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A u sujet d'une observation de Colladon au pont de la Machine à Genève
On an observation by Colladon at the machine bridge Ceneva
p a r G. D A R R I E U S ,
MEMBRE DE L'INSTITUT,
INGENIEUR EN CHEF A LA COMPAGNIE ÉLKCTIiO-MÉCANIO.rR
Interprétation physique (') d'un tourbillon hélico-centripète à axe horizontal observé sui- te Rhône à Cenève immédiatement en amont d'un barrage et pour certaines dispositions d'ouverture des rideaux.
Cette circulation «» sein d'un écoulement pres- que irrotationnel trouverait son origine dans la préexistence d'une rotation due au frottement sur le fond du lit et telle que la révèle le profil des vitesses. Le phénomène hydraulique peut être assimilé à certains phénomènes atmosphé- riques, tels que les trombes et les colonnes de fumée, de, grand diamètre, dont l'auteur trouve
une explication dans la rotation terrestre, géné- ratrice des cyclones tropicaux. Enfin, un autre phénomène hydraulique du même genre est celui de la prise d'eau froide de l'énergie ther- mique des mers décrit ici même il y a quelques années par les Ets Neyrpic
Physicul interprétation (-) of a helieo-cenlri- petal, horizontal vortcx observai in the Rhône at Geneva immedialely unstream from a dam and for certain dispositions of the gale, opening.
The circulation in the middle of an irrotalional flow would originale from the diffusion of turbu- lence dite to friction on the bottom as is revealed by the velocity distribution. The. hydraulic phe- nomenon might be compared to certain atmo- spheric phenomena, such as umterspouts and the large diameter colutnns of smoke, for ivhicti the author finds an explanalinn in the earth's rotation, generator of tropical cyclones. Finally another hydraulic plwnomenon of the saine type is thaï of the cold mater intake thermal energy front the s:>a, de.sc.ribed in la H o u i l l e B l a n c h e by Ets Neyrpic t")some years ago.
B i e n q u e le p o n t d e la M a c h i n e e x i s t e t o u j o u r s , il n e s e m b l e p a s q u e les Genevois a i e n t g a r d é le s o u v e n i r d u « s e r p e n t d ' e a u » d é c r i t p a r COLLA-
(*) L ' i n t e r p r é t a t i o n m a t h é m a t i q u e d u p h é n o m è n e f a i t l ' o b j e t d ' u n m é m o i r e a n t é r i e u r d e M, G. D A R R I E U S :
« E n t r e t i e n p a r e x t e n s i o n s u i v a n t s o n a x e , d ' u n e t r o m b e r e c t i l i g n e d a n s u n fluide v i s q u e u x . » ( E x t r a i t d e s Mémoires sur la Mécanique des Fluides, offerts à M . D . R I A B O U C H I K S K Y , à l ' o c c a s i o n d e s o n j u b i l é s c i e n t i - fique. P u b l i c a t i o n s s c i e n t i f i q u e s e t t e c h n i q u e s d u M i n i s - tère d e l ' A i r « .hors s é r i e ».)
U n c e r t a i n n o m b r e d e c e s e x t r a i t s o b l i g e a m m e n t offerts p a r l ' a u t e u r a u C o m i t é t e c h n i q u e d e l a S.H.F. s o n t d é p o - s é s a u s e c r é t a r i a t e t p e u v e n t ê t r e a d r e s s é s a u x m e m b r e s i n t é r e s s é s , s u r d e m a n d e e t j u s q u ' à é p u i s e m e n t .
( * * ) A . C H A Y A e t P . G A R I E L : « R e c h e r c h e s t h é o r i q u e s et e x p é r i m e n t a l e s s u r l ' é c o u l e m e n t d a n s u n i l u i d e h é t é - r o g è n e s t r a t i f i é . » ..(Mémoire p r é s e n t é a u C o m i t é t e c h n i q u e de l a S . H . F . l e 1 9 n o v e m b r e 1 9 4 6 et p u b l i é d a n s le c o m p t e r e n d u d u C o n g r è s d e la M é c a n i q u e A p p l i q u é e d e 1 9 4 6 . )
D O N en 1890 (1), p e u t - ê t r e p a r c e q u ' i l n e se p r o - d u i t q u e p o u r c e r t a i n e s d i s p o s i t i o n s d e s o u v e r - t u r e s d u b a r r a g e à r i d e a u x .
