MACHINES DRSTIJSÉES A L'ÉLÉVATION DE L'EAU

1 , — On leur donne le nom de machines (T épuisement lorsqu'elles sont établies pour une opération d'assèchement, et celui de machines élevatoires lorsqu'elles doivent élever l'eau en vue d'un usage ultérieur. Cette variété d'appellation n'entraîne aucune différence dans les moyens employés.

Les machines à élever l'eau comportent la résolution du problème in-, verse de celui qu'on résout dans l'établissement d'un moteur hydraulique, et, de même que ceux-ci sont classés d'après la forme sous laquelle ils reçoivent le travail, de même les appareils que nous avons à examiner devraient se classer rationnellement d'après la forme sous laquelle ils communiquent l'énergie.

2. — Lorsqu'il s'agit d'élever un sohde, il n'existe qu'une seule manière pratique d'effectuer l'opération, car, laissant de côté le procédé qui consisterait à le lancer de bas en haut, tous les mécanismes employés comportent, en dernière analyse, un organe accompagnant le corps pendant toute sa course.

L'eau peut aussi être élevée directement, mais, dans bien des cas, on

troiiYe avantage à utiliser sa fluidité pour donner à l'organe propulseur une course moindre que la hauteur d'ascension, ou même pour supprimer tout mécanisme propulseur.

Ainsi, supposons qu'on ait à élever le liquide entre les plans MN et PQ (fig. i. A) séparés par la dénivellation H; nous pouvons considérer isolément la machine élévatoire représentée entre la section XX et le niveau PQ, formée d'une conduite largement évasée au niveau d'écoulement; désignant par j^ et w la pression et la vitesse communiquées dans la section XX au moyen d'un piston, on a, en négligeant toute perte de charge entre les deux niveaux :

Pa représente la pression atmosphérique qui règne dans la section PQ'

n le poids spécifique du liquide;

h la cote de la section XX.

Cette équation peut se mettre sous la forme :

H- A I P-P^ I ''^' ii-'^i- n ^ 2g

Soit Q le volume à élever par seconde, on a, en multipliant les deux membres par IIQ :

nQH = UQk + Qip^pa) + nQ g

Or, IIQH est le travail à effectuer; l'équation montre qu'il est représenté, en général, par la somme de trois termes qui correspondent ainsi à trois formes différentes sous lesquelles l'énergie peut être communiquée :

La première partie, JIQA, représente le travail d'élévation entre les plans MN et XX, tel qu'il serait opéré par un treuil puisant Teau au niveau inférieur, pour la déverser, sans surélévation, au même niveau que la section XX; lorsque XX coïncide avec PQ, on a ^ = H, et le travail est tout entier employé à vaincre la gravité.

La deuxième partie

Q(P- Pa) correspond à la dépense d'énergie nécessaire pour refouler le vojume Q

' '■■?; Mr-^.é- if'^ y , ■■■■i*-'v-'^---'frx''r--jT- .«v^ v.! ■ryur-.'^-i

SOUS la pression j9 —Pal si Ton avait à la fois A = et »= 0, tout le travail serait communiqué de cette manière.

Enfin, la troisième partie

correspond au travail à dépenser pour donner au liquide la vitesse v; on pourrait avoir h = eip=paj et communiquer en ce cas tout le travail d'élévation sous forme de force vive. Ainsi fonctionnerait un injecteur analogue à celui qui est représenté (fig. 1, B).

3. — Les machines destinées à l'élévation des eaux se divisent donc en machines opérant par transport direct, machines opérant par pression ou pompes, et machines agissant par communication de force vive.