Rev. Phys. Appl. (Paris) 19, 951-961 (1984)
DOI: 10.1051/rphysap:019840019011095100

Transmission d'une impulsion de tension dans une colonne d'eau

C. Favreau

Centre d'Etudes Nucléaires, Service des Transferts Thermiques, 85 X, 38041 Grenoble Cedex, France

Abstract
An apparatus, permitting the study of the transmission of a tension (i.e. negative pressure) pulse directly applied to a column of water, is described. It is experimentally shown that, at low amplitudes, the applied and transmitted signals are proportional, and that at higher amplitudes, a characteristic deformation of the transmitted signal involves a slower rate of increase of its amplitude. This deformation, primarily described as a sharp drop of the tension during its growth, is studied. It is demonstrated that the amplitude transmitted is related not only to the amplitude applied, but to its rate of increase. To explain this behaviour, a model based on the vaporous growth of microbubbles suspended in the bulk of the liquid is proposed.

Résumé
On décrit le dispositif expérimental qui permet d'étudier la transmission d'une impulsion de tension (ou impulsion de pression négative) appliquée directement à une colonne d'eau. On montre que si, pour les amplitudes faibles, le signal transmis est proportionnel au signal appliqué, il subit aux amplitudes plus élevées une déformation caractéristique ; l'amplitude transmise continue cependant à croître avec l'amplitude appliquée, bien que plus lentement. On étudie cette déformation qui se traduit, en particulier, par une chute brutale de la tension au cours de sa croissance, et l'on montre que l'amplitude transmise dépend alors non seulement de l'amplitude appliquée, mais de sa vitesse de montée. Pour rendre compte de ce comportement, on propose un modèle basé sur la croissance vaporeuse des microbulles en suspension au sein du liquide.

PACS
4325 - Nonlinear acoustics and macrosonics.
4330 - Underwater sound.
4755B - Cavitation.

Key words
cavitation -- nonlinear acoustics -- underwater sound -- pulse transmission -- tension pulse -- column of water -- negative pressure -- microbubbles