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Midi à 1 h 104

Les chiffres de la consommation pendant les divers mois de Tannée sont pour Londres, d'après sir Francis Bollon, en les rapportant à 100 :

JanTÎer 91

Février 90

Mar? 91,5

Avril 96

Mai 98,5

Juin 110

Juillet 110

Août 110

Septembre 106

Octobre 101

Novembre 98

IXs^embre 95

IVaprès cos tableaux, on \oit que i>i«ur une distribution calculée à 13Ô îiîTvs par jour cl par habitant, le débit moyen par heure pendant tv'Ute rairnt^ est de 5 litres par tète, mais de 9 à 10 heuivs du malin, il s\-lè\e ix^riiîant les mois les plus chauds de Tannée à 12 litres emiron. Les variations d'heure en heure sont tK^s grandes, tandis que les variativ-iis diunies sont faibles, et ne s'écartent de la moyenne que de iO pour cent en plus ou en nu'ins.

Les rt:^ser>:irs ont pour but principal de rétablir l'équilibre entre le

débit des pompes et la consommation ; ils servent encore à fournir accidentellement un grand volume d*eau, comme dans les cas d'incendie, le curage des égouts, etc.

102. — Pôle estime que le volume des réservoirs est convenable lorsqu'il atteint de 1 à 1,3 fois la consommation journalière ; il n'y a aucune difficulté à les établir lorsque la situation topographique s'y prête, mais, dans les pays plats, ils doivent être élevés sur une tour en maçonnerie (fig. 111 et 112, pi. 1). . /

Ces réservoirs sont munis du tuyautage suivant :

Un tuyauT s'embranchant sur la conduite générale, un tuyau t de tropplein, un tuyau V de vidange. '

L'établissement de ces constructions est assez onéreux pour qu'on y renonce parfois ; on installe alors des pompes q^i peuvent fournir le débit maximum ; la pression est régularisée au moyen d'un grand réservoir d'air, le mécanicien règle l'allure des appareils de manière à maintenir cette pression à peu près constante. La colonne piézométrique trouve aussi son emploi dans ce cas si la pression n^'est pas trop élevée.

103. — Ce système a reçu le nom de distribution forcée; dans certains cas on a réglé automatiquement l'allure de la machine d'après les variations de pression, à peu près comme dans les machines d'accumulateurs ; ces machines doivent prendre une allure extrêmement variable et l'on ne peut compter sur l'inertie du volant pour franchir les points morts.

104. — Corliss a résolu la difficulté d'une manière ingénieuse, mais fort compliquée, pour la distribution dite du « service élevé » de Providence. Cinq moteurs horizontaux M, sont disposés en étoile autour de l'arbre o, flg. 76, pi. 4 ; ils alternent avec cinq pompes à double effet P ; la tête de l'une des bielles, élargie en forme de plateau p, fournit des points d'attache aux pivots des autres bielles ; les machines sont à condensation; leur travail joar tour étant sensiblement constant, elles sont à détente fixe. La pompe à air du condenseur général est mue par un moteur spécial, à détente variable d'après le degré de vide ; l'injection est aussi réglée automatiquement. Il existe en outre des dispositifs de sûreté destinés à empêcher que la machine ne prenne une vitesse dangereuse.

Le système n'a pas de points morts, et la continuité très grande du refoulement permet de supprimer tout réservoir d'air, les colonnes liquides qui participent au mouvement alternatif des pistons étant négligea-

blés. Cette machine se règle d'elle-même d'une manière tout à fait remarquable, depuis la vitesse d'un tour en cinq minutes jusqu'à celle de 20 ou 30 tours à la minute.

105. — Dans un autre cas où les mêmes conditions de remise en train n'existaient pas, le même constructeur a employé huit pompes horizontales à double effet avec une seule machine motrice.

La commande par bielles se mouvant dans un plan horizontal est exceptionnelle, de même que les dispositions indiquées ci-dessus.

Données pratiques et rendement.