R a p p e l o n s q u e ce p h é n o m è n e c o n s i s t e en l ' a p - p a r i t i o n , à e n v i r o n u n m è t r e a u I r o n t d u b a r - r a g e , d ' u n l o n g t o u r b i l l o n h o r i z o n t a l de 8 à 15 m , q u e r e n d visible le n o y a u d ' a i r t r è s a p p r o x i m a - t i v e m e n t c y l i n d r i q u e , d e I à 10 c m de d i a m è - tre, d é t e r m i n é p a r la c a v i t a t i o n . B i e n q u e le p h é - n o m è n e c o m m e n c e a u x e x t r é m i t é s , e n d e u x t r o n - ç o n s q u i se r e j o i g n e n t d ' a i l l e u r s e n un t e m p s t r è s c o u r t , la f o r m e d e ces e x t r é m i t é s , r e c o u r b é e s v e r s l'aval, ne j o u e é v i d e m m e n t p a s de r ô l e e s s e n t i e l , s i n o n p o u r r e n d r e c o m p t e p e u t - ê t r e d e s e o n d i -
(1) D a n i e l C O L L A D O N . — S u r u n e t r o m b e d ' e a u d o n t lu b o u c h e e s t e n b a s , d o n t le c o r p s e s t h o r i z o n t a l e t p e u t a v o i r q u i n z e c e n t s f o i s s o n d i a m è t r e . Arch. d. Se. Phys, et Nat., t. X X I V , a o û t 1 8 9 0 , G e n è v e , e t C. H. / l e . d. Se, t. III, p . 4 4 9 ( 1 8 9 0 ) ; é g a l e m e n t m e n t i o n n é d a n s l e Cours de. Physique d e B O U A S S E ; T o u r b i l l o n s , 1, p . 9 5 .
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1954016
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l i o n s d ' u n a c c è s é v e n t u e l p l u s o u m o i n s é t r a n g l é d e l'air e x t é r i e u r a u n o y a u d e la t r o m b e , d a n s l e q u e l r è g n e u n e d é p r e s s i o n e n g é n é r a l m o d é r é e , q u i p e u t suffire à e x p l i q u e r u n e n t r e t i e n d u n o y a u d ' a i r p a r d é g a g e m e n t d e l ' a i r d i s s o u s .
Si COLLADON, d a n s s a c o n t r o v e r s e a v e c l ' a s - t r o n o m e P A Y E , i n s i s t e s u r ce q u e c e s e x t r é m i t é s , s a n s d o u t e p a r s u i t e d e l ' o u v e r t u r e p a r t i e l l e d e s r i d e a u x , s o n t c o u r b é e s v e r s le b a s , c ' e s t p o u r c o n t e s t e r la g é n é r a l i t é , a f f i r m é e p a r F A Y E , de l ' o r i e n t a t i o n o p p o s é e o b s e r v é e d a n s d ' a u t r e s c a s , p a r e x e m p l e d a n s les e n t o n n o i r s q u i d é b o u c h e n t ù la s u r f a c e d e s e a u x c o u r a n t e s .
M a i s la c i r c o n s t a n c e e s s e n t i e l l e d o n t d é p e n d l ' e x p l i c a t i o n d u p h é n o m è n e , r é s i d e b i e n e n t e n d u d a n s les c o n d i t i o n s a m o n t , à s a v o i r l ' e x i s t e n c e , au s e i n d u c o u r a n t fluide, d ' u n e c i r c u l a t i o n a u - t o u r d u n o y a u , l a q u e l l e , en l ' a b s e n c e d ' a u c u n o r - g a n e t e l q u e v o l u t e o u a u b e d i r e c t r i c e (*) s u s - c e p t i b l e d e c r é e r c e t t e c i r c u l a t i o n d a n s u n é c o u - l e m e n t i r r o t a t i o n n e l , n e p e u t t r o u v e r s o n o r i g i n e q u e d a n s u n e r o t a t i o n d i s t r i b u é e a u s e i n d u lluide, telle q u ' e n d é t e r m i n e n o r m a l e m e n t , p a r diffusion d e la t u r b u l e n c e , le f r o t t e m e n t s u r le fond d u lit, et telle q u e la r é v è l e le profil d e s v i t e s s e s .
