On the back-scatter cross-sections of ice spheres

Résumé La section droite de diffusion arrière de sphères de grand diamètre constituées par de la glace ou une matière (Stycast) ayant le même indice de réfraction est envisagée d'une manière à la fois théorique et expérimentale. La section droite est évaluée théoriquement par l'application d'une méthode d'optique géométrique simplifiée dans laquelle on considère seulement les réflexions sur les faces avant et arrière de la sphère. Dans le domaine du rapport diamètre/longueur d'onde de l'ordre de 1,3 à 6,7, les résultats obtenus par cette méthode s'accordent bien avec le calcul rigoureux de la section droite obtenu par la solution de l'équation demie. Pour des diamètres plus grands, la solution approchée sous-estime la section droite demie par un facteur qui est cependant plus petit que 3. La théorie simplifiée est étendue au cas de sphères diélectriques ayant leur surface partiellement couverte par une couche réfléchissante.Des données expérimentales sur la diffusion arrière, à une longuer d'onde de 3,22 cm, par des sphères en Stycast recouvertes d'une calotte sphérique de petite dimension, sont présentées dans le but d'illustrer la théorie précédente. En effet, les résultats obtenus, pour toutes les positions de la calotte sphérique au cours de sa rotation autour d'un axe vertical, sont en plein accord, dans la limite des erreurs expérimentales, avec la théorie faisant intervenir la composition de 3 parcours optiques principaux.

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A summary of this work was presented at the Tenth Weather Radar Conference, Washington, D. C., April 22–25, 1963.     

Reihendarstellung axialsymmetrischer Geschwindigkeitskorrekturen und Strahldeformationen bei Windkanälen für den kompressiblen Unterschallbereich

Résumé Dans les souffleries à veine fermée ou libre, il faut tenir compte des corrections de vitesse et des déformations de la ligne extérieure de courant, dues aux conditions aux limites.Pour l'écoulement compressible subsonique, ces corrections et déformations sont représentées aux limites, dans le cas d'une symétrie de révolution, par des développements en série.Certains dé ces résultats, après traitement numérique sur une calculatrice électronique, sont représentés graphiquement.     

The minimum weight design of circular sandwich plates

Résumé Dans ce mémoire nous étudions le problème statique du choix des dimensions suivant: Comment doit varier l'épaisseur de point en point dans les plaques circulaires fléchies du type sandwich, pourque leur poids soit minimum, mais sans qu'il existe du fluage illimité? Comme hypothèse de base, nous avons pris la condition de plasticité devon Mises et la règle de fluage associée. Les plaques sont simplement posées ou encastrées le long de leur contour et portent une charge répartie symétriquement par rapport à l'axe. Les résultats obtenus sont comparés à ceux du problème analogue, où l'on utilise la condition de plasticité deTresca. Nous avons présenté finalement quelques résultats numériques.     

Evaluation of the first three years in a hail prevention experiment in mendoza (Argentina)

Sommaire On décrit une expérience de prévention de la grêle dans la province de Mendoza (Argentine). L'aire expérimentale s'étend sur à peu près 4000 km² à l'Est des Andes. Les inséminations sont faites avec plus d'une centaine de générateurs d'iodure d'argent à base de charbon de bois, installés au sol. Le transport de l'aérosol jusqu'à la base des nuages est assuré par les mouvements convectifs dans la couche inférieure. L'expérience est randomisée. L'analyse statistique porte sur les données des dégâts produits par la grêle dans les vignes de la région; on évalue deux variables, qui représentent les dégâts de chaque orage et leur intensité moyenne. L'application d'un test non-paramétrique (Mann-Whitney) ne permet pas de constater un effet significatif sur l'ensemble des données, mais si l'on classe les orages d'après la situation météorologique, on trouve une diminution très forte, significative à 5%, pour les orages associés à des fronts froids de surface.     

Numerical computation of three-dimensional turbulent boundary layers for the infinite swept wing

A numerical scheme for turbulent incompressible boundary layer is proposed. The formulation of the problem assumes translation invariance in cartesian coordinates. An anisotropic eddy viscosity model is considered. Numerical experiments show good agreement with a streamline coordinate formulation on the one hand and experimental data on the other hand.

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Résumé Un schéma de discrétisation des équations de la couche limite turbulente et incompressible est proposé. La formulation du problème s'appuie sur l'invariance de translation en coordonnées cartésiennes. Un modèle de viscosité turbulente anisotrope est considéré. Les résultats montrent une bonne concordance avec, d'une part, la formulation du problème en coordonnées lignes de courant, et d'autre part, les mesures expérimentales.

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This work was supported by the Swiss National Science Foundation under Grant No. 2.855-0.85.     

