Viscosité des fluides

Pour s'écouler en s'adaptant en permanence à la forme de son contenant, toutes les portions d'un fluide ne peuvent se déplacer simultanément à la même vitesse (ce que fait un solide); certaines portions doivent se déplacer par rapport à d'autres; c'est le cisaillement. Ce déplacement relatif crée des frictions, qui nécessite d'exercer une force pour les vaincre.

La viscosité exprime la résistance qu'exerce un fluide pour s'écouler, ou encore la force de friction empêchant chaque portion de fluide de se mouvoir par rapport à d'autres.

Les fluides Newtoniens

Isaac Newton a établi que cette force de friction (contrainte de cisaillement) est proportionnelle au gradient de vitesse au sein du liquide (taux de cisaillement), et cette force de friction est nulle si le gradient de vitesse est nul (vitesse identique en tout point du fluide).
Le rapport de la contrainte de cisaillement sur le taux de cisaillement est le coefficient de viscosité.
Les fluides présentant ce comportement idéal sont ainsi nommés fluides Newtoniens. La plupart des fluides homogènes courants, constitués de corps purs, présentent ce comportement. Certains autres fluides ont des comportements différents.

Les fluides non-Newtoniens

Les fluides de Bingham

Les fluides de Bingham présentent une force de friction non nulle pour un gradient de vitesse nul; leur mise en mouvement nécessite d'exercer une contrainte initiale minimum; en deçà de cette contrainte minimum, ils se comportent comme un solide, mais au delà ils se comportent comme un liquide newtonien.
Exemples: mayonnaise,

Les fluides pseudo plastiques

La viscosité diminue lorsque la contrainte augmente. On nomme aussi ces fluides: rhéofluidifiants
Exemples: Ketchup, hydroxyde de magnésium dans l'eau

Les fluides dilatants

La viscosité augmente avec la contrainte. On nomme aussi ces fluides: rhéoépaississants
Exemples: Maïzena

Les fluides thixotropes

La viscosité diminue avec la durée de la contrainte.

Viscosité dynamique, cinématique

Le rapport de la contrainte de cisaillement sur le taux de cisaillement est nommé plus précisément viscosité dynamique pour le distinguer d'une autre expression également employée: la viscosité cinématique.

Viscosité cinématique

C'est le rapport de la viscosité dyamique sur la masse volumique du fluide.
Elle est souvent exprimée en Stokes (St) qui équivaux à 10^_-4 m²/s
La viscosité cinématique est utile pour caractériser un écoulement gravitaire. Un fluide de même viscosité dynamique qu'un autre mais de masse volumique supérieure s'écoulera plus rapidement sous le seul effet de la gravité; il paraîtra donc moins visqueux.