Osborne Reynolds

TOUT SUR LES UNITES DE MESURE
Osborne Reynolds (1842-1912)
Ingénieur mécanicien britannique né à Belfast (Irlande)
le 23 août 1842 et mort à Watchet (Somerset-Angleterre)
le 21 février 1912.
Son père Osborne Reynolds est pasteur anglican diplômé
du Queens’ College de Cambridge. Il a été principal du
Collegiate School de Belfast, directeur du Grammar
School de Dedham (Essex) et recteur de Debach-withBoulge (Suffolk) comme le furent son père et son grandpère avant lui. C’est un mathématicien passionné de
mécanique qui a déjà déposé quelques brevets
concernant des améliorations d'équipements agricoles.
Le jeune Osborne naît à Belfast alors que son père est
principal du Collegiate School de Belfast. Il débute ses études à Dedham où son père est
directeur puis reçoit une éducation privée pour compléter ses études secondaires.
Il entre, en 1861, comme apprenti chez Edward Hayes, un bureau d'études en ingénierie
mécanique dans le chantier naval de Stony Stratford, un quartier de Milton Keynes dans
l’extrême banlieue nord de Londres. Les machines à vapeur l’amène à réfléchir à la
dynamique des fluides.
En octobre 1863, il est admis au Queens’ College de Cambridge (Université) est en sort
diplômé 7e de sa promotion en 1867 (son père était sorti 4e). Il fréquente les mêmes cours que
Rayleigh.
Dès sa sortie de l'université, il entre chez Lawson et Mansergh à Londres, une entreprise de
génie civil travaillant à la construction des égouts londoniens.
De 1868 à 1905, il enseigne à Owens College à Manchester (devenu Université de
Manchester en 1880), les "sciences de l'ingénieur" (chaire nouvellement crée). Il aura Joseph
John Thomson (découvreur de l'électron, Nobel 1906) comme étudiant.
Le 22 juillet 1868, il épouse Charlotte, la seconde fille de Charles Chadwick de Leeds, luimême professeur à Owens, qui décèdera un an plus tard (28 juillet 1869) après avoir mis au
monde un garçon prénommé également Osborne (16 juillet 1869).
En 1869, Reynolds fréquente la Manchester Literary and Philosophical Society dont le
président n'est autre que James Joule.
Il y présente en mars 1870, un article intitulé "La stabilité d'une balle au-dessus d'un jet
d'eau".
Après quelques travaux sur le magnétisme et l'électricité, il se concentre sur l'hydraulique et
l'hydrodynamique. Il a également étudié les propriétés électromagnétiques du soleil et des
comètes, et a découvert des mouvements de marée dans les fleuves.
Les problèmes d'écoulement lui ont été suggérés par les matériaux granulaires comme le
sable.
Après 1873, il se concentre principalement sur la dynamique des fluides. Il étudie les
changements de régime lors des écoulements ; passage d'un écoulement laminaire à un
Il devient membre de la Royal Society en 1877 et recevra en 1888, la Médaille Royale.
Le 27 septembre 1879, il perd son fils de 10 ans qu’il a eu de son premier mariage.
Il travaille à la théorie des gaz et correspond avec Stokes et fréquente Maxwell et Joule.
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Il obtient le titre de docteur de l'université de Cambridge en 1880 et est élu membre honoraire
en 1882.
En 1881, il épouse en seconde noce, la fille aînée Annie Charlotte du révérend Henry
Wilkinson d’Otley (Suffolk). Il aura trois garçons (Henry Osborne-1883, Frank Ducane-1887,
Geoffrey Wilkinson-1889 et une fille, Margaret Charlotte-1885 1.
Ses études de condensation et de transfert thermique entre les solides et les fluides apportent
une avancée importante dans la conception des chaudières et des condensateurs, et son travail
sur des pompes de turbine permet leur développement rapide.
En 1883, il publie ses recherches en hydrodynamique, "The Law of Resistance in Parallel
Channels".
Il procède à des expériences sur la propulsion par hélices, étudie les divers régimes
d'écoulement des liquides et fluides visqueux, démontrant l'existence d'une vitesse critique et
souligne l'importance d'un rapport connu sous le nom de nombre de Reynolds. Il classe les
écoulements en fonction de leur régime, lisse, laminaire et turbulent.
Il devient membre de l'Institution du Génie Civil, obtenant le prix Telford en 1885.
En 1884, il est nommé au grade honorifique de professeur de l'Université de Glasgow
(docteur honoris causa).
En 1886, il publie "The Theory of Lubrication", améliore les turbines hydrauliques,
perfectionne le frein hydraulique... invente la tribologie (étude des frottements).
En 1887, il devient président de section G (Mechanical Science) de la British Association for
Advancement of Science (BAAS).
Secrétaire de 1874 à 1883, il est élu président de la Manchester Literary and Philosophical
Society de 1888 à 1889.
En 1889, il établit les diagrammes
mathématiques qui deviendront une référence
en mécanique des fluides.
Il obtient en 1897, le prix de la Royal Society
Bakerian lecturer pour l’article "On the
mechanical equivalent of heat".
À partir de 1900, sa santé, tant physique que
mentale, décroît inexorablement.
Il reçoit la médaille Dalton en 1903.
Juste avant sa retraite, en 1905, ses travaux
sont rassemblés, et édités en trois volumes
intitulés "Papers on Mechanical and Physical
Subjects", sous la pression de l'Université de
Cambridge.
Il meurt le 21 février 1912, il allait avoir
60 ans.
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DR. OSBORNE REYNOLDS
Dr. Osborne Reynolds, formerly Professor of Engineering
at Manchester University, died yesterday at Watchet,
Somerset.
