Exemple. Supposons qu’il s’agisse de construire une
turbine de la force de 40 chcTaux pour une chute de l",80. En admettant un rendement de 0,65, l’on aura pour le volume d’eau à dépenser
75X40 650X l^.SO
Le rayon du cylindre du vannage sera
2“S564 4,7 ir
en y ajoutant 0™,033 pour l’épaisseur du vannage cl le jeu, on aura
et par suite
On fera a = 0"',06 et l’on en déduira pour récartemcnl des aubes à la circonférence intérieure de la roue
et par suite
l=2o = 0”,l2, = 2lîf‘‘:=40,il9.
On prendra en nombre rond
pour le nombre des directrices, ce qui donnera
pour le nombre des aubes.
L’écartement des directrices sera
et l’épaisseur de la télé étant supposée de O™, 005, on fera a = O"*, 052.
L’arc occupé par chacune des aubes de la roue sera
et l'épaisseur de la lame d’eau qui pourrait passer entre deux aubes sera
La vitesse de la circonférence extérieure de la roue sera
V" = 0,55' v/ 19, 62X1", 80 = 3",268, et le nombre de tours de la turbine correspondant sera
212. Établissement des turbines du système de M. Fontaine ET autres analogues. Si le volume d’eau Q à dépenser par seconde n’est pas donné, on le calculera par la formule
p,,km
dont la notation est connue.
La turbine sera placée de manière que le dessous de la couronne mobile soit un peu plus élevé que le niveau habituel des eaux d'aval.
L’épaisseur a de la lame d’eau, qui sorl par les courbes directrices, ne doit pas excéder U-,06 à O”, 08 pour les plus foi les dépenses d’eau. Habituellement on la limitera à 0"’,04 ou O"*, 05.
L’angle que fera le filet moy«m avec le plan supérieur de la roue sera de 25“ .
Le nombre n des directrices sera la moitié de celui n' des aubes, et on aura
La largeur e des orifices d’introduction mesurée dans le sens du rayon , sera égal à trois ou quatre fois l’épaisseur a de la lame d’eau à sa sortie des directrices. On pourra dépasser cette proportion pour les fortes dépenses d’eau.
ROUES HTDRAVLIQUES.
Les directrices étant urdiiiairemcnt en fonte, elles occuperont à la circonférence de la couronne supérieure une largeur de 0",0l environ.
La portion l de la circonférence moyenne inférieure qui correspondra à cliaque oritlce de distribution sera donnée par la formule
a-j- O^iOt a + 0",01 Sin25* “ 0,423 ■
Le nombre des orifices de distribution sera donné par la formule
Le rayon moyen de la couronne des directrices et de la roue sera calculé par la formule
De part et d’autre de cette circonférence moyenne on portera dans le sens du rayon, une longueur égale à et l’on déterminera ainsi les deux circonférences concentriques qui limitent la couronne annulaire des directrices.
La zone annulaire des aubes de la roue aura en dessus les mômes rayons. En dessous, on lui donnera une largeur supérieure de^ au moins pour faciliter le libre écoulement de l’eau.
L’épaisseur de la lame d’eau à sa sortie des aubes de la roue ou la plus courte distance a' du bord inférieur d’une aube à celle qui la précédé, sera la moitié de celle a de la lame d'eau à sa sortie des directrices.
L’angle formé par les aubes avec le plan inférieur de la couronne mobile devra être d’environ 30®.
La banleur />' de la roue, ou l’épaisseur de 1a couronne mobile, sera égale à trois ou quatre fois l’épaisseur a de la lame d’eau à sa sortie des directricès.
215. Tracé des aubes. La vitesse U d’arrivée de l’eau sur la turbine étant donnée par la formule
Ü = 0,90 v/ipr,
et la vitesse V de la circonférence moyenne de la roue correspondante au maximum d’elTel devant, d’après l’expérience, être une force de
on portera, à partir du point m pris sur la circonférence moyenne
Fig. 3».
de la roue, sur une ligne mb, faisant avec l’iiorizontidc un angle de VS®, une longueur mh représentant, à une certaine écliellc, la vitesse U.
Sur l’horizontale passant par le môme point on portera une longueur ma = v, et l’on achèvera le pandlélogrammc mabc, dont le côté me représentera en direction et en grandeur la vitesse d’introduction de l’eau, sans choc, sur les aubes, qui auront cette ligne pour tangente à leur premier élément , tandis que leur dernier élément doit être incliné à 30“ sur l’horizontale.
Li courbe du profil moyen de l’aube sera un arc de parabole passant par le point m, ayant en ce point me pour tangente et rencontrant le plan inférieur de la couronne mobile en un point m', où sa tangente fera un angle de 30® avec l’horizon.
On déterminera l’axe ON de celte parabole à l’aide de la relative suivante
ù-tang30° lang 30®+ tûng c'ma!
dans laquelle h' est la hauteur de la turbine et l’angle c'ma' est fourni par le tracé. Connaissant l’axe de la parabole, il sera facile d’en achever le tracé.
Le profil ainsi déterminé est celui qui correspond à la circonférence moyenne de la couronne mobile; et quand la largeur de celte couronne sera faible, on pourra adopter le même profil pour toute l’étendue de la couronne, en l’enroulant sur les surfaces cylindriques qui la limitent; mais si celle largeur est considérable, il conviendra de faire un tracé analogue pour chacune de ces surfaces.
214. Exemple. Établir une turbine double pour un cours d’eau qui débile en temps d’eaux moyennes l“%600 avec une chute de 3"*, 00 et 2'^, 400 en temps de grandes eaux, la chute étant alors réduite à 2® ,00.
D’après ces données, la force absolue des cours d’eau serait en temps d’eaux moyennes 1600^“ X 3®,0 = 4800''®, en temps de grandes eaux 2400“' X2®,0 = 4800^®.
Pour proportionner la couronne extérieure qui fonctionnera seule en temps d’eaux basses ou moyennes, on aura d’abord
Si nous supposons que
oa en déduit
fl — » ^ — > OQ A •
on prendra»
Puis pour la longueur de l’arc de la circonférence moyenne occupé par chaque directrice
et par suite.
sin;25®.
Le nombre des aubes de la couronne mobile sera
et ‘leur plus' courte distance à la partie inférieure sera
avec une largeur
Le rayon extérieur du plateau des directrices et celui de la couronne à sa partie supérieure seront égaux à
Atu* 18
La vitesse v de la circonférence moyenne de la couronne extérieure sera
V = 0,60 \^^g\î= 4"‘,603 cl le nombre de tours de la turbine sera
= 58,8 en 1'.
Le tracé des aubes se fera d’après ces données, eomme il a été dit au n® 2 i5.
Pour déterminer les diineasions de la couronne intérieure,
quand la chute est réduite à 2 mètres, on remarquera qu’alors la couronne extérieure ne débitant plus que le volume
0=0,68X 28 XO-jOexO^jlS v/l9,62 X 2 = l™%288,
la couronne intérieure doit recevoir seulement
On aura alors, en faisant
nae =
0,68Xy/l9,62X2
et
n= 18,1, soit n = 18,
