TABLEAU IV

TÜURBULENCE PLAN — MOYENNE { nn) % | LC — Al) 4e) =, fl) 6,1 LE 7/1) 7,8 | pie PA) Se

Il en résulte que la turbulence moyenne augmente à l’aval du ‘litre jusqu’à une certaine distance x<X, on peut prévoir d’après la forme de Ja courbe, qu’elle tend à devenir constante à mesure que l’on se rapproche de la

région C.

e bre

On aurait cru, à priori, que la turbulence moyenne 1 était constante, quelle que soit la valeur de x, il est alors normal de se poser la question : d'où vient cette augmentation de turbulence ?

Il me semble que ce phénomène est dû à la circulation des tourbillons se détachant des parois du filtre, dans l'écoulement normal du courant d'air, — alors deux cas sont à envisager :

a) Pour une vitesse moyenne faible (ou pour un faible nombre de Reynolds), l'amortissement de la perturbation peut se produire, — les particules d'air agissent comme un frein sur la marche des tourbillons, alors l'écoulement tend à redevenir permanent.

b) Pour une vitesse moyenne plus grande, l’amortissement ne se produit plus, au contraire, les tourbillons de plus forte intensité entraînent dans leur mouvement toutes les particules d’air environnantes, et même perturbent celles dont les trajectoires sont parallèles à l'écoulement moyen, — d’où une augmenlation de la turbulence moyenne au début de la région AB.

On remarque que les enregistrements à grande variation de vitesse, B,, C1, D,, dans cetle région AB de grand bouleversement, ont une périodicité marquée, il est bien certain que les courbes de fréquence correspondantes n'auront pas la forme de la courbe en cloche de Gauss, il en résulte que la turbulence n’est pas complètement développée, et que l’on est plutôt dans une région « tourbillonnaire » que « turbulente » au sens propre du mot. La figure 53 montre que la courbe de fréquence correspondant à l’enregistrement C; (point æ—70 mm, y—2 mm) est la résultante de quatre courbes en cloche représentant chacune une turbulence différente. Lorsque la région C à turbulence réelle sera atteinte, les grandes oscillations dues aux tourbillons se lransformeront en oscillations rapides d’amplitudes plus pelites, avec des harmoniques de fréquences diverses, et il en résullera un degré de turbulence plus pelit, inférieur sans doute ici à 8 %, mais la condition de turbulence sera vérifiée.

SERRES .4° La répartition de la turbulence est à peu près sinusoidale dans le plan

tatgent au ftlire (x — 0): On a {fig. 47):

Pr re lo COS ky,

ee 2 ee : e k étant une constante délerminée en faisant par exemple y — DÉ 2%

tt Cosky—1 d'où: k——.

Dans les autres plans, cette répartition sinusoïdale est disparue.

50 Dans la région environnante du point (x—0, y —10), la turbulence est minimum et égale à 2,7 %, valeur correspondant exactement à celle obtenue dans la veine au même endroit, sans filtre (graphique), il en résulte que le filtre n’agit pas dans celte région, ce qui est d’ailleurs normal.

III, — Comparaison d’un filtre simple et d’un filtre double au point de vue turbulence (/jig. 41 et 42).

Pour comparer ces deux filtres, il suffit d'examiner dans un même

plan x, la valeur de turbulence moyenne f.

Dans ce second essai, la distance choisie est x — 113 mm, distance correspondant à la position du centre de la sphère lors de l’expérimentation pour la détermination de la variation du coefficient de résistance Cx.

Résultats de l'essai sur filtre double. — L’exploralion se fait loujours avec les tubes T, et T,, pendant l’essai, la dépression dans la chambre d’expérience était 13,32 kg/m? (jig. 54).

Caractéristiques du filtre double : e— 20 mm, d —2 mm.

: ris TABLEAU V L Z TURBULENCE TURBULENCE x z y nes ABSOLUE RELATIVE VE à Vañlu mm nm mm m/s % 0 E, 17 8,8 0 | 2 E, 1,19 8,9 10 E, 0,92 7 0 E, 1,19 8,9 2 EF 113 2 E, 1,06 7,9 | 10 E, 0,97 7,3 0 18 0,92 ñ 10 2 E. 007 7,3 5 Fe 0,96 Be 8 E, 0,92 6,6

o ge

Vitesse moyenne : V=—=1570 ns

Exemples d’enregistrements. Filtre double e — 20 mm, d = 2 mm

Enregistrement E,

Enregistrement E,

Soi Courbes expérimentales. — Avec les valeurs précédentes, on peut construire les courbes += en fonction de y.(fig. 55), on aura une famille de

u courbes à z—Cte, et enfin on construira les courbes à turbulence relative

constante dans @Æ plan yz (x—113 mm). Les parties hachurées sont à lurbulence constante (fig. 56).

De l’étude de ces deux graphiques, on peut faire les remarques suivantes :

1° La turbulence est maximum aux environs du nœud N (ligne à turbulence constante passant par les points (y=—0,.z—2) (y=2, z—0}-et a pour valeur 8,9 % au centre du nœud (y —0, z—0), elle est légèrement plus petite et égale à 8,8 %, — elle est minimum dans la région R (6,6 %). De la région N à la région M, la turbulence croît d’abord de 8,8 % à 8,9 %, puis décroîb jusqu’à 7 %; de là région M au centre R, elle croît au début de 7 % à 7,3 % pour décroître jusqu’à 6 %. Il en résulte qu’à distance + égale, la variation de la turbulence du filtre double (8,9 % à 6,6 %) est moins grande que celle du filtre simple (10,6 % à 5,8 %).

Le filtre double aurait dance l’avantage sur le filtre simple, de provoquer plus vite le passage de la région tourbillonnaire AB: à la région C à turbulence constante. On peut s’en rendre compte autrement. Lors de la détermination de la poussée sur une sphère, on observe avec le filtre simple composé de cylindres parallèles, des oscillations de la balance, assez difficilement amortissables, tandis qu'avec le filtre double, les oscillations de faible amplitude s’amortissent facilement par l'emploi d'un plateau se déplaçant dans de l'huile (amortisseur). Ce balancement vient sans doute de l’action de la file de longs tourbillons tous parallèles, alors que pour le filtre double, il existe deux rangées perpendiculaires de tourbillons qui se nuisent mutuellement et, par conséquent, se désagrègent plus vile, el se transforment en un mouvement agilé, où toute périodicité disparaît, — le régime turbulent est apparu et a une valeur constante, .ou presque constante dans toute la région, d’où un balancement moindre. La turbulence se développe donc plus vite à laval d’un filtre double qu’à laval d’un filtre simple.

VE

ZE L : £ 20 Posons comme précédemment {= ——— turbulence relative, ou degré u

: 5 à ei de turbulence en un point. La moyenne de { dans la section S — x (voir