‹ Expériences hydrauliques sur les lois de l'écoulement de l'eau à travers les orifices rectangulaires verticaux à grandes dimensions (volume 3)Chapitre 6 sur 86 · EXXJ^IUENCES · texte numérisé non relu

EXXJ^IUENCES

soit au-dessus , soit au*dessoas de la vaietir moyenne de ces hauteurs; ce qui confinne ia remarque déjà faite d^-dessus sur les erreurs inhérentes à ce mode d opérer. Mais, comme ici les différences sannullaient réciproquement sur ia- hau« teur totale de Téchellé de jauge, et quelles demeurèi-ént constamment au-dessous de y^ om'tv^ de fa hauteur oh* servée dans chaque cas , elles ne pouvaient acquérir d'în* fluence nuisible»

46. C'est au moyen de ces divers résultats et de la table particulière obtenue par' les premières opérations de cette année, et qui donne les vomîmes dé liquide relatifs à chaque centimètre d'élévation du nîreauy qu'a été^ dressée la table dé« finîtîve de jaugeage du grand bassin. Or, en comparant les chîflres de cette table, soit avec ceux^de la table de là pre* mière année (4 1)1 soit avec ceux que • donneraient des tables construites uniquement survies premières opérations de la seconde, on observe, \^ que les Hauteurs dû piveau'quî, dans la table définîtîve, rép<?ïtttent au% ^^8 et iiix premiers litres introduits dan$ la ja«ige, s'accordent sensible* ment avec les plus petites^ »d#si hauteurs observées directe-ment chaque année; i"" que^ fK)Ur l^$ mêmes hauteurs du niveau, la table définitive indique des volumes d'eau génér ralem^t plus considérables, que iès tables particulières, et d'autant pius grands que 'la hauteur relative aux p6B ou aux i I II premiers litres ésr^ dans ces tables, plus relevée par rapport à celle qu'indique la table définitive; 3"^ enfin, que la différence demeure comprise entrie 100 et i<îo litres pour la table de la première année,- et entre 1=3 et 85 litres pour toutes celles de là seconde. : * »

47» Malgré toute lai confiance qu'on pcnivaitiaccorder- à la table obtenue en dernrer Heuv on a pourtant* jugé à pî^opos, afin de lever toute espèce de doute sur l'exactitude des résultats relatifs à la dépense des divers orifices, de

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n'opérer» en 1828^ que sur <[es voiumes d'eau d'eimroit B.iiQ litres. On avait, soin!^ à chaque fois » d'évaluer:, par les. parties, proportiônneliés» ^t au moyen des nojmbres de la table définitive,, le volume qui pouvait . correspondre à la petite difi^ience qu'il y avait entre la hauljeur. obsservée et. les 3 5. centimètres qui, »dans cette table , répondent aux 8 1 10. litres; cette hauteur de 3 5 centimètres a d'ailleurs étç vérifiée î de.temps à autre, par des opérations ^contradic^ totres^ et de manière à être, certain de sa parfaite, exactitude^

Degré d'approximation obtenu dans le Jaugeage des dépensés des orifices; ^ emploi de petites jauges.

48* Nous avons vu précédemment (45) que, lors de la seconde année; rincertitudesur rrobservation des hauteurs du niveau de T^avit dans le ha^sin de ja^ge, dejneurait çompi^ise^ même pour Us ^parties basses» entre i et z millimètres^ et que, pour. ia: hauteur. relative ^ 81 10 litres, les variations n'allai^njt qu'à queiq^Qs r^ixièmqs de millimètre ; mais, en admettant ménië qu'on pût commettre une erreur de i milr iimètre sur les :^^q fniliiqiè^res, cQrrespondaAs aux 81 10 litres, çfi que nous , ne pensons paç, .il e;n ré^ultei'ait que, dans la mesure de^dép^n^es^ fournies; par Içs orifices où l'on a laissé, couler: un pfireilvpi^me /de. liquide, on se serais tronjpé au pl^s: de. yy^ sur la tonalité. ^ .

49. Quand il s'agissait de mesurer de petites dépenses d'eau,, on cessait de js^ servir rdu. grand .bassiq, attendu que l9Sch^npesd'jerr^4r;s>Aqçiiei)^ augmenta ^ soit qu'on eût laissé Teau s'^quler, d)siifS;Çf$. bassin., pendant un temps suffisamment long pour que le niveau atteignit ies 35 centimètres relatifs aux 81 10. litres,; soit qu'au contraire on y eût admi$ une quantité d'eau ' beaucoup moindre , afin de diminuer

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la durée de f écoulement. En général , on ne s'est servi du grand bassin où de la jauge de 8 1 1 o litres que pour ies expériences où la dépense des orifices s'élevait au-delà de 1 3 litres par seconde, de sorte que Técoulement durait au plus 10 mînutes; et, comme les plus fortes dépenses n'ont jamais atteint .150 litres par seconde, cette durée pour les 8 1 1 o litres a toujours été d'au moins 54 secondes, qu'il était facile d'évaluer avec une précision d'environ -y^r à l'aide du chronomètre à plumé de Bréguet, Pour les dépenses de 4 à 13 litres par seconde , on s'est servi d une jauge à part de la capacité de 870 litres; pour celles de i à 4 litres seulement, on s'est servi de capacités contenant 4oa k6oo litres; enfin, pour les dépenses de i litre et au-dessous par seconde, on a mis en usage une capacité plus petite encore, et cubant 200 litres seulement,

A cet effet, on a substitué au grand bassin l'un des euviers avec lesquels on avait opéré {44) son dernier étalonnage; ce cuvier, qui avait la forme d'un tronc de cône dont le fond occupait la petite base, fut établi dans l'intérieur même du bassin , et consolidé en haut et en bas par des traverses et écharpes, de manière à empêcher toute déformation sous les charges diverses de fluide qu'on y introduisait : c'est sur son fond qu'on fixait l'écrou à pattes servant à recevoir la tige graduée et la pointe dont il a été fait mention au n* 37, et à l'aide de laquelle on relevait la hauteur du niveau de l'eau introduite dans le cuvier, de la même manière que pour le grand bassin de jauge.

50. Pour la détermination des hauteurs occupées par les 870, 600, 400 et 200 litres ci-dessus, on s'est servi du décalitre-étalon (3^), et ies opérations ont été vérifiées différentes fois , notamment quand on plaçait ou déplaçait le cuvier; ce qui avait lieu au commencement et à la fin de chaque série distincte d'expériences. Ces hauteurs

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étant respectivement de 64S , 470, 324 et 170 millimètres, en nombres ronds » et la mise en contact de la pointe du curseur avec le niveau de Teau se faisant ici d une manière trèscommode, on a pu compter sur un degré de précision de -TT^^Tir ^^ moins, puisque les opérations mêmes du jau* geage du cuvier prouvent que les différences relatives à l'évaluation des hauteurs du niveau ne s'élevaient jamais au-delà de ^ millimètre.

5 I. Comme on se proposait, dans ia mesure des petites' dépenses , de n opérer qu'avec une hauteur de niveau ou capacité fixe, sans recourir à l'emploi de parties proportionnelles, on avait l'attention de n'introduire pour chaque expérience qu'un volume d'eau fort approchant de celui qui servait de jauge : ia pointe du curseur restait constamment à la position qui répondait à ce dernier volume, et Ton versait après coup dans le cuvier, ou l'on en retirait avec des vases-étalons, la quantité d'eau nécessaire pour que te nivieau atteignît exactement l'extrémité inférieure de cette pointe. Cette opération donnait directement et rigoureusement le volume effectif de la dépense, La durée des observations,^ soit avec le cuvier, soi^ avec le grand bassin, ne s'élevant jamais au-delà de lo^ et les pertes d'eau pour ce temps étant tout-à-fait insensibles, ou moindres que tttt ^^ volume versé, on a jugé à propos de n'en point tenir compte. D'ailleurs , d'âpre les précautions qui avaient été prises pour jauger ie cuvier, on devait s'attendre à obtenir, dans les expériences sur les fortes ou les faibles dépenses des orifices , des résultats absolument comparables; et c'est, en eflèt, ce dont on s'est assuré, chaque fois qu'on substituait ce cuvier au grand bassin ou réciproquement , en recueillant successivement dans l'un et dans l'autre la dépense qui, dans des temps égaux ou très-dîffèrens , se faisait par un même orifice et sous une même charge. L'orifice de 5 centimètres de hauteur sur 20 centimètres de

largeur, sow les charges de o°*,477 c*^ ^^ ^"» 2125 au-dessus du centre , a été choisi de préférence pour cette vérification , parce qu il fournit 1 eau en quantité convenable pour opérer avec exactitude, soit en faisant usage du cuvîer, soit en faisant usage du grand bassin. Les écarts des résultats déduits de ces deux manières de jauger les dépenses sont toujours demeurés compris dans les limites mêmes des anomalies relatives à un seul appareil. Aussi ces résultats, quoique obtenus à des époques souvent très-éloîgnées entre elles, ont-ils été rapportés indistinctement, et à la suite les uns des autres, dans le tableau des dépenses relatif à l'orifice de 5 centimètres dont il s'agît, (Voyez le n"* 1 10 de ce mémoire.)

