Rhéophysique des suspensions granulaires vibrées
Quantifier l’impact des vibrations sur les propriétés rhéologiques des suspensions granulaires trouve son intérêt dans de nombreuses applications, que ce soit environnementales ou industrielles. Afin de mieux comprendre ces phénomènes, nous avons quantifié l’impact de vibrations contrôlées sur la rhéologie d’une suspension granulaire modèle constituée de billes de verre immergées dans un fluide newtonien en concentration dense. Le dispositif employé se compose d’un rhéomètre à contrainte imposée couplé à une cellule vibrante. L’influence des paramètres expérimentaux tels que la taille de billes, la viscosité du fluide interstitiel ou encore l’amplitude et la fréquence des vibrations sur la viscosité ont été étudiés en détails. Une approche dimensionnelle montre que la viscosité de la suspension est contrôlée par la compétition entre les forces de lubrification et la pression granulaire. Des expériences de diffusion de lumière multispeckle ont été menées en parallèle sur ces suspensions granulaires vibrées en l’absence de cisaillement afin de sonder la dynamique des particules aux temps longs, dans le but de relier les propriétés macroscopiques aux propriétés microscopiques du système.