D a n s ces c o n d i t i o n s , le m o u v e m e n t h é l i c o - c e n - t r i p è t e , q u a s i d e r é v o l u t i o n a u v o i s i n a g e d u n o y a u , q u e d é t e r m i n e l ' é t i r e m e n t d e s filets d e c o u r a n t e t d e t o u r b i l l o n d e p a r t e t d ' a u t r e d u p l a n d e s y m é t r i e , d o i t d o n n e r lieu, s u i v a n t le t h é o r è m e d'HELMHOLTZ, e n l ' a b s e n c e d e d i s s i p a - tion, à u n e a u g m e n t a t i o n c o n t i n u e a u c o u r s d u t e m p s d e l ' i n t e n s i t é t o u r b i l l o n n a i r c e t d e s v i t e s - ses de c i r c u l a t i o n ; d ' o ù r é s u l t e l ' a p p a r i t i o n d ' u n e c a v i t a t i o n .
N o t r e c a l c u l q u i t r a i t e p o u r s i m p l i f i e r le c a s , v a l a b l e au v o i s i n a g e d u n o y a u , d ' u n é c o u l e m e n t s t r i c t e m e n t d e r é v o l u t i o n , s ' a p p l i q u e r a i t p l u s e x a c t e m e n t à l ' e s p a c e a v a l d e s d i r e c t r i c e s d ' u n e t u r b i n e c e n t r i p è t e F r a n c i s o u K a p l a n , e n l ' a b - s e n c e d e la r o u e , ou, d a n s le c a s d ' u n r o t a t i o n - nel p r é e x i s t a n t a u s e i n d u fluide, à l a v i d a n g e , p a r u n t r o u c e n t r a l , d ' u n r é s e r v o i r c y l i n d r i q u e t o u r n a n t a u t o u r d ' u n a x e v e r t i c a l .
L e r é s u l t a t d e ce c a l c u l e s t la m i s e e n é v i d e n c e de ce q u e , c o m m e il é t a i t à a t t e n d r e , les v i t e s s e s en j e u n e s o n t p a s si f a i b l e s q u e l a v i s c o s i t é d e l'eau a i t u n e i n f l u e n c e s e n s i b l e s u r l ' é v o l u t i o n de l ' é c o u l e m e n t , s a u f a u v o i s i n a g e i m m é d i a t d e l'axe d u t o u r b i l l o n , o u d e la s u r f a c e d u n o y a u q u a n d il y a c a v i t a t i o n ; d e s o r t e q u e l ' e x p l i c a - t i o n d u p h é n o m è n e d e m e u r e i n d é p e n d a n t e , d a n s ses g r a n d e s l i g n e s , d u c a r a c t è r e n o n p a r f a i t d u
(*) P e u t - ê t r e t o u t e f o i s le. d é c o l l e m e n t d e l a c o u c h e l i m i t e q u e d é t e r m i n e s u r l e f o n d , a u v o i s i n a g e d e l ' o b s t a c l e , l e r a l e n t i s s e m e n t d u c o u r a n t (fig. 1 d e n o t r e m é m o i r e p r é c i t é ) j o u e - t - i l ce r ô l e d a n s u n e c e r t a i n e m e s u r e .
fluide, si t o u t e f o i s l ' e x i s t e n c e p r é a l a b l e d ' u n e r o - t a t i o n q u i , elle, r é s u l t e d e la v i s c o s i t é et d e la t u r b u l e n c e , e s t c o n s i d é r é e c o m m e d o n n é e .
T o u t e f o i s la p e r s i s t a n c e é v e n t u e l l e , a u v o i s i - n a g e d u n o y a u , m a l g r é les f a i b l e s v i t e s s e s e n j e u e t le c a r a c t è r e à p e u p r è s l a m i n a i r e d e l'écou- l e m e n t , d ' u n e c e r t a i n e t u r b u l e n c e r é s i d u e l l e s u - perposée, à la r o t a t i o n d ' e n s e m b l e , p o u r r a i t a m e - n e r à s u b s t i t u e r à la v i s c o s i t é v r a i e u n e v i s c o s i t é a p p a r e n t e b e a u c o u p p l u s g r a n d e , a u s e n s d e
R E Y N O L D S , B O U S S I N E S Q , P R A N D T L , G . I. T A Y I . O I : ,
etc.
