Des fluides bien dynamiques

Nuit du 24 au 25 décembre 2012. En mer.

Le spectacle de Noël des animaux marins s'achève avec la nuit qui arrive. Ce qui ressemblait à une gentille petite risée se transforme en vent fort bien établi. Tout le monde -le vent et la mer- se lève alors que c'est l'heure d'aller se coucher. N'importe quoi, cette histoire :) . Anticiper est la meilleure manière d'éviter un problème et le 2ème ris est vite pris dans la grand voile. C'est très impressionnant, en quelques secondes, la mer se lève, creusant une houle déferlante. Le vent est vraiment fort là, mais pas de panique c'était prévisible: nous sommes au Sud de l'île Fuerteventura et touchons l'accélération liée à l'effet Venturi. TaraTari surfe et s'en prend plein la coque et les voiles. Ça dépote.

Nuit du 24 au 25 décembre. Effet Venturi, cas pratique n°17.

Fini la poésie et les jolies baleines, on passe aux maths et à la physique.
Leçon de la nuit : la dynamique des fluides.

Après le détroit de Gibraltar, les zones montagneuses d'Andalousie ou encore l'approche des Canaries voici "L'effet Venturi, cas pratique n°17". L'école de la vie vous fait apprendre la leçon de manière bien plus efficace que le système scolaire et je me dis parfois que ça pourrait être comique qu'un prof de physique emmène sa classe d'ados en mer un jour de vent dans le détroit de Gibraltar pour une mise en situation réelle de la chose. Perso, ça m'aurait plus amusée que d'avoir à apprendre ça :

L'effet Venturi, du nom du physicien italien Giovanni Venturi, est le nom donné à un phénomène de la dynamique des fluides où il y a formation d'une dépression dans une zone où les particules de fluides sont accélérées. L'accélération du vent occasionne également une augmentation de la température de l'autre côté de l'obstacle (décompression adiabatique) et favorise l'évaporation dans un milieu gazeux.

La pression au point 1 est plus grande qu'au point 2; et la vitesse du fluide au point 2 est plus grande qu'au point 1.

Le théorème de Bernoulli permet de comprendre ce phénomène: si le débit de fluide est constant et que le diamètre diminue, la vitesse augmente; du fait de la conservation de l'énergie, l'augmentation d'énergie cinétique se traduit par une diminution d'énergie élastique, c'est à dire par une dépression.
Venturi a donc prolongé le travail de Bernoulli (qui a posé les bases de l'hydrodynamisme et de façon plus générale de la mécanique des fluides) en transformant le modèle vertical de Bernoulli en un système linéaire. Il reprend l'équation de Bernoulli en annulant le terme d'énergie potentielle (puisqu'il n'y a plus de variation de hauteur). L'effet Venturi ne concerne que les vitesses d'écoulement subsoniques.

Concrètement pour nous, en bateau...

L'effet Venturi est bien connu des marins mais aussi des montagnards et des aviateurs, car en montagne, c'est pareil. Si les particules d'air rencontrent une montagne, elles se retrouvent obligées de passer par-dessus pour la franchir (si elles ne peuvent pas passer sur les côtés). La zone de circulation étant moindre, les particules se retrouvent accélérées, de manière à conserver le même débit qu'avant l'obstacle. C'est pour cette raison que le vent au sommet des montagnes est toujours plus rapide que celui à sa base. Et c'est aussi pour cela qu'un col par exemple va créer une accélération des vents en aval de cette ouverture dans les montagnes.

Daniel et Giovanni: les hommes de la situation

Enfin voilà, cette nuit de Noël, chers Daniel Bernoulli et Giovanni Venturi, vos théories ont encore une fois été vérifiées: les fluides sont bien dynamiques comme il faut (pour ne pas dire un peu trop). Et par vos savants calculs, Tara Tari vous remercie de nous avoir permis d'anticiper tout ça.

Capucine