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Acoustic investigation of the aperture dynamics of an elastic membrane closing an overpressurized cylindrical cavity
Indexado
WoS WOS:000360403000001
Scopus SCOPUS_ID:84940529565
DOI 10.1140/EPJP/I2015-15175-4
Año 2015
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We report an experimental study of the acoustic signal produced by the rupture of an elastic membrane that initially closes a cylindrical overpressurized cavity. This configuration has been recently used as an experimental model system for the investigation of the acoustic emission from the bursting of elongated gas bubbles rising in a conduit. Here, we investigate the effect of the membrane rupture dynamics on the acoustic signal produced by the pressure release by changing the initial tension of the membrane. The initial overpressure in the cavity is fixed at a value such that the system remains in the linear acoustic regime. For large initial membrane deformation, the rupture time tau(rup) is small compared to the wave propagation time in the cavity and the pressure wave inside the conduit can be fully captured by the linear theory. For low membrane tension, a hole is pierced in the membrane but its rupture does not occur. or intermediate deformation, finally, the rupture progresses in two steps: first the membrane opens slowly; then, after reaching a critical size, the rupture accelerates. A transversal wave is excited along the membrane surface. The characteristic signature of each opening dynamics on the acoustic emission is described.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Multidisciplinary
Scopus
Physics And Astronomy (All)
Fluid Flow And Transfer Processes
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 SANCHEZ-ALVAREZ, CLAUDIA PAZ Mujer Universidad de Santiago de Chile - Chile
2 Vidal, Victor Hombre Univ Lyon - Francia
Ecole Normale Supérieure de Lyon - Francia
3 MELO-LEDERMANN, FRANCISCO JAVIER Hombre Universidad de Santiago de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
CONICYT
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Agence Nationale de la Recherche
LABEX iMUST of Universite de Lyon
international project ECOS Sud-CONICYT

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Agradecimientos



Agradecimiento
The authors acknowledge one anonymous referee and Dr. A. Namiki for greatly improving the manuscript. In particular, we thank A. Namiki for providing a possible mechanism to explain why the pressure decay time is slightly larger than the membrane rupture time. This work was supported by the international project ECOS Sud-CONICYT #C14E07 and by the LABEX iMUST (ANR-10-LABX-0064) of Universite de Lyon, within the program "Investissements d'Avenir" (ANR-11-IDEX-0007) operated by the French National Research Agency (ANR). CS is grateful to CONICYT scholarship Doctorado-2011 for financial support CONICYT 21110609.

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