Exemples de calcul des gradients de cisaillement
Les données suivantes sont requises pour le calcul du taux de cisaillement : Un rhéomètre enregistre la force de cisaillement via le couple à chaque point de mesure. Le couple est soit préréglé, soit, si la vitesse de rotation est la valeur préréglée, il est déterminé par la force de résistance à l’écoulement de l'échantillon. La taille de la zone de cisaillement est également connue pour le système de mesure utilisé.
Peindre avec un pinceau
Calcul de la vitesse de cisaillement en utilisant le modèle à deux plaques et la définition suivante : $\dot \gamma = {v\over{h}}$ Avec une vitesse de peinture de v = 0,5 m/s et une épaisseur de la couche humide de h = 200 μm = 0,2 mm = 0,0002 m, la vitesse de cisaillement résultante est de 2500 s-1
Figure 1 : Application de la peinture avec un pinceau : Démonstration du calcul du taux de cisaillement basé sur la vitesse d'application et l'épaisseur de la couche de peinture humide.
Flux de dentifrice sortant d'un tube
Le taux de cisaillement d'écoulement dans les capillaires, les tubes et les tuyaux est calculé à l'aide de la formule de Hagen/Poiseuille : $\dot \gamma = {{(4 \cdot {V})}\over {p \cdot {R}^3\cdot {t}}}$ Avec un volume déchargé de V = 1 cm3 et un temps d'écoulement de t = 1 s, le débit volumique est V/t = 10-6 m3/s. Basé sur une sortie de tube avec un diamètre d = 6 mm ou un rayon R = 3 • 10-3 m et constante circulaire pi = 3,14, le taux de cisaillement est : $\dot \gamma ={{{(4\cdot{10^{-6}}{{m^3}\over{s}}})}\over{(pi \cdot \cdot {10^{-9}}m^3)}}= 47,2 s^{-1}=environ 50 s^{-1}$
Figure 2 : Presser le dentifrice hors d'un tube : Démonstration du calcul du taux de cisaillement basé sur le volume déchargé, le temps d'écoulement et le rayon de la buse du tube.
