Giovanni Battista Venturi

“ La première cause du son qui agit à l’endroit de la bouche, ne parviendrait jamais d’elle-même à exciter dans l’atmosphère des pulsations aussi fortes qu’elle les excite, par la communication latérale, dans l’air d’un tuyau conique divergent. ”

“ Si la force latérale par OR n’etoit que l’attraction mutuelle des parties de l’eau ; cette attraction dans la particule D devroit vaincre non-seulement l’inertie de la particule même, mais aussi celle des autres particules plus proches de l’axe qui suivent D dans sa déviation par DR, et leur imprimer une somme d’accélération beaucoup plus grande que celle de la gravité. Or la force d’attraction d’une particule d’eau n’est pas plus grande que la gravité naturelle d’un filet aqueux de la longueur d’une ligne tout au plus. ”

“ L’air qui se trouve entre les séparations verticales et horizontales de l’eau qui tombe, est poussé, entraîné en bas ; de nouvel air succède latéralement, il se fait en bas un vent tout autour de l’endroit frappé par l’eau. Je me suis avancé au pied des cascades qui tombent du glacier de la Roche-Mêlon, sur la pierre nue à la Novalèse vers le Mont-Cénis, on y a de la peine à résister à la force du vent. Si la cascade donne dans un bassin, l’air est entraîné au fond, il en rejaillit avec violence, il disperse l’eau tout autour sous la forme de brouillard. ”

“ De ce que les chocs et les tournoiemens dans un tuyau cylindrique additionnel détruisent toujours une partie de la force vive du fluide, il s’ensuit, que la colonne fluide sortie du tuyau ne peut jamais avoir la vitesse totale qui est due à la charge actuelle, et que l’on observe presque entière dans les orifices de mince paroi ; et la diminution de vitesse répond à ce que le temps de l’expérience augmente sur celui de la théorie, comme on peut voir dans la suivante. ”

“ Le souffle du vent qui se meut au milieu d’un air tranquille, produit, autour du courant, de même que dans l’eau, dés ondes et des tournoiemens. On peut les observer dans la fumée qui s’élève d’un foyer, et qui produit un aspect remarquable lorsqu’elle sort comme un arbre obscur d’un volcan agité. ”

“ Les anciens avoient remarqué qu’un tuyau descendant, appliqué à un réservoir, en augmente la dépense [5] . Mariotte estima que l’eau sort par CQ (fig. 7) , avec une vitesse qui est à-peu-près moyenne proportionnelle entre les vitesses dues aux deux hauteurs AB, AC [6] . Guillielmini rechercha dans le poids de l’atmosphère la cause de cette augmentation ; il détermina la vitesse en C, à la quantité due à toute la hauteur AC [7] . Dans ses raisonnemens il suppose que la pression en C est la même pour l’état du mouvement, et pour celui du repos ; ce qui n’est pas vrai. ”

“ Qu’on débouche l’orifice EF, et qu’on imprime au fluide du réservoir un mouvement quelconque, indépendamment de celui que sa gravité et la pression des molécules ambiantes tendent à lui donner, le tournoiement commence toujours et se fait voir plus rapide dans les parties du fluide qui sont les plus proches du fond. ”

“ Il est évident que la contraction de la veine trouvée par l’expérience, est incomparablement plus grande que celle qui peut être produite par l’accélération de gravité, même dans les jets descendans. Mais que dirons-nous des jets horizontaux et des ascendans, où certainement l’accélération de gravité n'a pas lieu, et cependant on observe que la contraction de la veine y est à-peu-près la même, que dans les descendans ? La contraction de la veine est donc toute autre chose que, l’hyperboloïde Newtonien. ”

“ On sentira l’explication de ce phénomène ; en observant : 1o. que si l’on dispose plusieurs corps élastiques en progression, le premier imprime au dernier, par l’intermède des autres, plus de vitesse qu’il ne feroit par le choc immédiat. 2o. Les vibrations excitées dans le tuyau ont une certaine permanence qui leur permet de recevoir une augmentation de force par l’effet réuni des impulsions successives ; au lieu que dans l’atmosphère libre, chaque pulsation est passagère et isolée. ”

