Perspectives

Beaucoup de questions et de travaux demeurent cependant sur ce sujet. Nous évoquons ici le travail restant expérimentalement pour caractériser plus en détails l'atténuation.

Nous avons obtenu de nombreux points dans la partie croissante de la dissipation avec la taille des bulles. Nous n'en avons en revanche qu'un seul dans la partie décroissante (limite adiabatique). La génération d'une taille de bulles autour du maximum d'atténua-tion prédit par le modèle de dissipad'atténua-tion thermique présente un intérêt certain dans le but de consolider la validité de ce modèle. Il serait par ailleurs très intéressant de générer des

bulles encore plus grosses (R > 600µm) de façon à caractériser proprement la

décrois-sance de l'atténuation. Si obtenir de plus grosses bulles est réalisable expérimentalement (en utilisant les frittés les plus gros avec le rideau de bulles par exemple), il est en revanche plus délicat d'obtenir toujours la même fraction liquide et de bien la contrôler.

Dans le même état d'esprit, il sera intéressant d'étudier l'atténuation en changeant le gaz contenu dans les bulles. En eet, comme nous l'avons vu au cours de ce chapitre, l'aspect thermique est très important. On peut alors se demander quelle serait l'allure des résultats pour un gaz ayant des propriétés thermiques très diérentes du diazote. Un moyen expérimental simple d'y parvenir serait d'utiliser du gaz uoré (hexauorethane,

C2F6), dont la diusivité thermique est dix fois plus petite que le diazote, et dont la masse

volumique est près de 10 fois plus grande. Ces deux propriétés confèrent alors au C2F6

une longueur thermique typique 10 fois plus petite que celle de l'azote. Dans la gamme de tailles de bulles explorée, nous ne devrions donc observer que le régime adiabatique. Cette étude fera l'objet d'un stage de laboratoire à l'automne 2015.

Vitesse de propagation de l'onde dans

la mousse

Une quantité importante que l'on peut déduire des données expérimentales brutes est la vitesse de propagation de l'onde dans la mousse. Nous décrivons dans un premier temps les outils d'analyse d'images nécessaires pour obtenir la vitesse, avant de présenter comment cette quantité physique évolue en fonction de nos paramètres, à savoir, la taille des bulles, l'amplitude du choc, et la fraction li-quide. En variant la fraction liquide à taille de bulles constante, nous montrons que la vitesse suit une loi de décroissance prédite par l'acoustique linéaire dans un milieu continu eectif (vitesse de Wood). À fraction liquide constante, nous montrons que la loi de Wood est obtenue à basse amplitude et qu'une vitesse plus importante est obtenue à grande amplitude. Les comportements de la vi-tesse avec l'amplitude du choc sont par ailleurs capturés à la fois théoriquement et numériquement.

Sommaire

5.1 Traitement des données pour obtenir la vitesse . . . 108 5.1.1 Récupération du prol du front . . . 108 5.1.2 Vitesse de front . . . 112 5.2 Résultats expérimentaux . . . 113 5.2.1 Balayage en fraction liquide . . . 114 5.2.2 Balayage en tailles de bulles et en amplitude . . . 115 5.3 Discussion . . . 117 5.3.1 Régime linéaire loin de la source . . . 117 5.3.2 Régime faiblement non linéaire loin de la source du choc . . . 122 5.3.3 Origines de la vitessevf, 1 à grande taille de bulles . . . 124 5.3.4 Perspectives : vers la prise en compte de la dispersion . . . 127 5.4 Confrontation aux résultats d'acoustique linéaire . . . 129

5.1 Traitement des données pour obtenir la vitesse

En pratique, nous pouvons mesurer la vitesse de propagation de l'onde soit à partir des signaux de pression, soit à partir des images prises en caméra rapide.

La première solution est une méthode directe mais elle s'avère néanmoins délicate. En eet, le signal de pression tend à se déformer au cours de la propagation. Il est de ce fait dicile de dénir une vitesse absolue pour l'onde. On peut en revanche dénir une vitesse de pied qui consiste à mesurer le délai entre signaux au pied de la montée du signal de pression ou une vitesse de maximum où l'on mesure le délai entre les pics de pression. Ces deux techniques restent cependant très imprécises : la mesure de la vitesse de pied nécessite de se donner un seuil de pression, la valeur du délai entre signaux pouvant largement varier en fonction de ce seuil. Il est de plus possible que du bruit résiduel vienne perturber la mesure si le seuil est choisi trop bas. D'autre part, si la valeur du maximum d'un signal est bien dénie, sa position l'est beaucoup moins, notamment aux capteurs lointains, le signal étant très plat. Cet eet engendre une barre d'erreur importante sur la vitesse de maximum, qui s'avère alors peu able. Nous en arrivons alors à un compromis qui est de mesurer le délai à mi-hauteur de montée entre chaque signal. En plus de réduire la barre d'erreur sur la vitesse, cette alternative se trouve être en bonne adéquation avec la vitesse mesurée à l'image, comme nous allons le voir plus loin.

Une deuxième solution consiste à mesurer la vitesse à partir des images, dont les réso-lutions spatiale et temporelle sont susantes pour observer le passage de l'onde au sein de la mousse. Cela nous permet alors de récupérer la position du front au cours du temps et donc a posteriori la vitesse. C'est cette méthode que nous décrivons en détails dans ce paragraphe.

Notons enn que nous utiliserons tantôt l'une, tantôt l'autre méthode, en privilégiant celle qui ore la meilleure précision.