Mesure de la viscosité - Principes généraux

La viscosité caractérise l’aptitude d’un fluide à s’écouler. Qu’est ce qu’un fluide ? Les liquides et les gaz sont des fluides. Classiquement et, par opposition à un solide, un liquide occupe la forme du récipient qui le contient. Mais, dès lors que l’on étudie des matériaux plus complexes c’est-à-dire structurés à différentes échelles (microscopique, mésoscopique et macroscopique), la frontière entre fluide et solide n’est pas toujours aussi claire. Par exemple, le sable est constitué de particules solides mais il coule. On peut admettre qu’un fluide est un corps susceptible de se déformer indéfiniment dès lors que la résultante des forces appliquées n’est pas nulle. Cette définition est très générale et ce sont les liquides et pâtes fluides qui sont particulièrement envisagés dans le présent article.

La connaissance de la viscosité d’un fluide est fondamentale dans de nombreux domaines : transport de fluides, procédés tels que l’enduction, l’impression ou le filage, application de peintures, secteurs de l’agroalimentaire, des cosmétiques, du biomédical, du génie civil, mise en forme du béton, forages pétroliers… Si la mesure de la viscosité sur échantillons peut servir au contrôle de fabrication, la mesure continue permet d’en surveiller et de réguler le processus.

Toutefois, il importe, dès à présent, de mettre en garde le lecteur : une mesure ponctuelle de la viscosité est généralement insuffisante pour décrire à elle seule les propriétés d’un fluide en écoulement ; dans ce qui suit, d’autres grandeurs rhéologiques seront définies.

Le lecteur se reportera utilement, pour les concepts fondamentaux, aux articles « Mécanique des fluides » [A 1 870] et « Fluides non newtoniens »  [A 710] .