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Effect of concentration and temperature on the rheological behavior of hydroxylethyl cellulose solutions
(2022) Remli, Samia; Benyounes, Khaled; Benmounah, Abdelbaki
The knowledge of the rheological properties of polymers makes their use interesting in various fields of applications, such as food industry, cosmetics, enhanced oil recovery or construction materials. Whatever the application, the effect of temperature and concentration on these properties is of great importance. This study covered a wide range of concentrations from 0.2 w/% to 1 w/%, and temperatures from 10 °C to 80 °C. The results obtained provide interesting information regarding the effects of the temperature and concentration of the aqueous solutions of the polymer since they reveal that the rheological properties remained practically unchanged in the temperature range considered. The impacts of shear rate, temperature and concentration on the flow behavior were analyzed. Small-amplitude oscillatory shear measurements were performed, and the results obtained show that the apparent viscosity is strongly influenced by the concentration of the aqueous solution of HEC, exhibiting a marked non-Newtonian shear-thinning behavior at different temperatures. The flow behavior is well described by several rheological models. The effect of temperature on the kinematic viscosity was fitted with the Arrhenius model; the behavior of this model in relation to experimental viscosity values was suitable and the linear fit showed good regression coefficients. The dynamic state was well described with the generalized Maxwell model
Etude de la rhéologie de dispersions de bentonite algérienne en présence d’additifs : influence de l'ajout de polymères et de surfactants
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Remli, Samia; Benyounes, Khaled(Directeur de thèse)
Cette thèse explore les propriétés rhéologiques des boues de forage en se concentrant sur la bentonite et ses suspensions dans des solutions d’hydroxyéthylcellulose (HEC), dans le but d'optimiser leur comportement pour des applications en forage. Les travaux ont été structurés autour de concepts fondamentaux de rhéologie, du comportement des minéraux argileux comme la bentonite et des polymères comme le HEC, qui présentent des propriétés essentielles pour stabiliser les suspensions et moduler leur viscosité en fonction des conditions de cisaillement et de température. La caractérisation rhéologique de la bentonite a révélé son comportement non-newtonien, marqué par une dépendance de la viscosité vis-à-vis de la concentration et de la température. Ces suspensions montrent des transitions importantes entre des états fluides et gélifiés, ce qui est particulièrement utile pour les applications de forage qui exigent une résistance aux écoulements non souhaités. Pour le HEC, l’étude a démontré son potentiel à renforcer la viscosité des suspensions, surtout à faible taux de cisaillement, et à stabiliser la bentonite. Les suspensions bentonite-HEC offrent ainsi des propriétés optimisées de rhéofluidification, où l’ajout de HEC accroît la contrainte seuil et la résilience structurelle des boues. Les modèles rhéologiques développés, incluant ceux de Herschel-Bulkley et de la loi d’Arrhenius, permettent de prédire précisément le comportement des boues sous diverses conditions de température et de cisaillement. Enfin, des perspectives de recherche incluent l’intégration de nouveaux additifs et l’affinement des modèles rhéologiques pour une optimisation avancée des formulations de boues
Etude de la rhéologie de dispersions de bentonite algérienne en présence d’additifs : influence de l'ajout de polymères et de surfactants
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Remli, Samia; Benyounes, Khaled(Directeur de thèse)
Cette thèse explore les propriétés rhéologiques des boues de forage en se concentrant sur la bentonite et ses suspensions dans des solutions d’hydroxyéthylcellulose (HEC), dans le but d'optimiser leur comportement pour des applications en forage. Les travaux ont été structurés autour de concepts fondamentaux de rhéologie, du comportement des minéraux argileux comme la bentonite et des polymères comme le HEC, qui présentent des propriétés essentielles pour stabiliser les suspensions et moduler leur viscosité en fonction des conditions de cisaillement et de température. La caractérisation rhéologique de la bentonite a révélé son comportement non-newtonien, marqué par une dépendance de la viscosité vis-à-vis de la concentration et de la température. Ces suspensions montrent des transitions importantes entre des états fluides et gélifiés, ce qui est particulièrement utile pour les applications de forage qui exigent une résistance aux écoulements non souhaités. Pour le HEC, l’étude a démontré son potentiel à renforcer la viscosité des suspensions, surtout à faible taux de cisaillement, et à stabiliser la bentonite. Les suspensions bentonite-HEC offrent ainsi des propriétés optimisées de rhéofluidification, où l’ajout de HEC accroît la contrainte seuil et la résilience structurelle des boues. Les modèles rhéologiques développés, incluant ceux de Herschel-Bulkley et de la loi d’Arrhenius, permettent de prédire précisément le comportement des boues sous diverses conditions de température et de cisaillement. Enfin, des perspectives de recherche incluent l’intégration de nouveaux additifs et l’affinement des modèles rhéologiques pour une optimisation avancée des formulations de boues