La voix du dragon

Dans cet atelier on présente un jouet musical qui est apparu au début des années 70 et qui est connu au Japon sous le nom de "Voix du Dragon". Ce jouet est composé d'un court tube ondulé ouvert à ses deux extrémités, lorsqu'il est tourné dans un mouvement circulaire ce tube produit un son tonal dont la fréquence augmente avec la vitesse de rotation du tuyau. Ce jouet met en évidence les interactions possibles entre un écoulement turbulent et une frontière périodique qui conduisent à la production d'une onde acoustique.

Ce phénomène se retrouve dans les risers: un riser est une conduite tubulaire flexible qui est utilisée pour transporter des fluides entre les installations gazières off-shore. Ces risers servent à remonter le gaz naturel, des puits situés sous la mer vers les plate-formes à la surface. L’intérêt principal de ces risers réside dans le fait que ce sont des tuyaux souples qui sont plus faciles à utiliser que des tuyaux rigides dans le cadre d'applications sous-marines. La souplesse de ces tuyaux est assurée par une construction qui s’apparente (de très loin) à celle d’un tuyau de douche : c'est l'enroulement hélicoïdal d'une lame métallique agrafée sur elle même. Cette construction implique que la paroi interne des risers n’est pas lisse, mais présente des cavités espacées périodiquement. Ces cavités sont appelées corrugations. La présence des corrugations fait que, sous certaines conditions d'écoulement, le riser peut se mettre à «chanter»: il émet un sifflement très intense.

Nous vous proposons d'illustrer ce phénomène aéro-acoustique par un montage expérimental instrumenté et sonore.