‹ Expériences hydrauliques sur les lois de l'écoulement de l'eau à travers les orifices rectangulaires verticaux à grandes dimensions (volume 3)Chapitre 1 sur 86 · M DCCC XXXII · texte numérisé non relu

M DCCC XXXII

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M. LE Commandant en chef de Técole d'application de* i'artiiierie et du génie témoigna» au commencement de i année 1827, aux auteurs de ces expériences, le désir que» pour l'instruction des élèves et pour Tavancement de la science» on reprît et continuât» pendant son séjour à cette école» les expériences hydraidiques entreprises autrefois à Mézières» avec tant de succès» par Bossut et Dubuat» deux hommes qu à des titres différens réclame le corps du génie» et qui» par la direction utile donnée à leurs travaux scientifiques, ont puissamment contribué» avec les Monge» les Coulomb» les Carnot» les Ferry» les Meunier» les Tin* seau» &c.» à jeter un vif éclat sur l'ancienne école de Mé«* zières^ où tant d'ingénieurs distingués puisèrent leur première instruction» et qui devint ensuite le berceau d'une autre école non moins célèbre» V École centraie dts Travaux publics 4 connue depuis sous le nom d'pcole Polytechnique.

Malgré les difficultés de toute espèce inhérentes à l'entreprise d'expériences hydrauliques en grand» et l'immensité du travail auquel il devenait nécessaire dé se livrer» nous acceptâmes avec, empressement» M. Lesbros et moi , la proposition de M. le généiai Sabatier» bien plus par la conviction intime de la grande utilité de la chose» que j>ar une confiance aveugle

dans nos propres forces. J'étais alors atteint d une maladie qui ne devait pas, de long-temp^» me permettre de prendre une part active dans ce qui condeme i exécution des expériences; M. Lesbros consentit à s'en charger exclusivement, ainsi que de la tenue des registres-journaux et des calculs que nécessitait févaiuation des produits d'eau et des vitesses théoriques, pour la détermination du coefficient de contraction et la formation des tables détaillées annexées à oes mémoires. Ma coopération se borna donc à diriger lensembie du travail, à vérifier ou contrôler talques opérations,, quelques dispositifs, et généralement à discuter, de concert avec mon camarade ^ les bases fondamentales , soit des calculs , soit des expériences^ soit des appareils, de manière à atteindre un degré d'exactitude convenable, et à imprimera l'objet des recherches une direction propre à éclairer tous lefi points que fiossut» Dubuat et les autres auteurs avaient laissés douteux, incomplets, ou qu'ils avaient traités sur une trop petite échelle et dans des circonstances trop éloignées de celles de la pratique. Je dois rappeler ici que M. Lesbros est le même ofiicier dont la coopération m'a été,si udle lors de mes expériences de 1 8^24 sur ia roue verticale a aubes courbes. Je me fais un piaisir de déclarer que, pour les recherches délicates et pénibles dont il sera fait ici mention, je ne pouvais m'associer un collaborateur plus zélé, ]>ius soigneux et plus capable. L*habileté qu'il a acquise dans les opérations de ce genre, ses coih naissances en hydraulique, et, par-dessus tout, son activité ifitfiitiga|>ie , son exactitude scrupuleuse dans les observations et les calculs» ont assuré le succès des diverses expériences « et doivent inspirer la plo^ gn^nde confiance dans les résulats.

Api^ cda. est -il bien nécessaire de dire quon doit à M; Lesbros plusieurs perfectionnemens dans ies appareils, d<s dispositifs ingénieux pour faciliter ies observations et atteindre un degré de précision convenable » en6n divers procédés de détail quil serait trop long d'énumérer, et tels .quiçn suggère i un esprit observateur la marche naturelle des expériences! Mais nous rie rendrions qu'imparfaitement justice au zèle et au talent de cet ingénieur^ ai nbus ne nous, empressions de déclarer qu il n'a pas moins fait pour rétablissement des formules et des tables d'interpolation qui constituent les conclusions de ce mémoire , et servent à représenter les résultats immédiats de lexpérience.

