Vs. If I stick my finger in suddenly, it makes the water nearby rise to form a sort of “spare tire”. The extra thickness leads to oscillations, wish eliminate it, forming concentric surface waves
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| LE MUR DU SILENCE THE SILENCE BARRIER Surtout pas de vagues! Now remember don’t make any waves! Je ne comprends pas. Là où vous cherchez, il n’y a… rien? Oui, mas là au moins il y a de la lumière ! 3 PROLOGUE PROLOGUE Je suis content de ces vacances au bord de la mer. You can’t beat a nice vacation at the beach. Oui, c‘est pas mal. Yur, it ain’t bad. Et Anselme, qu’est-ce qu’il fait ? Archie seems to be having fun… Il doit encore bricoler quelque chose… Yur. ‘e’s muckin’ abath wiv somefink again… Je crois qu’il est en train de fabriquer un appontement. I do believe he´s building a landing-stage. Allons voir là-bas. Go baby, GO!!! Plus vite, Georges, c’est grisant ! Faster, George! It´s so exciting! BON-JOUR ! HI THERE BUDDY! Ça y est, ça recommence ! Here we go again! Georges, je me sens VIVRE ! Ho George! This is really LIVING! 4 Encore lui, avec son stupide bateau ! Him again, with his dumb old boat! Une fois de plus, il a démoli mon appontement. He´s demolished my landing-stage again. J’avais choisi un endroit bien abrité, mais je ne pas ce qui se passe : chaque fois qu’il vient, l’eau s’agite terriblement. I chose a very sheltered spot- I can´t understand what´s happening. Every time he goes by, the water gets all churned up. C’est ça VAGUE D’ÉTRAVE qui brise tout ! It´s his BOW WAVE that´s doing all the damage! C’est peut-être la vague d’étrave. Mais le résultat est que tout est de nouveau par terre ! Oh, that´s TEWWIBLE! The man must be a WAVING LUNATIC! LES ONDES DE SURFACE SURFACE WAVES Ras le bol ! I think I’ll chuck it in!... Tiens, là encore on retrouve des ondes. Voyons cela de plus près. Crikey, that makes waves too. Let´s take a closer look. Des ronds dans l’eau. Et alors ? Wot’s ter look at? It ain´t, h´exactly the blinkin´ MAELSTROM. 5 Quand j’enfonce mon doigt d’un coup, il se forme une surépaisseur, un bourrelet, qui tend à être éliminé par un mécanisme oscillatoire, par des ONDES DE SURFACE, concentriques, allant en s’amortissant, et qui se propagent apparemment à une vitesse constante que j’appellerai Vs. If I stick my finger in suddenly, it makes the water nearby rise to form a sort of “spare tire”. The extra thickness leads to oscillations, wish eliminate it, forming concentric SURFACE WAVES. These appear to travel a constant speed, which I’ll call Vs; and as they move, they slowly die away. Un phénomène semblable se produit si, au lieu d’introduire le doigt dans l’eau, on l’enlève. Par ce mécanisme, le liquide tend à retrouver une SURFACE LIBRE PLANE. A similar effect occurs if, instead of sticking your finger into the water, you pull it out. As a result, the liquid tends toward a FREE PLANAR SURFACE. C’est de la physique de saille de bains. Cor! Barfroom physics! Quand ces ondes se propagent, l’énergie se trouve repartie sur une surface croissante. As the waves propagate, they spread their energy over an increasing area. Et comme cette énergie se conserve, l’amplitude des ondes diminue progressivement. And since energy is CONSERVED, the height –or AMPLITUDE– of the waves must progressively decrease. 6 Quand un objet se déplace dans l’eau, il émet ce type d’ondes qui permettent d’APLANIR LA SURFACE DE L’EAU. If an object moves about in the water, it emits this type of wave, thereby ROUGHENING THE SURFACE OF THE WATER. Ces ondes agissent sur le fluide. Elles commencent à écarter les molécules en amont, pour permettre au fluide de se préparer à accueillir l’objet. The waves act on the fluid, they start to separate the molecules upstream, letting the fluid there move towards the object. Pour observer tout cela, ce serait mieux si je pouvais accompagner le fluide dans son mouvement. If I want to take a look at that, I´d better find a way of following the fluids as it moves. Un peu compliqué, ton système. Au lieu de déplacer l’objet, je te suggère de le garder fixe et de faire bouger le fluide. Don´t you think that’s a rather complicate system? Instead of moving the object, I suggest you keep it fixed and move the fluid. Tu as raison. J’ai fait cette espèce de canal à eau, et ce tiroir va me permettre d’entraîner le fluide. Good idea. How about this? It´s a reduced- scale model of a