IV^O

et par conséquent dans les proportions admises plus haut W = 0-,a44 ou D' = 0»,488,

et par suite

M 8,435 V / 19,62X 15 trto

N = -* = 5 93 tours en \\

Il faut remarquer que, dans l'aspiration de l'eau, lorsque les orifices d'aspiration ne sont pas à une distance assez notable du niveau , il se produit des espèces de trombes par lesquelles l'air passe et arrive à ces oriûces môme quand

la pression intérieure du tuyau serait loin de descendre jusqu'au vide. C'est pourquoi je regarde comme prudent de faire en sorte que la vitesse de passage par l'orifice central n'atteigne à l'état normal que la moitié de celle qui correspondrait à l'excès de la pression atmosphérique, 10"\33, sur la hauteur d'aspiration, et de noyer l'orifice d'admission de 0 m ,60 au moins.

104. Détermination de Vaire des sections de passage de l'eau à travers la roue. — Le tracé que nous avons donné au n° 101 pour la courbe des aubes satisfait, autant que possible, à la double condition d'annuler ou au moins d'allénuer les pertes de force vive que le liquide peut éprouver à l'entrée et à la sortie de la roue, et il faut remarquer que cette condition ne peut être effectivement remplie que par une aube courbe et ne saurait l'être par une aube plane, ce qui explique déjà la supériorité d'effet obtenue avec les aubes courbes.

Mais il importe, en outre, que le liquide, à mesure qu'il parcourt les canaux formés par l'intervalle des aubes, y traverse des sections dont les aires soient toujours en raison inverse de sa vitesse relative, afin qu'il ne se produise pas de remous, de tourbillonnements, de gonflements de la veine fluide, qui occasionnent des pertes de vitesse et par conséquent de travail.

La relation du n" 101

nous montre que, pour une vitesse angulaire donnée, la vitesse relative de l'eau sur les aubes est proportionnelle à la distance R' de la section traversée à l'axe de rotation et permet de satisfaire à cette importante condition d'une manière analogue à celle que nous avons indiquée pour le tracé des aubes courbes du type des turbines de M. Fourneyron (Hydraulique, n° 404).

Si l'on suppose d'abord, comme cela a lieu dans la con-

152 MACHINES ÊLÉVAT01RES

struction ordinaire des pompes de ce genre, que l'épaisseur de la roue parallèlement à l'axe soit constante, la condition à remplir reviendra à faire en sorte que l'intervalle de la face concave d'une aube à la face convexe de celle qui la suit varie en raison inverse de la distance à l'axe.

Mais si l'on veut appliquer cette règle aux roues des pompes construites d'après les tracés de M. Appold , qui n'ont que six aubes, on reconnaît facilement que ce petit nombre d'aubes ne permet guère d'y satisfaire. L'on voit, en efret (fig. 4 bis, pl. IV) que, dans les proportions de la roue exposée à Londres en 1851, l'aire d'introduction de l'eau sur les aubes étant proportionnelle à la distance aa' t et celle du passage de sortie au bord d de cette même aube devant être réduite dans le rapport de ca! à cd, la réduction du passage devrait se faire entre des sections si rapprochées que la face concave de l'aube précédente aurait trop peu de développement pour que l'on pût tracer un conduit bien régulier entre deux aubes consécutives.

II semble donc nécessaire d'augmenter et de doubler le nombre des aubes de ces roues afin de rendre ce tracé plus facile et plus régulier. On voit en effet (fig. du n° IOI), que si l'on trace douze aubes, la section d'admission entre deux d'entre elles, ed et se trouve beaucoup plus rappro chée ( du centre et est donnée par la longueur ce' du rayon Oee' comprise entre elles, d'où il suit que la réduction de cette aire jusqu'à la section correspondante au bord g de la même aube pourra se faire moins brusquement et de manière à mieux assurer la circulation régulière du liquide.

A cet effet on prolongera le rayon ce' (fig. du n° IOI) jusqu'à sa rencontre en K avec la circonférence extérieure, l'on partagera la longueur e'K en quatre parties égales aux points 1, 2, 3, K. Par ces points l'on fera passer des arcs de courbes concentriques à c, qui couperont la courbe fg de l'aube en 1', 2', 3' et g; l'on joindra ces points avec le centre 0' de l'aube, et sur les lignes O'i', 0'2', 0'3', Q'y, l'on portera à partir des points 1', 2', 3' et g des longueurs

l'I", 2'2", 3'3", g<j'y qui soient avec ee' dans les rapports

ce' ce> ce' ce'

— t —, - - , — . La suite des points e, T, 2", 3" et g donnera ci c2 c 3 c</ r

le contour de la partie convexe de l'aube précédente, convenable pour assurer la circulation progressive du liquide avec des vitesses croissantes, sans perte notable de force vive, et sans remous occasionné par la réintroduction de l'eau extérieure.