Born in Belfast in 1812, Dr. Reynolds was educated at
Dedham Grammar School, afterwards proceeding to
Queen’s College Cambridge, and graduate as seventh
Wrangler in 1867. He was elelected a Fellow, and
afterwards honory Fellow, of his college. For nearly 40
years he occupied the Chair of Engineering at the Owens
College. In 1877 he became a Fellow of the Royal Society,
and in 1880-4 he served as member of the Council. In
1887 he became a sectional président of the British
Association, and in the following year received a gold
medal of the Royal Society. He was LL.D. of Glasgow.
He wrote more than 70 papers on mechanics and physics,
among which “The Laws of Resistance In Parallel
Channels“ “Theory of the Lubrification“ and “Flow of
Gases“ are familliar to all enginers. His work “SubMechanics of the Universe“ a volume printed and
circulated by yhe Royal Society, is one of the most
remarkable scientific Works of the 19th century. Dr.
Reynolds organized and arranged the Whitworth
laboratories to the Owens College, Manchester, and not
only made them famous throughout the world but a pattern
for the other European schools of research.
- Nécrologie parue dans le TIMES -
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Reynolds était un homme savant avec un haut niveau de
connaissances. Bien que l'étude de la technologie fut nouvelle dans
les universités anglaises de cette époque, il estimait que tous les
étudiants, quelle que soit leur spécialité, devaient avoir un niveau de
base en mathématiques et en physique, dont les principes
fondamentaux de la mécanique classique...
Par contre, c'était un piètre conférencier, difficile à suivre. Il avait de
grandes difficultés à énoncer le cheminement de ses idées.
Le caractère de Reynolds était comme ses écritures, fortement
individuel. Il était conscient de la valeur de son travail. Légèrement
réservé sur les sujets sérieux ou personnels et il s'enflammait parfois
au cours d'une discussion. Ses relations avec ses collègues étaient néanmoins réconfortantes.
Le prix Osborne Reynolds organisé par l’Université de Southampton (School of Engineering
Sciences) récompense tous les ans, un jeune chercheur pour ses travaux en dynamique des
fluides.
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Le nombre de Reynolds
Le nombre de Reynolds sans
dimension permet de comparer
les transferts d'impulsion du
fluide dûs aux mouvements
convectifs, à ceux qui sont dûs
aux processus de diffusion. La
valeur de ce paramètre indique
si l'écoulement du fluide est
laminaire ou turbulent.
Reynolds énonce une loi de similitude : "Deux écoulements de
même géométrie qui possèdent le même nombre de Reynolds
sont semblables".
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@ consulter
- Étude de mesures de débits à l'aide d'un diaphragme : École Nationale Supérieure
d'Électricité et de Mécanique de Nancy
http://www.ensem.inpl-nancy.fr/Anthony.Collin/MecaniqueDesFluides/tp1.pdf
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Contribution aux unités de mesure
Son nom est associé à l'unité de viscosité dynamique, le reyn.
1 reyn = 1 lbf.s/in2 ou 6,895.103 Pa.s
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Ouvrages
- Improvements in Machinery for Propelling Ships or Vessels (1870)
- Improvements in Apparatus for Obtaining Motive Power from Fluids and also for Raising or
Forcing Fluids. (1875)
- An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of
water in parallel channels shall be direct or sinuous and of the law of resistance in parallel
channels. (1883)
- Improvements in Friction Clutches (1887)
- Improvements in Yielding Couplings for Rotating Shafts (1887)
- Improvements in Hydraulic or Liquid Brakes for Causing and Measuring Resistances on
Rotating Shafts (1887)
- On the dynamical theory of incompressible viscous fluids and the determination of the
criterion. (1895)
- Les travaux de Reynols ont été regroupé en trois volumes "Papers on Mechanical and
Physical Subjects" et publié en 1903.
http://www.archive.org/details/papersonmechanic01reynrich
http://www.archive.org/details/papersonmechanic02reynrich
http://www.archive.org/details/papersonmechanic03reynrich
- Packing for Pistons (1905)
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Références
- "The Life and Work of Osborne Reynolds" par Jack Allen professeur à l’Université
d’Aberdeen
tiré de "Osborne Reynolds and Engineering Science Today", pp. 1-82
articles présentés au "Osborne Reynolds Centenary Symposium" à l’Université de
Manchester en septembre 1968, publié par Manchester University Press ND, 1970
http://books.google.fr/books?id=AsnnAAAAIAAJ
- "O. Reynolds, Scientist, Engineer and Pioneer" par J. D. Jackson (Université de Manchester)
http://personalpages.manchester.ac.uk/staff/jdjackson/Osborne%20Reynolds/OREYNA.HTM#OS8
- Généalogie de la famille Reynolds
http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/Hommes/reyn/genealogie.pdf
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Un ingénieur anglais spécialiste de l’hydrodynamique, Osborne Reynolds, a découvert en
1883 un nombre (le nombre Re) qui caractérise
les écoulements. Sa découverte a permis
d’expliquer pourquoi les balles à trous volaient
plus loin que les balles lisses. Un phénomène lié
au sillage de la balle en déplacement dans l’air
qui devient turbulent à un certain stade (le
nombre Re précisément). Le seuil de ces
turbulences est plus bas pour une balle alvéolée
que pour une balle lisse. D’où l’intérêt pour les
golfeurs qui réussissent à lancer des « long
drive » de 250 m ! A. C.
05/05/2001
Cette page est extraite d'un site concernant les unités de mesure dont l'adresse est :
http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/index.html
décembre 2010
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