Bulles d'air ?

[20-100]

Bonjour,

Je suis plongeur et j'observe que les grosses bulles qui s'échappent de mon
détendeur prennent rapidement une forme de calotte sphérique en montant à la
surface..
Il semble que les moyennes/petites bulles soient sphériques...en tout cas,
elle y ressemblent.

Quelqu'un peut-il me dire pourquoi les grosses bulles ne sont pas sphériques
? ou patatoïdales ?

Merci d'éclairer ma curiosité.

Vincent

[didier]

Salut,

Je tente une explication. A confirmer.

Si les bulles montent, c'est à cause de la poussée d'Archimède.

La force d'Archimède pousse la bulle par en dessous.

Celle-ci étant très déformable, elle prend la forme d'un ménisque.

Les petites bulles gardent une forme sphérique à cause de la tension
superficielle surface-eau qui tend à garder la forme sphérique.

[robby]

Post by didier
Je tente une explication. A confirmer.
Si les bulles montent, c'est à cause de la poussée d'Archimède.

oui.

Post by didier
La force d'Archimède pousse la bulle par en dessous.
Celle-ci étant très déformable, elle prend la forme d'un ménisque.

j'y crois moyen.
a ce compte, la disque devrait prendre une forme de galette plate,
meilleure façon de minimiser la poussee d'Archimede dans chaque colonne
dS. tout ceci en supposant que le regime quasistatique reste valide (ce
dont je crois moyen aussi).

[Christophe Dang Ngoc Chan]

Post by robby
a ce compte, la disque devrait prendre une forme de galette plate,
meilleure façon de minimiser la poussee d'Archimede dans chaque colonne
dS.

Depuis quand la poussée d'Archimède dépend de la forme ?

[didier]

Post by Christophe Dang Ngoc Chan

Post by robby
a ce compte, la disque devrait prendre une forme de galette plate,
meilleure façon de minimiser la poussee d'Archimede dans chaque colonne
dS.

Depuis quand la poussée d'Archimède dépend de la forme ?

Elle ne dépend pas de la forme mais son effet sur un corps déformable
dépend de l'inclinaison entre cette force (verticale) et la surface de
ce corps.

Donc, on s'attendrait à une forme plate (tout comme la pesanteur
applati les objets mous).

Mais il y a deux autres effets qui jouent (en plus de la poussée et de
la tension superfcielle que j'invoquais). La pression interne, qui
empêche une forme plate. Et, ce qu'a signalé villenoel, il y a des
effets hydrodynamiques : la bule est en mouvement dans l'eau qui
s'écoule sur les cotés.

Une forme en coupole est donc assez compréhensible.

Par contre, le calcul de la forme doit être passablement compliqué !

Qui a un supercalculateur pour effectuer le calcul complet ? :-)

[robby]

Post by didier
Par contre, le calcul de la forme doit être passablement compliqué !
Qui a un supercalculateur pour effectuer le calcul complet ? :-)

ben non, c'est assez classique comme calcul.
recherche ecoulement diphasique, ev + bubbles.
Le suivi fin de l'interface se traite generalement avec des levelset,
quant aux effets hydrodynamiques, rien que de tres standard a calculer.

[didier]

Post by robby
ben non, c'est assez classique comme calcul.
recherche ecoulement diphasique, ev + bubbles.
Le suivi fin de l'interface se traite generalement avec des levelset,
quant aux effets hydrodynamiques, rien que de tres standard a calculer.

Ah ! Ayant déjà eut l'occasion de me frotter aux calculs
aérodynamiques, j'aurais cru que cela était beaucoup plus compliqué
(surtout avec un corps déformable).

[robby]

Post by didier
Ah ! Ayant déjà eut l'occasion de me frotter aux calculs
aérodynamiques

a la main ou en simulation ?

Post by didier
j'aurais cru que cela était beaucoup plus compliqué
(surtout avec un corps déformable).

bin un fluide, en general c'est plutot deformable :-p


je ne sais pas a quand remonte ton experience, mais maintenant on fait
pas mal de simulation de systemes couplés, de systemes a frontieres
libres (passive, ou active comme un front de flamme), etc. certes, c'est
pas ce qui se fait de plus facile.

