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142. Conséquences des résultats précédents. — L'on voit par les résultats de ces expériences que la présence du réservoir d'air doit être regardée comme indispensable pour la bonne marche des béliers hydrauliques, et que quand il n'y en a pas l'appareil peut môme , dans certains cas , ne pas fonctionner du tout.
Eytelwein pense que la capacité du réservoir d'air doit être égale ou un peu supérieure à celle du tuyau d'ascension.
La présence et la proportion de ce réservoir ne paraissent pas d'ailleurs avoir d'influence sur le nombre des battements de la soupape d'arrêt quand le bélier fonclionne.
Quelques constructeurs et en particulier, M\l. Easton et Amos, en Angleterre, disposent dans la têle du bélier, entre les soupapes d'arrêt et d'ascension, un autre réservoir d'air F (pl. V, fig. 4) au-dessous duquel est une soupape à air qui s'ouvre quand la soupape d'ascension s'abaisse, et au moyen de laquelle l'air s'inlroiîuit dans ce petit réservoir et sous la soupape d'ascension pour passer dans le grand.
L'effet de ce second réservoir doit être principalement d'atténuer le choc de la soupape d'arrêt à plaque adoptée par ces constructeurs. Nous ne possédons pas d'expériences propres à faire apprécier l'avantage de ce dispositif.
145. Influence de la longueur du tuyau conducteur sur le rendement. — En décrivant au n° 127 les effets des mouvements alternatifs qui se produisent dans l'appareil qui nous occupe, nous avons montré comment par la réaction du fluide contenu dans le réservoir d'air et du retour de haut en bas de la colonne d'ascension, le liquide contenu dans le tuyau conducteur est, à chaque battement, refoulé vers le réservoir et forcé de rétrograder, ce qui permet à la soupape d'arrêt de retomber de nouveau, et même à l'air de rentrer dans le tuyau conducteur.
Cet effet, qui est inhérent et indispensable au jeu de la machine est d'autant plus sensible, on le conçoit facilement,
que la longueur du tuyau comlin teur ou la masse d'eau à faire rétrograder est moi us considérable, par rapport à celle de la colonne d'ascension, et d'une autre part l'on comprend aussi que ce mouvement rétrograde, donnant lieu à une consommation de travail moteur, il doit être nécessaire de ne pas le rendre trop rapide en employant un tuyau conducteur trop court et de le renfermer au contraire dans des limites convenables que l'expérience seule peut indiquer.
La longueur du tuyau conducteur doit donc évidemment être proportionnée à celle du tuyau d'ascension, qui est d'ailleurs le plus souvent, à très-peu près, la hauteur môme d'élévation.
En résumé, s'il convient que le tuyau conducteur ait une certaine longueur, il faut aussi qu'elle soit limitée à peu près à ce qui est nécessaire. Il y a d'ailleurs, sous le rapport du rendement de la machine, moins d'inconvénient à employer un tuyau conducteur trop court qu'à le faire trop long. Si, dans le premier cas, ce rendement est un diminué , le volume d'eau élevé augmente dans une certaine proportion.
Eytelwein a conclu de ses expériences que la longueur L
du tuyau conducteur pouvait être prise égale à celle L' du
tuyau d'ascension augmentée du double de la valeur du rap-
port jj. Mais cette règle empyrique qui conduit à la relation
ir
L = î/-f- 2 . -jj ne saurait être exacte, et ne peut être applicable que quand on se sert du pied du Rhin pour mesure
linéaire, puisque L et V sont des longueurs et que ^ n'est
qu'un rapport; elle doit être modifiée.
En observant en effet que dans cette formule empyrique L
; devant être exprimé en pieds du Rhin, et le produit Z +
étant aussi en pieds du Rhin pour la traduire en mesures métriques, il suffit donc d'en multiplier tous les termes par
0"\314, valeur du pied du Rhin en mètres. Elle devient alors
[>X0 tn ï 314 = L> i X0«\314 + 2X0 n ',3UX jj-
LX0 m ,314 = L, et L'X 0 ,n ,314 = V sont les nombres de mètres équivalents aux nombres L et L' de pieds du Rhin,
et 8X 0 m ,314 X-.7 sera aussi un nombre de mètres.
La formule d'Eytclwcin en mesures métriques revient donc à
% L, = W-f-0-,628 X jp
• Comme le plus souvent le tuyau d'ascension est vertical et que V diffère très -peu de IV, celte formule revient à
Ll=Ll .( 1+ M) ;
ce qui montre que pour une valeur donnée H de la chute, la formule d'Eytelwcin conduirait à établir pour le rapport des longueurs Li et LY la relation
In* 0 m ,628
c'est-à-dire une valeur constante indépendante du rapport r
En réunissant dans le tableau suivant les résultats des exil'
périenecs faites avec des valeurs croissantes du rapport ^
et en les groupant dans chaque cas, autant que possible, dans l'ordre des rapports de la longueur des tuyaux conducteurs à celle du tuyau d'ascension, j'ai cherché à mettre en évidence l'influence de ce dernier rapport sur le rendement et à faciliter le moyen de reconnaître la proportion qu'il pouvait convenir d'adopter dans tous les différents cas.
■ ■oc
HAUTECR*
de chute.
BAl'TECRS
d'ascension H*.
RAPPORT
do ce»
hauteur*
If
RAPPORT
de la
longueur du tuyau condurteur à celle du tuyau
RfftDENEST
