NOUVELLES EXPÉRIENCES

ces variations, on établit en amont de la rigole une sorte de sas ou chambre à niveau constant; elle avait 14 mètres de long sur 6*. 40 de large ; elle était alimentée par les vannes de prise d'eau, et elle alimentait à son tour la rigole par un second vannage formé de 12 petites vannes en cuivre, présentant chacune à l'écoulement un orifice carré de 0».20 de côté. L'écoulement s'opérait en mince paroi à travers ces orifices. Un flotteur placé dans la chambre de prise d'eau, et communiquant le mouvement à l'aiguille d'un cadran, permettait de juger des moindres déplacements de la surface libre dans le sas. On pouvait, en modifiant convenablement la levée des vannes d'admission, y maintenir le niveau aune hauteur invariable de 0".80 au-dessus du centre des 12 orifices. Un aide-opérateur était chargé de cette surveillance pendant toute la durée des observations. L'éclusier, de son côté, devait faciliter la tâche de l'aideopérateur en maintenant le plus possible à une même hauteur le niveau du bief n* 57.

Les formules de l'écoulement par orifice noyé auraient pu donner le débit des vannes alimentant la rigole. Mais ce procédé n'eût pas été complètement rigoureux, parce qu'on n'était pas sûr du coeflScient de contraction, et parce que, le sas étant très court, Taffluence de Teau écoulée par les vannes d'amont n'était pas sans action sur le débit du second vannage. On a donc déterminé la quantité d'eau versée dans la rigole par des observations spéciales.

On obtenait le profil en long de la surface de l'eau en mesurant avec une règle les distances de cette surface à des points de repère placés sur des traverses en bois reliant, à des intervalles réguliers de 1"*.50, les montants verticaux des cadres de la rigole. Le nivellement du fond de la rigole se faisait très simplement en barrant la rigole à son extrémité d'aval, et en la remplissant d'eau. L'écoulement étant interrompu, la surface de l'eau devenait horizontale, pourvu toutefois que le temps fût calme, et l'on pouvait mesurer avec exactitude la profondeur du fond de la rigole au-dessous de la surface du liquide prise pour plan de comparaison.

Après avoir déterminé par des opérations de tarage très précises les valeurs du débit qui correspondent à l'ouverture du premier

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orifice, des deux premiers, des trois pi-emieis,... enfin des tïoiize .orifices levés à la fois, on pouvait procéder aux e.xpériences en levant [Successivement la première vanne, les deux premières, les trois premières,... enfin les douze vannes, la hauteur d'eau étant toujours maintenue la m^me dans le sas de prise d'eau. On savait par conséquent le volume exact que la rigole avait à écouler à cli:\que expérience. Une des vannes, munie d'une tige à vis, pouvait so lever partiellement, ce qui permettait de faire queli^ues expéiiences avec des dùbiis intermédiaires.

La rigole était construite en planches et avait une forme fectangolaire. Pour soumettre aux e-tpérienccs d'autres formes de sections ou d'autres natures de parois, on établissait en dedans de la rigole un revêtement, suivant le profd convenable. Les joints étaient soigneusement étanchés.

171. La mesure des vitesses de superficie se faisait au moyen de flotteurs en liège lestés par une plaque de plomb, que l'on abandonnait au courant, et dont on suivait le mouvement avec le chro- DOQiètre à pointage. Ce procédé est le seul qui ait été suivi par les anciens observateurs. Mais Darcy rendit à l'hydraidique un service signalé en perfectionnant le tubejaugeur proposé parPitoten 1732, et en en faisant un appareil vraiment pratique. Nous nous arrêterons un moment i le décrire.

Soit AB la surface d'un courant liffuide dont tous les filets sont animés, parallôlenieiit à la droite AB, d'une Fig. lOT. môme vitesse u. Si l'on enfonce dans le liquide

n*^ un tube CD, ouvert aux deux bouts, l'eau

*ji^^^wr-.'J^rr.:--'-=à s'élèvera dans ce tube à un niveau M' sensihle- — --"- — r -z: j~ ""^"^ ^S^^ à celui de l'eau environnante; l'eau ':Z. l.:':.".t r contenue dans le tube est alors immobile,p' forme la colonne piézouiéirîque qui mesure, la pression atmosphérique près, la pressi( (lu liquide au ^loint D. Mais l'insertion de ce piézoniètre dans masse liquide ne peut s'opérer sans déranger légèrement l'écouli uieal des ûleta qui passent aux environs de ce point; de

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résulte une petite perte de charge qui abaisse le niveau M d'une faible quantité MM\ laquelle a un rapport constant avec la

hauteur ^ due à la vitesse des filets liquides.

Si, au lieu de laisser le tube droit, on le recourbe en sens contraire

du courant, la quantité de liquide qui pénètre dans la branche D, tend à y conserver sa vitesse; il en résulte une augmentation de pression dans le tube : la colonne liquide qui y demeure en repos doit, non seulement équilibrer la pression statique de Teau, mais encore développer une force capable de faire dévier les filets liquides, qui , animés de la vitesse w, tendent incessamment à pénétrer par Torifice ouvert au point D. On constate en effet que le niveau N de la colonne liquide s'élève au-dessus de la surface N' de Teau.

Pitot a le premier proposé d'utiliser ce phénomène pour la mesure de la vitesse u. Il admettait que la hauteur NN' est ^ale à la hauteur due à la vitesse u. Si cette loi était exacte, on pourrait trouva: la vitesse par l'observation de la hauteur NN\

Mais Pitot négligeait la dépression MM' du tube droit plongé verticalement dans Teau. Le niveau N est influencé par une perte de charge analogue à celle que nous avons constatée pour le niveau M : Tégalité indiquée par Pitot n'existe donc pas rigoureusement entre

NN' et ^ , et Ton doit poser

g = NN' f MM';

or MM' est proportionnel à ^; donc ~ est proportionnel à NN',et,

le coefficient de proportionnalité ^ restant à déterminer, on pourra écrire