On local Görtler instability

Résumé On a présenté une modification simple de la critère de Görtler pour l'instabilité de la couche limite laminaire sur une paroi de courbature concave, ce qui met en évidence la dépendence de la critère sur la longueur finie de la région de courbature. L'effet de la longueur finie n'est signifiant que pour les tourbillons excités ayant les plus grandes possibles longueurs d'onde. On a suggéré que ce sont les derniers qui peuvent être les plus importants parce qu'ils s'amortissent le moins rapidement avec la distance en aval de la région de courbature.     

Représentation des fonctionnelles surmédianes

Summary Considérons la théorie du potentiel définie par un noyau de Hunt: si F est une fonction complètement additive de certaines mesures et croissante en ordre du balayage, il existe une (classe de) fonction borélienne représentant F; c'est le résultat principal de ce travail, et il se révèle extrêmement commode pour l'étude des fonctions fortement surmédianes.On en déduit un théorème de convergence du type de Cartan-Brelot pour les familles monotones de fonctions fortement surmédianes, et un critère de compacité relative inspiré de celui de Dunford-Pettis. On précise les termes de la décomposition de Mertens à l'aide du cône C des fonctions fortement surmédianes quasi-s.c.s. modérées.Comme application, on introduit et on étudie la «quasi-topologie fine» et les ensembles réguliers.Toute cette étude repose presque uniquement sur deux propriétés fondamentales, à savoir d'une part le caractère régularisant des opérateurs de réduction, et d'autre part la grande propriété des ensembles semi-polaires qui se trouve originellement chez R.M. Hervé [8] et dont nous donnons ici une version un peu plus forte.Dans un deuxième chapitre, nous signalons les généralisations possibles, et nous obtenons sans affaiblissement les mêmes énoncés en théorie des résolvantes de Ray ou en théorie des surmartingales.     

The indentation of elastic and viscoelastic strips by rigid or elastic cylinders

Résumé Nous examinons les effets produits par la compression d'une bande élastique infinie entre deux cylindres élastiques à surface lisse d'une part, et par celle d'une bande visco-élastique entre deux cylindres rigides à surface lisse d'autre part. Nous déterminons en particulier la distribution de la pression sur la surface de contact. La pression de contact est donnée par une équation intégrale singulière dont le noyau peut être ramené avec une très bonne approximation à un logarithme plus un polynôme, cette dernière équation intégrale pouvant alors être résolue sous forme fermée. Il apparaît ainsi un paramètri géométrique, définissant le rapport entre l'épaisseur de la demi-bande et le rayon du cylindre, et nous obtenons des solutions valables, dans le cadre de l'approximation infinitésimale des contraintes, pour des valeurs de allant jusqu'à l'ordre de 10^–3, cas correspondant à une bande mince. D'autre part,on obtient un résultat très voisin de la solution du problème du demi-plan lorsque est de l'ordre de 10, cas correspondant à une bande épaisse. Ces deux solutions sont déduites pour la bande élastique, tandis que dans le cas visco-élastique, on a présenté la solution de la bande mince.     

Steady state solution of the relativistic Boltzmann transport equation

Résumé Depuis les travaux deJüttner [1], nous connaissons la forme relativiste de la fonction de répartition maxwellienne des vitesses. Le traité deJüttner est basé sur une généralisation de la méthode de l'extension en phases, de sorte que le théorème de Liouville est valable par rapport aux équations relativistes de mouvement. La fonction de répartition est déterminée par la méthode combinatoire usuelle.Ici, nous proposons de suivre une autre voie. Partant d'une forme relativiste de l'équation de transport de Boltzmann donnée parClemmow etWillson [3] etKen-iti Goto [4], nous proposons une expression relativiste de l'intégrale de collision qui complète cette équation, et nous donnons ensuite sa solution pour l'état stationnaire.

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A part of these calculations was carried out while the author was the guest of the Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze whose kind hospitality is gratefully acknowledged.     

Some properties of generalized epicycloids applied to fracture mechanics

Résumé La réflexion partielle d'un faisceau lumineux sur le revers d'une plaque mince en plexiglas comportant une fissure intérieure symétrique formant un angle quelconque avec l'axe d'application de la charge extérieure, crée des déviations des rayons réfléchis dans la zone contractée qui entoure l'extrémité de la fissure. Ces déviations forment une caustique. On montre, dans cet article, que cette caustique prend la forme d'une courbe épicycloïdale générale, valable pour tous les matériaux qui ont un comportement élastique. Cette courbe est créée par l'extremité du vecteur résultant qui représente les rayons de lumière réfléchis et déviés sur la plaque fissurée. On étudie ensuite les proprietés caractéristiques de ce type d'épicycloïdes en relation avec le facteur complexe d'intensité des contraintesK ^*. Les résultats des essais faits à l'aide des plaques munies des fissures intérieures symétriques d'orientation différente par rapport à l'axe d'application de la charge extérieure sont en parfait accord avec les résultats de la théorie.     

