Sujet: Remplissage et acoustique

[ducati748]

ok c'est ce que je pensais, faut quand même mieux avoir une belle trompette  au détriment de l'onde...tant pis pour elle 
(surtout que l'onde fonctionne bien qu'à certains moments, alors que la trompette elle influence toutes les plages de régimes)

[Prowler]

Les pipes courtes en bas avec de plus larges cornets, et les pipes longues pour les bas régime avec un cornet moins évasé (bon, c'est aussi pour que les pipes longues amovibles s'emboitent DANS les pipes courtes j'imagine).

[Ben54]

Intéressante cette illustration. Par curiosité c'est monté sur quels types de machines, et de quelles années?
Cette technologie était utilisée en F1 il y a une paire d'années, mais ensuite interdite par le règlement...

[Prowler]

MV Agusta F4 1000R 

[Ben54]

 

[toutounet22]

Sinon, il y a ça pour adapter la longueur du conduit à la fréquence qu'on souhaite favoriser, avec large cornet de sortie pour augmenter le niveau de pression acoustique   

[Etienne]

C'est exactement ça!! Un large cornet de sortie pour favoriser l'onde acoustique.....VERS L'EXTERIEUR!!! Et non pour revenir dans le conduit! Donc pour notre application il faut favoriser un cornet étroit et non large...

[toutounet22]

Bien sur, dans l'instrument, le cornet est là pour booster ce qui sort!!
C'est le même principe que le pavillon des gramophones.

[Etienne]

Ca me pose un problème quand meme cette histoire de rang d'harmonique que j'aurai peut etre inversé .... si la H1 est a 8000tr je pense quand meme que la H2 est a 4000tr...et pas l'inverse.
Si a 8000 tr l'onde fait 1aller retour entre la soupape et le collecteur, a 4000tr l'onde a 2fois plus de tps durant l'ouverture soupapes pour faire le trajet... comme la vitesse de l'onde ne change pas entre 4000tr et 8000tr puisque dépendante de la température, l'ondes fera donc 2aller retour a lieu d'un seul a 8000tr .... bref c'est donc la H2....
C'est comme ca que j'avais vu la chose...

[toutounet22]

Une partie de mon job consiste à travailler sur l'acoustique de systèmes de reproduction sonore et je peux te confirmer que les harmoniques d'une fréquence sont bien des multiples de cette fréquence.

La longueur d'onde sera 2 fois plus grande (fréquence 2 fois plus petite) à 4000 tr qu'à 8000 tr.
La longueur d'onde dépend du régime moteur.
Les harmoniques sont générées (EN MEME TEMPS) par le système dans lequel est crée et se propage l'onde sonore fondamentale. Ce sont des "parasites".

A l'instant T, tu es à 4000 tr/mn. Cela génère une fondamentale (4000 Hz) et des harmoniques.
A l'instant T + 1, tu es à 8000 tr/mn. Cela génère une nouvelle fondamentale (8000 Hz) et de nouvelles harmoniques.
Mais tu ne peux pas dire que 8000 (obtenu à 8000 tr) est l'harmonique de 4000 (obtenu à 4000 tr), car ces 2 fréquences  ne sont pas présentes en même temps. Par contre, tu peux parfaitement dire que l'une est multiple de l'autre.

Dans l'acoustique, on essaye  de limiter le niveau des harmoniques (celles générées par le système de reproduction sonore et qui ne sont donc pas présentes dans le signal original) car qui dit harmoniques dit distorsion harmonique, et la distorsion, c'est pas très bon pour le rendu sonore.

Il y a des discussions sans fin entre audiophiles sur l'impact des harmoniques: les harmoniques paires  donneraient un coté agréable à l'écoute alors que les harmoniques impaires auraient tendance  à engendrer un son plus dur  (elles accentueraient aussi les défauts intrinsèques des haut-parleurs).

Dans le domaine des moteurs, j'ai bien compris  l'intérêt qu'il y avait à jouer sur la longueur et forme (aux extrémités) des conduits (entré et sortie) pour accorder les conduits et favoriser les flux,  mais je ne saurais dire  si les harmoniques générées par les vibrations de toutes sortes sont utiles ou néfastes.

