IlSCONVÉNIENT DES FAIBLES LEVÉES DE VANNE. LorSque la

vanne n*est levée que d*uue quantité égale à moins des deox tiers de la hauteur de la roue, l'effet utile des turbines Fourneyron diminue d'autant plus que la levée de vanne est pins faible.

Cet inconvénient est assez grave pour les usines exposées à fonctionner sous des chutes et par conséquent avec des dépenses très -différentes. En effet, en temps de crues, la roue avec une levée de vanne totale égale à sa hauteur se trouve , quoique noyée, dans des conditions très-favorables et rend environ 0,70 du travail absolu du moteur ; mais en temps de sécheresse, alors que Ton a peu d*cau et le maximum de chute, on ne peut lever la vanne que d*une fraction de la hauteur de la roue, et alors celle-ci ne rend que 0,60 et parfois 0,50 du travail absolu dépensé par le moteur.

On voit que dans ces circonstances celte roue rend à proportion moins dans les temps de basses eaux que dans les temps de crues, où Ton a plus d'eau et de force qu'il ne serait nécessaire.

M. Fourneyron a cherché à remédier à ce défaut par remploi de diaphragmes, qui fractionnent la roue en plusieurs zones horizontales. Cette disposition est convenable et doit diminuer notablement l'inconvénient qu'on vient de signaler.

Cette turbine se pi été à l'emploi d'un régulateur, mais cela exige que la vanne ne soit pas entièrement levée.

881. Turbine de M. Fontaine^Babon. La lurbiae de ee structeur rend un effet utile égal à 0,65 ou 0,70 du travail absolu du moteur, quand les vannes sont levées de manière à démasquer entièrement les orifices formés par les courtes directrices.

ROUfiS mTMilULlQirflS. S07

Pow des lerécs de yaniies moindres, qoi rédoisent la dépense dons le-rapport de 4 à 3, reffèt uiile descend à 0,57 ou 0,58 dn tray»0 absolu du moteur.

La vitesse de la roue peut varier entre des limites étendues en deçà et au delà de eelie qui correspond an maximum d*eSet, sans que le rapport de Toffet utile au travail absolu du moteur dminae d'une manière notable.

Elle se prête à rinstallalion d'un régulateur destiné à renfermer dans des limites convenables les écarts de la vitesse, pourvu que les vannes ne soient pas entièrement levées.

Ueffort maximum que la roue peut exercer s'élève à 1,48 fois celui qui coiTespond au maximum d'effet pour la même levée des vannes.

L'emploi d'une couronne double permet de faire varier dans des limites très-étendues la dépense d'eau, et paraît particulièrement favorable pour les temps de crues, sans qu'il en résulte d'inconvénient notable pour les temps de basses eaux.

Le nouveau dispositif de vannage avec bande flexible permettant de faire fonctionner seulement un certain nombre d'orifices distributeurs constamment pleins, il évite l'inconvénient des ouvertures partielles, et le rendement est alors sensiblement le même aux petites dépenses d'eau qu'aux grandes.

L'installation de cette turbine ne présente pas de difficultés particulières, est en général très-facile, et exige peu de constructions hydrauliques.

S2S. TuFiBiME DE MM. A. Kœchlin et C'*. On a vu que cette turbine, fonctionnant à son état normal avec toutes ses aubes ouvertes, donne un effet utile égal à 0,72 du travail absolu dépensé par le moteur, et que cet effet diminue peu quand une partie seulement des aubes est rétrécie par des obturateurs. On pourrait même probablement lui conserver le même rendement dans tous les cas par des dispositions convenables.

La vitesse de cette roue peut varier entre des limites étendues sans que son effet utile diminue notablement.

Elle peut marcher en temps de crues sans être gênée par les arrière-eaux j usqu'à des élévations considérables d u niveau d'aval .

SOS ROUKS HYDRAULIOUBS.

L'usage de la vanne inférieure pour régler la dépense de l'eau n'est pas fayorable à l'effet utile, dont le rapport au travail absolu du moteur diminue à mesure que cet orifice devient plus petit.

Cette roue se prête difficilement à l'emploi d'un régulateur qui en maintienne la vitesse dans des limites données.

Son installation est facile ainsi que son entretien, et elle exige peu de constructions hydrauliques.