canal, with a plunger in a one end to move the water. Au voisinage du tiroir, l’eau a la même vitesse V que celle que tu imposes au tiroir. If you move the plunger at a speed V, then the water nearby will also move at speed V. 7 LA RELATION D’HUGONIOT HUGONIOT´S RELATION D’abord, je pousse le fluide lentement, a une vitesse V INFËRIEURE à la vitesse Vs des ONDES DE SURFACE, dans cette espèce de goulet. Now, I´ll push the fluid slowly, at a speed V LOWER than the speed Vs of SURFACE WAVES, into this bottleneck. Dans ce CONVERGENT, le NIVEAU D’EAU reste pratiquement CONSTANT, et le fluide ACCÉLÈRE. In this CONVERGENT REGION, the water level is virtually CONSTANT and the fluid ACCELERATES… Comme dans les RAPIDES d’une rivière. Like RAPIDS on a river. Bon, tout ça, c’est connu, non ? (*) Come on, guv – we know abaht all that, don’ we? (*) Je vais maintenant pousser l’eau à une vitesse V SUPÉRIEURE à la vitesse Vs des ONDES DE SURFACE. Now ill push the water a speed V GREATER than the speed Vs of SURFACE WAVES. Rien ne va plus !!! What a bore! Ça bourre à l’entrée, le NIVEAU D’EAU S’ÉLÈVE et el fluide RALENTIT. C’est l’inverse ! It piles up at the entrance. The water level RISES and the fluid DECELERATES. The exact opposite! Le fluide adopte deux comportements bien différents suivant que le nombre M = V/Vs (qui est comme le NOMBRE DE MACH en aviation) est supérieure ou inférieure à 1. The fluid behaves in two totally different ways, depending on whether the number M=V/Vs (which is a similar to the MACH NUMBER in aerodynamics) is greater or less than 1. Et si je tirais au lieu de pousser ? What if I pull instead of push? (*) Voir SI ON VOLAIT ? du même auteur, éditions BELIN. (*) See FLIGHT OF FANCY, same series. 8 Quand tu tires doucement et que la vitesse du fluide V reste partout INFÉRIEURE à la vitesse Vs des ONDES DE SURFACE, l’eau RALENTIT dans ce DIVERGENT et la hauteur d’eau reste pratiquement constante. If you pull gently and the speed V of the fluid always stay LESS than the speed Vs of SURFACE WAVES, then the water DECELERETES in this DIVERGENT REGION, and the height of the water remains virtually constant. En revanche, quand je tire le tiroir vigoureusement, l’écoulement ne suit plus. La surface de l’eau S’ABAISSE, et, dans ce DIVERGENT, le fluide au contraire ACCÉLÈRE. On the other hand, if I pull the plunger vigorously I don´t make the water pile up. The surface of the fluid becomes LOWER, and –in this DIVERGENT REGION –the fluid ACCELERATES. « NOMBRE DE MACH » “Mach number” « NOMBRE DE MACH » “Mach number” Ces deux comportements radicalement différents sont résumés dans le théorème du physicien français HUGONIOT : These two radically different kinds of behavior are summed up in the theorem of the French physics HUGONIOT:
Voyons. Plus on va moins vite et moins la vitesse est plus grande… à moins que cela ne soit l’inverse ?... Lemme see… the more yer goes less quickly, the less the speed gets bigger… at least, more or less… or is it the uwer way round? Hi Hi Hi … Hi Hi Hi… 9 Pffff !... J’en ai plein le dos de pousser et de tirer cette masse liquide. Il me faut trouver une autre solution. Puffffff! All that water´s too heavy for me to keep shoving it around with a plunger. There´s got to be a better way… Ceci fera l’affaire. En inclinant plus ou moins cette planche à eau, on règle à volonté la vitesse V de l’écoulement. A stroke of genius! Be altering the angle of the channel I can control the speed V at which the water flows. Ca y est, il a déjà tout modifié !.. ´Ang on, mate! Yer´v changed everyfink. Mais non, le résultat est le même. No, the result´s exactly the same. HUGONIOT OEUVRES COMPLÈTES Hugoniot The works Revoilà un écoulement dans un DIVERGENT. Au dessous de la VITESSE CRITIQUE Vs, le fluide RALENTIT et le niveau de l’eau reste pratiquement CONSTANT. Back to the flow in a DIVERGENT REGION. Below the CRITICAL SPEED Vs, the fluid DECELERATES and the water level is nearly CONSTANT. Vitesse V INFÉRIEURE à la vitesse Vs des ONDES DE SURFACE. « Nombre de Mach » M < 1. Speed V LESS than the speed Vs of SURFACE WAVES. Mach number M<1 Si le liquide arrive à une vitesse V SUPÉRIEURE à la vitesse Vs, la déviation s’accompagne d’une BAISSE du niveau de l’eau, qui ACCÉLÈRE. If the fluid arrives with a speed V GREATER than the CRITICAL SPEED Vs, then the surface becomes LOWER and the water ACCELERATES. ZONE DE DETENTE EXPANSION ZONE « NOMBRE DE MACH » M > 1 Mach number M>1 10 FRONTS D’ONDE WAVE FRONTS Bon, voyons maintenant, en resserrant l’écoulement dans un CONVERGENT. Now let´s take another look at the flow in a CONVERGENT REGION. V inférieure à Vs. M inférieure à 1 V less than Vs. M less than 1 Si la vitesse du fluide V est INFÉRIEURE à la vitesse Vs (des ondes de surface), alors la vitesse S’ACCROÎT et le niveau reste CONSTANT. If the speed V of the fluid is LESS than the speed Vs (of surface waves) then the speed INCREASES and the level stays CONSTANT. Mais, si la vitesse V est SUPÉRIEURE à la vitesse Vs, le niveau d’eau REMONTE et le fluide RALENTIT. But the speed V is GREATER than Vs, the water level RISES and the fluid SLOWS DOWN. Accélère le fluide, Anselme, incline un peu plus la planche, pour voir… C´mon, Archie - tilt it a bit furver! Les paramètres du fluide varient alors brutalement, à la traversée d’un RESSAUT, d’un FRONT D’ONDE. L’eau est RALENTIE et son niveau se trouve RELEVÉ. The parameters describing the fluid change dramatically where it forms a bank, or a WAVE FRONT. The water SLOWS DOWN and the level RISES. 11 ÉCOULEMENT AUTOUR D’UN PROFIL FLOW ROUND A CONTOUR Maintenant que tour cela est au point, je vais enfin pouvoir étudier l’écoulement du fluide autour d’un PROFIL. Commençons para un régime où la vitesse du fluide V est INFÉRIEURE à la vitesse Vs. Ok, now that we´ve sorted all that out, I want study the flow of a fluid around a CONTOUR. I´ll start in a regime where the speed V of the fluid is LESS than Vs. Je vais schématiser une coque de bateau para une succession de TROIS dièdres. I´ll fake up a boat shape with THREE successive corners. Le fluide s’accélère à l’étrave qui constitue un CONVERGENT. The fluid accelerates at the bow, which forms a CONVERGENT REGION. ÉTRAVE FLANC POUPE CONVERGENT DIVERGENT CONVERGENT Bow Beam Stern Convergent Divergent Convergent Hmm… effectivement ! La vitesse est MAXIMALE au niveau du second dièdre, du FLANC. Enfin le fluide RALENTIT progressivement jusqu’à la POUPE, en gardant sans cesse un NIVEAU CONSTANT jusqu’à ce qu’il retrouve sa vitesse amont. Hmm… yur, that´s wot it boils dahn ter . The speed’s FASTEST arahnd the second corner, the BEAM. So the fluid SLOWS DAHN until it reaches the STERN, stayin´ at a CONSTANT blinkin´ LEVEL until it gets back ter the same speed wot it ´ad at the BOW. 12 Les ONDES DE SURFACE, qui cheminent à la vitesse Vs peuvent remonter vers l’amont et transmettre de l’énergie au fluide. Ainsi « informé » de la venue d’un objet, le fluide a le temps de prendre ses dispositions pour se préparer à l’accueillir. Il commencera à s’écarter AVANT que l’objet ne soit sur lui. The SURFACE WAVES, traveling at a speed Vs, can move upstream and transmit energy to the fluid. So the fluid «knows » that an object is coming and has time to get itself ready to meet it. It begins to move apart BEFORE the object arrives. Attention devant : on arrive !.. Ahoy upstream! Here we come ! Maintenant inclinons la planche un peu plus pour que la vitesse V de l’eau soit supérieure à la vitesse Vs des ondes de surface. Now I’m going to tilt the channel a bit more so that the speed V of the fluid becomes greater than the speed Vs of surface waves. Grâce au théorème d’Hugoniot, on sait que le fluide est ralenti à l’étrave, accéléré sur le flanc et enfin ralenti de nouveau à la poupe. By Hugoniot’s theorem, we know that the fluid slows down at the bow, speeds up at the beam, and slows down again at the stern. PROUE FLANC POUPE BOW BEAM STERN Au niveau de la PROUE l’eau est brusquement ralentie et elle monte au dessus de la LIGNE DE FLOTTAISON. Au passage du second dièdre, cette eau est réaccélérée, et même SURACCÉLÉRÉE, c’est-à-dire portée à une vitesse SUPÉRIEURE à celle de l’écoulement « libre », général. En même temps, le niveau baisse au dessous de la ligne de flottaison. À la hauteur de la POUPE, vitesse et niveau sont brutalement réajustés pour retrouver leurs valeurs amont : Level with the BOW, the water is suddenly slowed down and rises higher than the original WATERLINE. On passing the second corner, the water is speeded up again, even SUPERACCELERATED, that is, increased to a speed GREATER than that of « free » flow. At the same time the level drops below the waterline. Level with the STERN, the speed and level are suddenly readjusted to their original values upstream. 13 |
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