[Prowler]

A l'instant T, tu es à 4000 tr/mn. Cela génère une fondamentale (4000 Hz) et des harmoniques.

Tu veux dire 66.6Hz (ou 1/s) plutôt ! 


En fait tout signal périodique (carré, sinusoïdale, quelconque,...) de période P (=1/f) est décomposable en une somme infinie de signaux de période P, 2*P, 3*P, 4*P, etc... que sont les harmoniques. L'amplitude des celles-ci est décroissante.

[toutounet22]

Oui, j'avais perdu de vue qu'on causait moteur et qu'on était en tr/mn 

Je ne voulais pas rentrer dans les détails, mais comme tu en parles, pour préciser:
tout signal périodique (carré, sinusoïdale, quelconque,...) de période P (=1/f) est décomposable en une somme infinie de signaux (sinusoïdes) de période P, 2*P, 3*P, 4*P, etc... que sont les harmoniques.

Par contre, une sinusoïde pure ne peut pas être décomposée. Dans ce cas, si on fait une mesure, on n'aura pas d' harmoniques.

L'amplitude de celles-ci est décroissante.

Je pense que Etienne voulait parler de l'amplitude et non de la fréquence quand il disait que ça diminuait avec l'augmentation du régime.

[Prowler]

Par contre, une sinusoïde pure ne peut pas être décomposée. Dans ce cas, si on fait une mesure, on n'aura pas d' harmoniques.

Et alors ?
Ca marche, y'a juste que l'amplitude de toutes les harmoniques >1 est nulle. 

[toutounet22]

Bon, d'accord, elle peut être décomposée en .......................... rien.

Ah, ce Prowler, plus têtu qu'un Breton 

[Prowler]

A mais si tu veux contredire monsieur Fourier qui dit que "Tout signal périodique peut être décomposé en une somme de sinusoïdes" ou qu'une somme d'un seul terme n'est pas une somme... libre à toi ! 

[toutounet22]

Tout signal périodique peut être décomposé en une somme de sinusoïdes

Sinus pur:


J'ai beau regarder attentivement, j'en vois qu'une de sinusoïde 

[Prowler]

Pour tout n>1, an=0

Ça n'en fait pas moins une somme infinie de sinusoïdes et d'harmoniques. 
C'est de l'analyse mathématique, toi t'en es resté à la géométrie ! 

[toutounet22]

Je suis resté très terre à terre, je ne crois que ce que je vois 

[jerome nimo]

Pour tout n>1, an=0

Ca me rappel des mauvais souvenirs ça 

[Prowler]

Moi ça me rappelle que je connaissais l'alphabet grec par cœur... et que je n'ai aucun regret de l'avoir oublié ! 

[sauval]

Oui, tu n'as gardé que la pratique ... 

[Etienne]

Euh...
La longueur d'onde justement pour moi ne change pas suivant le régime....
La longueur d'onde et sa vitesse , a mon sens ne dépendent que de la température....
Je parlais bien de l'amplitude qui decroit avec les harmoniques. Mais meme si elle diminue de facon exponentielle comme le disais 'ego', la premiere sort bien du cylindre a prés de 8bars... donc meme a la 4 ou 5eme il reste pas mal d'energie quand meme!
Prenez un hornet de 98 par exemple...bon admettons qu'aprés l'avoir regardé pendabt une heure avec son proprio qui vous bourre le cul pour aller l'essayez, vous vous soyez laissé convaincre d'aller faire un tour en moulinex....admettons, ca reste des supposition!
Vous verrez que le moteur a des a coups 'gerk' a , 6000, 9000 et 12000tr... et ben le plus grand coup de savate que vous prenez ds le derrière, n'est pas celui de 6000 mais bien celui de 12000. Laissant donc penser que l 'harmonique de rang la plus forte est bien a haut régime....
Et c'est comme ca sur un peu toutes les application!

[Prowler]

La longueur d'onde justement pour moi ne change pas suivant le régime....
La longueur d'onde et sa vitesse , a mon sens ne dépendent que de la température....

La longueur d'onde, c'est la période, ou l'inverse de la fréquence si tu préfères... or le régime moteur, c'est une fréquence (tr/min). 
Donc si, la longueur d'onde évolue avec le régime.

