H' + RH
3° Le volumè d'eau Q à dépenser en 1" pour produire le mouvement et l'entretenir par la formule
0=Qi H' + RH ; 4° Le diamètre du luyau d'ascension parla formule
iy = 3,32 y/Q'; 5 W Le diamètre du tuyau conducteur par la formule
D = 2,104 v/"UT
6° La longueur à donner au tuyau conducteur par la formule
quand le tuyau d'ascension, dont la longueur est exprimée par L sera vertical ou à peu près ou par la formule
L=L'-f 0,628-jp
quand le tuyau d'ascension sera notablement plus long: que lu h tuteur d'ascension.
La boîle à soupape devra se rapprocher de la forme (tig. b, n° 127) à contours arrondis, de manière à éviter autant que possible les effets de la contraction dans les changements de direction que doit prendre le liquide.
L'orifice des soupapes d'arrêt devra présenterau liquide un pissagedont l'aire, déduction faite des effets de la contraction soit au moins égale à l'aire de la section transversale du tuyau conducteur.
La course de la soupape sera calculée de manière que le passage libre à son pourtour, soit aussi égal à la section du tuyau conducteur, en tenant compte des effets de la contraction.
Pour les béliers de dimensions ordinaires, dont le tuyau conducteur n'aura pas plus de 0"\20 de diamètre, on préférera les soupapes à plaques aux soupapes à clapet. L'usage de ces dernières sera réservé pour les grands béliers.
Les soupapes d'arrêt et d'ascension, ainsi que le réservoir d'air, seront aussi rapprochés que possible.
L'aire de l'orifice de la soupape d'ascension qui débouche dans le réservoir d'air, doit aussi être égale à celle delà section transversale du tuyau conducteur.
La capacité du réservoir d'air doit être à peu près égale au volume d'eau à élever par minute.
Il peut être utile d'ajouter à la tète du bélier, un petit réservoir d'air, muni d'une soupape à air, pour alténuer l'ébranlement produit par le choc de la soupape d'arrêt et faciliter le renouvellement de l'air du réservoir principal.
1 43 1 . Bélier hydraulique appelé bypsydre, de MM. Amiral et
Courbebaisse. — L'on reproche en général aux béliers hydrauliques du système de Montgolfîer, de donner lieu à des chocs et à des ébranlements qui fatiguent l'appareil et s'opposent en général à ce qu'on l'applique à élever des volumes d'eau un peu considérables. L'on a vu cependant au n° 125, qu'un bélier de ce système, établi près de Senlis, pouvait débiter plus de 33 litres en 1", et l'on sait que beaucoup de ces appareils existent depuis fort longtemps sans exiger de fréquentes réparations.
Quoi qu'il en soit, plusieurs ingénieurs se sont proposé de modifier la disposition adoptée par Montgolfîer, tout en conservant le principe sur lequel le bélier est fondé. De ce nombre sont MM. Andral et Courbebaisse, ingénieurs des ponts et chaussées, qui ont présenté à l'exposition universelle de 1855, sous le nom d'Hypsydre irrigaleur, un bélier hydraulique de grande dimension.
L'appareil qui est représenté pl. V, fig. 6, se compose d'un tuyau à section rectangulaire formant le corps du bélier et ayant dans le sens transversal une section rectangulaire de 0 m ,40 horizontalement et de 0 o, ,20 perpendiculairement à son fond, qui est incliné à l'horizon, disposition qui ne semble pas nécessaire. Le corps est terminé par un autre tuyau à section rectangulaire évasé vers son extrémité, ayant l m ,50 de longueur, et qu'on nomme le tuyau de fuite.
A l'origine de ce dernier tuyau est placée une soupape d'arrêt ou de déviation que l'action du courant qui s'établit dans le tuyau d'arrivée principal oblige à s'abaisser et à former obstacle à l'écoulement du liquide. Cette soupape tourne autour d'un axe horizontal C, qui se prolonge au dehors du corps et qui est terminé par un bras de levier sur lequel agit un ressort en caoutchouc vulcanisé bb (fig. 7). Ce ressort cède à l'action prépondérante du courant d'eau quand il a acquis sa plus grande vitesse, mais il tend à relever et relève effectivement la soupape, lorsque la vitesse de l'eau dans le corps du bélier diminue au delà d'une certaine limite ou s'éteint tout à fait.
Lorsque la soupape d'arrêt CC est ainsi fermée, le liquide dévié dans son mouvement agit sur la valve DD' mobile autour d'un axe liorizuut.il D et la soulève. Celte valve creuse, formée d'une feuille de cuivre étampé, recouvre un orifice rectangulaire de 0 ra ,80 sur l m ,00, et permet en s'élevant à feau de passer dans le réservoir d'air F placé immédiatement au-dessus et de là dans le tuyau d'ascension G, qui n'a que O m ,l 15 de diamètre ou 0 m i,0104 de section, ce qui paraît trop peu, puisqu'il en résulte que le liquide élevé y prend inutilement une vitesse égale à 7 à 8 fois celle qu'il a dans le corps du bélier.
L'arbre de la valve se prolonge au dehors du corps du bélier et porte à chacune de ses extrémités un bras de levier sur lequel agit un ressort en caoutchouc vulcanisé, qui se tend quand la valve s'élève sous l'action impulsive de l'eau, et qui tend à la rabattre sur son siège, dès que la force vive du liquide affluent est éteinte par la résistance de l'air du réservoir et par celle de la colonne d'ascension.
L'air nécessaire à l'action du réservoir est renouvelé par un petit tuyau qui débouche en a en aval de la vanne CC.
D'après cette description et ce que l'on a dit plus haut du jeu des béliers hydrauliques ordinaires, l'on conçoit facilement comment l'hypsydre fonctionne.
L'emploi de soupapes ou valves légères n'ayant à peu près que la solidité strictement suffisante, et qui sont ramenées sur leur siège par l'action de ressorts en caoutchouc, la précaution de garnir les sièges des soupapes de cuir ou de caoutchouc vulcanisé, atténuent l'intensité des chocs et les ébranlements généraux encore très-sensibles cependant de l'appareil, ce qui permet de lui donner des dimensions correspondantes au débit de volumes d'eau considérables.
182. Résultats d'expériences. — Le bélier hydraulique dont nous venons d'indiquer les proportions principales a été essayé au Conservatoire des arts et métiers ; mais nous devons dire tout d'abord que les localités et les moyens dont nous
disposions ne nous ont pas permis de l'installer d'une manière tout à fait convenable. Le tuyau d'arrivée n'avait qu'une longueur de 5 n, ,30, insuffisante pour que le liquide pût, à chaque oscillation de la soupape, y acquérir la vitesse convenable. L'on ne devra donc pas s'étonner que le rendement observé ait été très-inférieur à celui des béliers ordinaires.
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