Enfin Tétaionnage du même cuvier ayant été plusieurs fois répété dans le cours des expériences de 1828, il a servi de vérification pour la cote o"*,3 50 des 8 1 10 premiers litres du grand bassin.

52. Le jaugeage a absorbé une portion considérable du temps consacré aux diverses expériences de 1 827 et 1 828 ; mais nous ne pensons pas qu'on puisse nous reprocher d'avoir cherché à mettre dans ces opérations fondamentales une rigueur inaccoutumée, ni qu'on rq^cfe comme tout-à-fait superflues les discussions auxquelles nous venons de nous livrer , pour mettre les lecteurs en état d'apprécier la nature des difficultés que nous avons Rencontrées , et le degré rfexactitude qui a été atteint dans les résultats.

Si l'on nous demande d'ailleurs pourquoi nous n^avons point essayé d'établir le jaugeage du grand bassin à l'aide d'opérations purement géométriques , ne serait-ce que pour en comparer les résultats à ceux du jaugeage direct fait avec les étalons , nous répondrons qu'attendu les déformations et tassera ens éproirvés par les charpentes de ce bassin dans la première année de sa construction , les opérations géométriques dont il s'agit euasent été non moins délicates, non moins incer-

taînes, non moins pénibles, que celles dont nous venons de rendre compte; et que, si Ton s'est un peu exagéré, iors du jaugeage direct, Tinfluence de Tévaporation , de i'hygromé* tricîté des bois, des fuîtes deau à travers les joints, et des altérations accidentelles des formes du bassin que pouvait occasioner l'introduction de grandes masses de liquide, on nen a pas moins eu quelque raison de se tenir en garde, et de rejeter toute méthode qui ne permettrait pas d'en tenir compte dans les expériences sur les produits d'eau fournis par les divers orifices. Enfin on doit surtout considérer que ce jaugeage a eu pour avantage inappréciable d'exercer les aides , et de donner à l'observateur lui-même une habileté et une intelligence des moindres inconvéniens de l'appareil, qu'il n'eût acquises qu'aux dépens de l'exactitude dans les résultats essentiels.

5 3 . Au surplus, nous sommes loin de vouloir justifier toutes les dispositions adoptées; nous avons nous-mêmes signalé les défauts que l'expérience nous a fait connaître, et nous avons aussi indiqué (ip et 31) quelques-uns des moyens qu'il eût fallu mettre en usage pour que le jaugeage fût plus rigoureux et plus expéditîf Nous ajouterons qu'il eût surtout été essentiel de rendre plus commode l'observation des hauteurs du niveau de l'eau, dans le bassin de jauge, par le contact de la pointe ; méthode qui d'ailleurs nous paraît en elle -même offrir moins de chances d'erreurs que l'emploi des flotteurs , des tubes communicans, &c. Notamment on aurait pu diminuer à volonté l'amplitude des oscillations de l'eau dans le puits où se fcMit les observations (30), en rétrécissant convenablement la section du canal qui met l'eau de ce puits en communication avec celle du grand bassin de jauge, au moyen d'une petite vanne placée à son entrée (i), &c.

(i) Cette vanne a été construite depuis que ceci a été écrit; mais eilc n'a pas produit

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Mais il eût surtout été à propos de reculer en arrière les marches de ce puits, de manière à les éloigner de i'écheile de jauge (37), et à laisser entre elles et le canal de communication souterraine un espace suffisant pour y contenir à Taise l'observateur, qui aurait d'ailleurs été séparé des eaux du puits par une cloison étanche, élevée un peu au-dessus du niveau de ces eaux et formée de madriers qui , étant simplement adaptés dans des feuillures verticales, auraient pu être enlevés ou replacés selon que l'exigeaient les hauteurs du niveau à observer.

Dans les opérations des années suivantes , on ne manquera pas d'apporter ces légers perfectionnemens aux diverses parties des appareils, et plusieurs autres encore déjà mentionnés précédemment, ou dont il sera parlé un peu plus loin.

s II.

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