Infrason : ramonage de chaudiere industrielle par les infrasons, sons à bases fréquences

Principe de création d'une onde stationnaire dans un tube de résonance : (voir shéma)

Le système est le même mais la longueur du tube est limitée au ¼ de la longueur d'onde. La longueur d'onde est la distance que parcourt l'onde en un cycle c'est à dire dans notre cas la vitesse du son divisé par la fréquence.

Reprenons notre exemple mais en ajoutant la progression angulaire du vilebrequin et pour faciliter la compréhension commençons par la position 90° du vilebrequin quand la lumière est ouverte au maximum:

Point 90° : les lumières sont ouvertes et l'onde est produite par le pulse d'air d'alimentation

Phase de 90° à 180° : l'onde se propage à la vitesse du son dans le tube (il ne faut pas confondre la propagation de l'onde, phénomène ondulatoire et l'écoulement de l'air phénomène de transfert de masses de gaz, beaucoup plus lent) Point 180° : l'onde positive arrive à l'extrémité ouverte du tube et sera réfléchie en changeant de signe, elle repart comme une onde de dépression.

Phase de 180° à 270° : l'onde de dépression " remonte " dans le tube à la vitesse du son.

Point 270° : les lumières sont fermées, l'onde arrive en tête du tube de résonance fermé et sera réfléchie sans changer de signe, elle repart en restant " onde de dépression "

Phase de 270° à 360° : l'onde de dépression se propage dans le tube à la vitesse du son.

Point 360° : l'onde arrive à l'extrémité ouverte du tube et sera réfléchie en changeant de signe. Elle repart comme onde de pression.

Phase de 360° à 450° (ou 90 puisque le mouvement est continu) : L'onde de pression remonte le tube à la vitesse du son.

Point 450° (ou 90) : l'onde arrive en tête du tube considérée comme fermée sera :

réfléchie sans changer de signe
renforcée par le nouveau pulse.

Effet de la résonance dans le tube : (voir shéma)

Si la vitesse de rotation du vilebrequin est en phase avec les aller et retour de cette onde, le nouveau pulse interviendra au moment ou la pression de l'onde de retour est maximale.

Le système d'onde dans le tube est alors dit " stationnaire " c'est-à-dire que la pression en chaque point sur la longueur du tube ne varie pas.

Au début du tube, l'amplitude de la pression de l'onde est maximale mais l'oscillation du gaz est très faible . A l'extrémité du tube la pression de l'onde est minimale mais l'oscillation du gaz est maximale.

Ce phénomène peut être comparé à la vibration d'un ressort, libre à une extrémité et excité à son autre extrémité, à la résonance, l'amplitude de l'extrémité libre est maximale (limitée par l'amortissement interne dans le matériaux).