Page:Villey - Les principes des moteurs thermiques, 1935.djvu/61

Le texte de cette page a été corrigé et est conforme au fac-similé.
51
LES PRINCIPES DES MOTEURS THERMIQUES.

Cette transformation d’énergie cinétique en énergie interne dans la masse élémentaire elle-même, est un phénomène irréversible, dont nous écartons actuellement l’hypothèse, pour étudier des écoulements où nous admettrons qu’il n’intervient pas (ce ne pourra être qu’une première approximation assez grossière de la réalité).

La comparaison faite un peu plus haut entre une masse gazeuse élémentaire, à laquelle nous pouvons donner la forme d’une tranche découpée dans toute la largeur de la veine gazeuse, et un piston solide mobile dans un cylindre, nous fait prévoir que cette masse élémentaire, de même qu’elle a acquis de l’énergie cinétique aux dépens de l’énergie interne des tranches d’amont, pourra, grâce à son inertie, comprimer les tranches d’aval en perdant de l’énergie cinétique qui sera transformée, au bénéfice de celles-ci, en énergie interne thermique. Cette transformation est réalisée — contrairement aux décoordinations — par un processus réversible, qui est la compression adiabatique.

Les souffleries aérodynamiques fournissent un cas particulier intéressant pour éclairer ces remarques. Pour obtenir un courant d’air très rapide (en vue d’étudier les efforts qu’il peut exercer sur des maquettes d’ailes d’avions), on fait circuler l’air dans une grande canalisation dont la section va progressivement en s’étranglant, pour revenir ensuite progressivement à sa valeur initiale. Dans la partie convergente, l’air se détend en créant l’énergie cinétique obtenue à l’étranglement, aux dépens de son énergie interne thermique ; la pression va en décroissant. Dans la partie divergente qui fait suite au col, cette énergie cinétique disparaît progressivement et redonne naissance, par compression adiabatique, à une quantité équivalente d’énergie interne ; la pression remonte progressivement jusqu’à la valeur extérieure.

Nous arrivons ainsi à cette conclusion que, si la section finale du divergent de sortie est assez grande pour que l’énergie cinétique de translation de l’air y redevienne négligeable, l’entretien du courant d’air ne doit rien coûter : il ne comporte aucune dépense d’énergie.

C’est là du moins la conclusion à laquelle conduit notre hypothèse relative à l’absence de toute décoordination. En réalité, les décoordinations par frottements et tourbillons sont considérables et exigent, pour l’entretien du courant d’air, une dépense importante de travail.