‹ Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide propageant de la chaleur par convection, en régime permanentChapitre 22 sur 24 · SELLE RL · texte numérisé non relu

SELLE RL

Numéro du

cliché. Époque. ART ACTE MT N. e.

: l'en : . ; mm Ho Etat perm.. 98,98" 1,28/07,38 122,6 0,755 Po:brs.* Etat perm. 98,97 1,25 97,41 ‘121,3 0,755 PA. à, 15 902000 0,44/04:001 /128,41. 05753 PRE 30 88,90 0,38 88,42 131,6 0,748 sou. 45 8%,95/00,34 082,520 "140,0. 0,743 F,. l PISE INR IO, SE 117.01 07730 F;,2 A Pa TA SOMOTARL TP, DAMON, ON 0734 Fe 1.30 GPO SON OP TA 100, 80 0730 E5 1.45 US TOUR CAT OS, SRI UT, Où 0727 F3." 2 OCTO Dr DNS OS AN LO ES D 0,724 Fs. 3. 10 100 0100192019 01472,200%720 Fs 2.30 RS 70 D T0 AURAS 7 700210 F;: D A6 50,90 0,16 50,70 Surface plane

SI

Série G. — e —0"",770. (Spéciale pour le flux de chaleur.)

(Vapeur dans le serpentin, eau chaude dans l’étuve.)

REA 94,15 frs 91,70 Série H.

Ho État perm. 99,20

| FREE 20 90 ,89 Hs. 35 84,85 H3.... 50 79,40 Le 100 pa H; 1.20 69,67 HER 1: 39 65,50 H;. 1.50 61,60 Série EF.

Eo.... Étatperm. 99,25

E, bis. État perm. 99,25 E; de 15 94,73 Es 4. 30 89,74 He 45 84 ,86 E; . I 80,40 LATET 1-1 à 76,12 FE; . 1.30 72,49 Er 1.45 6y,29 B.

An 97,64 fs) 0,640 90,38 194,2 0,633 84,44 212,0 0,628 70,044 221,01 .0,026 PNR LT CHE ON O7 69,39 218,9 0,618 069524102120) 0:61 61,36 199,0 0,611

Arme (TUE 98,08 351,5 0,495 98,12 351,8 0,499 94,29 353,0 0,493 89,34 366,8 0,489 84,53 365,0 0,487 80,01 356,0 0,484 75,84 348,0 0,481 52,18 0342; 200479 69,01 Surface plane

Ma70 0,280

13. Ænoncé des lois relatives aux dimensions transversales. Influences de la température et de l’épaisseur. — Les courbes de la fig. 27, où l’on a porté en

, € < ordonnées les valeurs du rapport ; et en abscisses les tem-

pératures T;, coordonnent tous les résultats numériques. La fig. 28 reproduit les mêmes courbes, mais avec une échelle cinq fois plus grande pour les ordonnées.

1° À une même température, la surface du polygone cellulaire ne peut être regardée comme proportionnelle au carré de l’épaisseur que dans une première et assez gros-

“ee ; à < e sière approximation : par exemple à 100°, le rapport +

décroît de 0,303 à 0,260 quand l'épaisseur croît de 0", 5

mm

tn

2° Pendant le refroidissement de 100° à 50°, le rap-

port +> qui va d’abord en croissant, passe par un maximum,

puis décroît de plus en plus vite, jusqu’à la température

où le procédé optique cesse de révéler le réseau polygonal, toute courbure superficielle disparaissant.

4 \ a S € Me

3° La température où a lieu ce maximum de 5° c’est-àdire où le polygone cellulaire stable a la surface minimum, décroît quand l’épaisseur augmente : elle passe de go à

64°, quand l'épaisseur croît de o"®,5 à rm, 0 (2 Li “ Lt 4° La valeur de ce maximum de " diffère très peu pour

les différentes épaisseurs ; cependant le sens de la variation

MOTTE 909 80° 10° 60° 50° est très net: le maximum décroît de 0, 306 à 0,299, quand l'épaisseur croît de o"®,5 à 1", et tous ces maxima se placent très bien sur une même droite, très peu inclinée sur l’axe des températures (!), mais la variation n’atteint que + quand l'épaisseur varie du simple au double.

