18 ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007 Modélisation du temps de coulée d’une suspension énergétique concentrée. Jean- Philippe GUILLEMIN 1 , Luc BRUNET 2 , Olivier BONNEFOY 3 & Gérard THOMAS 3 1 Nexter Munitions, 7, route de Guerry, 18023 Bourges Cedex (France) 2 Centre National des Risques Industriels, 88, boulevard Lahitolle, 18020 Bourges Cedex (France) 3 École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, Centre SPIN/LPMG, UMR CNRS 5148, 158 Cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2 (France) email de l’auteur à contacter : jp.guillemin@nexter-group.fr / jp.guillemin@gmail.com Résumé : L’objectif de ces travaux est de proposer un modèle prédictif des temps d’écoulement des suspensions concentrées en matériaux énergétiques dans une configuration similaire au procédé de mise en oeuvre développé en production. Les résultats expérimentaux sont comparés à trois modèles de fluide biphasique (Quémada, Krieger-Dougherty, Mooney) représentant la viscosité dynamique comme étant fonction de la fraction volumique solide  , de l'empilement compact maximal  et de la viscosité du fluide interstitiel . Le modèle de De Larrard est utilisé pour le calcul de  . Les hypothèses d'un fluide parfait et incompressible, pour le calcul du temps de coulée du fluide interstitiel , aboutissent à la relation de Bernoulli et satisfont à l'expérience. Nous montrons que le modèle de Quémada conduit à des valeurs théoriques du temps de coulée de la suspension en bon accord avec les valeurs expérimentales. m m 0  0  Abstract : The objective of this work is to propose a predictive model of the flow time of a concentrated suspension through a nozzle situated at the bottom of a tank. Similarly to our industrial process, the suspension is made out of energetic materials and flows under gravity .Experimental results are compared to three models (Quemada, Krieger-Dougherty and Mooney) that predict the viscosity of a suspension as a function of the solid volume fraction  , the maximum packing density  and the insterstitial liquid viscosity . The model of De Larrard is used to calculate  . The experimentally measured pure liquid viscosity is comparable to the prediction made with Bernoulli theorem, where the liquid is considered as incompressible and perfect. It turns out that the Quemada model gives a fair agreement between predictions and experiments.  m 0  m Mots-clefs : Temps de coulée d’explosif, Empilement compact maximal, Relation de Bernoulli. 1 Introduction La rhéologie des coulées d’explosifs est décrite par la dynamique des écoulements diphasiques de suspensions concentrées. Afin d’améliorer la manipulation de produits présentant par nature un risque vis-à-vis des agressions mécaniques et thermiques, des avancées issues des travaux de recherche menés depuis de nombreuses années dans le secteur du génie civil permettent de développer de nouveaux procédés pyrotechniques. L’objectif de ces travaux est de proposer un modèle prédictif des temps d’écoulement des suspensions concentrées en matériaux énergétiques dans une configuration similaire au procédé de mise en oeuvre développé en production. Les résultats expérimentaux seront comparés à trois modèles (Quémada (1977), Krieger et al. (1959), Mooney (1951)) permettant d’estimer la viscosité dynamique µ d’une suspension en fonction de la fraction volumique de solide  , la fraction volumique maximale théorique  et la viscosité dynamique du fluide interstitiel . En d’autres m 0  1