Le sens de rotation de l'écoulement en spiral d'un fluide

[invite965db33f]

Bon j'ai jamais encore fait de la meca fluide alors soyez gentils avec moi ( surtout pour le titre pas très explicite ).

Bien, un bête constat me viens à chaque fois que je fais de la vaiselle.
Oula j'ai aucune connaissance en plomberie pour décrire ça ça va être comique...

Après avoir rempli mon évier de quelques Litres j'enlève le bouchon hermétique afin de le vider.
Et là, à chaque fois, avec un énorme étonnement, un syphon ( je crois que c'est le terme ) se forme évidemment sur l'axe de révolution du "trou" qui permet l'évacuation.

Ce n'est pas le syphon qui m'étonne en lui-même... c'est sons sens de rotation ! En effet après plusieurs essais il s'entête à toujours ( bon je n'ai essayé que sur ce robinet ) tourner dans le sens trigonométrique (pour l'observateur )...

Est-ce que quelqu'un a une explication ?
Quels sont les paramètres influents sur le sens de rotation d'un syphon ?
En voyant que l'accélération est globalement verticale vers le bas, et en la couplant avec 2 vecteurs pour former un trièdre, peut-on donc dire que dans ce repère le sens de rotation du syphon (disons plutot d'une particule du syphon ) est toujours dans le sens trigonométrique inverse ?


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[invite88ef51f0]

Salut,
La légende veut que ce soit la force de Coriolis qui choisisse le sens, mais les calculs montrent que c'est négligeable à l'échelle d'un évier.
C'est donc sûrement dû à une asymétrie de ton évier.

[invite965db33f]

Force de Coriolis ? Hum moi j'ai toujours entendu parler de l'accélération de Coriolis.
Oui, l'assymétrie est en effet un facteur logique, mais en supposant qu'il n'y en a pas ?

[invite7ce6aa19]

Bon j'ai jamais encore fait de la meca fluide alors soyez gentils avec moi ( surtout pour le titre pas très explicite ).

Bien, un bête constat me viens à chaque fois que je fais de la vaiselle.
Oula j'ai aucune connaissance en plomberie pour décrire ça ça va être comique...

Après avoir rempli mon évier de quelques Litres j'enlève le bouchon hermétique afin de le vider.
Et là, à chaque fois, avec un énorme étonnement, un syphon ( je crois que c'est le terme ) se forme évidemment sur l'axe de révolution du "trou" qui permet l'évacuation.

Ce n'est pas le syphon qui m'étonne en lui-même... c'est sons sens de rotation ! En effet après plusieurs essais il s'entête à toujours ( bon je n'ai essayé que sur ce robinet ) tourner dans le sens trigonométrique (pour l'observateur )...

Est-ce que quelqu'un a une explication ?
Quels sont les paramètres influents sur le sens de rotation d'un syphon ?
En voyant que l'accélération est globalement verticale vers le bas, et en la couplant avec 2 vecteurs pour former un trièdre, peut-on donc dire que dans ce repère le sens de rotation du syphon (disons plutot d'une particule du syphon ) est toujours dans le sens trigonométrique inverse ?

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Bonjour,

Ce que tu appelles syphon c'est en fait un tourbillon.
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Le sens du tourbillon dépend de 2 choses:
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1- le forme de ton évier. Si ton évier est idéalement de symétrie cylindrique le tourbillon ne serait pas "choisir" un sens.
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2- Les conditions initiales de mouvement dans lequel se trouve ton liquide, ainsi que les conditions à la surface.
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Si les conditions étaient idéales cad symétrie cylindrique de l'évier + liquide au repos parfait le tourbillon ne serait choisir.
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Dans ce dernier cas (non réaliste) c'est la rotation de la Terre qui par les forces d'entrainement de Coriolis imposerait un sens au tourbillon (comme les anticyclones atmosphériques).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7143b3c2]

Salut

Un mythe raconte que dans l'hémisphère sud le tourbillon tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre alors que dans l'hémisphere nord le tourbillon tourne dans le sens des aiguilles.

