‹ Leçons sur la viscosité des liquides et des gaz (volume 2)Chapitre 91 sur 104 · CA · texte numérisé non relu

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caoutchouc se détachent du tuyau BC deux tuyaux plus petits : l'un, P, est terminé par un tube de caoutchouc partiellement fermé par une pince r, de manière à régulariser le débit dans le tube EE'; l'autre tuyau, Q, est lié par le caoutchouc QU à un manomètre US à air comprimé qui indique par la constance de son niveau si le débit reste constant.

Le tube EE' a environ 6™ de long ; deux tubes plus étroits ont été soudés perpendiculairement sur lui, l'un G tout près de l'extrémité, l'autre F i™,5o en arrière; ils sont reliés à l'aide de caoutchoucs aux deux branches H et N d'un long tube en U qui contient en KLM du mercure ou du sulfure de carbone, tout le reste étant plein d'eau. La différence des niveaux K, M permet de calculer la chute de pression de Fà G si l'on connaît la densité du liquide en KLM. Le niveau K est pointé à l'aide d'un microscope, au ^ de millimètre.

Enfin, le débit est évalué de la manière suivante : le liquide qui sort du tube EE' par le robinet R est reçu dans un vase V où le jet est brisé par une toile métallique T. Ce vase est percé au fond d'une ouverture O pratiquée en mince paroi par où le liquide s'écoule. Le

I niveau auquel s'élève l'eau dans ce vase est d'aulant plus haut (gue I le débit daus le lube ££' esl plus g^aad; il se fSse bientiit à une hau- I leur délenoinée qui reste invariable si le diibû dans EE' est constant; il ce mometil, ce déi)il est égal à celui de l'orifice O, auquel la règle de Torricelli est applicable.

La différence mesurée des pressions en F et G permet de calculer I (connaissant la longueur FG) la dérivée -p de la pression. Afin que I les prises de pressions en F et G n'altèrent pas la nature du rauuvement dans le tube EE', les communications avec ce tube ont lieu pour ' chaque ajutage par un trou tin percé dans ia paroi et autour duquel ' le tube plus étroit est soudé.

179. A-vec cet appareil, Osborne Reynolds a cherché, en augmentant le débit progressivement, à déterminer exactement le moinenl où cesse le régime de Poiseuille et relui où l'autre régime est définitivement établi; en d'autres termes, il a cliercbé à fixer avec précision les limites de la période troublée.

Les expériences sur les jets colorés se prêtaient mal à des délenninations exactes, car les conditions étaient telles que le régime de Poiseuille se maintenait aussi longtemps que possible, même peutêtre pour des valeurs du débit où ce régime est devenu instable.

Dans les nouvelles expériences, Reynolds évite systématiquement des perturbations à l'entrée du tube; de la sorte, le régime de Poiseuille doit cesser de subsister seul dès que l'autre est possible; de même le régime hydraulique s'établit définitivement dés que celui de llPoi.seuille est devenu instable.

Reynolds a ainsi reconnu : t" que le régime de Poiseuille cesse I d'exister seul pour unecertaine vitesse moyenne maxima U; 2° qu'a- Iprès une période de trouble, le régime hydraulique est établi sans 1 retour pour une vitesse moyenne minima égale à 1, a.L environ.

180. Représentation graphique des résultats. ^ Reynolds consf truit une courbe pour chaque luhi-; il porte eu abscisses les valeurs

: moyenui

t. de • -^ et en ordonnées celles de 1

r p ti.r

\ du débit I par la section S.

Au début, quand le débit croît à partir de zéro, on obtient des

1 points en ligne droite (Reynolds en a déterminé une vingtaine); pendant chaque mesure, le manomètre reste absolument fise : c'est le ff'égime de Poiseuille régulier et ininterrompu. Huis commence la

période de trouble ; le manomètre tremble constamment, la pression moyenne restant d'ailleurs bien précise; on n'a plus affaire à un régime permanent proprement dit, il n'est permanent qu'en moyenne ; les points correspondants se placent alors sur une courbe qui se sépare tout à Tait de la droite initiale {fig» 60).

Fig. 60.

Le point B où cesse la loi de Poiseuille a toujours été trouvé très nettement, mais sa position dépend des perturbations à l'entrée.

Quand le régime hydraulique est bien constitué, les expériences sont bien représentées par une formule de la forme

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