A partir du point g' et jusqu'au bord d de l'aube précédente, on tracera à la règle une courbe qui raccorde sans jarret la face convexe de l'aube ed avec le bord de sa face concave ou avec la circonférence extérieure de la roue.

105. Autre manière de régler l'aire des sections de passage de l'eau à travers la roue. — Au lieu de rétrécir la largeur des passages offerts à l'eau dans le sens horizontal, comme nous venons de l'indiquer, ce qui conduit à donner à la partie convexe des aubes une forme différente de celle de la partie concave, l'on peut aussi, en laissant aux aubes une épaisseur uniforme et aux passages la largeur qui en résulte, diminuer l'aire de ces passages de façon qu'elle soit toujours en raison inverse de la vitesse de l'eau ou de leur distance à l'axe, par le moyen suivant.

La largeur de la roue dans le sens de son axe, au lieu d'être constante, varierait précisément en raison inverse de la distance des circonférences à l'axe. Il en résulterait que les aubes seraient emboîtées entre deux surfaces de forme conique à génératrices courbes.

Cette dernière disposition des roues de ce genre a été adoptée par M. Lloyd pour le ventilateur qu'il avait présenté en 1851 à l'Exposition universelle comme jouissant de la propriété de marcher sans bruit, ce qui n'est à peu près vrai que jusqu'à des vitesses de 800 tours environ par minute.

106. Pompe à force centrifuge de M. Gwinne. — M. Gwinne, ingénieur américain, a présenté à l'Exposition de Londres, en

154 MACHINES ÉLÉVATOJRES

1851, une pompe à force centrifuge ayant un volant à ailettes qui porte seulement trois ailes planes, dont l'une B a une longueur égale à celle de son rayon, et dont les deux autres plus courtes dépassent d'une petite quantité l'ouverture d'aspiration centrale. Ces ailes sont contenues dans une enveloppe de forme lenticulaire qui tourne dans une autre enveloppe fixe semblable, laquelle sort d'une sorte de récipient dans lequel s'échappe et circule Peau aspirée par le volant. L'enveloppe extérieure communique d'un côté avec le tuyau d'ascension ou de refoulement.

Le tuyau d'aspiration est muni de deux clapets de pied pour maintenir la pompe amorcée. Un seul de ces clapets bien ajusté suffirait sans doute pour cet objet.

Un entonnoir muni d'un robinet est adapté au tuyau d'ascension pour amorcer la pompe (pl. IV, fig. 2 et 3).

Ces figures montrent la disposition de cette pompe et permettent de comprendre , sans autres explications , que quand le volant tourne à une vitesse convenable, il se produit vers son centre une aspiration et à sa circonférence un accroissement de pression que déterminent l'introduction de l'eau dans le volant et son refoulement dans le tuyau d'ascension.

Il est bon d'indiquer qu'il parait indispensable de ménager dans la partie supérieure de l'enveloppe un petit conduit qui permette à l'air, qui tend à s'y cantonner, de s'échapper dans le tuyau d'ascension. Sans cette précaution la pompe ne fournit pas d'eau.

Mais si l'on se reporte à ce que nous avons dit aux Notions générales, Ton comprendra facilement qu'à l'entrée de l'eau dans le volant il y a choc des palettes contre le liquide, et qu'en Réchappant l'eau possède inutilement une force vive absolue qui est détruite en grande partie avant son introduction dans le tuyau d'ascension. Enfin ce tuyau étant d'un diamètre beaucoup plus petit que le tuyau d'aspiration, l'eau y possède et conserve à sa sortie une vitesse assez considérable, qui lui est inutilement communiquée.

Il était donc facile de prévoir que cette machine serait, sous le rapport du rendement, très-inférieure à la pompe de M. Appold, dans la construction de laquelle les principes sont beaucoup mieux observés.

C'est ce qu'ont en effet montré les expériences suivantes exécutées sur la pompe exposée à Londres avec le même dynamomètre de rotation et les mêmes soins que celles qui ont été faites sur la pompe de M. Appold.