OBSERVATIONS SUR LES PHOTOGRAPHIES OBTENUES

4° Observations sur les ondes hélicoïdales.

Le principal intérêt de la méthode d’enregistrement chronophotographique est de donner, en même temps que les moyens de mesurer la vitesse de propagation, des renseignements précieux sur le mouvement de la flamme. Les perfectionnements apportés depuis quelques années —adaptation de la « Schlierenméthode » — permettent en outre de se rendre compte des phénomènes non lumineux accompagnant la détonation. C’est la raison pour laquelle - les expérimentateurs travaillant sur ces questions en ont fait leur principal instrument d’investigations.

À l'exemple de Mallard et Le Chatelier, Dixon adopta très vite cette méthode et dès 1903 (17) publia des photographies de détonations. Ces clichés mirent tout de suite en évidence des particularités intéressantes du mouvement de la flamme. En 1926, Campbell et Woodhead (10) font paraître un travail sur l’inflammation des mélanges gazeux par une onde explosive et leurs photographies de détonations du mélange 2C0 + O0? présentent un aspect strié qui attire leur attention : habituellement, les détonations de mélanges lumineux très explosifs, comme CH#+ 30? par exemple, donnent en négatif un cliché dans lequel le passage du front de l’onde s’enregistre par une ligne droite légèrement inclinée (photo n° 1) tandis que la zone lumineuse, due à l’incandescence des gaz issus de la combustion après passage de l'onde, présente un aspect uniforme. Dans le cas du mélange d'oxyde de carbone et d'oxygène, le passage du front de l’onde explosive s'inscrit par une ligne sinusoïdale analogue à celle que donnerait la projection d’une hélice sur un plan parallèle à son axe, tandis que la zone des gaz lumineux présente l'aspect de bandes horizontales régulières alternativement sombres et claires (photo n° 2).

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On admet que dans le premier cas, le front de la flamme est une surface sensiblement plane perpendiculaire aux génératrices du tube dans lequel elle se propage. Dans le cas des ondes «striées » on a fait plusieurs hypothèses pour essayer d'expliquer les phénomènes observés. É

Th. Urbanski (Rocznik Chem., 6, 838, 1926), au cours d’expériences faites par la méthode photographique sur la détonation des explosifs solides dans un tube, fut amené à admettre l’hypothèse d’un chemin spiral suivi par l'onde explosive dans ce tube et qu’il attribua à l’action dissymétrique de l’amorce.

Campbell et ses collaborateurs s’occupèrent les premiers de cette question et commencèrent par éliminer la théorie suivant laquelle les stries seraient dues à des vibrations de l'appareil de prises de vues ou du tube de détonation. Dans une note parue en 1927(11),ils publient des photographies données par des mélanges humides 200 + O2. Ils constatent que la production des images striées est indépendante de la façon dont l'onde explosive a été amorcée : ils ont utilisé des mélanges variés pour la provoquer : 2H? + O?, des mélanges d'hydrogène et d'oxygène suivant d’autres proportions, le mélange C2N? + O2, etc. Ils observent que l'addition de quantités croissantes d'hydrogène à l’oxyde de carbone servant aux expériences atténue le. stries; à partir de 6 p. 100 d’hydrogène, celles-ci disparaistént. L'année suivante (12) ils démontrent par une série d'expériences remarquables que l'aspect strié des clichés obtenus en photographiant la détonation de divers mélanges gazeux est dû, sans contestation possible, au trajet hélicoïdal accompli par la flamme :

1° Dans un tube opaque, on pratique deux fentes suivant deux génératrices distantes d’un quart de circonférence. En photographiant les explosions «striées» produites dans ce tube on obtient la superposition de deux systèmes de stries sur le même cliché. Soit L la distance, ou «longueur d'onde» séparant deux ondulations consécutives du front de flamme vues à travers une même fente, il existe entre les deux systèmes superposés une différence de phase de L/4 ou 3L/4 suivant le sens de rotation de la flamme dans le tube. L'expérience confirma en tous points ce principe et permit de voir que pour un même mélange, il n°y avait pas de sens de prédilection pour la rotation de la flamme dans le tube;

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