ONDE DE CHOC ET ÉCOULEMENT D’AIR SUR DIFFÉRENTES MAQUETTES
a) Réglage du circuit de relard.
L’amorçage de l’éclateur donnant létincelle électrique permettant la photographie est assurée par un thyratron (voir fig. 112) dont la grille-écran reçoit une tension variable engendrée par la décharge d’une capacité C à travers une résistance R; le retard est donc proportionnel à RC. Connaissant, d’une part, la distance d qui sépare le petit hublot du barrage optique de la section d'essai et, d’autre part, la vitesse approximative de l’onde de choc U, il est facile de déterminer le retard convenable À t à apporter pour synchroniser le phénomène :
où = SET U — 43750 em/s pour un rapport de pression de 4,
MR TNT
At= 33550 — 2L7: 10SS.
Mais les différents montages ayant une inertie (cellule, capacité, connexion, etc.), nous avons dû chiffrer en temps A f cette inertie que nous avons supposée constante; de nombreux essais avec des distances d différentes, nous ont conduit à donner à A’ {la valeur 8,2 .10-4 $s. Il est alors facile de trouver la valeur de RC :
AT RCE MNT
RC—=At—A'I DT M0 8 2 M0 = NS, AUS
En prenant une capacité fixe c — 50 000 pF, R étant un potentiomètre réglable, nous devons donner à R des valeurs voisines de :
Lo NUE 5-10 — 27 000 {).
C’est ce qu'ont confirmé les expériences.
Les striogrammes ci-après ont été obtenus avec le tube de choc de Ia figure 110 dont la chambre basse pression a été allongée (chambre H.P. 40 cm, chambre B.P. 150 cm), le rapport de pression P — 4 étant sensiblement constant.
b) Maquette cylindrique.
On peut remarquer sur le striogramme de la figure 116 l’onde primaire, l’onde réfléchie et l’onde de Mach.
c) Maquettes en dièdre (fig. 117, 118, 119, 120, 121).
En augmentant successivement le retard de dix millième en dix millième de seconde, on peut suivre la progression de l’onde de choc sur la maquette.
(Remarque. — Les stries en arc de cercle sur les figures 118 et 119, en haut et en bas, après l’onde de choc, sont dues à des réflexions parasites sur les parois du tube.)
L'onde juste réfléchie par la maquette, visible sur la figure 119, a atteint l'extrémité droite de la fenêtre sur la figure 120. On peut voir, sur cette même figure, sa réflexion sur les parois du tube, en haut et en bas. La figure 121 montre l’écoulement d'air à pression constante qui suit l'onde de choc.
2,443 VALEURS THÉORIQUES ET EXPÉRIMENTALES DES CARACTÉRISTIQUES DU CHOC.
Nous avons dit précédemment (1,2.2) que l'introduction d’un faisceau d’ultra-sons dans le tube permettait de déterminer la vitesse de l’onde de choc, le nombre de Mach et la température de l’écoulement après le choc.
A1 ee
Fig. 116 Fig. 117. — Coiïn de 20°
Fig. 118. — Coin de 37° Fig. 119. — Coin de 37°
g, 121, — Coin de 37°
Fig. 120. — Coin de 37°
SU
Afin de comparer les valeurs expérimentales de ces caractéristiques aux valeurs données par la théorie unidimensionnelle, nous rappellerons quelques
formules :
a) Valeurs théoriques.
Soient :
Pu Ps
Py Ps
Yu
Un
rapport des pressions de part et d'autre de la membrane;
rapport des pressions de part et d'autre de l’onde de choc; rapport des chaleurs spécifiques dans la chambre H.P. au temps == 10;
rapport des chaleurs spécifiques dans la chambre B.P. au temps =, 0;
— rapport des énergies internes par unité de masse;
— vitesse de l’onde de choc principale;
vitesse de l’écoulement qui suit l’onde de choc: :
célérité du son dans la chambre B.P.;
rapport des températures de part et d'autre de l'onde de choc.
En partant des valeurs connues P; et P; on détermine, par les formules
suivantes [17] :
— le rapport des pressions de part et d'autre de l’onde de choc :
| 1 2Yn / Ya as Pa Dir 4 \ mEI/Pr), ; = Vs : \P —— la vitesse de l’onde de choc :
ee — - ——— das CE \ 2 Ye ( Ye Il PA + )
— Île nombre de Mach de l'écoulement qui suit le choc :
ar
de e
Ys \
MST
— enfin, le rapport des températures de part et d’autre de l'onde de
choc :
eee che o Py sn 1 P,) On Pa (Vs PMP res 1 Ps Ÿ 1)
b) Valeurs expérimentales.
Nous avons donné précédemment (1,2.2.4, pPp..17-19);*d'après DC: MARLOW, C. R. NIESEWANGER et W. M. Capy [12], la déformation progressive d’un faisceau d’ultra-sons lors du passage de l’onde de choc.
Regardons de plus près le phénomène. Soient (fig. 122) AB la face de l'émetteur d’ultra-sons logé dans la paroi inférieure du tube, 1,2, … 10 les fronts
Le 2 o œ Co œ N
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