[didier]

Post by robby

Post by didier
j'aurais cru que cela était beaucoup plus compliqué
(surtout avec un corps déformable).

bin un fluide, en general c'est plutot deformable :-p

Je parlais du corps en déplacement dans le fluide (ici la bulle), pas
du fluide :-)

(ça me fait penser que j'en coincerais bien une moi, de bulle, j'ai un
peu trop mangé)

Post by robby
je ne sais pas a quand remonte ton experience, mais maintenant on fait

Plus de vingt ans.

Post by robby
pas mal de simulation de systemes couplés, de systemes a frontieres
libres (passive, ou active comme un front de flamme), etc. certes, c'est
pas ce qui se fait de plus facile.

Je me rappelle que lors de mes cours le prof avait parlé de la
difficulté des interfaces (problème des bateaux) en disant que c'était
un problème peu ou pas traité.

La science avance :-)

[Christophe Dang Ngoc Chan]

Post by didier
Et, ce qu'a signalé villenoel, il y a des
effets hydrodynamiques : la bule est en mouvement dans l'eau qui
s'écoule sur les cotés.
Une forme en coupole est donc assez compréhensible.

En fait, en inversant les milieux, on n'aurait pas simplement la forme
d'une goutte d'eau (la vraie, en forme de parachute, quelqu'un avait
cité un site genre "bad physics" il y a quelque années) ?

[robby]

Post by Christophe Dang Ngoc Chan

Post by robby
a ce compte, la disque devrait prendre une forme de galette plate,
meilleure façon de minimiser la poussee d'Archimede dans chaque
colonne dS.

Depuis quand la poussée d'Archimède dépend de la forme ?

j'ai écris: dans chaque colonne dS.
(dS plus petit que la bulle, evidemment)

[Christophe Dang Ngoc Chan]

Post by robby

Post by Christophe Dang Ngoc Chan

Post by robby
a ce compte, la disque devrait prendre une forme de galette plate,
meilleure façon de minimiser la poussee d'Archimede dans chaque
colonne dS.

Depuis quand la poussée d'Archimède dépend de la forme ?

j'ai écris: dans chaque colonne dS.
(dS plus petit que la bulle, evidemment)

Genre la différence de force de pression entre deux dS voisins crée une
différence d'accélération ?

[robby]

Post by Christophe Dang Ngoc Chan

Post by robby

Post by Christophe Dang Ngoc Chan

Post by robby
a ce compte, la disque devrait prendre une forme de galette plate,
meilleure façon de minimiser la poussee d'Archimede dans chaque
colonne dS.

Depuis quand la poussée d'Archimède dépend de la forme ?

j'ai écris: dans chaque colonne dS.
(dS plus petit que la bulle, evidemment)

Genre la différence de force de pression entre deux dS voisins crée une
différence d'accélération ?

que veux-tu dire ?

de toutes façons ici, la forme est problement essentiellement façonnée
par la dynamique + la pression interne + la friction avec l'eau.

[robby]

Post by 20-100
Je suis plongeur et j'observe que les grosses bulles qui s'échappent de mon
détendeur prennent rapidement une forme de calotte sphérique en montant à la
surface..
Il semble que les moyennes/petites bulles soient sphériques...en tout cas,
elle y ressemblent.
Quelqu'un peut-il me dire pourquoi les grosses bulles ne sont pas sphériques
? ou patatoïdales ?

dans les petites bulles, la courbure est forte, donc la pression interne
est assez forte et maintient la sphere. reciproquement ces petites
bulles montent je pense plus doucement, dans une eau qui a leur echelle
parait plus visqueuse, donc l'exterieur ne doit pas etre tres turbulent.

dans une grosse bulle, la difference de pression internet/externe est
plus faible, la vitesse est plus rapide, entre vitesse et taille, l'eau
est d'avantage derangee, et j'imagine qu'il y a un gros vortex juste
dessous la bulle.

[Ahmed Ouahi, Architect]

D'autant mieux, que tout simplement, une fois, cette bulle ayant pris
naissance, alors en cours de route d'élévation, collectionne-t-elle un
ensemble de molécules d'oxygène...

En effet, dont en aurait-elle besoin, ce qui la fasse-t-il grossir, selon la
distance, quelque soit la forme à laquelle en aboutisse-t-elle cette bulle,
étant n'en est-il autre que de l'oxygène...
--
Ahmed Ouahi, Architect
Bonjour!

