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O.dftO
OUfICIB. iOS
Loraque Ul hanteiw de ToFifioe dépasse 0^»,30, on peut prendre pour coefficients de la dépense ceux de la hauteur û>^,âft.
Les coefficients du tableau précédent §*appliquent à un orifice de forme quelconque, sans angle rentrant , pourvu que la plus petite dlmeQsion de Toriflcq sQit li^ bauteiif du tableau, et Us a^^pUQuefit fiux oriûoeei noyée pomme k ceux qui débouchent à Pair lil»«; milei^ent, dans ce ddrQier cas, la hauteur génératrice est la dlf élance deq oiveaqi: de reau ft^wl^ssus ^ à»nx fupes de rorifiiie (136) i nM on »
141. Contraction incomplète. Lorsqu'une partie du contour de Torîflce fait prolongement aux parois du vase, la contraction est supprimée sur cette partie, et, par suite, elle est incomplète. Dans ce cas, d'après les expériences de Bidone, on a :
1** Pour les orifices rectangulaire?,
^ Four les orifices circulaires,
Ar=Ai ^1 + 0.1279 -V
A' po^iîAQl de 1» d^pflpie ââmt 1« tu de It e(mtn«iiQii intovRlèia ;
k coemcjent de 1^ dépenae <}««> !• cm (le )f op;itr9cf| p|i p9i)(pliÛ(B \ tê T^^r ^i ^ celle
indiquée an Ubleau du n<» 4 40 ; n portion du contour de l'orlfloe sur laquelle la oontracUon est supprimée; p périaAtM toul de Foriflee.
Jpplicaiion. Quel est le volume d'eau qui s'écoule en une seconde par un onfifie rectangulaire de 0f?,20 de iavgeuv et.OV),lû de hauteur, la charge au-dessus de Taréte supérieure de Torifice, mesurée en nn point où l'eau ^ stagnante, ét^nt 0^,95, et 1| çpf^ff^tion de la veine étant complète?
Faisant A; = 0,616, ^:= 0,30X0,10 et J^»0,05 + 0,05 r=: 1,00 dans la fonnule da n^ 188, on a
Q = 0,615 X MO X 0,10 V^9 X 0,806 8 X i =: 0»* <>%545.
Si la contraction de la veine était snpprfmée sur ui| oAté» ti par exemple l'MAtd jnfértoore de Tonâoe était dans le prolongement du fond d9 ré«Mnroir» d||i9 l'^nplioatlon pfféftédent^ }l ftMidjrait faire
PUOnftftB PARTIE.
11 est évident que si Ton avait calculé la dépense 0"^*~*95ii5 pour le cas précédent, on aurait pour ce dernier cas
149. Lorsque V orifice est prolongé à Pintérieur du vase par un tuyau assez court pour que V écoulement n^ait pas lieu à gueule-hée (135) , ce que Ton reconnaît à la simple vue, le coefficient de la dépense est, d'après les expériences de Borda et celles de Bldone, k = 0,50.
On voit que cette disposition , que Ton rencontre quelquefois dans les appareils hydrauliques et dans les jets d*eau, est très-désavantageuse à la dépense.
145. La largeur de Vorifi^ce paraît avoir quelque influence sur la dépense. Quoique Ton ait peu d'expériences à cet égard, on peut admettre, pour un orifice de l'",50 de largeur, avec des charges sur le sommet variant de 0">,05 à 0%20 et une contraction complète, les valeurs suivantes du coefficient de la dépense :
Hauteur de rx)riflce.
coefficient A. . . .
Ôao
144. Vanne d^écluse. Pour une vanne d'écluse, dont le seuil est en général très-rapproché du fond du radier d'amont, le coefficient de la dépense est 0,625, que la vanne soit ou non noyée sur les deux faces.
Application. Quelle est la dépense par seconde d'une vanne de 1"',20 de largeur et de 0">,20 de levée, la charge sur le centre de l'orifice étant 2»,50?
Le tableau du v!" 134 donnant 7*,003 pour vitesse d'écoulement, la dépense est
i4tf. Orifices voisins. Pour deux vannes très-rapprochées, comme celles des portes busquées d'une écluse à sas, on prenait pour coefficient de la dépense 0,55; mais des expériences faites par M. Gastel ont démontré que le voisinage de deux ou de trois orifices ne change pas le coefficient de la dépense; il conviendra donc, comme dans le cas précédent, de le faire égal & 0,625.
