Du régime de détonation des mélanges tonnants

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Submitted on 1 Jan 1885

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Du régime de détonation des mélanges tonnants

A. Witz

To cite this version:

A. Witz. Du régime de détonation des mélanges tonnants. J. Phys. Theor. Appl., 1885, 4 (1),

pp.311-314. �10.1051/jphystap:018850040031101�. �jpa-00238377�

311

Les

phénomènes

^de

dimorphisme

^suivent

^donc,

^d’une

^façon complète,

^{la loi}

générale

^des

équilibres,

^formulée par l’un de

nous.

Quelques

^{cas de}

dimorphisme

^{semblent à}

première

^{vue s’écarter}

des lois

précédentes,

^ne pas ^être

rigoureusement réversibles,

^ne pas

présenter

^des

points

de transformation bien

définies,

^le

soufre,

l’iodure de _mercure, le

phosphore, l’oxyde

^de

fer,

^{etc. Les}

expé-

riences de M. Gernez et celles de à. Reicher ont montré que pour le soufre il

n’y

^{a aucune}

exception.

^{Sous la}

pression atmosphé- rique

^la

température

^de transformation du soufre est

parfaitement

définie et

égale

^à

g5",6.

La seule différence que

présente

^ce corps,

et

probablement

^{les autres}

qui

^{viennent d’être}

énumérés,

^est que leurs transformations

réciproques

^{ne sont} pas

instantanées, qu’ils peuvent

^subsister

longtemps, parfois

^même

indéfiniment,

^{dans un}

état

d’équilibre ^instable,

^fait

qui

^se

présente

continuellement dans les

équilibres chimiques,

^les

changements d’état,

^et

établit,

par

conséquent,

^une

analogie

^de

plus

^{entre ces} trois ordres de

phé-

mènes.

DU RÉGIME DE DÉTONATION DES

MÉLANGES

_{TONNANTS ;}

PAR M. A WITZ.

On

peut reproduire artificiellement,

pour ainsi

dire,

^les

phéno-

mènes

d’explosion

^{et de détente}

qui

^se succèdent derrière le

pis-

ton des moteurs à gaz, ^en

opérant

^{dans un}

cylindre,

^{muni d’un}

piston

^{à vitesse variable et entouré d’une}

enveloppe

^à circulation d’eau ou de vapeur : ^les recherches _que

j’ai poursuivies

par ^cette méthode ont été

publiées

dans les Annales de Chinlie et de

Ph)/- sique (1)

^et

quelques-uns

des résultats

auxquels j’ai

^{été conduit}

ont été résumés dans ce Journal

(2).

Mon dessein ne saurait être de les exposer ^de nouveau, mais de nouvelles

expériences

^me

permettent

^{de les}

conlpléter,

^en

profitant

(1) ^Annales de Clzimie et de Physique, ^5e série, ^t. XXX; ^1883.

(1) Journal de Physique, ²⁸ série, ^t. fIl, p. 515.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018850040031101

des

remarquables

découvertes de MM. Berthelot et

Vieille,

^Mal-

lard et Le Chàtelier.

L’onde

explosive, produite

par la

déflagration

^des

mélanges riches,

^ne

pouvait

^{être observée} par le

procédé adopté; je

^{me suis}

borné à étudier la détonation relativement lente des

mélanges

tonnants de _gaz

d’éclairage.

^Le

pouvoir calorifique

moyen de ^ce gaz ^est de 5250C’l1 à volume constant :

j’ai

^{établi ce chiffre} par de nombreuses

expériences calorimétriques.

^La

température explo-

sive

théorique

^d’un

mélange

^{de 1 vol} de gaz ^avec 6vol d’air atteint

2064° C. ;

^{1 vol de} gaz mêlé de 10 vol d’air donne

1514°.

La combustion de ces

mélanges

n’est pas instantanée. J’ai ^dé- montré que le

temps

nécessaire pour que la

pression explosive

^at-

teigne

^{son maximum ne}

dépend

pas seulement de la

composition

du

mélange;

^{mais il varie} encore avec l’étendue de la surface de

paroi

^et

conséquemment

^{avec la}

rapidité

^{de la}

^détente, qui

^a pour effet de découvrir une même surface

pendant

^un

temps plus

^ou

moins

long;

le Tableau

suivant,

^{résumé de}

quelques expériences,

met ce fait hors de doute.

Ces faits

peuvent

^être

expliqués..

Deux conditions sont nécessaires en

effet,

pour que la combus- tion se propage dans ^un

mélange

gazeux. Il

faut,

^en

premier ^lieu,

que le gaz soit

inflammable,

c’est-à-dire que ^sa combustion

puisse

être

provoquée

^{en un}

point

par ^une élévation de

température;

^en

second

lieu,

^{il est}

indispensable

^{que la}

quantité

de chaleur rendue

disponible

^{soit assez} considérable pour que la fraction ^transmise

aux

parties

voisines les amène à leur

température

d’inflammation.

