‹ Mécanique appliquée:Chapitre 57 sur 148 · V RU · texte numérisé non relu

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/: étant une constante. Il en résulte, ainsi que Ta fait remarquer M. Boussinesq, en appelant a une autre constante :

D'après les résultats inscrits au tableau de la page 106 des Recherches hydrauliques de M, Bazin, et déduits d expériences sur des rigoles de 0 m. 10 de largeur dans lesquelles le rayon moyen avarié de 1 à 3 cenlimètres, les valeurs du coefficient k auraient été d'environ 0,00004, lorsque les parois des rigoles étaient polies et de 0,00012 lorsqu'elles avaient été rendues rugueuses par la juxtaposition d'une forte toile. Il serait intéressant d'avoir la valeur de k pour des rigoles tapissées de végétation.

toi. Répartition des vitesses dans un eourant. —

La détermination de la vitesse moyenne U, dans de pareils canaux, s'opère directement par le mesurage du débit dans un temps donné, obtenu en remplissant un réservoir. Mais ce procédé n'est plus applicable à ceux de grande dimension. La vitesse moyenne doit alors y être déterminée par l'observation des vitesses en un grand nombre de points d'une même section transversale et l'étude de la répartition des vitesses qui, dans les tuyaux, n'offre qu'un intérêt secondaire, devient

primordiale lorsqu'il s'agit des canaux découverts.

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CHAP. V. - CANAUX DKCOUVERTS.

D'après ce qui a élé dit au chapitre il, n*" 31, et ce que nous avons vérifié dans les tuyaux de conduite, la vitesse dans un canal doit être minimum le long de la paroi et aller en croissant à mesure qu'on s*cn éloigne ; il semble en résulter que la vitesse maximum se trouverait au milieu de la surface libre, si Ton pouvait faire abstraction de la résistance de Tair. L'atmosphère qui repose sur la surface libre constitue cependant une véritable paroi sur laquelle frotte le liquide en mouvement et qui produit sur lui un effet retardateur comparable à celui qui provient des parois solides. Cet effet, à peine sensible lorsque l'air est immobile, devient beaucoup

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Fig. 58.

plus intense si l'air se déplace on sens inverse du liquide, c'est-à-dire si le vent souffle en sens contraire du courant. Mais la résistance de l'air ne sufRt pas à rendre compte des différences que Ton observe dans la répartition des vitesses dans un canal découvert de forme rectangulaire, et dans le même canal formant la moitié inférieure d'un tuyau fermé à section rectangulaire; ces différences sont rendues évidentes par la comparaison des deux figures 58 et 59 empruntées à 1 ouvrage de M. Bazin. Dans le canal découvert

(fig. 59)^ les courbes d'égale vitesse, au lieu de présenter k peu près la forme de rectangles, comme elles le font dans le tuyau fermé (fig. 58), affectent une figure elliptique beaucoup plus prononcée, surtout lorsqu'on se rapproche de l'axe ; au

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lieu de venir couper à angle droit la surface horizontale du courant, elles la rencontrent, au contraire, sous un angle aigu et manifestent, en s'en rapprochant, une tendance à se refermer ; enfin elles sont plus éloignées de Taxe que dans le cas du tuyau fermé, surtout celles qui correspondent à la vitesse moyenne V=:U et à la vitesse V = 1,10U; au contraire, la courbe des vitesses V = 0,801] semblerait un peu plus rapprochée. La loi de la répartition des vitesses est donc complètement modifiée.

Une perturbation aussi notable ne peut pas être uniquement attribuée, d'après M. Bazin, à la résistance opposée par Tair au mouvement des tranches supérieures du fluide, car s'il eu était ainsi, elle disparaîtrait dans le cas d'un vent soufflant d'amont avec une vitesse égale ou supérieure à celle du courant et ce n'est pas ce que l'on observe : la vitesse maximum se trouve encore, alors^ au-dessous de la surface. La diminunution de vitesse des couches supérieures, dans uu canal dé-

couvert^ doil donc être imputée à Tabscnce de résistance sur la surface libre et au défaut d'invariabilité de la section; ces circonstances favorisent, aux environs de la surface, la production de mouvements irréguliers de toute espèce, qui correspondent à une déperdition de force vive non transitoire ou à des vitesses obliques dont la composante, dans le sens de Técoulement, est notablement plus faible que dans les couches correspondantes du tuyau fermé.

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