“ Placez, à la surface du fluide, quelque corps flottant, assez large, pour y empêcher la formation de l’entonnoir. Si le fluide est fort agité, l’entonnoir naît à la partie inférieure, et l’air s’y introduit par l’ouverture EF. Ainsi la pression de l’atmosphère sur la surface supérieure du fluide, n’est pas la cause du creux et de l’entonnoir ; l’air n’y entre que parce qu’il trouve le creux formé par la force centrifuge. ”

“ Il est connu que lorsqu’on laisse écouler l’eau d’un réservoir par un orifice circulaire, percé dans une paroi mince, la veine fluide qui forme le jet, se contracte à peu de distance de l’orifice même ; le diamètre de la veine contractée est à-peu-près 0,8 du diamètre de l’orifice. Poleni observa le premier, qu’en appliquant à l’orifice un tuyau cylindrique additionnel, ayant le même diamètre que l’orifice, et la longueur deux à quatre fois plus grande, on augmente la dépense environ de 100 à 133. ”

“ Voilà une représentation bien sensible de la séparation et de l’éloignement successif, que l’accélération de gravité met entre les corps qui tombent l’un après l’autre.
L’eau dé pluie sort des gouttières par un courant continu ; en tombant elle se sépare en couches dans le sens vertical, elle vient frapper le pavé par des coups discontinués. L’eau même se divise et s’éparpille encore dans le sens horizontal ; le courant qui sort de la goutière n’a qu’un pouce de diamètre, il vient frapper dans le pavé l’espace d’un pied. ”

“ Limites de l’augmentation de dépense dans les mêmes tuyaux coniques horizontaux. Ibid. Expér. 16 et 17,
Dans les tuyaux cylindrique horizontaux, l’augmentation de dépense n’approche pas autant du maximum que dans les tuyaux coniques. Prop. VI. Expér. 18,
Cas du tuyau cylindrique simple, examiné particulièrement. Ibid.
La vitesse de la veine fluide, sortie d’un tuyau, est moindre que celle qui sort d’un orifice en mince paroi, et pourquoi. Ibid. Exp. 19,
La même loi et les mêmes causes déterminent aussi la dépense dans les tuyaux ascendans et dans les descendans. ”

“ Si le vent général vient, par exemple, du sud, il arrive, bien des fois, que la côte d’une montagne, tournée au nord est frappée dans le même tems d’un vent du nord ; ce vent partiel et local n’est que le tournant produit par l’obstacle de la montagne sur le vent principal du sud. C’est peut-être la même raison qui fait que le vent agit quelquefois en sens contraire sur les voiles d’un vaisseau, lorsqu’elles présentent trop d’obliquité à la direction du même vent. ”

“ Tout autre petit corps qui surnage à l’eau du vase, pourvu qu’il ait une très-petite dimension, agit de même que l’huile. Si le volume du même corps est un peu plus grand, tandis qu’il s’approche du creux pour y tomber, son extrémité, qui est vers l’axe de l’entonnoir, se trouve dans un endroit où la circulation est plus rapide. ”

“ C’est Lorgna, le fondateur de la Société Italienne ; il prétend [26] que la veine contractée n’est autre chose qu’une continuation de la cataracte Newtonienne, et que la célérité du fluide jaillissant d’un orifice percé en mince parois, est bien moindre que celle d’un corps qui tombe de la hauteur de la charge.
Soit MD (fig. 22) , l’axe de la veine qui sort par B ; le rayon de l’orifice circulaire BC=BD=1 ; MB=a. Lorgna prétend, que 0,472a=HB est la hauteur qui produiroit, dans un grave, la vîtesse de l’écoulement en BC ”

“ Mais après que nous avons vu, dans ce sujet même, échouer les efforts des plus grands géomètres, il faut nous défier de toutes ces démonstrations fondées sur des principes mécaniques, très-vrais en eux-mêmes, mais dont l’application à une infinité de corps qui se meuvent et se pressent en tout sens, devient extrêmement difficile, pour ne pas dire impossible. ”

“ Si les extrémités du creux sortent brusquement du fond, comme DE, FG, il se forme au fond même des tournoiemens dans le sens vertical en D, et quelquefois aussi en G. On peut observer ces phénomènes dans un canal artificiel qui ait les parois de verre.
Chaque tournoiement détruit une partie de force vive dans le courant de la rivière. Car l’eau qui descend par un mouvement rétrograde dans le plan incliné CDE, (fig. 19) , ne peut être rétablie dans la direction du cours de la rivière que par une nouvelle impulsion. ”

