Fluide visqueux: condition d'adhérence aux parois

[Recuerdos]

Bonjour / Bonsoir,

J'ai du mal à comprendre pourquoi un fluide visqueux doit nécessairement avoir une vitesse nulle à la paroi (si on se place dans le référentiel lié à cette paroi). Peut-être que je ne comprends pas assez ce qu'est la viscosité, mais je n'arrive pas à me convaincre qu'une particule fluide (si on adopte une modélisation type milieu continu) ne peut glisser à la paroi. D'ailleurs, dans tous les livres ou cours que j'ai pu avoir la condition d'adhérence n'est jamais vraiment expliquée, sa "justification" se limitant souvent à quelque chose ressemblant à: "le fluide est visqueux, il doit nécessairement coller à la paroi".

Est-ce que la condition d'adhérence peut en fait être dérivée mathématiquement de la modélisation d'un fluide visqueux ?
Si non, est-ce que cette condition est réellement toujours respectée, ou est-ce qu'elle peut-être mise en défaut expérimentalement dans certains cas particuliers (toujours en restant dans l'approche du milieu continu, j'imagine que pour un gaz très raréfié la question ne peut pas vraiment se poser de la même manière) ?
Et comment, physiquement, bien visualiser cette condition ? C'est peut être un peu bête, mais je peux facilement faire glisser un solide sur une table et je n'arrive pas à sentir pourquoi c'est différent avec un liquide.

Merci d'avance pour toute indication.
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[hiro-lao]

Salut,

cela doit dépendre de ce que l'on appel la couche limite,

Plus ton fluide est visqueux (à l'image de la mayonnaise que tu ferais passer dans un tuyau, on visualise assez bien que la mayonnaise va s'écouler difficilement, particulièrement sur les parois) et plus ta couche limite sera importante.
D'autre part, plus ton solide à des grandes aspérités en surface et plus la couche limite doit être importante également je pense. La longueur caractéristique des aspérités (qui interviennent dans l'équation de Colebrook si tu connais) caractérisent la perte de charge d'un écoulement.

En espérant que cela puisse t'éclairer un peu. Dis moi si tu veux des formules, on peut mettre ça à plat assez simplement.

[LPFR]

Bonjour.
Les forces qui "retiennent" les molécules du liquide contre la paroi sont les mêmes qui font que les coutes d'eau restent collées sur les objets: ce sont les forces de Van der Waals.

Et pour un gaz la situation est la même. Même sous vide, il y a une couche de quelques atomes d'épaisseur qui reste collée aux parois de l'enceinte et qui sont très difficiles à faire partir (il faut chauffer l'enceinte).
Au revoir.

[iori]

Si non, est-ce que cette condition est réellement toujours respectée, ou est-ce qu'elle peut-être mise en défaut expérimentalement dans certains cas particuliers (toujours en restant dans l'approche du milieu continu, j'imagine que pour un gaz très raréfié la question ne peut pas vraiment se poser de la même manière) ?

Oui elle peut être non vérifié, par exemple en microfluidique avec des traitements chimiques spéciaux sur les parois

[A voir en vidéo sur Futura]