La vitesse de

propagation dépendra

^{donc non seulement de la na-}

ture du

mélange;

^{mais toute cause de}

déperdition

extérieure de

calorique

interviendra dans le

phénomène

^{et retardera la combus-}

tion

complète. L’agitation plus

^{ou moins}

grande

^des

couches,

^{don t.}

les effets ont été

signalés

par MM. Mallard et Le

Châlelier, ajou-

313

tera son influence aux

précédentes.

Les effets d’une détente

rapide s’expliquent

^{donc sans} difficulté. La variation de l’utilisation que

j’ai

calculée confirme d u reste ces vues.

Les limites de combustibilité de ^ces

mélanges

tonnants sont im-

portantes.

^Un

mélange

^{dans le}

rapport

^{de i}

à 4

^est difficilement inflammable par l’étincelle

d’induction ;

^{il ne l’est}

plus

par l’étin- celle

quand

^le

rapport

^{atteint i à}

13,

mais il l’est encore par ^un dard de flamme. Ces données sont relatives à un

mélange pris

sous la

pression atmosphérique.

D’après

MM. Mallard et Le

Câhâtelier,

la vitesse maximum de

propagation

de la flamme

correspond

^{à un}

mélange

de 1 vol de gaz

et de

5 vol,

^{85 d’air et elle est}

égale

^à

1m, a5 ;

^{avec des}

mélanges plus

pauvres, elle

peut

^{descendre à}

om,

^{30. Mes} chifl’res concordent bien

avec ceux de ces habiles

observateurs,

mais ils varient avec la vi-

tesse de détente. Voici de

quelle ^façon

la vitesse pleut ^{t être} observée dans ^un

cylindre. Supposons

que la vitesse de

progression

^du

piston

soit

égale

^à la vitesse de

propagation

^{de la}

conlbustion ;

^{cette com-}

bustion se

complétera

suivant la mème loi que la détente ^et il en

résultera une variation à

pression* constante :

^{une semblable va-}

riation

permet

donc de conclure à

l’égalité

^{des vitesses de} propa-

gation

de la flamme et de

progression

^du

piston. Or,

pour ^{un même}

mélange,

^on

peut

^{obtenir un}

diagramme

^dont la courbe de détente

reste

parallèle

^à l’axe des volumes avec des vitesses de

piston

^assez

différentes. En voici un

exemple :

314

Les vitesses de

propagation

^{de la} combustion

pourraient

^donc

varier de

o-, 64

^à

o m,

^20.

L’action de

paroi

^{est dominante dans ces}

phénomènes : j’ai

^es-

sayé

d’en déduire la vitesse de refroidissement du gaz pour des excès considérables. La loi des variations est

trop complexe

pour

qu’on puisse appliquer l’analyse

^{aux résultats de}

l’observation;

j’ai

^échoué

après

^de

longues

recherches : mais on

peut employer

^une

méthode de

tâtonnement,

^{et elle m’a conduit à retrouver le ré-}

sultat que

j’avais déjà signalé.

^Le

pouvoir

refroidissant varie _pro-

portionnellement

^au

rapport V

^{de la} surface de l’enceinte à son

volume et avec la

puissance 1,3o3 + o,ooo5 s

de l’excès ^e. L’ex-

posant

deviendrait donc

égal

^{à 2 vers i 600°. MM. Mallard et Le}

Châtelier avaient admis cette valeur entre 600° et

2700° :

^la moyenne de ces nombres est 1650°. La

pression

^des gaz brûlés restant à peu

près

^{constante dans ces}

expériences

^{et ne}

dépassant

pas

1 k, 5 dans

les cas

particuliers qui

^{ont servi au}

^calcul,

l’influence si considé- rable des variations de

pression

^{se trouve éliminée}

presqu’entière-

ment, ^et le résultat

échappe

^à

1’,objection qu’on

^{aurait pu formuler}

d’après

^nos

précédentes

recherches sur les lois du refroidissement.

DE L’OBTENTION PAR LA PHOTOGRAPHIE DES

ÉPREUVES STÉRÉOSCOPIQUES

A PERSPECTIVE EXACTE;

PAR M. L. CAZES.

Le

problème

que

j’ai essayé

de résoudre a été

proposé

^récem-

ment par M.

Marey

^{à la Société}

française

^de

Physique:

^on

peut

1"énoncer ainsi :

Quelles

^{sont les} conditions il

remplir

pour que deux

épreuves photographiques

^d’un

objet

^A

^donnent,

pcztn letcr vision simul- tanée au

stéréoscope,

^la même sensation que celle

que produirait

un

objet

réel A’ semblable au

premier,

mais de dimensions

différentes

^et

placé à

la distance de la vision distincte?

Considérons d’abord

l’objet

^A’

placé

^devant les yeux ^à la dis-

tance v de la vision normale

(am,

^3o

environ).

^Il

pourrait

^sembler