Propagation d'ondes acoustiques dans les mélanges diphasiques liquide-vapeur

Acoustic wave propagation in liquid/vapour diphasic media

• Auteur / Autrice : Christophe Coste
• Direction : Stéphan Fauve
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphan Fauve

Mots clés

Mots clés contrôlés

Milieux hétérogènes (physique)

Compressibilité

Dynamique des fluides

Son -- Propagation

Résumé

Ce travail presente une etude experimentale de la propagation d'ondes acoustiques d'amplitude faible ou moderee dans un melange de bulles d'ether dans l'ether liquide, a faible fraction volumique de vapeur. Le dispositif experimental est un tube vertical a ondes stationnaires. Nous mesurons l'attenuation subie par une impulsion acoustique ainsi que sa vitesse de propagation; par ailleurs nous etudions le comportement en ondes stationnaires du tube, plus precisement l'evolution des deux premieres resonances du tube en fonction de la fraction volumique de vapeur. Le modele theorique le plus simple considere le melange comme un milieu effectif dont la densite et la compressibilite sont les moyennes de celles du liquide et de la vapeur: nous montrons qu'il n'est pas en accord avec l'experience. Un autre modele pour le calcul de la compressibilite effective prend en compte les echanges de matiere et de chaleur entre les deux phases: nous apportons des preuves experimentales convaincantes de la validite de ce modele. Enfin nous mettons en evidence le comportement non-lineaire a amplitude moderee de notre systeme, et nous expliquons ce phenomene par l'effet de la pression de radiation exercee par l'onde acoustique sur les bulles, qui modifie la fraction volumique de vapeur