Étude de la force diffusive en milieu continu multiconstituant ; comparaison des approches mécanique et thermodynamique

Séminaire Philippe Bernada

Laboratoire de thermique, énergétique et procédés (Université de Pau et des Pays de l’Adour)

 Mardi 9 novembre à 10 h 30  Amphithéâtre Nougaro 

Lien visio Philippe Bernada

Résumé : Dans les fluides multiconstituants, la détermination des vitesses de chaque espèce chimique passe généralement par le calcul d’un flux diffusif de l’espèce qui est lui même déduit de l’expression d’une force diffusive. Lorsque le mélange est idéal et les espèces infiniment diluées au sein d’un solvant majoritaire, Del Rio & Whitaker (2016), développant une approche mécanique, ont notamment pu retrouver une expression du flux s’apparentant à la relation de Nernst-Planck pour des espèce chargées électriquement. Cependant, lorsqu’on s’éloigne de ce cas limite et que l’on considère le cas plus général des espèces concentrées, l’approche purement mécanique montre ses limites et une approche thermodynamique basée sur l’identification d’une force diffusive par le calcul d’un taux de production d’entropie du mélange, est généralement préférée dans la littérature. Le travail présenté ici propose de relier les deux approches (méca et thermo) : un taux de production d’entropie et une force diffusive d’origine thermodynamique sont calculés à partir de l’écriture rigoureuse du modèle complet comprenant les équations de conservation de la masse, QdM, énergie et entropie de chaque espèce chimique au sein du mélange. Au final, un lien est proposé entre force diffusive d’origine thermodynamique et mécanique. Le résultat est comparé aux travaux de Whitaker (2012). Enfin, on montre qu’en introduisant l’expression de la force diffusive trouvée par Del Rio & Whitaker (2016) dans notre calcul, on aboutit à l’expression classique de la force diffusive thermodynamique établie par Slattery (1999).