B O U A S S E c o n s a c r e p l u s i e u r s p a g e s d e s o n g r a n d T r a i t é d e P h y s i q u e (Tourbillons, t. V) à d e s o b - s e r v a t i o n s d e t r o m b e s a t m o s p h é r i q u e s . COLLA- DON r a c o n t e a i n s i a v o i r v u e n j u i l l e t , v e r s m i d i , les m e n u s o b j e t s d ' u n e l e s s i v e a b o n d a n t e é t e n - d u e s u r le sol d ' u n e p l a c e , s u b i t e m e n t e n l e v é s e n t o u r b i l l o n n a n t j u s q u ' à u n e h a u t e u r d ' e n v i - r o n 600 m , e t d i s p e r s é s a u l o i n p a r u n e t r o m b e q u i p a r a i s s a i t a v o i r a u p l u s 2 m d e d i a m è t r e . P I C T E T d é c r i t é g a l e m e n t e n d é t a i l les t r o m b e s d e 2 à 3 m d e d i a m è t r e e t p a r a i s s a n t a t t e i n d r e 500 à 1 000 m d e h a u t e u r q u ' i l a o b s e r v é e s e n E g y p t e a u v o i s i n a g e d u C a i r e , d e m a r s à o c t o b r e , a u m i - lieu d u j o u r , e t q u i , r e n d u e s v i s i b l e s p a r le s a b l e e n t r a î n é , p a r a i s s e n t a l i m e n t é e s p a r la c o u c h e d ' a i r s u r c h a u f f é q u i s u r m o n t e le sol, o ù u n t h e r - m o m è t r e e n f o u i m a r q u e 8 4 ° , t a n d i s q u e l a t e m - p é r a t u r e d e l ' a i r , 35° à l ' o m b r e , a t t e i n t 5 2 " a u c e n t r e d e la t r o m b e .
REDEIELD (1839) d é c r i t , p a r m i t r o i s c a s d ' i m - m e n s e s f e u x d e b r a n c h a g e s , c e l u i c o n c e r n a n t u n a m a s c i r c u l a i r e b i e n see p r o v e n a n t , a p r è s e n l è - v e m e n t d u b o i s d e c h a r p e n t e , d u d é f r i c h e m e n t d e 14 h e c t a r e s d e f o r ê t , et a l l u m é s u r t o u t le p o u r t o u r , u n j o u r d ' é t é p a r f a i t e m e n t c a l m e . L a c o l o n n e d e f u m é e , s ' é l e v a n t v e r t i c a l e m e n t a u s s i h a u t q u e la v u e p o u v a i t a t t e i n d r e , e t a c c o m p a - g n é e d ' u n c r é p i t e m e n t s o u r d , c o u p é d ' e x p l o s i o n s c o m m e le r o u l e m e n t d u t o n n e r r e , t o u r b i l l o n n a i t a v e c u n e v i t e s s e s u f f i s a n t e p o u r s o u l e v e r à u n e v i n g t a i n e d e m è t r e s d e j e u n e s a r b r e s d e 20 c m d e d i a m è t r e c o u c h é s s u r le sol.
D e s o b s e r v a t i o n s a n a l o g u e s o n t é t é f a i t e s l o r s d e g r a n d s i n c e n d i e s d e b â t i m e n t s e n b o i s , o u d e f o r ê t s , n o t a m m e n t d a n s les L a n d e s . M a l h e u - r e u s e m e n t , a u c u n e d e s r e l a t i o n s c i - d e s s u s n e c o m p o r t e l ' i n d i c a t i o n d u s e n s d e r o t a t i o n .
O r , b i e n q u e l ' o n p u i s s e d o u t e r à p r e m i è r e v u e , a v e c B O U A S S E , q u e l a r o t a t i o n t e r r e s t r e , c a u s e m a n i f e s t e d e s g r a n d s c y c l o n e s t r o p i c a u x , d o i v e e x p l i q u e r a u s s i les p h é n o m è n e s à p l u s p e t i t e é c h e l l e c i - d e s s u s , o n voit m a l q u e l l e a u t r e c a u s e f o r t u i t e m a i s s o u t e n u e p e n d a n t d e s h e u r e s (de 10 h . d u m a t i n à 3 h 30 de l ' a p r è s - m i d i , d a n s le c a s d ' u n e d e s t r o m b e s de s a b l e d é c r i t e s p a r P I C - TET), telle q u ' u n e r o t a t i o n l o c a l e p r é e x i s t a n t e ou d i s s y m é t r i e d u v e n t , p o u r r a i t r e n d r e c o m p t e , p a r
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t e m p s c a l m e , d e la r é g u l a r i t é et d e la p e r s i s t a n c e de ces p h é n o m è n e s .
