Ecoulement d'une phase lamellaire lyotrope : rhéochaos, systèmes dynamiques et vélocimétrie locale
Résumé
This experimental work deals with the effect of shear on a lyotropic lamellar phase, and more precisely with a shear-induced transition. In the vicinity of this transition, dynamical behaviors are observed: under controlled stress, the structure of the fluid and the measured shear rate display oscillations characterized by a large period of time (about 10 minutes). This temporal instability, recently coined "rheochaos", has been analyzed using dynamical system theory. This study demonstrate that the observed dynamics cannot be accounted for by a low dimensional deterministic dynamical system. We confirm such a result by studying the flow near the transition, with the help of a local velocimetry method based on heterodyne dynamic light scattering. These experiments reveal that the measured dynamics are due to the presence of spatio-temporal structures in the flow field.
Ce travail porte sur l'tude de l'coulement d'une phase lamellaire lyotrope et plus particulirement d'une transition de texture induite par le cisaillement. Au voisinage de cette transition, des comportements dynamiques sont observs : une contrainte fixe, la structure du fluide ainsi que le taux de cisaillement oscillent en phase sur des priodes de temps extrmement longues (environ 10 minutes). Ces comportements temporels appels "rhochaos" ont t analyss l'aide de la thorie des systmes dynamiques. Cette tude montre que les phnomnes observs ne correspondent pas du chaos dterministe de basse dimensionnalit. Ce rsultat est ensuite confirm par l'tude locale de l'coulement au voisinage de la transition l'aide d'une technique de vlocimtrie locale : la diffusion dynamique de la lumire en gomtrie htrodyne. Nous montrons alors que les dynamiques temporelles du taux de cisaillement rsultent d'une structuration spatio-temporelle de l'coulement.