FORMULE DE SUTHERLAND

Les gaz étant plus visqueux à chaud qu’à froid, une paroi à lexture assez grosse (cazetterie, réfractaire) sera moins perméable à chaud qu’à froid et les débits seront dans le rapport inverse des viscosités.

En appliquant la théorie cinétique des gaz, Sutherland a montré qu’en tenant compte de la modification du libre parcours moyen des molécules sous l’action de la température, on peut relier

le coefficient de viscosité r, d’un gaz à 0° C. au coefficient de viscosité w du même gaz à la température T par la relation suivante dans laquelle C est une constante caractéristique de chaque gaz :

1: LÉ 273 + C E T \£ 278+C MN os mic: 23 vos) rc qu'on peut encore écrire :

= TLC (3)

Cette loi n'avait été vérifiée jusqu'ici que dans des limites ne dépassant pas 300°, il était donc indispensable de vérifier la loi aux températures élevées pour l’appliquer à la céramique.

Les essais faits sur des matières à gros grains n’ont donné que des résultats approchés car il est impossible d'obtenir une matière fonctionnant exclusivement sous le régime Poiseuille. Une pâte de cazette formée de 60 % de chamotte tamis 50 ne fonctionne à froid qu'à 50 % environ d’écoulement Poiseuille et cette proportion se modifie à chaud.

Pour avoir un phénomène pur, nous avons pris le cas idéal, réalisé dans le montage suivant :

Un gros tube en porcelaine, coudé en forme de L a été perforé à son extrémité, et dans le trou a été scellé à l'émail un très fin tube capillaire en porcelaine de 30 centimètres de long et environ 8/10 de millimètre de diamètre intérieur.

Les deux tubes ainsi soudés ont été placés dans un four réglable à des températures connues. En amenant dans le gros tube un gaz à pression connue, il s’y échauffait puis s’écoulait par le tube capillaire à une température T. En mesurant le débit, il était donc possible d'en déduire le coefficient de viscosité m pour chaque température et de le comparer au coefficient n, calculé.

La variation des dimensions du tube capillaire par dilatation thermique est absolument négligeable.

Pour deux gaz étudiés : l’air (gaz presque parfait) et l’anhydride carbonique (gaz non parfait) la concordance entre la viscosité mesurée el la viscosité calculée aux diverses températures a été très

bonne. Les constances C employées dans la formule (3) sont celles de Breitenbach (voir tableau IV).

Les résultats oblenus sont indiqués dans le tableau IL et mieux visibles dans les courbes figure 1.