146. Vannes inclinées. Pour des vannes inclinées, comme celles des roues à la Poncelet, dont la face inférieure et les deux faces latérales sont dans le prolongement des parois du réservoir, on a A; = 0,76 pour une inclinaison de 1 de base sur 2 de hauteur, et A; = 0,80 pour une inclinaison de 1 de base sur 1 de hauteur. La section s de la vanne (138)
ORIPICBS.
se prend ^le au produit de la iargeur par la liauteor de Touvertui e, cette hauteur étant mesurée verticalement et non suivant rinclinaison de la vanne. (Pour la charge à prendre dans le cas des roues h la Poncelet» consulter ce genre de roues.)
147. Orifices en déversoir. Pour les orifices en déversoir, la dépense effective est donnée par la formule
Q = ALH V^-
Q Tolooie d'ean écoulé par eeoonde;
k coefficient de la dèpenie ; d'après MH. Poaeelet et Lesbroe , dans les cas ordinaires d'application , k = 0,406 ;
L largeur du déversoir ;
H hauteur du niveau de l'eau au-dessus du seuil du déversoir ; cette hauteur se mesure en un point où le dénivellement ne se tait plus sentir, Cest-i-dire i '3 OQ 4 mètres en amont du déversoir.
TABLEAU det valettn de k pour différetUeê htmUurt H , cf après MM. Poncelet et Leihros.
(L'orifice avait 0".20 de largeur; il éuit placé i 0".54 du fond et i 4 ",74 eoTiron de chacune des parois verticales ; ses bords étaient i arêtes vives.)
Valeurs de H. . .
oTo4
âos
Ôm
Valeurs de ft. . .
Le coefficient moyen 0,i!i05'devient ^^hbZ environ , quand le déversoir a la même largeur que le canal d*arri vée, et que la profondeur de celui-ci n*excède pas quatre fois la charge sur le seuil du déversoir.
148. H étant la hauteur du niveau de Teau dans le réservoir au-dessus du seuil du déversoir, et h Tépaisseur de la lame d'eau, mesurée sur l'arête intérieure du seuil môme du déversoir, on a H = 1,1 78A quand la largeur du déversoir est les A/5 de celle du réservoir, et H=i,2ôA quand ces deux largeurs sont égales. Ces rapports servent à calculer H quand on ne peut déterminer sa valeur par Texpérience, ce qui arrive, par exemple, quand le canal est couvert en amont du déversoir.
i-fô. Fcnw un déversoir formé par la vanne inclinée d'une roue de côté, ayant la même largeur que le canal d' arrivée ^ et arrondie à sa partie supérieure^ cas qui se présente souvent dans la pratique, et qui n'a pas été suifleamment étudié, M. Morin rapporte les résultats suivants, obtenus au Bouchot La vanne avait 2",017 de largeur et 0^08 d'épaisseur; elle était inclinée à 65*; son bord supérieur était à vive arête du côté d'amont et arrondi du côté d'avaL
PRBMlIniS PiBTIE.
Valeur» de H. .
CoefflcieDt h. .
Pour les petites c])arges, Teau mouillait et suivait la surface de la vanne, au lieu que pour les plus fortes, la veine fluide se détachait complètement; c'est ce qui explique la grfM^de variatlou de k^
Il conviendrait d'étendre ces expérienoas» qui fourniraient ùm résultats très-utiles pour la pratiqué.
1<$0, Déversoirs incomplets. Il peut arriver que Teau ait en aval du déversoir un niveau supérieur au seuil de ce déversoir. Pans ce cas, on calcule approximativement la dépense en considérant rorifice du déversoir comme composé de deux parties : Tune supérieure au niveau de Teau en av^ . et dont 00 calcule le débit çomipe pour ^n c^éversoir dont la charge est égale à la profondeur du ci^ial d'arrivée, c'est-à-dire en faisant k = 0,/iÂd (1Â7); l'autre inférieure & ce niveau, et dont la dépense se calcule comme celle d'un orifice noyé sur les deux faces, en prenant pour charge la différence des niveaux de l'eau en amont et en aval du déversoir (140).