“ Le fluide restant tranquille et sans tournoiemens, le vase se vide en 40’’ ; s’il y a des tournoiemens, l’évacuation se fait plus ou moins. On ne peut donc pas dire indéfiniment, que le tourbillon absorbe et entraîné les matières par l’ouverture EF, avec plus de force que s’il n’y avoit pas de tournoiemens.
Expér. xxix. Versez une couche d’huile sur l’eau du vase ; aussi-tôt que l’entonnoir se forme, l’huile s’y précipite ; elle sort avant la majeure partie de l’eau inférieure qui la soutenoit. Les parties de l’huile participent moins à la rotation de l’eau inférieure ”

“ Les tournoiemens de l’eau sont une des causes principales de la perte de force vive, et du retardement de cours dans les rivières. Ibid.
Dans une rivière de cours permanent, et de fonds établi, s’il y a des sections inégales, l’eau se tient plus haute que si la rivière étoit rétrécie également à la mesure de sa plus petite section. Ibid.
Tourbillons qui se forment dans un réservoir, d’où l’eau s’écoule par une ouverture horizontale. Leur théorie déduite de celle des forces centrales. Prop. XI,
L’entonnoir de ces tourbillons tourne la convexité à l’axe. ”

“ Il ne suffit pas d’y éviter les coudes et les rétrécissemens, on perd quelque fois, par un gonflement intermédiaire, tout l’avantage qu’on s’étoit procuré par d’autres dispositions ingénieuses des parties de la machine.
PROPOSITION VIII.
Dans les soufflets d’eau, l’air est fourni à la forge par l’accélération de gravité, et par la communication latérale du mouvement combinés ensemble. ”

“ Il est important que le tuyau BC (fig. 13) soit d’un diamètre égal dans toute sa longueur ; il ne suffit pas de le rendre exempt d’étranglemens, il faut aussi avoir attention qu’il ne soit renflé nulle part ; car les renflemens nuisent à la dépense presque autant que les rétrécissemens. Le tuyau fournit beaucoup moins de fluide avec les dilatations DE, HI, que s’il étoit d’un diamètre égal à B dans toute sa longueur. En voici une expérience d’accord, avec la théorie. ”

“ Le vase supérieur Z entretient l’eau du réservoir X à la hauteur constante de la ligne CE, pendant que l’écoulement se fait par P. On retire plus ou moins le tampon AB, pour régler l’introduction de l’eau provisionnelle. La caisse DL empêche cette eau d’exciter par sa chute une agitation qui pourvoit avoir de l’influence sur l’écoulement en P. L’ouverture Q décharge l’eau superflue qui surmonteroit la ligne CE. La hauteur de la surface CE sur le centre de l’orifice en P, a été de 32,5 pouces, toutes les fois que je n’ai pas marqué autrement. ”

“ Les tems de la dépense ont été comme dans la table suivante :
Je dois observer ici que la viscosité ou adhérence mutuelle des parties de, l’eau [10] entre pour bien peu de chose dans l’augmentation de dépense de l’orifice BO (fig. 7) par le tuyau additionel BC. Car sitôt qu’on ouvre un trou en K, l’augmentation de dépense diminue ou cesse tout-à-fait, et le fluide cesse d’être continu dans le tuyau. ”

“ Ce mélange d’eau et d’air va frapper sur un tas de pierre Q ; en réjaillissant par toute la largeur du récipient MN, l’eau se sépare de l’air, elle tombe au fond en XZ, et va se décharger dans le canal inférieur par une ou plusieurs ouvertures T, V. L’air étant moins pesant que l’eau, surnage dans la partie supérieure du récipient, poussé dans le tuyau O il va animer la forge.
Expér. xxv. J’ai formé un de ses soufflets artificiels en petit ; le tuyau BD avoit deux pouces de diamètre, et quatre, pieds de hauteur. ”

“ Donc la force centrifuge de D sera réellement Et puisque la force centrifuge et en faisant un quatrième terme, on aura la force centrifuge de l’élément de DX en et celle du filament Lorsque z=0, l’intégrale est =0 ”