Effet de la discontinuité
Evolution du champ acoustique
La vitesse dans le fluide montre un comportement complexe. Il y a modification du champ acoustique par rapport au cas où il n'y a pas de discontinuité. Cette modification se traduit par les propriétés suivantes :
Loin de l'interface (zone bleue), la propagation est guidée normalement
Au voisinage de l'interface, la vitesse a une composante radiale
La vitesse particulaire acoustique normale n'est pas constante sur l'interface (elle dépend de la coordonnée radiale)
La pression acoustique n'est pas constante sur l'interface (elle dépend de la coordonnée radiale)
Il existe ainsi une zone de transition au voisinage de l'interface, comme dans le cas du changement de section d'un guide entre deux domaines fluides.
Equations de continuités à l'interface
Dans le cas d'une discontinuité de section, les équations de couplage font intervenir les variables traduisant les effets locaux. Ces variables locales sont reliées aux variables globales mécaniques
,
et acoustiques
,
par des sommes (intégrales) sur l'ensemble de la surface de l'interface.
Les grandeurs globales sont donc définies en moyenne sur l'interface. Ces grandeurs sont la force
appliquée par l'air sur le piston, la vitesse
, la pression acoustique
et le débit acoustique
.
Le détail de ces relations est présenté à l'annexe 1.
Notion de masse de discontinuité
La discontinuité entre le piston et le tube de section plus importante se traduit par :
Une masse additionnelle
La vitesse radiale conduit à une accélération sans compression
Ceci augmente notablement la densité locale d'énergie cinétique
La réaction sur le piston est une force d'inertie (masse équivalente)
Un couplage moins efficace
La vitesse radiale ne contribue pas au débit global
La vitesse axiale est moindre que sans discontinuité
La force exercée par le piston n'est pas transmise à l'identique
Ceci équivaut à une petite masse intercalée entre le piston et le guide.
