Aperçus de l’effet de la pression sur la viscosité des fluides
Effet de la pression sur la viscosité des fluides

La figure 1 représente la viscosité de l’eau le long d’isobares en fonction de la température. Les coordonnées critiques de l’eau sont T_c = 647,14 K et P_c = 22,064 MPa. La pression varie entre 0,1 MPa et 1 000 MPa, et la température entre 273,15 et 1 300 K. Dans quelques domaines T > 1 000 K (ou plus généralement pour l’ensemble des fluides : T_r > 1,5 avec T_r température réduite, ), la pression a peu d’effet sur la viscosité. Mais quand T < 1 000 K (T_r < 1,5) et quand P > P_c (pour l’eau P_c = 22,064 MPa), la pression a un effet important sur la viscosité comme on peut le remarquer par les isobares qui deviennent presque verticales dans cette région de la figure 1. Il faut cependant rappeler que la contribution essentielle à cette variation exponentielle est due à l’effet de la température et non de la pression.

Sur la figure 2 est tracé la viscosité du dioxyde de carbone dont les coordonnées critiques sont T_c = 304,1 K et P_c = 7,38 MPa. Le domaine de température s’étend entre 250 et 1 100 K et le domaine de pression entre 0,1 et 800 MPa. Sur la figure 2, la variation de la viscosité est représentée le long d’isothermes en fonction de la pression. Cette figure montre que la viscosité augmente toujours quand la pression croît quel que soit le domaine du diagramme de phase considéré, mais que cette variation est beaucoup plus importante dans le domaine liquide que dans le domaine gazeux. Les isothermes du domaine liquide comprises entre 250 et 300 K sont à peu près parallèles, la variation de viscosité avec la pression est donc sensiblement la même, elle est de l’ordre de 0,8 µPa·s/MPa. Pour des températures comprises entre la température critique et 700 K, sa valeur moyenne est de l’ordre de 0,5 µPa·s/MPa, enfin à 1 100 K, elle est de l’ordre de 0,2 µPa·s/MPa. Ainsi en phase gazeuse, la variation de la viscosité...