Présentation

Article

1 - MODÈLE DE LUCAS

2 - MODÈLE DÉRIVÉ DE L’ÉQUATION DE TAIT

3 - MODÈLE DÉRIVÉ DE LA THÉORIE DES SPHÈRES DURES

4 - MODÈLE DE VOLUME LIBRE

  • 4.1 - Relation entre viscosité et microstructure
  • 4.2 - Le volume libre
  • 4.3 - Coefficient de friction et viscosité

5 - MODÈLE DE FRICTION

6 - RECOMMANDATIONS POUR ESTIMER LA VISCOSITÉ DES LIQUIDES SOUS PRESSION

Article de référence | Réf : K492 v1

Modèle de Lucas
Estimation de la viscosité des liquides sous pression

Auteur(s) : Bernard LE NEINDRE

Date de publication : 10 nov. 2006

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

L’augmentation de la pression sur un liquide entraîne une augmentation de la viscosité. Cet article présente un ensemble de cinq modèles pour calculer la viscosité des liquides sous pression : le modèle de Lucas, le modèle dérivé de l’équation de Tait, le modèle dérivé de la théorie des sphères dures, le modèle de volume libre et le modèle de friction. Y sont rapportées des données corrélées couvrant la plupart des domaines de pression, allant des pressions voisines des pressions de saturation, aux pressions s’étendant sur plusieurs centaines de MPa.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Bernard LE NEINDRE : Directeur de recherches au CNRS - Laboratoire d’ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions Université Paris-Nord

INTRODUCTION

Ce dossier fait suite aux fascicules Effet de la pression sur la viscosité des fluides et Estimation de la viscosité des gaz sous pression. Dans Effet de la pression sur la viscosité des fluides, nous avons montré l’influence de la pression sur la viscosité des fluides à l’aide de quelques figures caractéristiques, pour l’eau, le dioxyde de carbone et le propane. Dans Estimation de la viscosité des gaz sous pression, nous avons présenté quelques méthodes de calcul de la viscosité des gaz purs en fonction de la température et de la pression ou de la masse volumique. Dans ce document, nous allons proposer quelques méthodes de calcul de la viscosité des liquides purs en fonction de la température et de la pression ou de la masse volumique. Nous rappelons que le domaine liquide est la région du diagramme de phases qui s’étend en dessus de la courbe de transition liquide-vapeur.

Toutes les méthodes de calcul de l’effet de la pression sur la viscosité sont empiriques. Elles sont fondées pour la plupart sur des états correspondants. Les coefficients numériques entrant dans ces relations sont des paramètres ajustables, déterminés parfois à partir de diagrammes de phases de fluides de référence, représentant la viscosité en fonction de la température et de la pression ou du volume. Les écarts entre données expérimentales et calculées par les différentes équations décrites dans ce dossier sont rarement inférieures à 10 %. L’effet de la pression sur la viscosité des liquides est masqué par l’effet de température qui est beaucoup plus important. Nous avons vu dans Viscosité- Méthodes d’estimation pour les fluides que la viscosité du liquide croît de façon exponentielle quand la température décroît, en revanche la viscosité varie de façon presque linéaire avec la pression. L’effet est plus important aux températures proches de la température critique qu’aux basses températures, quand on considère la variation du rapport de la viscosité à une pression P, à celle de la viscosité à la pression de saturation et à la même température, en fonction de la pression réduite. Grossièrement la variation est deux fois plus importante pour les températures réduites de 0,95 que pour celles de 0,5.

L’augmentation de la pression sur un liquide entraîne une augmentation de la viscosité. Les corrélations rapportées dans ce dossier vont couvrir la plupart des domaines de pression, allant des pressions voisines des pressions de saturation, aux pressions s’étendant sur plusieurs centaines de MPa. Dans cette région, les données à très haute pression suggèrent que le logarithme de la viscosité est proportionnel à la pression et que la complexité structurelle de la molécule joue un rôle important. Plusieurs expressions empiriques ou semi-empiriques sont proposées pour représenter les données expérimentales de viscosité des liquides en fonction de la température et de la pression. Souvent le logarithme de la viscosité est développé suivant des équations polynomiales isothermes en fonction de la pression ou de la masse.

Des tableaux représentant la viscosité en fonction de la température et de la pression, pour plusieurs composés inorganiques et organiques, dans les domaines liquides et gazeux, font l’objet d’un autre dossier.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-k492


Cet article fait partie de l’offre

Caractérisation et propriétés de la matière

(115 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais En anglais

1. Modèle de Lucas

Les unités utilisées dans ce dossier ne sont pas toujours des unités du système SI. En effet, les équations empruntées à la littérature scientifique sont souvent définies avec les anciennes unités telles que le poise (P), l’angström (Å), l’atmosphère (atm), le debye. On rappelle que 1 P = 0,1 Pa.s ; 1 Å = 0,1 nm ; 1 atm = 101325 Pa = 1,01325 bar = 0,101325 MPa ; 1 debye = 3,335 × 10-30 C.m.

Lucas [1] a suggéré que la variation de la viscosité des liquides avec la pression pouvait être estimée à partir de l’équation suivante :

( 1 )

avec :

η
 : 
viscosité du liquide à la pression P
ηLS
 : 
viscosité du liquide saturé à Pvp,

ω
 : 
facteur acentrique,

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Caractérisation et propriétés de la matière

(115 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Modèle de Lucas
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LUCAS (K.) -   *  -  Chem. Ing. Tech., 53, 959 (1981).

  • (2) - KASHIWAGI (H.), MAKITA (T.) -   *  -  Intern. J. Thermophys., 3, 289 (1982).

  • (3) - KANTI (M.), ZHOU (H.), YE (S.), BONED (C.), LAGOURETTE (B.), SAINT-GUIRONS (H.), XANS (P.), MONTEL (F.) -   *  -  J. Chem. Phys., 93, 3860 (1989).

  • (4) - VAN VELZEN (D.), LOPES-CARDOSO (R.), LANGENKAMP (H.) -   *  -  Ind. Eng. Chem. Fundam., 11, 20 (1972).

  • (5) - ENSKOG (D.) -   *  -  Kungl. Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar., 63, 41 (1922).

  • (6) - DYMOND (J.H.), AWAN (M.A.) -   *  -  Intern. J. Thermophys., 10, 941 (1989).

  • (7) - DYMOND (J.H.) -   *  -  Intern....

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Caractérisation et propriétés de la matière

(115 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS