Le mystère de la bouilloire qui siffle enfin résolu

Voici un mystère qui pourra en surprendre plus d'un. Durant plus d'un siècle, les chercheurs n'ont jamais tout à fait été capables d'expliquer pourquoi et comment les bouilloires émettaient le sifflement si caractéristique qu'on leur connaît. Au sens fondamental, bien sûr, les raisons sont assez claires. L'eau en chauffant produit de la vapeur qui s'échappe d'un orifice étroit en produisant un son aigu.
Toutefois, la source physique du bruit et la raison pour laquelle les bulles le produisent sont restées jusqu'ici incomprises. Après de nombreuses expériences et simulations, l'énigme a finalement été résolue par deux chercheurs en mécanique des fluides de l'université de Cambridge. Dans leur nouvelle étude publiée par la revue The Physics Of Fluids, ils expliquent les mécanismes à la base de ce curieux sifflement. Selon les experts, lorsque la vapeur produite par le réchauffement de l'eau sort de la bouilloire, elle passe par deux ouvertures situées successivement à la base et au bout du bec verseur. Au sortir du premier trou, la vapeur est sous la forme d'un jet. Ce jet rencontre alors le second orifice bien plus étroit que lui. Il se contracte et devient alors instable, un peu comme le jet d'eau sortant d'un tuyau d'arrosage qui se brise en gouttelettes, expliquent les chercheurs.
A cause de cette instabilité, le jet ne peut s’échapper parfaitement de la deuxième ouverture. Des pulsations de pression se produisent alors qui engendrent des tourbillons. Ce sont ces tourbillons qui génèrent les ondes sonores à la base du bruit réconfortant annonçant que le thé est prêt. Mais pourquoi s'agit-il d'un sifflement et pas d'un autre bruit ?
Grâce à leurs expériences, les scientifiques expliquent que le mécanisme est similaire à celui d'une flute ou des tuyaux d'un orgue. Dans le son produit, une fréquence spécifique et donc une note va dominer et celle-ci est déterminée par la taille et la forme de l'ouverture, ainsi que par la longueur du jet. Plus le jet est long, plus la note va être basse.  Si les résultats de cette étude permettent d'élucider un vieux mystère, elles devraient aussi permettre d’améliorer la compréhension d’autres bruits désagréables tels que le bruit causé par l'air s'engouffrant dans la plomberie des maisons. "L'effet que nous avons identifié peut se produire dans toutes sortes de situations - n'importe où, du moment qu'il y a une structure contenant un flot d'air similaire à celle du bouilloire", explique Ross Henrywood, principal auteur cité dans un communiqué.
"Les tuyaux à l'intérieur d'un bâtiment sont un exemple classique et des effets similaires sont observés à l'intérieur de voiture dont le pot d'échappement est endommagé. Maintenant que nous savons d'où provient le sifflement, et ce qui le provoque, nous pouvons potentiellement nous en débarrasser", a t-il ajouté. Actuellement, Henrywood et Agarwal travaillent sur un projet visant à rendre plus silencieux les sèches-mains automatiques.