Dépressurisation avion

[invitefe5a2957]

Bonjour à toutes et tous

Mes souvenirs de physique remontant au siècle dernier ( et encore même pas les dernières années), je suis un peu sec sur un problème que je me pose.

Donc, soit un volume V0 infini à une pression P0 ( typiquement une tranche d’atmosphère à une altitude donnée)
Soit un volume fini V1 («*étanche*») à une pression P1 (typiquement un avion volant à l’*»altitude*» P0)
Pour les puristes, je sais qu’un avion n’est pas étanche mais je considère les effets négligeables de la fermeture des outflow valves (qui gèrent la pressu en avion) par rapport à la suite des événements

Et donc soit S une section que l’on ouvre instantanément dans le volume V1 (voilà donc notre depressurisation dite explosive)

En combien de temps, en fonction de S, V1 et P1-P0, est-ce qu’on arrive à l’équilibre des pressions ?
Pour simplifier, on considère que les gaz sont identiques

J’ai regardé du coté de Monsieur Bernouilli et ses équations mais il y a souvent un facteur g qui n’est pas adapté dans ce cas.
Je n’arrive pas non plus à intuiter si la difference de température (T0 autour de -56°C à l’altitude de vol classique des avions de lignes en atmosphère standard et T1 de 20°C) peut avoir un effet (loi des gaz parfaits qui réduirait V1 suite à la baisse de température).

L’idée, au final, serait de savoir s’il y aurait une différence de ressenti à bord entre l’explosion d’un hublot (0.1 m2) ou d’une porte cargo ( 2 à 3 m2).
Il y a évidement une différence mais est elle sensible ?

Merci d’avance pour votre aide
Bonne journée
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[Sethy]

Je pense que dans un tel cas, l'approche classique (Bernouilli, loi des gaz parfaits, ...) ne fonctionne pas.

C'est exactement la même situation lorsqu'une TV à tube cathodique "implose". Il y a d'abord implosion et puis après explosion. Il y a des questions d'onde de choc et d'autres phénomènes qu'il faut prendre en considération.

Voir par exemple le lien en bas de page de cet article de wiki : https://en.wikipedia.org/wiki/Implos...nical_process)

[invitefe5a2957]

Le paragraphe est intéressant, le fait que la DeltaP soit inversée ( l’air entre au lieu de sortir) ne doit sans doute pas changer les choses.

Par contre , le tube explose , ce qui n’est pas le cas lors d’une dépressurisation en avion ( heureusement !).

Je n’avais pas pensé à l’effet de l’onde de choc, pour me simplifier les choses j’avais opté pour un écoulement laminaire ( ce raisonnement m’avait embarqué vers Bernoulli), mais effectivement, l’onde doit perturber l’écoulement ( mais je ne sais pas si cela impacte beaucoup !)

Merci pour la réponse

[obi76]

Bonjour,

effectivement il y a des questions d'onde de choc dans un cas comme ça (qui revient à une rupture de diaphragme, comme dans un tube à choc).
En première approximation on pourrait estimer que la vitesse du gaz au niveau du hublot / de l'ouverture est de l'ordre de la vitesse du son dans un cas comme celui-là. Du coup on va tomber sur une équa diff qui donnera l'évolution de la pression en fonction du temps.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefe5a2957]

C'est un peu ce que je craignais : m'embarquer dans de telles équations (cela m'amusait il y a 30 ans mais j'ai un peu changé d'humour depuis !).

Je vais malgré tout poursuivre mes recherches ... je ne dois pas être le premier à me poser ces questions
bonne journée

[obi76]

C'est un peu ce que je craignais : m'embarquer dans de telles équations (cela m'amusait il y a 30 ans mais j'ai un peu changé d'humour depuis !).

Peu importe que vous utilisiez Bernouilli ou ce que j'ai dit, de toutes façons vous tomberez sur une équa diff. Ca c'est sûr.