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J. Phys. France
Volume 47, Numéro 5, mai 1986
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| Page(s) | 773 - 780 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:01986004705077300 | |
DOI: 10.1051/jphys:01986004705077300
High amplitude wave propagation in collapsible tubes. II. Forerunners and high amplitude waves
P. Flaud1, D. Geiger2 et C. Oddou21 L.B.H.P., Université Paris V, 2, place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
2 L.M.P., Université Paris X, Av. du Général de Gaulle, 94010 Créteil, France
Abstract
It is shown that, under certain circumstances, a pressure wave of large amplitude which propagates in a fluid, inside a deformable viscoelastic tube initially inflated or collapsed, can present the behaviour of a shock wave. The characteristic time and length of formation for such a shock like wave can be computed from the method of characteristics if the dynamic rheological law of the tube is known. The principal feature of such a shock wave propagation inside an initially collapsed tube is the presence of wavelets on the wave front. The dispersion relation of such wavelets, experimentally obtained from the wall displacements measurements, has been theoretically interpreted on the basis of dynamical effects dominated by the longitudinal tension of the tube.
Résumé
Il a été montré qu'une onde de pression de grande amplitude qui se propage dans un fluide contenu dans un tube initialement partiellement collabé ou dilaté, à parois viscoélastiques, peut, dans certaines conditions, présenter des caractéristiques d'une onde de choc. Le temps et la distance de formation de cette onde de surpression peuvent être calculés à partir de la méthode des caractéristiques lorsque la loi de comportement dynamique du tube est connue. Il est d'autre part montré que la caractéristique essentielle du front d'onde de surpression, dans le cas d'un tuyau initialement partiellement collabé, est la présence d'ondelettes se propageant en précurseur du front d'onde principal, et dont la dynamique est dominée par les effets de tension longitudinale du tube. La propagation de ces ondes, déduites des mesures de déplacement des parois peut être caractérisée par une équation de dispersion dont on donne une interprétation théorique.
4760 - Flows in ducts, channels, nozzles, and conduits.
4640 - Vibrations and mechanical waves.
Key words
compressible flow -- pipe flow -- shock waves