‹ Recherches sur la détonation des mélanges gazeuxChapitre 20 sur 29 · AE · texte numérisé non relu

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2° Campbell et Finch prirent une série de photographies en disposant le tube de détonation de manière que son axe fût dans le prolongement de l’axe optique de l’objectif de l'appareil. L’extrémité du tube regardant ce dernier était fermée par une lame à faces parallèles. S'il s’agit bien d’un mouvement hélicoïdal de la flamme, le trajet de celle-ci doit, dans ces conditions, s'enregistrer sous la forme d’un système de eycloïdes sur le film mobile. Ceci fut confirmé par l'expérience et le mémoire de ces auteurs reproduit les photographies obtenues;

M3°281 lon provoque la détonation d’un mélange donnant des ondes hélicoïdales dans un tube dont la surface interne a été recouverte de carbonate de chaux en poudre, on constate, après l'expérience, que la trajectoire de la flamme y a été marquée avec suflisamment de netteté pour en permettre la photographie, et qu’elle présente l'allure hélicoïdale.

Ces résultats furent confirmés par Bone et Fraser (7) qui publièrent en 1929 et 1931 les résultats de leurs recherches sur l’onde striée dans les mélanges gazeux. Ils firent de nombreux essais avec des mélanges variés : CO + N20, CH! + 0?, 9C2H2 + O2, C2H4 + O2, C2N2 + OZ, H2+ 2N°20. Ils obtiennent des stries non seulement dans le cas des détonations bien établies, mais aussi en photographiant l’onde de compression produite par un détonateur dans de l’acétylène pur. Dans certains de leurs clichés relatifs à la formation de l’onde explosive par allumage par étincelle dans un mélange gazeux, on peut également observer des stries non seulement à partir du point où se forme cette onde mais également en deçà, dans la partie du cliché correspondant à la période de combustion rapide qui précède immédiatement la détonation, ainsi que dans l’onde rétrograde.

Dans cette publication, Bone et Fraser ont fait des calculs de fréquence des ondulations observées sur leurs clichés. En accord avec Campbell et Finch, ils trouvent que la «longueur d'onde», pour un même mélange est proportionnelle au diamètre interne du tube de détonation. Dans le cas du mélange humide 200 + 0?, la longueur d’onde est très sensiblement égale au triple du diamètre interne. Ce rapport, qui est variable d’un mélange à l’autre, est constant pour un même mélange quel que soit le diamètre du tube, ce qui revient à dire que la distance parcourue par seconde par la «tête lumineuse » de la détonation est constante.

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Les expériences de ces auteurs montrèrent que dans le cas où le diamètre interne du tube dépassait 25 millimètres, il pouvait y avoir, toujours avec le mélange 200 + O0? humide, deux ou plusieurs «têtes lumineuses», de sorte que la photographie évoque l’idée d’une vis à plusieurs filets, ou d’un câble à plusieurs torons. Ceci se présente d’ailleurs pour d’autres mélanges. Enfin ils obtinrent une confirmation originale de l'hypothèse du chemin spiral parcouru par la flamme, dans le fait qu'ils ont pu recueillir et photographier, après des essais avec le mélange C2N2 + O?, des fragments de tubes découpés en spirale.

Ces mélanges donnant des ondes explosives hélicoïdales ont une autre propriété singulière, qui est d’avoir une vitesse de propagation variable avec le diamètre intérieur du tube servant à l’expérience.

Ce fait qui ne peut être dû uniquement au chemin spiral si l’on admet la constance de la vitesse de la flamme suivant celui-ci quel que soit le diamètre du tube, a été mis en évidence par Bone et Fraser (6) dans le cas des mélanges d’oxyde de carbone et d’oxygène, qui donnent des images striées dans tout leur domaine de détonation. Campbell, King et Whitworth firent des constatations analogues en étudiant la propagation des ondes explosives à travers un système de tubes de verre et de tubes de caoutchouc de diamètres différents (13). Dans le cas de mélanges gazeux ne donnant pas de stries, la vitesse est la même d’un tube à un autre de plus faible diamètre. S'il y a des stries, la vitesse subit une diminution sensible lorsque le diamètre diminue.

Il y a donc sûrement une relation entre l'aspect strié des photographies que donnent certains mélanges gazeux et l’inconstance de leur vitesse de détonation lorsque le diamètre du tube varie.

Enfin nous signalerons qu’une méthode de caleul de la fréquence des stries données sur les clichés par l’explosion de différents mélanges gazeux a été indiquée par K. Shtsholkin en 1934. Le tableau suivant permet de comparer les résultats de ses calculs avec ceux déduits des expériences de Bone et Fraser (7).

Les expérimentateurs que nous avons cités ont tous employé, pour leurs enregistrements photographiques, la lumière émise par l'explosion du mélange gazeux étudié. Nous avons pu, grâce à notre installation d'éclairage, étendre ces recherches aux explosions non actiniques.

Mélanges 2C0 + 0?. | CH! + O®. . | 28 + 0°. | C?H°? + 0°.

Vitesses de détonation .. 1.795 2.510 À 2,810 2.850

Diamètre en em 1,3 2,56 152 156

Fréquence mesurée . : 110.000 21.000 70.000

Fréquence calculée : 62.000 27.000 73.000

2HS+30?. | 2C0 + 0°. 0. | CH! + 0?. [200 + 0?| CH“ + 0°.

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