Les. éléments de la puissance d'une chute d'eau sont
1° Le débit, c'est-à-dire le volume Q (en mètres cubes) qui s'écoule par seconde ;
2* La hauteur de chute U, ou différence de niveau (en mètres), entre l'amont et l'aval.
Abstraction faîte de tout mécanisme, il est évident qu'on peut toujours assimiler l'eau d'une chute à un poids qui descend, et sur lequel la pesanteur exerce par seconde le travail :
T„ = nQH
Il étant le poids du mètre cube d'eau.
Ce travail est la limite de celui qui peut être recueilli par seconde, et se nomme puiaaarice absolue de la chute.
Les machines hydrauliques employées présentent une grande variété de dispositions, qui se retrouve dans les appareils d'élévation des eaux (*), mais on peut les rattacher à trois systèmes, qui correspondent aux for-
1 suppose connues les théories de l'Hydraulique.
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mes que prend l'énergie emmagasinée dans le fluide, et qxii se manifestent : par ta position du niveau de l'eau, par la pression exercée, et par la vitesse acquise. On n'imagine pas, en effet, que l'eau, à température constante, puisse transporter ou cé-
'^'v.- j^-^S - , der du travail autrement que par ces trois
I i modes, qui peuvent quelquefois se trouver
Il ' réunis dans une même machine.
I L^ ' ; La figure 4 représente deux nappes MN, PQ,
sp i T\\ . i . .<• séparées par la différence de niveau H ; si l'on ■^~-.- désigne par p et o la pression et la vitesse '''S- *■ dans une section quelconque, située à une hau-
teur h au-dessus du bief d'aval, on a :
Pa est la pression atmosphérique s'exercant sur la section d'amont MN, dont la vitesse est sensiblement nulle. En multipliant les deux membres par le débit, il vient :
Le travail absolu de la chute est donc égal à la somme de trois termes, comprenant respectivement : la hauteur h, la pression p — pa, et la hauteur due à la vitesse v.
Suivant les dispositions employées, on peut rendre nul l'un quelconque des trois termes, et même n'en conserver qu'un seul, on obtient ainsi, suivant que l'on conserve la hauteur, la pression, ou la vitesse, les moteurs dans lesquels l'eau agit par son poids, représentés principalement par les roues hydrauliques, ceux dans lesquels elle agit par pression; ou machines a colonne d'eau, et, enfin, ceux où elle agit par sa vitesse, parmi lesquels les plus importants sont les turbines (').
Nous étudierons successivement ces trois genres de moteurs, mais, afin de tenir compte de certaines analogies de dispositions, les machines à colonne d'eau seront examinées en dernier lieu; en outre, nous rattacherons au chapitre premier quelques variétés de roues hydrauliques
I. 11 existe cependant, comme nous le verrons, des turbines à pression, ou turbines & réaction, mais la pression y est employée & accélérer le mouvement de l'eau dans la machine même, dont la force motrice est, en fin de compte, 1& réaction produite pur le changement de vitesse du Suide, en gr&adeUr et ea direction.
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dans lesquelles l'eau n'agit nullement par son poids, mais par l'énergie résultant de sa force vive acquise ; bien que, en principe, ces machines se rapprochent davantage de celles qui font l'objet dû chapitre deuxième, elles présentent avec les roues hydrauliques à action de poids un grand nombre de caractères extérieurs communs, qui justifient le plan adopté dans tous les traités de Mécanique appliquée.^
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