L a c o m p o s a n t e z é n i t h a l e u> s i n 50" de la r o t a - t i o n t e r r e s t r e à la l a t i t u d e 50", e n v i r o n 5 , 5 . 1 0 - ' r a d / s , c o r r e s p o n d , p o u r u n r a y o n d e 100 m d a n s le p l a n h o r i z o n t a l , à u n e v i t e s s e « /• d ' e n t r a î n e - m e n t d u sol p a r r a p p o r t a u s y s t è m e d e r é f é r e n c e d ' o r i e n t a t i o n fixe, d e 5 , 5 . 1 0 ~4. 1 02 = 5,5 c m / s . Il suffit d e s u p p o s e r q u e les m a s s e s d ' a i r p r i m i t i - v e m e n t a u r e p o s r e l a t i f s u r u n c e r c l e de ce r a y o n , se t r o u v e n t a s p i r é e s p a r la t r o m b e s u r u n r a y o n c e n t fois p l u s p e t i t , p o u r r e n d r e c o m p t e , p a r s i m - p l e c o n s e r v a t i o n d e la c i r c u l a t i o n , d e l ' a p p a r i t i o n d e v i t e s s e s t a n g e n l i e l l e s d e 5,5 m / s a u c o n t o u r m ê m e d e la t r o m b e d e u n m è t r e d e r a y o n . L ' h y - p o t h è s e d ' u n r a y o n i n i t i a l d e 1 000 m , soit d i x fois p l u s g r a n d , c o n d u i r a i t à d e s v i t e s s e s finales c e n t fois p l u s g r a n d e s .
Il e s t v r a i q u e l ' a p p e l e n m o i n s d ' u n e h e u r e d e m a s s e s d ' a i r a u s s i é l o i g n é e s q u e m ê m e 100 m , p e u t p a r a î t r e i n v r a i s e m b l a b l e , si le foyer a s p i - r a n t , feu ou t r o m b e , se c o m p o r t e c o m m e u n
<••- p u i t s » a u s e n s a é r o d y n a m i q u e , c ' e s t - à - d i r e d é t e r m i n e , c o m m e o n le vérifie d ' a i l l e u r s a u t o u r d ' u n e c r é p i n e , u n c h a m p d e v i t e s s e s i n d u i t e s à s y m é t r i e s p h é r i q u e . L e d e m i - v o l u m e d ' u n e s p h è r e d e 100 m d e r a y o n , 2 m i l l i o n s d e m3, e s t e n effet b i e n s u p é r i e u r à c e l u i q u i p e u t ê t r e a s p i r é p a r la t r o m b e d a n s le t e m p s d e s a f o r m a t i o n .
M a i s la difficulté e s t levée s'il e s t a d m i s q u e l ' a s p i r a t i o n s ' e x e r c e s e u l e m e n t s u r la c o u c h e d ' a i r p l u s c h a u d e et p l u s l é g è r e s i t u é e a u v o i s i n a g e d u sol, et d o n t le v o l u m e , p o u r u n r a y o n d e 100 m et u n e é p a i s s e u r d ' u n m è t r e , n ' e s t q u e d e 7 8 0 0 u is, d e s o r t e q u e le d é b i t d e 6 ma/ s ( d û p a r e x e m p l e à u n c o u r a n t a s c e n d a n t d e 2 m / s d a n s u n e t r o m b e d e 3 m3 d e s e c t i o n ) s u f f i r a i t à f a i r e a p p a r a î t r e e n v i n g t m i n u t e s la r o t a t i o n c a l c u l é e p l u s h a u t d e 5,5 m / s .
U n e telle a s p i r a t i o n sélective p e u t r é s u l t e r d e l ' i n s t a b i l i t é n a t u r e l l e d e l ' a t m o s p h è r e , q u i se d é - v e l o p p e p a r l'effet d e r é c h a u f f e m e n t s o l a i r e , l o r s - q u e le g r a d i e n t v e r t i c a l d e t e m p é r a t u r e a d é p a s s é le g r a d i e n t a d i a b a t i q u e , n o r m a l e m e n t r é a l i s é p o u r l ' a i r d ' h u m i d i t é , m o y e n n e d a n s la t r o p o - s p h è r e . L ' a p p e l d ' a i r c o n s t i t u é p a r la t r o m b e r a s - s e m b l e a l o r s e n u n s e u l la m u l t i t u d e d e s filets c h a u d s q u i , d e m e u r a n t d i s p e r s é s e n s o n a b s e n c e , se f r a y e n t u n c h e m i n v e r s le h a u t à t r a v e r s les m a s s e s p l u s f r o i d e s , p o u r t e n d r e à r é t a b l i r le g r a d i e n t a d i a b a t i q u e .
