Bulle Torique

Tout plongeur a déjà entendu cette expression « On remonte à la vitesse des petites bulles ». Et après observation, tout le monde de se poser la question : « mais de quelles petites bulles il parle ? ».

Alors je vais aborder la question sur un plan physique, je vous rassure, je vais rester très simple car les équations qui déterminent la vitesse d’une bulle sont réellement complexes.

Pour faire simple

La question est donc : à quelle vitesse une bulle d’air remonte-t-elle sous l’eau ?

La rapidité varie en fonction de la taille et de la forme de la bulle.

Quand leur diamètre est inférieur à 1mm, les bulles sont sphériques et leur vitesse est proportionnelle à leur grosseur : 1.1 cm/s pour un diamètre de 0.1 mm, soit 0.7 m/min ; pour un diamètre de 0,5 mm la vitesse est de 5.5 cm/s, soit 3,3 m/min.

Avec une taille entre 1 mm et 1 cm, les bulles sont ellipsoïdales et remontent en zigzag à la vitesse constante de 20 cm/s, soit 12 m/min.

Entre 1 cm et 10 cm, les bulles ont une forme de calotte : la surface supérieure bombée et la face inférieure plane. Leur vitesse est proportionnelle à la racine carrée du diamètre : une bulle de 2 cm monte à 30 cm/s, soit 18 m/min; une bulle de 8 cm à 60 cm/s, soit 36 m/min.

Au-delà de 10 cm, la bulle n’est pas stable et se fragmente en bulles plus petites.

En conclusion, pour remonter à la vitesse préconisée de 10 m/min et suivre des petites bulles, il faut qu’elles fassent entre 1 et 10 mm. Pensez aussi que dans le masque les tailles sont multipliés par 1/3. Donc une bulle de 4 mm pour vous n’en fait en réalité que 3 mm. Ne choisissez pas de trop petites bulles.

Sauvetage

Pour aller plus loin

Il faut regarder du côté de la mécanique des fluides pour aller plus loin. Attention la route n’est pas facile. Personnellement j’ai décroché très rapidement.

Plusieurs phénomènes se combinent pour le  calcul de la vitesse d’une bulle à un instant t. Il faut tenir compte de la viscosité de l’eau, de la taille et de la forme de la bulle. Bref le tout débouche sur des équations différentielles et des intégrales triples. Bref tout ce que j’ai pu détester en mathématique.

Pour les courageux voici un extrait d’un mémoire d’instructeur régional : http://www.bullesmaniacs.org/UPLOAD/media/file/12_5_Les%20bulles.pdf

Et pour les fous furieux, un court de mécanique des fluides : http://sravier.free.fr/pro/cours/MF.html