Depuis quelques temps, j'ai fait divers essais pour fabriquer un pop-pop serpentin en verre… A la suite de divers déboires, Jean-Yves m'a suggéré d'utiliser un tube à essai, avec un bouchon et un tube plus fin pour la canalisation de sortie. J'ai traîné à mettre en pratique et, il y a quelques jours, nous avons eu connaissance du montage de Jorge Hugo Cordero qui est en tout point similaire à celui que nous avions envisagé. Ainsi aiguillonné (!), je suis passé à l'acte et vous propose de voir comment.

Rien, mais alors vraiment rien de compliqué pour la "construction". Avec le matériel sous la main, c'est plié en moins de 3 minutes, 5 le temps de craquer une allumette !

Une photo valant mieux qu'un long discours…

Le tube utilisé fait 16 ext, 13 int, 160 de long… précisons que c'est un banal "tube à essai" en Pyrex (= verre borosilicaté), utilisé en labo. Le bouchon est en caoutchouc, le tube fin (6 ext, 3,5 int) est une pipette en Pyrex, recoupée et dont les graduations ont été grattées.
Pour l'approvisionnement en ces éléments, je peux, si j'ai beaucoup de demandes, faire une commande commune et dispatcher en fonction des besoins de chacun… J'attends vos mails à ce sujet.

Une bougie chauffe-plat fait parfaitement l'affaire, le tube ne noircira pour ainsi dire pas.
Le temps de mise en route est relativement long. C'est assez logique au regard du volume d'eau important, même si la totalité de ce dernier n'est pas portée à 100°C (et heureusement !). Ensuite, comme avec ce que nous avions observé dans le serpentin en verre, une oscillation se met en place dans le tube de sortie.

Voici une photo présentant la "chaudière" en fonctionnement. Pour plus de fonctionnalité, il vous est possible de voir la séquence vidéo.

   voir la séquence vidéo (ou clic-droit/enregistrer la cible sous)

Nous sommes donc en présence d'un pop-pop parfaitement fonctionnel, dont la poussée est vraisemblablement apte à assurer la propulsion d'un petit flotteur… mais dont la masse est peut-être trop importante, du fait du grand volume d'eau "inutile"… Aussi pour s'affranchir de ce problème, coupons le tube !

Pour couper le tube, il faut y faire une marque. La molette en acier dont je dispose refusant de marquer le verre et n'ayant pas de cristal de quartz (ou de diamant !) sous la main, j'ai utilisé un disque à tronçonner miniature (corindon) monté sur une Dremel.
Pour assurer, à main levée, le "raccordement des deux bouts de la marque", j'ai travaillé, le long d'une bague en ruban adhésif…

Une fois cela fait, le mieux est de chauffer de manière localisée avec une petite bougie la zone marquée et de passer sous l'eau froide… ainsi la rupture se fait, il suffit ensuite de tirer légèrement sur les deux bouts pour les séparer (Euh… le temps de trouver le coup demain, prévoyez un peu de rab… pour 2 coupés correctement, j'en ai fusillé 4…).

Un passage à la flamme (très chaude) pour faire fondre un tout petit peu les bords et ainsi les arrondir est souhaitable, de manière à supprimer toute amorce de rupture dans le sens longitudinal. A la rigueur réaliser un rodage au "papier de verre de carrossier" (gris foncé, grain 180 à 400), en prenant soin de travailler avec un peu d'eau… c'est "long" mais très efficace pour assurer un beau fini du bord…

   

Le tube ne fait plus que 35 de long, le bracelet caoutchouc visible sur la photo à la base de la "chaudière" est là pour empêcher la propagation d'un début de fêlure (il est apparu clairement lors de l'introduction du bouchon… et m…..de !).

Le démarrage est cette fois plus rapide. Lors du premier essai, la zone d'oscillation se trouvait juste au niveau du bouchon, on ne voyait presque rien… une flamme un peu plus forte à permis d'avoir un volume "gaz" plus important et ainsi de décaler la zone d'oscillation de l'interface au-delà du bouchon. Il est aussi possible de recouper le bouchon pour limiter la zone d'ombre…
Dans les conditions des manips réalisées, il reste toujours un peu d'eau sur le bouchon en caoutchouc, il ne risque pas de cramer (!).

   voir la seconde séquence vidéo (ou clic-droit/enregistrer la cible sous)

La course de l'oscillation est plus importante (x 1,5 à 2) que lors de l'essai avec le tube à essai entier. Il est délicat d'affirmer que le raccourcissement du tube en est à l'origine, puisque d'autres paramètres (flamme, distance fond du tube à essai/ bout amont de la canalisation de sortie, profondeur de sortie dans le bassin de la canalisation) ne sont pas rigoureusement contrôlés. Cependant, il est possible qu'il y ait un lien de cause à effet (nous y reviendrons plus tard).
Enfin, précisons que les "à-coups" du jet pulsé sont très sensibles en mettant les doigts en sortie de la canalisation de sortie… tout comme il m'a semblé que l'était la force d'aspiration de l'eau en essayant de boucher le tube avec un doigt (subjectif, on est d'accord !).

Il semble bien que nous sommes là en présence d'un moyen très pratique pour l'étude des moteurs pop-pop. Au-delà de ça, il apparaît que c'est même peut-être la solution la plus simple pour réaliser un pop-pop, du moment que le matériel, facile à trouver (sinon, demandez un coup de main), est réuni.

D'autres lignes suivront pour analyser divers éléments que ce type de montage de pop-pop , mais il est déjà possible de présenter quelques éléments de réflexion :

- une entrée d'air intempestive par le bas de la canalisation de sortie a permis de se rendre compte que cela ne perturbe pas outre mesure le fonctionnement. Ce dernier se rétablit en effet très vite (entrée d'air => zone d'oscillation de l'interface plus éloignée du "ballon", puis la zone d'oscillation remonte, sans atteindre le niveau visualisé avant introduction d'air).

- suite à une entrée d'air importante et provoquée, la zone d'oscillation de l'interface s'est éloignée du ballon de 150 mm… l'oscillation s'est ensuite poursuivie pendant plus de 10 secondes, avant de s'arrêter… elle fut relancée en déplaçant légèrement la bougie pour vaporiser un peu de l'eau restée liquide… Dans ce test, il est manifeste que la zone du tube dans laquelle évoluait l'interface pendant les 10 secondes évoquées n'était pas du tout apte à vaporiser de l'eau car "froide". L'effet élastique de la vapeur est donc très important… plus que je ne l'imaginais quand j'écrivais que l'eau est, en fonctionnement établi, expulsée suite à une flash vaporisation (voir "balade au cœur du système").

A plus, pour d'autres manips sur le sujet et… tenez-nous au courant de vos propres essais !