U n e a u t r e r a i s o n d e cet a p p e l d ' a i r p a r t r a n - c h e s h o r i z o n t a l e s ou c y l i n d r i q u e s , q u i fait d é - c r o î t r e la c o m p o s a n t e c e n t r i p è t e de la v i t e s s e le long d u r a y o n r e n 1 /r, c ' e s t - à - d i r e b e a u c o u p p l u s
l e n t e m e n t q u e l ' a p p e l s p h é r i q u e e n \fr~ d ' u n
« p u i t s », e s t l'effet d ' é j e c t e u r é t u d i é p a r P R A N D T L et c a l c u l é p a r TOLLMIEN, a s s o c i é à l ' é p a n o u i s s e - m e n t d ' u n j e t tel q u e le r é a l i s e la c o l o n n e d e feu ou la t r o m b e .
L ' a s p i r a t i o n n ' e s t a l o r s p l u s localisée au foyer ou a u p i e d d e la t r o m b e , m a i s p l u s ou m o i n s d i s - t r i b u é e s u r t o u t e la h a u t e u r d e la c o l o n n e a s c e n - d a n t e .
Enfin, u n t r o i s i è m e c a s d e c o n d i t i o n s « b a r o c l i - n e s » où la p r e s s i o n n ' e s t p a s f o n c t i o n u n i f o r m e , d e la d e n s i t é , et q u i é c h a p p e à l ' a p p l i c a t i o n g é n é - r a l e d u t h é o r è m e d e CAUCHV-HELMHOLTZ, est ce- lui, a n a l o g u e à la p r i s e d ' e a u f r o i d e d e l ' é n e r g i e t h e r m i q u e d e s m e r s é t u d i é et d é c r i t i c i - m ê m e il y a q u e l q u e s a n n é e s p a r la S o c i é t é N e y r p i c , o ù u n e i n v e r s i o n d u g r a d i e n t v e r t i c a l d e t e m p é r a - t u r e a u v o i s i n a g e d u sol, p l u s froid q u e l'air, p a r l'effet d u r a y o n n e m e n t n o c t u r n e , r é a l i s e , c o m m e d a n s la s t r a t o s p h è r e , u n e s t a b i l i t é n a t u - relle, d a n s le c h a m p d e la p e s a n t e u r , d e s c o u c h e s i n f é r i e u r e s s t r a t i f i é e s , q u e t e n d à r e s p e c t e r l ' a p - pel d u f o y e r el d e la t r o m b e .
C ' e s t a i n s i q u e l ' e x p é r i e n c e a r é f u t é les o b - j e c t i o n s , d ' a i l l e u r s a s s e z p e u f o n d é e s e n p r i n c i p e , d e c e u x q u i d o u t a i e n t , à l ' o r i g i n e d u p r o c é d é C L A I ' D E - B O r C H E R O T , d e la p o s s i b i l i t é d ' a s p i r e r l'eau froide d e s p r o f o n d e u r s , s a n s p r o v o q u e r à la l o n g u e l ' a p p e l s i m u l t a n é d e s e a u x p l u s c h a u - d e s d e s u r f a c e .
D a n s le c a s d u s e r p e n t d ' e a u , u n d e s r é s u l - t a t s de n o t r e c a l c u l e s t d e m o n t r e r q u ' e n é c o u - l e m e n t l a m i n a i r e , le f r e i n a g e d e la c i r c u l a t i o n a u q u e l d o n n e lieu a u v o i s i n a g e d u n o y a u la v i s c o s i t é , avec reflux p a r diffusion, d e l ' i n t e n - sité t o u r b i l l o n n a i r c v e r s l ' a m o n t , n e suffit p a s à c o n s o m m e r l ' a p p o r t c o n v e r g e n t d e c e t t e i n - t e n s i t é t o u r b i l l o n n a i r c d a n s le c a s où elle p r é - e x i s t e a u s e i n d u fluide, ni à e x p l i q u e r q u e c e l t e c i r c u l a t i o n n ' a u g m e n t e p a s a u c o u r s d u t e m p s c o m m e d a n s le c a s d e s t r o m b e s a t m o - s p h é r i q u e s d u e s à la r o t a t i o n d e la t e r r e .