106. — On donne quelquefois le nom de rendement volumétrique au rapport entre la quantité d'eau élevée dans un temps donné et le volume engendré par le piston dans le même temps ; il est ordinairement voisin de l'unité, les fuites des pistons et des soupapes, ou le remplissage, imparfait du corps de pompe à l'aspiration (49), le font descendre parfois à 0,90 ; mais il peut arriver que le rendement volumétrique dépasse l'unité par Teffet des forces d'inertie : par exemple, si la colonne de refoulement continue son mouvement lors du passage au point mort et prolonge le temps d'ouverture de la soupape de refoulement.

107. — Le rendement volumétrique ne doit pas être confondu avec le rendement mécanique ou effet utile, représenté par le rapport du travail en eau élevée au travail net communiqué au piston de la pompe.

Les causes qui abaissent Feffet utile sont :

Le frottement du piston, les résistances hydrauliques, la force vive conservée par l'eau à la sortie, et les fuites du piston et des soupapes. Aucune de ces pertes ne peut être entièrement évitée.

108. — Le frottement du piston est variable suivant l'état des garnitures, il est négligeable lorsque celles-ci sont usées ; par contre, il se produit alors une fuite; il peut y avoir avantage, pour des élévations faibles, à supprimer toute garniture ; le débit des fuites augmente proportionnellement à la racine carrée de la hauteur, le rendement finirait donc par s'annuler par le manque d'étanchéité pour des hauteurs considérables.

Certaines expériences tendent à faire admettre que le frottement des

.^mÊmÊÀ

cuirs emboutis sur la surface bien alésée d'un corps de pompe est négligeable. La valeur f = 0,28 donnée par Morin est en effet inadmissible (»).

Les pertes les plus considérables proviennent des résistances hydrauliques, que Ton peut calculer dans chaque cas ; mais on peut atténuer beaucoup certaines d'entre elles en prenant des dispositions convenables; par exemple, en évasant le tuyau d'aspiration à l'entrée, en évitant les coudes à rayon brusque, les étranglements aux soupapes, etc. La force vive conservée à la sortie, que l'on pourrait du reste regagner par un évasement progressif, ne donne lieu, aux vitesses ordinaires, qu'à une perle insignifiante (0™,05, au plus, de hauteur d'eau).

La perte due aux soupapes peut de même être diminuée ; d'après Girard, pour de grandes pompes, le développement du siège doit être de O'^jOô par litre d'eau élevée par seconde ; on trouve néanmoins des soupapes dont le développement est moindre. La détermination théorique des pertes de charge dues aux soupapes présenterait beaucoup d'incertitude, la configuration des conduits et des chapelles a une grande influence sur les pertes, la seule résistance que l'on puisse soumettre au calcul est le frottement de Teau dans les tuyaux ; il importe du reste de remarquer que, si l'on en excepte cette dernière résistance, toutes les pertes signalées (frottement des pistons, résistances aux soupapes.,.) sont indépendantes de la hauteur ; elles affectent donc surtout le rendement lorsque la hauteur est faible, puisqu'elles conservent la même valeur absolue.

1. Soit D le diamètre du piston, a la hauteur de la garniture, H la hauteur d'élévation, le frottement serait :

et la pression utile étant

PrzlijOOj^^'fl,

pour

a:==:0,08D on aurait

r- F — 0,09 P environ

valeur trop élevée qui n'est pas confirmée par l'expérience.

lOd. — Paie de charge due au froUemetU des conduiies,— D'après Bresse (*) on peut, pour des conduites en fonte neuve, prendre pour la perle de charge par mètre de longueur :

pour des diamètres variant de O^.iO à l™,00. Lorsque les conduites sont couvertes de dépôts, ce que nous admettrons toujours, le coefficient est doublé et Ton prend

3 0,oOûâ5r»

p étant la vitesse, et d le diamètre.

Les dispositions admises tendant à donner à leau une vitesse sensiblement uniforme dans les tuyaux, o est une valeur constante qui peut s'obtenir en fonction du débit Q

d'où

La perte de charge pour l'ensemble des luyaux sera

<MN)22(/4-r)H 5

/ tq ou o,(i(hô5 o + ns^

le rendement calcidé en tenant compte du frottement dans les conduites est donc :

s 0.<t(tl95 (l +r)rî

le maximum du rendement s'obtient lorsque / -f- T atteint sa valeur minima, c'est-à-dire II, v doit être aussi faible que possible; enfin le rendement s élève avec le débit.