Bubble Motion in Non-Newtonian Fluids and Suspensions

The present paper reports a study of the motion of air bubbles in both non‐Newtonian fluids and fluid‐solid (laponite) suspensions. Quantitative information concerning the bubble rise velocity was obtained. In particular, the acceleration mechanism of the rise velocity in fluids was investigated by both a modern technique — Particle Image Velocimetry and a classical method — birefringence visualization. An analytical modeling is proposed to compute the rise velocity of a bubble train with the memory effects. Finally, the visualization demonstrates that the bubble shape and rise velocity in a suspension are very complicated due to the displacement of solid particles by bubbles. Le présent travail concerne le mouvement de bulles d'air en milieu non newtonien (fluides et suspensions de laponite). Les résultats quantitatifs ont été obtenus sur la vitesse ascensionnelle. En particulier, les mécanismes d'accélération de cette dernière dans un train de bulles ont été élucidés par la vélocimétrie par images des particules ainsi que par la biréfringence. Une modélisation analytique basée sur la superposition linéaire est proposée afin de calculer la vitesse ascensionnelle dans un fluide à mémoire. Enfin, la visualisation montre que l'ascension de bulles en suspensions est d'une grande complexité en raison du déplacement de particules solides.