Tous ceci n'est bien sur qu'un mythe et ton tourbillon dépend dans la pratique que de la forme de ton évier et du syphon.

@+

[invite965db33f]

Oua trop bien la réponse, merci j'aurai dû en effet qu'on se place dans un système purement divin avec symétrie parfaite et sans SCI.

Donc la rotation de la terre c'est elle qui choisirait, mais là ça serait hautement négligeable nan ?


En faite le tourbillon est réellement une pertubation ( quadratique ? ) et non pas un phénomène inné de l'écoulement d'un fluide c'est bien ça ?

[invite7ce6aa19]

[QUOTE=Tbop;896955]

En faite le tourbillon est réellement une pertubation ( quadratique ? ) et non pas un phénomène inné de l'écoulement d'un fluide c'est bien ça ?

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Pour que la force de Coriolis se développe il faut que le fluide se mette d'abord en mouvement (donc vers le fond de ton évier).
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La force de Coriolis est proportionnelle à la composante de la vitesse du fluide perpendiculaire à l'axe de rotation de la Terre.
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Donc si ton évier est aux poles il n'y a pas de forces de Coriolis. En fait comme ton évier à une extension finie, aucune parie finie n'est vraiment située aux poles et donc la force de Coriolis sévit.
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Bien sûr tout cela est très formel car rien n'est parfait.

[invite965db33f]

Bien sur rien n'est parfait, merci beaucoup de ta réponse !

[SK69202]

Bonsoir,

J'ai eu l'occasion de tester la légende du sens du tourbillon dans le même lavabo, entre l'hémishère nord (20°N) et sud (41°S).

J'avais lu quelques part, qu'il fallait plusieurs semaines de tranquillisation après le remplissage pour que la viscosité de l'eau supprime les tourbillons résiduels de remplissage.
Ne disposant pas de ce temps, à peine 1h, mon expèrience est évidement biaisée, de plus elle se passe sur un navire à quai, ce qui n'est pas un gage de reproductibilité pour un tas de raisons.


Le tourbillon est inversé, mais son sens, horaire / antihoraire, ne dépend pas de l'hémishère.
Je ne suis toutefois pas totalement convaincu par mes essais, le système de vidange et la façon de le mettre en oeuvre semble primordial dans cet expérience.


@+

[invite7143b3c2]

Personnellement je n'ai pas fait le test mais les mythbusters sur discovery channel l'ont fait pour nous (trés bonne émission au passage). Et tout ceci n'est qu'un mythe.

[invite7ce6aa19]

Le tourbillon est inversé, mais son sens, horaire / antihoraire, ne dépend pas de l'hémishère.
Je ne suis toutefois pas totalement convaincu par mes essais, le système de vidange et la façon de le mettre en oeuvre semble primordial dans cet expérience.


@+

En effet, c'est pourquoi j'ai précisé ci-dessus les conditions à remplir pour mettre en évidence les forces de Coriolis et notamment les conditions aux limites aux frontières du le fluide, ce qui vaut dire qu'a la surface l'air ne doit pas apporter de vorticité mais surtout au niveau du syphon.
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En effet l'écoulement se met en mouvement d'abord au niveau du siphon et c'est donc près du siphon que les tourbillons vont s'amorcer. il y a donc compétition locale entre l'effet de brisure de symétrie du siphon et les forces de Coriolis

[invitef0ba6147]

Bonjour,

"C'est à cause de la force de Coriolis que les lavabos se vident
dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Sud,
dans le sens trigonométrique dans l'hémisphère Nord,
et, comme chacun peut le constater, ne se vident pas à l'équateur."
(Plaisanterie de D.Rosier, professeur de Physique en classe préparatoire, pendant une leçon de Mécanique)

http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/...lis/index.html

http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/...s/Partie5.html