l^i. Orifices en dévermr prolongés d'un coursier peu incliné. Dans ce cas, les charges étant toujours mesuiées en un point où le dénivellemeqt QO se fait plus sentir, on pçut; prendre pour coeffici^at de la dépense les valeurs suivantes :
Charge! tur le seuU du 44Tenoir, .
valeurs du coefficient h
oTâo
o.so
o.se
oTo3 0.93
i 53. Orifices circulaires garnis d'ajutages cylindriques de mhne dûir mètre. Dans ce cas, il résulte des expériences faites par Eytelweia ftvec une série de tubes de 0»,036 de diamètre, que le coefficient de la dépense (139) varie avec le rapport dé la longueur dq l'jijutage k ^on diamètre, et qu'il est respectivement pour les rapportai
4 et aa-des80UB, S 4 S, 43, 34, 36, 48, 60^ 0,63, 0.83, O.W, 0.78, 0.68, 0.63. 0.6^
itfS. Orifices circulaires garnis dqjviages coniquefi convergente 9 c'est-à-dire d'ajutages dont le diamètre va en diminuant à partir dâ 1^ paroi du vase. Dans ce cas, on prend pour section de l'orifice celle de t'extrémité de l'ajutage, et pour charge génératrio^» la nbmP9 wr \^
tCOULBMINT M L'KAU.
aotieûe cotte evtrtaïUé. M. Gastel, en opértnl mxvûB» ajntageB dont iA iiuyiiaïf é^it égale h S,a fois la diamètre & Textudmité , a trouvé poar 0oe£lciep( de la dépensa (139) et pour ooefficient de la vitesse 133 et i35}. las fésoltata da tableaa suivant, qui varient, comme on le voit, avec Tangle de convergence que font entre elles les généva-r oiflo» de Tajutage,
S 5ft
4e ta
coaT6rg»iiM.
coirpiaum de 14
«lépeuM.
Les résultats de ce tableau ont été obtenus avec une série d'ajutages dcmt le diamètre à Textrémité était 0^015 5. Une autre série dont le diamètre était 0",090 a donné des résultats de si peu supérieurs à ces pnemleis, que Ton peut supposer que la différence provient d'une légère erreur dans révalnation des diamètres.
Ces expériences» qui ont été faites sous des charges qui ont varié de 0*^2iS à 3*,030, prouvent que les coefficients de la dépense et de la vitesse sont indépendants de la charge. .
iS4. 4Mag€s œniqves ditergenU. Le tableau suivant donne les résultats obtenus par Venturi , en opérant sous une charge constante de 0",88. Les tubes portaient à leur extrémité adaptée au v^se une ejnboudiure convergent^ à peu près de la forme de la veine contractée. Cette embouchure avait 0^,0406 de diamètre près du vase, et 0™,Q338 au point d*où ses génératrices commençaient à diverger.
ÂMGLSS
CQEFnciEirrs
VORGOIICRS
AJIGtES
COSmCIENTS
tetjatofcs.
dB dlTerseat».
deUdépeaie.
dw ajntacsf.
de diTergoDoe.
de la dépense.
O.ill
Venturi conclut de ses expériences que la dépense est maximum qua^d
PREMlfeRK PÂBTIB.
la longueur de Tajutage est égale à 9 fois le diamètre de la plus petite base, et que l'angle de divergence que font entre elles les génératrices est de 5"* 6'. Avec ces proporlions, dit Fauteur, la dépense est égale b. %à fois la dépense du mèrae oriflce en mince paroi, ou à l,/k6 fois la dépense théorique.
i66. Orifices accompagnés â^un coursier. Bossut et, plus tard, MM. Poncelet et Lesbros , ont constaté que la présence d^un coursier plus ou moins incliné n'a pas une influence sensible sur la dépense d*une vanne, si la hauteur génératrice n'est pas au-dessous de
O'^.ôO i O'^.eo pour des orifices de 0".45 A O-.SO de hauteur, 0-.30 i 0".40 Id. 0-.40 id.
0".20 id. 0».05 et au-desious, id.
Pour des charges inférieures, le coursier a une légère influence sur la dépense, et, dans ces cas, qui ne se présentent presque jamais dans la pratique, on peut considérer les valeurs du tableau suivant comme des coefficients moyens pour les dispositions ordinaires de coursiers.
