L'orgue de barbarie de Bernard et Philippe

L'orgue de barbarie de Bernard et Philippe

L'effet venturi

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L’effet venturi est un effet généralement contraire à l'intuition:

 

Dans un parcours comme celui de l'air dans un tuyau vers une flûte, l'air sous pression passe par des zones plus larges ou plus étroites comme les soupapes, les VMT, les noyaux. La dynamique des fluides s'applique mais si on pose la question à des utilisateurs non avertis:

 

"Est-ce que la pression augmente ou diminue dans une section plus étroite?"

 

La réponse est généralement:" la pression augmente dans les zones rétrécies"

 

Alors que c'est le contraire!

 Pourquoi? C’est la conséquence du théorème de Bernoulli.

Dans un tuyau où l'air passe en régime stable le débit (la quantité d'air qui passe en toute section tout le long du tuyau) est constant par contre la pression et la vitesse varient. La pression représente l'énergie potentielle et la vitesse l'énergie cinétique. La somme des deux, l'énergie totale est constante.

Si le tuyau rétrécit la vitesse augmente pour conserver le débit, l'énergie cinétique augmente, simultanément, l'énergie potentielle diminue et la pression aussi.

C'est justement comme ça que l'on peut faire le vide dans un récipient en branchant le récipient sur la paroi d'un venturi avec une vitesse élevée on obtient des vides très poussés.

 

 

Pour mieux illustrer le phénomène comparons le à une balançoire:

Au plus haut elle a une vitesse nulle et un potentiel maximum puis elle transforme par oscillation son énergie au plus bas l'énergie potentielle est minimum et sa vitesse maximum le total restant constant.

Donc dans un tuyau la pression augmente quand il est plus large et elle diminue quand il rétrécit.

 

Pourquoi notre expérience habituelle nous pousse à croire le contraire?

Parce que si on rétrécit un tuyau (en le pinçant à son extrémité) on diminue le débit. Simultanément,  la pression augmente dans la partie plus large avant le venturi que l'on a créé donc dans toute la longueur du tuyau et c'est ce qu'on ressent par contre dans la partie pincée,  la pression diminue bien! C'est pour cette raison qu'avec le sens commun la plus part des constructeurs amateurs pensent que la pression augmente dans les rétrécissements.

 

Une vidéo sur les effets surprenants

 

et les explications théoriques:

 

 

 

 

un autre exemple:

 

Mesurer la pression avec un pèse-vent dans la réserve et dans le noyau de la flûte donnera des résultats différents mais corrélés car le débit sera toujours identique si les ressorts ne sont pas fatigués.

Dans le noyau le passage est plus large donc la pression sera toujours plus haute et paraîtra suffisante alors qu'elle peut ne pas l'être et en plus elle ne sera pas la même pour toutes les flûtes puisque  les noyaux ne sont pas identiques (c'est de plus en plus large vers les basses).

Une fois fixée, la pression dans la réserve est la seule qui puisse être connue et vérifiée et elle doit être maintenue de façon stable.

Comme je le dit souvent elle devrait être gravée sur l'orgue car c'est une constante à maintenir et qui peut varier selon les constructeurs et les diapasons utilisés.

Généralement un orgue qui joue faux ne doit pas être ré-accordé avant d'avoir vérifié la rigidité des ressorts et la pression de la réserve. Il n'est pas logique de mesurer la pression dans le noyau des flûtes comme on le voit quelques fois.

Comment mesurer et maintenir une pression si on ne connait pas sa valeur, qu'on la mesure au mauvais endroit et sans savoir ni comprendre dans quel sens change la pression selon son point de prélèvement ?

 C'est aussi cet effet venturi qui préside au réglage en pied ou à la lumière comme expliqué dans cet article sur l’harmonisation.

 

 Ce qui nous explique pourquoi il est si délicat d'alimenter alternativement une seule flûte ou plusieurs flûtes de jeux multiples avec le même système d'alimentation, comme dans les voix célestes, que ce soit une VMT ou une soupape Erman, (ce n'est pas une question de nature de soupape mais de dynamique des fluides et de diamètre d'alimentation et passage libre dans le relais en fonction du débattements de la membrane).

 

 

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03/10/2014
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