Eliane YOUNES - IMT Nord Europe - Etude expérimentale sur le mélange chaotique de fluides visqueux newtoniens et à seuil dans un nouveau réacteur multifonctionnel

Le mélange de fluides visqueux en absence de contributions inertielles est d'une importance majeure pour de nombreux applications liées aux industries alimentaires, cosmétiques, pétrolières, pharmaceutiques, etc. Dans cette étude, nous proposons un nouveau mélangeur continu avec des cylindres rotatifs, qui présente une meilleure efficacité énergétique par rapport aux méthodes classiques de mélange.
Cette étude expérimentale vise à caractériser le mélange dans le cas d’un écoulement de fluide newtonien et de fluide à seuil à partir des mesures de champs de vitesse et des cartographies de mélange. 
Dans le cas de fluide newtonien, nous montrons la génération du régime d'advection chaotique dans l’écoulement. En utilisant différentes approches eulériennes et lagrangiennes, nous démontrons que l’écoulement est plus chaotique et le mélange est plus homogène pour un choix optimal de paramètres de control pour lequel les particules du fluide sont maintenues plus longtemps dans la zone de mélange et sont soumises davantage au processus d’étirement et de repliement.  Dans le cas de fluide à seuil, nous démontrons que la présence d’une contrainte seuil modifie la topologie de l’écoulement et réduit l’efficacité du processus d'étirement et de repliement, entraînant une détérioration de la qualité du mélange.