£n vertu de ces relations particulières qui ont subsisté entre M. Lesbros et moi» pendant toute la durée des expériences» en vertu.de la communication réciproque et constante de nos idéesi f ai dû presque partout, employer, dan^ la rédaction de ce travail, la première personne du pluriel, aiin que Téloge ou le biàme, s'il y a lieu^ nous appartinssent en commun; et» si d'ailleurs je me suis ici arrêté quelques instans à préciser la riature et f importance des services rendus par Mi Lesbros» ainsi que ses droits aux résultats de ces recherches» c'est afin que personne ne soit tepté» ou de mesupposer de$ vues étroites» qui ne sont pas dam mon caractère» ou d'attribuer à ma coor pération plus d'étendue et de mérite qu'elle n'en a effective-» ment. Je reprends maintenant ce qui concerne l'historique général des expériences.

Une pj^emièire note, rédigée par M. Lesbros de concert avec moi » fut adressée» dès juin 1827» au Ministre de. la^ guerre» par M. le général du génie Sabatier» afin d'en obtenir les fonds

néce$$aiyes à f exécution des appaireiis et des premières expériences. M. le iieutenant-généraï du génie vicomte Rogniat voulut bien, en sa qualité d'inspecteur - général du service central et de président du comité des fortifications » appuyer de toute son influence cette demande de crédit pour un objet dont 1 utilité générale est incontestable, et qui est surtout du plus haut intérêt pour ie service de l'ingénieur militaire , lequel comprend dans ses attributions une multitude d'établis semens, de travaux et de projets qui se rattachent à la science de l'hydraulique.

Une seconde note fut adressée au Ministre , dans les premiers mois de 1828, pour lui rendre compte des opérations de la campagne précédente, et de celles qu'il restait à entreprendre. Dans ces notes, on s'attacha surtout à faire ressortir les avantages qui peuvent résulter d'un semblable travail pour les difi^rentes branches des services publics. Comme il est essentiel de bien fixer le point de départ , nous avons jugé à propos de rapporter ici les passages de ces notes qui ont trait aux généralités de la science, et d'y ajouter tous les développemens et observations critiques propres à bien préciser l'état actuel de nos connaissances en hydraulique pratique, ie point de vue vers lequel nous avons spécialement dirigé nos recherches, les différentes précautions que nous avons mises en usage dans l'établissement des appareils et dans le mode d'opérer, enfin le degré d'exactitude que nous pensons avoir atteint dans les résultats.

M. le commandant de l'école d'application obtint, au mois d'août 1827, l'autorisation d'entreprendre les expériences, et les fonds nécessaires poiu* établir tous les appareils

et payer ia main-d'œuvre des ouvriers ou aides militaires qui devaient prendre part aux opérations de divers genres. La construction de ces appareils fut commencée dans ie mois dé septembre de la même année; et ce nest que danst les derniers jours du mois de novembre qu'il fut possible d'entamer une première série d'expériences , dont la continuation dut être renvoyée à l'année suivante » attendu l'avancement de la saison et les circonstances défavorables dans lesquelles on était contraint d'opérer.

Les expériences furent en effet reprises au mois d'août de 1828, à l'aide d'une nouvelle allocation de fonds faite par le Ministre de la guerre » et elles ont été continuées cette année (i82p) par M. le capitaine du génie Lesbros avec, une persévérance et un zèle d'autant plus dignes d'éloge , que la saison a été constamment mauvaise, et a mis sa patience et celle de ses aides aux phis dures épreuves. Les résultats de ces dernières expériences concernent d'ailleurs le cas particulier où loriiîce est prolongé extérieurement par un coursier ou canal découvert; il n'en sera rendu compte que dans le second mémoire, et après l'époque où les circonstances auront permis de compléter entièrement celles d'abord entreprises sur les orifices sans canal, mais disposés de diverses manières par rapport aux faces du réservoir.