Steady magnetohydrodynamic flow of an incompressible viscous fluid involving an ignorable co-ordinate

Résumé On considère l'écoulement visqueux régulier et incompressible ainsi que la distribution de température d'un fluide conducteur d'électricité contenu dans un conduit. En utilisant une forme spéciale du potentiel vectoriel magnétique et en changeant les variables des coordonnées, on démontre la possibilité de réduire le problème de l'écoulement à la résolution de l'équation de Poisson et de deux équations indépendantes linéaires différentielles et partielles du deuxième ordre. Les résultats obtenus sont employés pour déterminer l'écoulement et la distribution de la température d'une forme peu commune de l'écoulement de Couette.     

Problème généralisé aux dérivées tangentielles discontinues pour une fonction harmonique daus l'espace

Résumé Dans ce travail l'auteur pose et résoud le problème de la détermination d'une fonction harmonique dans l'espace à n dimensions qui vérifie la condition limite (2) et une relation (3) entre les valeurs limites de la dérivée normale et les dérivées tangentielles en tout point y des disques plans D_i, ... D_p non situé sur les surfaces de discontinuité. L'auteur amène le problème au système (14), (15) d'équations intégrales singulièrés et le résoud par l'application du théorème topologique deSchauder.     

Slow rotation of two spheres placed about the axis of a circular cylinder in a direction perpendicular to their line of centers

Thesimultaneous effects of a cylinder wall and of a neighboring sphere on the frictional force and torque experienced by a sphere is theoretically calculated, at small Reynolds numbers, for the case when two spheres symmetrically placed about the axis of a circular cylinder rotate slowly with equal angular speeds, in opposite directions, about axes perpendicular to their line of centers. Numerical values are provided which enable the frictional force and torque on the reference sphere to be computed from the fundamental geometrical parameters of the system.

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Résumé Les effects simultanés d'une paroi cylindrique et d'une sphère voisine sur la force de frottement et le couple subis par une sphère sont calculés théoriquement pour des nombres de Reynolds petits. On considère le cas où deux sphères placées symétriquement autour de l'axe d'un cylindre circulaire tournent en sens contraire, les axes de rotation étant perpendiculaires à la ligne de centre. Des valeurs numériques qui permettent de calculer la force de frottement et le couple pour la sphère de référence à partir des paramètres géométriques fondamentaux du système, sont données.

     

A kinematical study of Kirchhoff-Rayleigh flow

Summary A method of calculating the separated flow of a viscous fluid is proposed, which allows to split up properly the boundary condition problem from the viscous phenomena. The theory is developed for the flow past a plate and yields wakes of finite extension having an underpressure which depends directly on the amount of vorticity diffusion and dissipation occurring in the fluid. Application of the method to real flows shows good agreement between the calculated and the measured velocity distributions in front of the plate and in the wake.

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Résumé Une méthode de calcul de l'écoulement décollé d'un fluide visqueux est proposée qui permet de séparer clairement le problème aux limites des phénomènes visqueux. La théorie est développée pour l'écoulement autour d'une plaque et donne des sillages de longueur finie ayant une dépression de culot directement dépendante de l'intensité de la diffusion et dissipation de la vorticité se produisant dans le fluide. L'application de la méthode à des écoulements réels montre une bonne concordance entre les répartitions de vitesse calculées et mesurées sur le devant de la plaque et dans le sillage.

     

General Weissenberg effect in free surface rheometry part I: analytical considerations

Summary The steady free surface motion of a layered medium of viscoelastic fluids driven by a vertical rotating rod and the free surface motion of a viscoelastic fluid between vertical, eccentric, rotating cylinders is solved by means of domain perturbations. The flow field, the shape of the free surfaces and the interface and the climb at the rod are determined by expanding the stress in a series of Rivlin-Ericksen tensors and developing the theory as a perturbation of the rest state in powers of the angular frequency of the rod or of the cylinders. It is shown that rheometrical measurements in the rotating rod geometry are reliably reproducible whilst concentric cylinder geometry presents important practical problems in measuring rheological constants.

