Annales des Mines (1838, série 3, volume 14) [Image 231]

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MOUVEMENT DE L'EAU

Addition au mémoire inséré au tom. Mn , pag. Comme je. l'ai dit dans mon mémoire...précédent, il faut que l'eau ait parcouru , à partir de la naissance du mouvement, un certain chemin par rapport au diamètre d'un tuyau de conduite, pour que le rapport de la vitesse retardée de la

couche frottante contre la paroi, à la vitesse moyenne, considérée dans un même instant, soit aussi grand que dans un mouvement parvenu à l'uniformité. En effet, le retard causé par le frottement à la paroi sur la couche d'eau qui le touche,

ne se transmet pas instantanément aux couches intérieures. On sait par un théorème de M. de Prony, et il est d'ailleurs évident, que le coefficient du frottement dont il s'agit dépend de ce rapport. Ainsi, jusqu' à une certaine limite de chemin parcouru, il n'y a pas, à proprement parler, de terme proportionnel aux carrés des vitesses dans le Mouvement oscillatoire. Ce coefficient augmente avec

l'amplitude de l'oscillation, toutes choses égales d'ailleurs, et sa limite est le coefficient du mouveinent uniforme. Je ne parle point ici de ce qui se passe dans les très-petites vitesses. Pour vérifier ce nouveau principe, et les conséquences que j'en ai tirées, j'avais déjà fait, en 1835 et 1837, des expériences sur une échelle moyenne entre celles des expériences de Bossurt et de Du Buat surie mouvement uniforme de l'eau dans les tuyaux de conduite. Mais ce que j'en avais conclu de plus positif, c'était que pour des vitesses où le terme de la résistance en frottement, proportionnel aux carrés

des vitesses, ne semblait pas devoir suffire pour expliquer le déchet dans les hauteurs des oscilla-

DANS LES TUYAUX DE CONDUITE.

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tions d'après ce que l'on savait, ce terme était cependant suffisant et au delà. Quant aux oscilla-

tions d'une très-petite amplitude, elles étaient compliquées par les mouvements intérieurs des corps légers tenus par l'eau en suspension ; sauf la lenteur des mouvements, on eût dit que la colonne montante était en ébullition. La diminution du coefficient du frottement se présenta d'une manière beaucoup plus tranchée clans des expériences que je fis en 1837, sur les oscillations de l'eau dans des tubes verticaux de om,o5 de diamètre, et de i à 4 mètres de long mais toutes ces expériences demandaient à être faites avec de plus grands diamètres, afin que l'on pût observer les influences des rapports des diamètres aux courses des oscillations (1).

J'ai fait dernièrement des expériences sur une (1) Il se présente des phénomènes particuliers aux tubes

d'un petit diamètre. Ainsi pour un tube d'un mètre de long et d'un diamètre de Orn,004 à 0',005, le maximum de

hauteur obtenue par la colonne oscillante au-dessus du niveau du réservoir, on l'on enfonce un tube vertical, ne .correspond plus, comme pour de plus grands diamètres, au

cas où la profondeur du point de départ de l'oscillation est au maximum. Pont' un diamètre de 0-,005 à 0".,001 et une longueur de 1 mètre, et de mètres pour le plus gros., cela n'a plus lieu , excepté pour le cas on l'on s'y prend de manière à ce que la profondeur du point de départ ne soit diminuée que par l'introduction d'une colonne d'eau en repos au moment de ce départ. Mais alors il devient avantageux de diminuer cette profondeur de près de moitié. Ce qu'ily acte nonveau,c'est que c'est bien la même colonne qui, partant du repos, s'élève plus liant

que clans le cas oit elle était djà en mouvement, Le

fait précédent nous apprenait qu'il y a dans le coefficient des frottements une différence essentielle, provenant de la diffiirence des chemins parcourus. Nous aurions sans cela un moyen de séparer jusqu'à un certain point de la résistance en frottement , celle des déviations de filets à

Tonte XIV,- 1838.

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