Indépendamment des encotiragemens particuliers que nous devons au Gouvernement , ainsi qu'à MM. les généraux Rogniat et Sabatier,^ la reconnaissance nous fait epcore un^ devoir de déclarer que l'intérêt éclairé qu'ont bien voulu accorder à notre entreprise MM. Arago et Girard, membres de l'Académie des sciences, M. le lieutenant - colonel du

géme Bergère, m«mJ>re 4u jury d'examen de Vt^çole dapplîcation, M. Prost.» «i^olond directeur des fortifications, et M. Parnajon, ingénieur en chef à Metz, que cet intérêt, dis- je, a puissamnient contribué à assurer ie succès des nou*velles expériences, et à lever ks difficultés et pbsiacies de toute espèce qui auraient pu s opposer à leur étabiissemi^t ou (entraver leur marche. ^

Malheureusement, ces djfEcultés ne provenaient pas uniquement des causes matérielles et accidentelles qui accompagnent inévitablement toute recherche sévère des lois de la nature. J>ans ces premières année$, M, Lesbrps s'est vu souventprivé, par les exigences du service militaire, des hommes qu il avait péniblement formés à un genre d'opérations naturellement fort délicates, et qui demandent, pour la plupart, une intelligence des cho^^s et un amour de la précisipn qui ne s'acquièrent. qu'à la longue et par les avertissemens réitéra de l'expérience,

Sinshte d'autant plus sur ces entraves, qu'il est, pour ainsi dire, impossible, d'obtenir des résultats rigoureux et constans d'^icpériences souvent interrompues , ùStes au milieu de préoccupations xîtrangàres et dans des circonstances différentes. Les personnes habituées aux recherches de cette nature savent, en effet, combien il est important de pouvoir observer un même phénomène. dan§ toutes ses phases et dans des circonstances favorables, combien ces circonstances sont rares quand on esc forcé, d'opérer à l'air libre, et combien il en coûte ensuite de temps, de dégoûts et de peines, pour recommencer, sur de nouveaux frais , des observations prêtes À^se terminer , souvent sans espoir d'atteindn un égal degré d'exactitude.

Parmi les àideê qui ont ie plus contribué au succès des expériences , nou$ citerons particulièrement les sieûï$ Msmgcnnet, sergent au 3® régiment du génie, Grandidier» maître-ouvrier au méme^ régiment, Tun et l'autre partis , dès octobre 1 828 . pour l'expédition de Morée; enfin Pistre, ouvrier en bois de l'arsenal du génie. Le seirgent Mangonnet aétéprincipatement employé à régier ou relever les hauteurs du niveau de Teau dans le réservoir, à aider M. Lesbros dans le^ opération! relatives au lever des profils des veines fluides , &c. ; les sieurs Pîstre et Grandidier ont été chargés de toutes les autres fonctions moins délicates et de la réparation ou de l'ajustement, sur place, des diverses parties des appareils. L'intelligence de ces hommes, leur zèle, leur dévouement même, car il en feut beaucoup pour assujettir son esprit et son corps à des fonctions aussi minutieuses, sont dignes des plus grands éloges.

Nous avons aussi beaucoup à nous iouer des services qui nous ont été rendus, lors de l'établissement de l'appareil et du jaugeage du bassin destiné à recevoir les prbduits d'eau des orifices, par le garde du génie Schuster, employé à l'École d'application, le même qui a été chargé, en ( 8 26^ par M. Arago des observations météorologiques qui se font à cette école, et qui s'en acquitte avec tant de talent et de zèle. Malgré la multiplicité des obligations de son service, il a bien voulu, en 1827, avant que M. Lesbros eût pu former des aides habiles dans ce genre de service, l'aider dans les opérations relatives à plusieurs expériences, au lever des appareils et aux profils de la veine fluide, rapportés dans les planches annexées à ce mémoire.

Enfin , j'ajouterai que tous les appareils qui réclament un

certain degré d exactitude, ont été construits dans les ateliers de i'Écoie d'implication de l'artillerie et du génie par MM. Bodin et Faivre , sous la direction de MM. Aimé et Savart» dont la grande habileté et Je savoir, en tout ce qui concerne la confection des modèles et des instrumens de précision, se* rpnt , aux yeux de l'Académie des sciences , upe garantie 4xl soin et de ia' perfection apportés aux parties emportantes des appareils > et qui constituent la base essentielle de nos expériences^

MÉMOIRE

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