Effets de compressibilité à l'impact entre liquide et solide

Overview & Synopsis

Une surpression de type acoustique, intense, localisée et très brève est appliquée sur une paroi rigide, lorsque celle-ci est soumise à l'impact d'un jet liquide. Une surpression de même nature est ressentie au nez d'un obstacle pénétrant dans une nappe d'eau au repos. Une approche en termes d'ordres de grandeur, associée aux lois générales de la mécanique des fluides, permet de quantifier ces phénomènes en fonction des caractéristiques physiques du jet ou de la pénétration, notamment en fonction du nombre de Mach d'impact M = U/c où U est la vitesse d'impact et c la vitesse du son dans le liquide. Ainsi, dans le cas des jets, on détermine la surface de la paroi affectée par la compressibilité en fonction de M et du rayon de courbure à l'extrémité du front du jet.Pour la pénétration d'un obstacle épais,on obtient pour quelles valeurs de la densité de l'obstacle par rapport au liquide,du rayon de courbure au front de l'obstacle,du nombre de Froude et de M, les effets de compressibilité sont à prendre en compte.