L'invariant avec le régime et qui évolue avec la température, c'est la vitesse du son (C, dans les équations de la page 1 de ce thread). 

[toutounet22]

La longueur d'onde justement pour moi ne change pas suivant le régime....

Si, c'est bien pour ça que dans certains moteurs (reviens sur la photo de la MV Agusta que Prowler a mis en haut de page) on fait des pipes d'admission de longueur variable pour s'adapter au régime moteur.

Pour revenir à l'acoustique, il ne faut pas confondre le déplacement d'un flux d'air dans un conduit où tu as une notion de débit avec la propagation d'un son dans ce même conduit  ou en champ libre.  L'onde Sonore est une onde de compression-décompression, c'est a dire que l'onde ne modifie pas le milieu dans lequel elle passe. l'onde va "comprimer" et "décomprimer" le milieu puis, après le passage de l'onde, le milieu reste inchangé.

Je modifie: qu'est-ce qui intéresse le motoriste: les ondes stationnaires (qui oscillent sans se déplacer) qui peuvent aussi bien faire vibrer les conduits  à leur fréquence fondamentale qu’à chacune de leur harmoniques ou les ondes progressives qui se propagent dans les conduits. Prowler, tu peux nous éclairer?

rajout:
Je viens à peine de répondre à Etienne et je me rends compte que Prowler a été plus rapide que moi.

[Prowler]

T'es trop lent Toutoun' !! 


Etienne : 2/20. Elève attentif mais ne retient rien !
Tu redoubles de 4 pages. 

[Etienne]

Je n'avais pa sfais de difference entre les ondes stationnaires et le flux qui se deplace.... je pensais que les ondes se deplacaient le long du conduit, et n'étaient pas stationnaire...ce qui fait qu'a mon sens la frequence ou 1/la periode, ne change pas et ne sont pas liées a la frequence moteur...

[Prowler]

Encore raté.

Les ondes se déplacent dans les conduits à la vitesse du son.
Mais la FORME de ces ondes (leur période ou leur fréquence si tu préfères) dépend du régime.

[toutounet22]

je pensais que les ondes se deplacaient le long du conduit, et n'étaient pas stationnaire

Tu as raison, dans le cas de conduits avec extrémités libres, il y a bien propagation de l'onde.
Mais comme je l'expliquais plus haut, il y a une différence entre un flux d'air (déplacement de l'air) et la propagation d'une onde sonore (où là, il n'y a pas déplacement d'air, il y a juste une compression-décompression transitoire de l'air au passage de l'onde.

[ducati748]

quelques infos intéressantes en vrac (source "tech de l'ingé") :

La longueur des tubes détermine la phase des ondes, la section en détermine l’amplitude.

phase : admission
Une onde de dépression se propage jusqu’à la bouche d’admission. Cette onde se réfléchit en onde de pression, avec changement de signe ou de phase, revient vers le cylindre (elle crée un appel d’air atmosphérique, ce qui vient combler de proche en proche le vide partiel qui s’est créé dans le tube) et met en mouvement l’air contenu dans le tube. Cette onde de pression entraîne un surremplissage, si elle arrive juste avant la fermeture de l’admission.
La durée de cette phase correspond au temps aller et retour de l’onde acoustique. L’amplitude de l’onde dépend du rapport :
ωV0 /cS
avec
ω pulsation moteur,
V 0 cylindrée,
S section du tube,
c vitesse du son.


Influence des variations de section
 À l’admission
Afin de diminuer les pertes de charge (effet de bouche, frottement de paroi), on peut réaliser à l’admission des moteurs des conduits divergents avec une entrée en forme d’embouchure de trompette.
Cette forme présente en outre d’autres avantages :
— l’onde transmise à partir du cylindre a une amplitude décroissante et une onde progressive de signe contraire se forme au fur et à mesure de la progression ;
— l’onde réfléchie voit, par contre, son amplitude croître, car elle progresse dans un convergent.
 À l’échappement
L’augmentation progressive de la section entraîne la formation d’une onde réfléchie de dépression, avant que la bouffée ait atteint l’extrémité ouverte, et favorise ainsi la phase d’échappement.

[sauval]

... on fait des pipes d'admission de longueur variable pour s'adapter ....

Ah tais toi, grand fou ...