Post by robby

Post by 20-100
Je suis plongeur et j'observe que les grosses bulles qui s'échappent de
mon détendeur prennent rapidement une forme de calotte sphérique en
montant à la surface..
Il semble que les moyennes/petites bulles soient sphériques...en tout
cas, elle y ressemblent.
Quelqu'un peut-il me dire pourquoi les grosses bulles ne sont pas
sphériques ? ou patatoïdales ?

dans les petites bulles, la courbure est forte, donc la pression interne
est assez forte et maintient la sphere. reciproquement ces petites bulles
montent je pense plus doucement, dans une eau qui a leur echelle parait
plus visqueuse, donc l'exterieur ne doit pas etre tres turbulent.
dans une grosse bulle, la difference de pression internet/externe est plus
faible, la vitesse est plus rapide, entre vitesse et taille, l'eau est
d'avantage derangee, et j'imagine qu'il y a un gros vortex juste dessous
la bulle.
--
Fabrice

[didier]

Salut,

J'oubliais la pression interne qui joue forcément un rôle.

Merci,

[villenoel]

Post by 20-100
Bonjour,
Je suis plongeur et j'observe que les grosses bulles qui s'échappent de
mon détendeur prennent rapidement une forme de calotte sphérique en
montant à la surface..
Il semble que les moyennes/petites bulles soient sphériques...en tout cas,
elle y ressemblent.
Quelqu'un peut-il me dire pourquoi les grosses bulles ne sont pas
sphériques ? ou patatoïdales ?
Merci d'éclairer ma curiosité.
Vincent

===================
Je pense que la bulle qui s'échappe à la pression de profondeur de votre
détendeur, monte et grossit du fait de la diminution de pression de l'eau et
que l'hydrodynamisme lui donne un profil de coupole.
--
villenoel

[20-100]

Une photo de ce type de bulles : ici l'eau n'est pas calme, ce qui explique
leur forme tourmentée.
Je n'ai pas réellement fait attention à la base de la bulle, est-elle plate
ou incurvée ? pas facile de voir.
En tout cas, je n'imaginais pas que celà pouvait être si complexe à
expliquer...
Je nage un peu ;o)))

http://cjoint.com/?hFnPG4UmeA

Merci pour vos réponses.

[Jacques]

Post by 20-100
Une photo de ce type de bulles : ici l'eau n'est pas calme, ce qui explique
leur forme tourmentée.
Je n'ai pas réellement fait attention à la base de la bulle, est-elle plate
ou incurvée ? pas facile de voir.
En tout cas, je n'imaginais pas que celà pouvait être si complexe à
expliquer...
Je nage un peu ;o)))
http://cjoint.com/?hFnPG4UmeA

En effet, pour monter, la bulle doit chasser l'eau devant elle, en
trajectoire horizontale.
Or une grosse bulle monte assez vite pour que l'eau entre en régime
turbulent, que son inertie l'emporte sur sa viscosité. D'où cet
élargisssemnt en forme de méduse, avec les bords déchiquetés, et
fractionnement des bords de la bulle.

[didier]

Post by Jacques
En effet, pour monter, la bulle doit chasser l'eau devant elle, en
trajectoire horizontale.
Or une grosse bulle monte assez vite pour que l'eau entre en régime
turbulent, que son inertie l'emporte sur sa viscosité. D'où cet
élargisssemnt en forme de méduse, avec les bords déchiquetés, et
fractionnement des bords de la bulle.

Tiens, intéressant ça, encore un effet majeur.

En effet, j'ai déjà vu de très grosses bulles dans de l'huile, aucun
régime turbulent ne se forme et la déformation est plutôt négligeable.

Il semble donc que toi et villenoel ayez raison. C'est essentiellement
un effet hydrodynamique.

Merci,

[didier]

Ah !

Et à dans deux semaines tout le monde.

Je suis en congé,

[20-100]

http://www.bullesmaniacs.org/UPLOAD/media/file/12_5_Les%20bulles.pdf


J'ai trouvé un texte intéressant à ce sujet...

[Jacques]

Post by 20-100
http://www.bullesmaniacs.org/UPLOAD/media/file/12_5_Les%20bulles.pdf
J'ai trouvé un texte intéressant à ce sujet...

Comparer la figure 5.6 page 6 de ce texte, que je trouve bonne, avec
celle diffusée par Feynman, Leighton et Sands, la 40 - 15, que je n'ai
pas eu la cruauté de reproduire dans
http://lavaujac.club.fr/SYNTAXE2_.htm . Je me suis contenté d'en
produire une correcte à
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Comme quoi, il n'y a pas de génie infaillible, de "guide ultime de la
science"...