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Résumé Les problèmes des écoulements stationnaires à surface libre de plusieurs couches superposées de fluides viscoélastiques mis en mouvement par une barre verticale en révolution et d'un fluide viscoélastique entre des cylindres verticaux, excentriques et tournants sont résolus par le moyen des perturbations de domaine. Le champ des vitesses, les formes de la surface libre et de l'interface sont déterminées en développant la contrainte en une série de tenseurs Rivlin-Ericksen. La théorie est basée sur la perturbation de l'état statique et les variables sont exprimées en une série de puissances de la vitesse de rotation de la barre ou des cylindres. On a démontré que les mesurements rhéométriques dans la géométrie de barre tournante sont sûrement reproductibles tandis que l'utilisation de la géométrie de cylindres concentriques présente d'importants problèmes pratiques en mesurant les constantes rhéologiques.

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Parts of this paper presented at the 9th Canadian Congress of Applied Mechanics, University of Saskatchewan, Saskatoon, Canada, May 29–June 3, 1983 and at the XVIth International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, The Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, August 19–25, 1984.     

Asymptotic theory of heat transfer in two dimensional turbulent boundary layers

Résumé On étudie le transfert de chaleur dans la couche limite plane d'un fluide incompressible, lorsque le nombre de Reynolds est grand. On suppose que le nombre de Prandtl laminaire est de l'ordre de l'unité. L'analyse est basée sur le système sous-déterminé d'équations et sur l'idée que l'écoulement dans la couche limite est divisible en deux régions. La méthode employéc est une combinaison de développements asymptotiques et d'hypothèses asymptotiques qui décrit les forces dominantes et le mécanisme de transfert d'énergie. Comme ces hypothèses ne sont pas les hypothèses finies, elles n'imposent aucune relation entre les quantités déterminées par l'écoulement moyen et celles déterminées par les termes de Reynolds. L'analyse actuelle conduit aux lois pour le profil de température qui correspondent aux loi de la répartition de la température près de la paroi, loi logarithmique et loi de manque de température.     

On the calculation of the minimum wave plus vortex drag of supersonic wings

Résumé Les valeurs de contour de la solution d'un problème mixte harmonique sur l'arc portant des données deNeumann sont obtenus par une représentation conforme et par évaluation d'une intégrale généralisée. Cette méthode permet de calculer le minimum du coéfficient de trainée d'une aile supersonique.

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The results presented in this paper were obtained in the course of research forConvair, A Division of General Dynamics Corporation, San Diego, Calif.     

The stability of a column of liquid to torsional oscillations

Résumé On fait appel à la théorie linéaire de stabilité pour démontrer que des perturbations axisymétriques d'une colonne infinie de fluide en rotation continue et entourée d'un autre fluide noncompressible peuvent être représentées comme la somme des oscillations méridionales et des oscillations de torsion, pourvu que les nombres de Reynolds soient petits. Dans ce cas, le composant de torsion ne peut conduire à des instabilités.     

On the mixed boundary-value problem for harmonic functions in plane domains

This paper considers the problem of the determination of a harmonic function in a simply connected plane domain when the values of the function are known on some arcs of the boundary and the values of the normal derivative are known on the remaining boundary. We first present the solution in theoretical form and then show how to compute the solution with the aid of rapidly convergent series. The coefficients of these series are Fourier coefficients of certain functions and can be estimated by using the Fast Fourier Transform. The examples considered in the last part of the paper emphasize the advantages of the method presented in this paper for solving the mixed boundary-value problem as compared to other methods used for this purpose.

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Résumé On considère le problème suivant: trouver une fonction harmonique dans un domaine simplement connexeDR ² dont la frontièreS est assez régulière, en connaissant les valeurs de la fonction sur une partieS ₁ de la frontière et les valeurs de la dérivée normale sur la complémentaire de366-1. La première partie présente des résultats théoriques liés à ce probléme. La deuxième partie s'appuie sur une représentation de la solution à l'aide de certaines séries de fonctions rapidement convergentes. Les coefficients des séries utilisées sont même les coefficients de Fourier de certaines fonctions, et leur calcul peut être effectué en utilisant la transformation de Fourier rapide (Fast Fourier Transform). Les exemples considérés dans la dernière partie de l'article mettent en évidence les avantages de la méthode présentée par rapport à d'autres méthodes employées pour la résolution du problème mixte.

     

Some results concerning displacements in a non-homogeneous elastic layer

Résumé On sait qu'un semi-espace de terrain isotrope, élastique et incompressible — dont le module de cisaillement accroît linéairement avec la profondeur, partant de zéro à la surface — réagit à la charge superficielle exactement selon les hypothèses faites par Winkler dans sa théorie de la réaction du niveau de fondation. On examine ici jusqu'à quel point la validité de ce résultat s'applique à un milieu de profondeur limitée. On y démontre que, si la profondeur de la couche dépasse la largeur de la surface chargée, le tassement d'une charge répartie uniformément est aussi pratiquement uniforme. Cependant, au delà du sol chargé, la surface se souleve d'une manière sensible, même lorsque la couche est d'une épaisseur modérée.