Vitesse d'une onde et d'une flamme dans l'espace ...

(Cliquez-ici pour accéder à la version originale de cette discussion avec couleurs et images)





Posted by: variobike01

Bonjour à tous,

J'aurais voulu savoir si quelqu'un connaissait la vitesse d'une onde dans l'espace et dans la vitesse de propagation d'une flamme, toujours dans l'espace ...

Je pensais que une flamme ne pouvait pas se propager dans l'espace à cause de la composition chimique de celui-ci ( composé de vide n'est ce pas ? ).

Merci à Tous

@bientot


Posted by: Benjamin631

Bonjour,
Dans le vide, seules les ondes électromagnétiques (comme la lumière) peuvent se propager. Les ondes mécaniques ont besoin d'un support physique. Ensuite, la vitesse dépend en effet du milieu de propagation.
Pour les ondes EM dans le vide, leur vitesse est de 3.10^8 m.s^{-1}.
Pour la flamme, je comprends pas, vraiment. Je ne vois pas ce qu'est le propagation d'une flamme. Et comme tu le dis, dans le vide, une flamme ne peut pas se propager. Où as-tu entendu parler de ça ?


Posted by: Dominique Lefebvre

Citation:
Posté par Benjamin631
Bonjour,
Pour la flamme, je comprends pas, vraiment. Je ne vois pas ce qu'est le propagation d'une flamme. Et comme tu le dis, dans le vide, une flamme ne peut pas se propager. Où as-tu entendu parler de ça ?

Bonjour,
Heureusement qu'une flamme peut exister et se propager dans l'espace... Pensez au moteur fusée! Bien sur que l'espace est (presque) vide, il suffit de fournir à la fois le comburant et le combustible, ce que l'on fait dans un moteur fusée (par exemple de l'hydrogène et de l'oxygène).
En fait, on ne parle pas de propagation de la flamme mais du front de combustion, l'endroit de l'espace où se produit la réaction exothermique entre comburant et combustible.


Posted by: Benjamin631

Citation:
Posté par Dominique Lefebvre
Bonjour,
Heureusement qu'une flamme peut exister et se propager dans l'espace... Pensez au moteur fusée! Bien sur que l'espace est (presque) vide, il suffit de fournir à la fois le comburant et le combustible, ce que l'on fait dans un moteur fusée (par exemple de l'hydrogène et de l'oxygène).
En fait, on ne parle pas de propagation de la flamme mais du front de combustion, l'endroit de l'espace où se produit la réaction exothermique entre comburant et combustible.

Oui, on est d'accord. Ce que je voulais dire, c'est que pour avoir propagation, il faut que les combustibles se déplacent. Une flamme en elle-même ne peut pas se propager de proche en proche, définition d'une onde. Je suis bien conscient que le soleil brule ;) alors qu'il est dans l'espace :).


Posted by: obi76

Dans ce cas il sagit de ce qu'on appelle une flamme de diffusion, mais plus complexe.

On va commencer doucement : tu prend un comburant et un carburant dans un tuyau, séparés par une paroi. Le tout à une température élevée pour que dès que le mélange atteint la stoechiométrie, ça s'allume.
Hé bien on montre (analytiquement, par simu et par l'expérience) que c'est la diffusion d'une espèce dans l'autre qui va faire qu'en un endroit il va y avoir exactement le bon mélange et que tout ça va s'enflammer.

Ce dont tu parle est une flamme dite "prémélangée", c'est à dire que le carburant et le comburant coexistent ensemble dans à peu près les bonnes proportions.
Dans ce cas, dans le cas d'une explosion dans le vide, tes espèces vont partir dans l'espace uniquement par diffusion, et comme il n'y a pas d'obstacle (comme un gaz) en face, les molécules vont s'éloigner à une vitesse moyenne donnée par l'expression de Boltzmann.
Cependant, en admettant que les 2 espèces diffusent de la même manière dans le vide (ce qui est une hypothèse fort recevable étant donné que la section efficace du vide c'est "0" si on peut dire comme ça), alors la richesse du mélange dans ce cas ne dépend pas de la dilution. Quand ils s'éloignent ce que tu change n'est que la pression, or pour un mélange donné plus celle-ci est élevée, plus le mélange s'enflamme facilement, donc la flamme devrai se déclencher au niveau de l'objet qui éjecte les gaz, pas autour. En gros, si tu prend un chalumeau très violent (énorme débit) dans la stoechiométrie, la flamme restera devant.

Pour conclure : si un vaisseau spatial explose dans l'espace, la flamme (s'il y en a une) se situera au niveau du vaisseau, en pas 300m devant.

pour le soleil c'est une autre histoire, ce qui brûle est liquide (ou solide), et il sagit en plus d'une réaction nucléaire, pas chimique. La réaction se fait au coeur du soleil, mais les photons mettent plusieurs heures (voire plusieurs jours) pour en sortir tellement il est dense.

Bref en espérant avoir apporté assez d'éléments de réponse...

Cordialement ;)

EDIT : à la limite on pourrai parler d'"onde de diffusion" dans l'espace, mais elle doit être considérée au même titre qu'une "onde de convection", étant donné que ça diffuse dans du vide et que tous les gaz auront la même vitesse dans le même sens.
EDIT2 : Pour se faire une idée, une molécule d'air va à une vitesse environ de 300m.s-1, donc si tu perce un hublot de la feu station Mir, l'air s'en échappera avec cette vitesse.


Posted by: variobike01

OK, maintenant c'est plus clair dans mon esprit ! ^^

Merci pour l'ensemble de vos réponses .

@ bientot


Posted by: Dominique Lefebvre

Citation:
Posté par obi76
pour le soleil c'est une autre histoire, ce qui brûle est liquide (ou solide), et il sagit en plus d'une réaction nucléaire, pas chimique. La réaction se fait au coeur du soleil, mais les photons mettent plusieurs heures (voire plusieurs jours) pour en sortir tellement il est dense.

Le terme "bûler" dans le cas d'une réaction nucléaire, stellaire ou autre, est un abus de langage! Rien ne "brûle" !
De plus, tu introduis des photons qui tombent ici comme un cheveu sur la soupe :-))


Posted by: obi76

bof c'était pour la culture ^^










-