223. Turbines de M. Girard. Ces turbines, construites avec beaucoup de soin, donnent un rendement de 0,70 à 0,75, et jouissent, comme les précédentes, de l'avantage de fonctionner quand elles sont noyées dans les eaux d'aval» sans diminution notable de leur rendement.

Les vannes à coulisses qu'on y adapte quelquefois ne se manœuvrent pas toujours bien.

DES MOULINS A VENT

22i. Les moulins à vent le plus généralement employés ont quatre ailes rectangulaires formant une surface gauche, dont Tarète la plus rapprochée de Taxe de rotation fait avec le plan (lu mouvement un angle d'environ 18', et la plus éloignée un angle d'environ 7® ; on les nomme moulins à la hollandaise.

Souvent aussi les ailes ont la figure d'un trapèze.

Les quatre bras et les ailes forment ce qu'on appelle le volant.

Dans les pays de plaine l'axe de rotation est incliné de 8à 15<> à l'horizon.

228. Moyen de déterminer la vitesse du vent. La vitesse V du vent peut se mesurer en observant celle d'un corps léger, tel, par exemple, que des plumes, la fumée d'une cheminée ou celle de la poudre , emportée à la hauteur du volant par le courant d'air.

Smeaton indique un autre moyen de l'évaluer, et qui consiste à diviser par quatre la vitesse que prennent les extrémités des ailes, quand, le moulin étant désengrcné, le volant marche à vide.

On emploie aussi pour cet usage des moulinets analogues à celui de Wolteman, décrit au n" 182 et très-léger, et qu'on nomme anémomètres. Mais il faut au préalable connaître le rapport du nombre de tours des ailettes à la vitesse du vent pour l'instiiiment que l'on emploie.

220. Quantité de travail transmise a la circonférence des AILES. En appelant 0 la surface d'une des quatre ailes, l'effet utile, ou la quantité de travail transmise à la circonférence des ailes, sera donné , d'après les expériences de Coulomb et de Smeaton, par la formule pratique

Pv = 0,13 X 0V« kil. mètres, aide-mémoire. 14

210 DES MOULINS A VENT

dans laquelle la vitesse v de l'extrémité des ailes doit, pour Yeffîl maximum du moteur, être égale à 2,60 fois celle Y du vent. Cette formule revient à la règle suivante :

Multipliez les 0,1^ de la surface (Tune aile par le cube delatitesse du vent :

Le produit sera la quantité de travail transmise à la circonfèrem extérieure des ailes.

Exemple. Quelle est la quantité de travail transmise à la circonférence extérieure des ailes d'un moulin à vent & la hollandaise dans les circonstances suivantes :

Longueur des ailes 10™ ,40

Largeur des ailes 1" ,95

Surface d'une aile 2O"^,20

Vitesse du vent en l" 6" ,50

Vitesse de l'extrémité des ailes 16™ ,86

On trouve

Pv = 0,13 X 20™*', 28 X (6'", 50)* = 724^'"= 9*^*'*%70.

227. Relation entre la tension et la température de la VAVEUR d'eau saturée. La pression de la vapeur d'eau saturée qui à 0* est de 0,006 atmosphère augmente rapidement avec la température.

De 1 à 7 atmosphères, celte pression peut être calculée par la formule de Dalton

dans laquelle p exprime la tension en atmosphères et t la température en degrés centigrades; le coeîfîcient 0,0132 étant un coefficient particulier, déterminé par le calcul, d'après les expériences de M. Regnault.

De I à 25 atmosphères, la formule analogue, qui correspondrait le mieux à la moyenne des calculs, serait

Ces formules exigent l'emploi des logarithmes et il en est de même pour la formule plus exacte de M. Regnault

logF = a— 69* — cp*,

dans laquelle P est la pression estimée en millimètres de mercure, et X la température correspondante exprimée en degrés du thermomètre centigrade et augmentée de 20^

Les constantes a, b, c, <p, p, sont d'ailleurs données par les relations suivantes :

log 6 = 0,1397743 loge = 0,6924351 log 9 =1,994049292 logp=ï,998343862

* La table suivante indique les pressions de la vapeur saturée et les températures correspondantes pour tous les cas de la pratique. Elle a été déduite de l'important travail de M. Regnault.