Diabète à cloche

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Il y a une autre espèce de siphon appelé diabète concentrique ou diabète à cloche, dont le principe est le même que celui du siphon recourbé.

Soit, comme dans le cas précédent, un vase ΑΒ plein d’eau; un tube ΓΔ en traverse le fond auquel il est soudé et qu’il dépasse en dessous ; l’orifice G ne doit pas communiquer avec l’ouverture du vase ΑΒ, mais le tube doit être à l’intérieur d’un autre tube ΕΖ qui l’enveloppe à une distance constante et dont l’extrémité supérieure doit être bouchée par un petit disque ΕΗ peu distant de l’orifice Γ; l’orifice inférieur du tube ΕΖ doit être assez éloigné du fonds du vase pour laisser passer l’eau. Les choses ainsi disposées, si nous aspirons comme tout à l’heure, par l’orifice Δ, l’air qui est dans le tube ΓΔ, nous attirerons en même temps l’eau qui est dans le vase ΑΒ, de manière à la faire couler, et toute l’eau qui est dans le vase ΑΒ s’écoulera à cause de la saillie du siphon au-dessous du vase. En effet, la quantité d’air renfermée entre le liquide et le tube ΕΖ étant peu considérable, cet air peut passer dans le tube ΓΔ et entraîner l’eau avec lui. L’écoulement se continuera jusqu’au bout, à cause de la saillie inférieure; car, si le tube ΕΖ n’existait pas, l’eau cesserait de couler lorsque le niveau de l’eau serait descendu en Γ, malgré l’existence de la saillie; mais comme, lorsque le tube ΕΖ est complètement immergé, l’air ne peut entrer par dessous, l’écoulement ne s’arrêtera pas et l’air qui entre dans le vase ΑΒ prendra la place de l’eau qui s’en va. En effet, l’eau qui occupe la totalité de l’orifice extérieur du tube est toujours à un niveau plus bas que la surface de l’eau dans le vase et, comme un niveau unique ne peut être atteint, toute l’eau sera entraînée au dehors, l’attraction s’exerçant par la colonne la plus longue. Si nous ne voulons pas aspirer par la bouche l’air qui est contenu dans le tube ΓΔ, nous verserons de l’eau dans le vase ΑΒ, jusqu’à ce que, cette eau arrivant dans le tube ΓΔ par sa partie supérieure, l’écoulement commence; dans ce cas encore, toute l’eau sortira. L’appareil ΓΔΕΖ s’appelle, ainsi qu’on l’a dit, siphon à cloche ou diabète à cloche.

Il résulte des explications données plus haut que, quand le siphon reste immobile, son écoulement est irrégulier. Les choses se passent en effet comme dans le cas d’un vase dont l’eau s’écoule par un orifice percé au fond ; le débit y est irrégulier parce que, au commencement de l’écoulement, la sortie de l’eau est accélérée par un poids plus considérable, et que cette pression est moindre quand la quantité de liquide a diminué dans le vase. De même, plus est grande la différence de longueur des branches du siphon, plus la vitesse d’écoulement est grande, car il s’exerce une pression d’autant plus grande sur l’orifice de sortie que la branche extérieure est plus longue; ou plutôt, qu’il y a une plus grande différence de hauteur entre le niveau du liquide dans le vase et l’orifice de la branche extérieure.

II est donc démontré que l’écoulement à travers le siphon a toujours une vitesse variable ; il faut trouver maintenant le moyen de le rendre uniforme. 

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