(!) En négligeant les corrections de e, résultant de ce que la densité et la tension superficielles varient, il se trouve que tous Ces maxima

e de =

que les résultats ont d’abord été publiés (Revue des Sciences, loc. cit.)

deviennent rigoureusement égaux à + près. C’est sous cette forme

b° D'une façon générale, les variations relatives des dimensions des cellules avec la température sont d'autant plus considérables que la nappe liquide est plus épaisse.

6° La surface libre devient plane beaucoup plus tôt aux faibles épaisseurs qu'aux grandes ; d’une part, sous l’épaisseur de 0"",5, toute courbure appréciable a disparu à 90° (deux heures avant la solidification); d’autre part, sous l'épaisseur de 1°", le relief superficiel est encore visible à b2° (quelques minutes avant la solidification ).

7° Quand toute courbure appréciable disparaît, bien que ce soit là une époque évidemment mal déterminée,

la valeur du rapport x ct sensiblement la même, 0,280,

pour toutes les épaisseurs observées. Il est d’ailleurs remarquable qu'au moment où se produit celte disparition des

L L e L3 courbures, les variations de 5 en fonction de T ont une

marche toul à fait parallèle pour les différentes épaisseurs.

Enfin, relativement à la durée de la période d’état variable, 1ilest bon d’observer que le régime hexagonal limite parfaitement régulier s'obtient bien plus facilement aux petites épaisseurs qu'aux grandes. À cet égard, la diflérence est énorme entre 07%",9 let 12%: les réseaux polie gonaux de la série E (e — 0"",5) ne contiennent guère, même dans l’état permanent à 100°, que des hexagones réouliers; ceux des séries À, B et C(e — 1"") n’en contiennent presque pas au début; cependant, dans les deux cas, les conditions expérimentales et l’ordre de grandeur des perturbations accidentelles sont identiques.

Cette irrégularité initiale des cellules explique comment les séries A, B, C présentent, de 100° à 80°, des écarts notables et que les différents points d’une même courbe offrent des écarts accidentels : d’une part, le régime permanent élant loin d’être établi, la définition de la surface moyenne des cellules et par suite de À est mauvaise, et, d'autre part, les cellules étant très peu régulières, l’éva-

luation des fractions est peu sûre, d’où une erreur relative sur N et sur À beaucoup plus grande. À partir de 80°, les réseaux étant devenus très réguliers, les trois courbes À, B, C coincident beaucoup mieux.

Si lon passe à l’épaisseur de 0"",5, les erreurs relatives deviennent au moins dix fois plus faibles : d’abord les réseaux sont composés de cellules dont les surfaces individuelles sont égales à + près (g. 26); de plus, il n’y a aucune incertitude dans le dénombrement des cellules. Deux séries E, absolument indépendantes, donnent des courbes superposées même à l’échelle de la {g. 28. Il suffira de citer les clichés Es, E, bés, pris à dix minutes d’intervalle pendant l’état permanent et qui contiennent l’un 391,9 et l’autre 351,8 cellules.

La remarque précédente suffit à justifier le choix de l’intervalle d’épaisseurs adopté pour les mesures précises. Au-dessus de 1"", le régime permanent régulier devient de plus en plus difficile à réaliser dans la pratique : les cellules sont de plus en plus irrégulières. Au-dessous de 0", 5, il eût été intéressant de poursuivre les observations, la régularité devenant au contraire fan- Lastique : mais il eût fallu un procédé plus précis pour la mesure des épaisseurs, de façon à les déterminer à 14 près, par exemple. Ce serait une autre étude à faire, avec des lames liquides d'épaisseur microscopique.

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