Il p a r a i t n é c e s s a i r e d ' a d m e t t r e q u e le c a r a c - t è r e s e n s i b l e m e n t i r r o t a t i o n n e l d e l ' é c o u l e m e n t e s t d û à ce q u e les filets l i q u i d e s q u i c o n c o u r e n t à a l i m e n t e r la t r o m b e , p r o v i e n n e n t en m a j e u r e p a r t i e d e la t r a n c h e s u p é r i e u r e r a p i d e d u c o u - r a n t a m o n t , celle q u i c o n t i e n t le s o m m e t (ou m a x i m u m ) d u p r o t i l d e s v i t e s s e s et au v o i s i - n a g e d u q u e l le g r a d i e n t v e r t i c a l d e la v i t e s s e e n l e q u e l se r é d u i t ici le r o t a t i o n n e l , e s t faible, v o i r e n é g a t i f ( p r è s d e la s u r f a c e ) ; t a n d i s q u e les filets t o u r b i l l o n n a i r e s m a i s p l u s l e n t s , v o i s i n s d u f o n d , n e c o n t r i b u e r a i e n t q u e p e u ou p o i n t à c e t t e a l i m e n t a t i o n .
7 2 4 N* SPÉCIAL B/1954
D I S C U S S I O N
M. l e P r é s i d e n t H U P N E R r e m e r c i e M. D A R R I E U S et le f é l i - c i t e d ' a v o i r f a i t u n s a v a n t e x p o s é s a n s e n e x c l u r e u n e f a c i l e i n t e l l i g i b i l i t é . Il i n d i q u e q u e , d ' a c c o r d a v e c M. B A R R I L L O N , il a p r i é M. D E L A T T R E d e s e r e n s e i g n e r à G e n è v e s u r l a p e r s i s t a n c e d u p h é n o m è n e c o n s t a t é p a r
C O L L A D O N v e r s 1890 ( * ) .
M. l e P r é s i d e n t s e d e m a n d e s'il n ' y a p a s e u d ' o b s e r - v a t i o n s s u r l e s f u m é e s p r o v o q u é e s p a r l ' i n c e n d i e d e s d é p ô t s d e p é t r o l e d a n s la r é g i o n d e R o u e n e n 1 9 4 0 e t s i l ' o n p e u t r a p p r o c h e r l e p h é n o m è n e d e s o b s e r v a t i o n s f a i t e s p a r l ' A d m i n i s t r a t i o n d e s E a u x e t F o r ê t s d a n s l e s L a n d e s o ù l a d é f e n s e c o n t r e l e f e u c o n s i s t e p a r f o i s à a l l u m e r u n a u t r e f e u .
M. C A L L E T r a p p e l l e q u e , s e l o n c e r t a i n s t é m o i g n a g e s , l e s t r o m b e s d u e s à l a s t r a t i f i c a t i o n d e s c o u c h e s d ' a i r a u c o u r d e s i n c e n d i e s m o n s t r e s d e H a m b o u r g e n t r a î n a i e n t è t r e n v e r s a i e n t l e s h o m m e s .
M. d e R O U V I L L E p e n s e q u ' u n e i n d i c a t i o n s u r l a m a n i - f e s t a t i o n d e t r o m b e s p r o d u i t e s p a r le f e u p o u r r a i t ê t r e d o n n é e p a r l ' i n c l i n a i s o n d e s c â b l e s d e s b a l l o n s - s o n d e s c a p t i f s . Il r e m a r q u e q u e l e s i t e d e G e n è v e , p l a c é d a n s u n e c u v e t t e d e m o n t a g n e s , d o i t ê t r e f a v o r a b l e à la f o r - m a t i o n d e c e s t r o m b e s . D ' a u t r e p a r t , l a r é p a r t i t i o n d e s v i t e s s e s d a n s l ' é c o u l e m e n t l i q u i d e c o n s i d é r é i n f l u e s a n s d o u t e s u r l a f o r m a t i o n d u t o u r b i l l o n , b i e n q u ' i l s o i t d i f f i c i l e d e r é a l i s e r u n é c o u l e m e n t d e v i t e s s e c o n s t a n t e s u r t o u t e l a p r o f o n d e u r .
M . B E R G E R O N c o n f i r m e q u e , d a n s u n c o u r a n t , l ' i n é g a l i t é d e s v i t e s s e s p e u t c r é e r u n m o u v e m e n t d e r o t a t i o n d o n t l ' a x e e s t p e r p e n d i c u l a i r e à l ' é c o u l e m e n t ; p a r e x e m p l e , p o u r u n e p o m p e à a x e v e r t i c a l , l e d é c a l a g e d e la t u b u - l u r e d ' a s p i r a t i o n p a r r a p p o r t à l ' a x e d u c a n a l d ' a m e n é e c r é e d a n s c e d e r n i e r u n d é s é q u i l i b r e d e s v i t e s s e s q u i e n g e n d r e d a n s c e r t a i n s c a s u n m o u v e m e n t d e r o t a t i o n g e n r e V o r t e x d a n s l a t u y a u t e r i e d ' a s p i r a t i o n d e la
p o m p e . Ce m o u v e m e n t d e r o t a t i o n c o n t r a r i e l ' e n t r é e n o r - m a l e d e l ' e a u d a n s l a r o u e et p e u t r e n d r e la p o m p e b r u y a n i e .
