‹ Cours élémentaire de mécanique théorique et appliquéeChapitre 132 sur 169 · BÉLIER HYDRAULIQUE · texte numérisé non relu

BÉLIER HYDRAULIQUE

ouverte, tombe sur le sol environnant, et s*écoule au dehors par le tuyau D.

Le tuyau A se relève à son extrémité de gauche, pour aboutira une capacité C au bas de laquelle sont les soupapes £, E. Cette capacité contient de l'air à sa partie supérieure. La pression de cet air joue un grand i:ôle dans la marche de la machine. Lorsque l'écoulement de l'eau est brusquement arrêté par la fermeture de la soupape B, si le liquide ne se trouvait en contact qu'avec des parois solides, il se produirait un choc assez violent; et c'est en vertu de ce choc que les soupapes E, E s'ouvriraient, pour livrer passage aune certaine quantité d'eau. L'air contenu en C fait disparaître ce choc presque complètement, ce qui empêche l'appareil de se détériorer aussi promptement, et donne lieu en même temps à la production d'une plus grande quantité de travail utile. Au moment où l'eau ne peut plus s'écouler au dehors, elle comprime l'air, et perd ainsi peu à peu sa vitesse ; en même temps la pression exercée par l'eau de tous côtés va en augmentant. Lorsque la vitesse de l'eau est complètement anéantie, l'air réagit pour reprendre son volume primitif; il repousse l'eau, qui rétrograde dans le tuyau A, et la pression diminue. Pendant ce temps les soupapes Ë, Ë restent ouvertes, tant que la pression qu'elles éprouvent de dedans en .dehors surpasse celle qui est constamment exercée sur leurs faces extérieures, et elles livrent ainsi passage à une portion du Uquide. Le mouvement rétrograde que prend l'eau dans le tuyau A, et qui est produit par la réaction de l'air contenu en C, ne cesse pas au moment où la pression s'est réduite à celle qui est due à la hauteur de la chute ; l'eau continue à se mouvoir, en vertu de sa vitesse acquise ; la pression continue donc aussi à décroître, et devient même inférieure à la pression atmosphérique. Cette espèce d'aspiration intérieure fait tomber la soupape B, et l'eau recommence à sortir comme précédemment par l'ouverture qui la surmonte.

Le réservoir F, qui enveloppe les soupapes E, E, et duquel part le tuyau d'ascension G, contient également de l'air à sa partie supérieure. Cette seconde masse d'air a pour objet d'entretenir un mouvement continu dans le tuyau d'ascension, et agit exactement de la même manière que celle dont nous avons parlé précédemment, à l'occasion de la pompe à incendie (§ 369). Au moment où les soupapes E, E s'ouvrent, l'eau pénètre dans le réservoir, en, comprimant l'air qui y est contenu, et n'est pas obligée de s'élancer immédiatement dans le tuyau d'ascension, comme cela arriverait sans cette disposition. Il est clair que la pression nécessaire pour

ouvrir les soupapes E, E, serait beaucoup plus grande, danslecas où toute la colonne d'eau contenue dans le tuyau G devrait passer brusquement de l'état de repos à l'état de mouvement, au moment de leur ouverture; et qu'en conséquence ces soupapes resteraient ouvertes moins longtemps à chaque coup du bélier. La suppression de l'air contenu en F entraînerait donc une diminution considérable dans le volume de l'eau élevée.

L'eau dissout toujours une certaine quantité de l'air avec lequel elle est en contact. C'est cet air dissous dans l'eau qui s'en dégagp lorsqu'on la chauffe dansun vase ouvert, et qui s'attache aux parois du vase sous forme de petites bulles. La quantité d'air que l'eau absorbe ainsi est d'ailleurs d'autant plus grdnde qu'il est soumis à une plus forte pression. Il résulte de là que l'air contenu dans le réservoir F doit se dissoudre peu à peu dans l'eau qui y arrive constamment, et cela en raison de la pression quil éprouve, d'après la hauteur à laquelle l'eau est élevée dans le tuyau G-. Cette masse d'air doit donc diminuer progressivement, et même disparaître complètement, si l'on n'emploie pas un moyen particulier pour la renouveler. C'est pour cela qu'on a pratiqué une ouverture horizontale H, au-dessous d'une des deux soupapes E. Cette ouverture est fermée par une soupape qui s'ouvre de dehors en dedans. Au moment où. par le mouvement rétrograde de l'eau dans le tuyau A, il se produit une sorte d'aspiration à l'intérieur de ce tuyau , une petite quantité d'air atmosphérique entre par le conduit H, en ouvrant la soupape qui le fermait, et vient se mêler à l'air déjà contenu en C. L'arrivée de cette petite quantité d'air, à chaque coup de bélier, fait qu'une portion correspondante de l'air du réservoir C traverse les soupapes E, lorsqu'elles sont ouvertes, et monte dans la partie supérieure du réservoir F, pour y remplacer celui que l'eau emmène constamment à l'état de dissolution.

Lorsque le bélier hydraulique est bien établi, il peut utiliser jusqu'aux 0,60 du travail moteur dépensé.

§ 39a. On a besoin, dansun assez grand nombre de circôhstuncés. tl'employer des machines pour faire mouvoir des gaz. Tantôt il s'agit de retirer d'une capacité fermée une portion plus ou hioihs grande du gaz qu'elle contient ; tantôt, au contraire, il s'agit d'accbmuler une grande quantité de gaz dans une pareille capacité ; tantôt on a besoin de lancer de l'air «n lui donnant une grande vitesse, soit

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