S u r l a d e m a n d e d e M. B E R G E R O N , M. D A R R I E U S r a p p e l l e q u e l ' e x i s t e n c e d ' u n e c i r c u l a t i o n d a n s l e s t u r b o - m a c h i n e s e s t d u e à l a f o r m a t i o n d e t o u r b i l l o n s fictifs, n o n p o r t é s p a r l e fluide m a i s l i é s à l a f o r m e d e l ' a u b e , d e s o r t e q u e le f l u i d e s e r e t r o u v e , à l a s o r t i e d e l a c o u r o n n e d i s t r i b u - t r i c e , a v e c u n m o u v e m e n t d o n t la g é n é r a t r i c e e s t , d a n s l e c a s d ' u n é c o u l e m e n t p l a n , u n e s p i r a l e l o g a r i t h m i q u e , m o u v e m e n t i r r o t a t i o n n e l , m a i s q u i a u n e c i r c u l a t i o n .
M. l e P r é s i d e n t s e d e m a n d e si l e r a p p o r t d e l a p r o f o n - d e u r à l a l a r g e u r d e l ' o b s t a c l e j o u e u n r ô l e . Il s u g g è r e à M, D A R R I E U S d e d e m a n d e r à M. B L O S S E T e t à M. G I L B E R T ,
i n g é n i e u r s e n c h e f d e s S e r v i c e s d e la N a v i g a t i o n d e la S e i n e à P a r i s , si d e s p h é n o m è n e s d e ce g e n r e o n t p u ê t r e o b s e r v é s s u r l e s b a r r a g e s m o b i l e s e n s e r v i c e s u r la S e i n e .
M. R E M E N I E R A S s i g n a l e q u ' u n s e r p e n t d ' e a u e x i s t a i t à l a p r i s e d'ea,u d e l a G l a i r e p r è s d e L u c h o n . Il e s s a i e r a d ' o b t e n i r d e s r e n s e i g n e m e n t s à c e s u j e t s i , t o u t e f o i s , la p r i s e n'a p a s é t é m o d i f i é e e n t r e t e m p s .
M. Le P r é s i d e n t s u g g è r e d e d e m a n d e r à M. E S C A N D E ,
q u i a f a i t d e s é t u d e s s u r m o d è l e s r é d u i t s d e b a r r a g e s à p l u s i e u r s p a s s e s , s'ii n ' y a p a s o b s e r v é u n p h é n o m è n e s e m b l a b l e à c e l u i d é c r i t p a r M. D A R R I E U S e t q u i d ' a p r è s c e l u i - e i , p o u r r a i t ê t r e é p u r é e t r e n d u p l u s a c c e s s i b l e à la t h é o r i e d a n s u n e é t u d e s u r m o d è l e .
M. R E M E N I E R A S r a p p r o c h e l ' o b s e r v a t i o n d e C O L L A D O N
d e c e l l e r e l a t é e p a r M. S I M O N I N d a n s s o n o u v r a g e : « La p r é p a r a t i o n e t P é p a n d a g e s i m u l t a n é s d e s l i a n t s r o u - t i e r s » {**). D a n s s e s e x p é r i e n c e s s u r u n t y p e d e c y c l o n e d i t « c y l i n d r e - s p i r a l », M. S I M O N I N a c o n s t a t é l a f o r m a - t i o n d a n s l ' a x e d u d i t c y l i n d r e , d ' u n V o r t e x a é r é a n a l o g u e a u « s e r p e n t d ' e a u » é t u d i é p a r M. D A R R I E U S .
(*) L e s r e n s e i g n e m e n t s , a d r e s s é s postérieurement à la s é a n c e , par M . D E L A T T R E à M . le P r é s i d e n t H U P N E K , confirment la p e r s i s t a n c e du p h é n o m è n e d a n s certains cas d'ouverture des v a n n e s .
( ' * ) BERNIG-M'I) et P K I V A T , Dijon, 1945.
