EAU

RAPPORT

des

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d'èléfttion

élevée

de l'effet aUle à

sources.

PISIODS.

en U bearM.

de l'eau.

6B S4 heares.

reffei dÉp«iisé.

m.Cttb.

m. cub.

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Le diamètre du tuyau de chute de la première machine de ce tableau est de 0",162. La course du piston est de i'',95, et il s'élève et s'abaisse environ sept fois par minute.

Dans les machines établies plus récemment dans tes mines de Hongrie, du Hartz, etc., Teffet utile est plus considérable que ne Tindique le tableau précédent, et il paraîtrait que des machines établies à Freyberg, en Saxe, ont donné un effet utile égal à 0,70 PH, et même 0,75 PH quand les pompes mues par les machines travaillaient avec toute Teau qu'elles pouvaient contenir.

On est porté à supposer que les deux énormes machines construites à Huelgoat, par M. Juocker, produiront ce dernier effet utile quand elles fonctionneront sous la charge que l'on doit atteindre. Quand la quantité d'eau à élever n'était que de 29,9 litres par seconde pour les deux machines, et la hauteur d'élévation 179 mètres, l'effet utile n'était que de 0,/i5PH. Les dimensions ont été déterminées pour élever 30 litres d'eau , par seconde et par machine, à une hauteur, de 230 mètres; conditions dans lesquelles se trouveront les machines quand les travaux souterrains seront arrivés à la profondeur qu'ils doivent atteindre.

La chute motrice étant de 60 mètres, on présume que la dépense d^eau sera de 160 à 175 litres par seconde pour élever les 30 litres à 230 mètres, d'où il résulterait un effet utile de 0,72 à 0,66 PH. M. Juncker compte sur une dépense de 178 litres d'eau et un effet utile de 0,65 PH.

Ces deux machines, établies à 110 mètres environ au-dessous de la surface du sol, élèveront l'eau d'un seul jet à 230 mètres de hauteur, sans aucun intermédiaire, ni levier, ni engrenage (page 224). Le piston soupape qui permet à l'eau d'arriver sur le piston moteur est disposé de manière qu'au commencement et à la fin de la course de ce dernier, l'eau n'arrive qu'avec une très-faible vitesse, ce qui évite tout changement de direction brusque et toute secousse ; aussi ces énormes machines exécutent-elles leurs grands mouvements sans le moindre bruit

lucanns a Alstkr Veau. 217

Les cylindres de ces machines sont en fonte et ouverts par le haut ; ils ont l''«03 de diamètre et 2*«75 de hauteur. Le piston est en bronse , avec une simple garniture en cuir ; sa course est de 2",30 , et il en exécute jusqu'à 5,5 par minute. La tige de pompe est fixée directement au piston moteur; elle traverse le fond du cylindre, et elle descend Jusqu'au fond du puits où elle s'adapte directement au piston de la pompe. Afin de faire en partie équilibre au poids de 16000 kilogr. environ de la tige de pompe, on a imaginé de placer le cylindre moteur à 1& mètres au-dessous de la galerie d'écoulement des eaux ; ce qui oblige d'élever l'eau, après son action sous le piston moteur, à ik mètres de hauteur; c'est la tige qui, en descendant, produit ce travail. Cette disposition porte à 7 II mètres la hauteur du tuyau de chute , qui pouvait n'être que de 60 mètres , hauteur de chute motrice. Les tuyaux de chute et d'évacuation ont 0^,38 de diamètre, le corps de pompe a 0*,/i55t et la colonne d'ascension 0",275.

i9S. Bélier hydnmlique. Cette machine, fig. 38, imaginée par Monfgolfier en 1797, se compose des parties suivantes :

AB corpt de bélier; U établit la commuoicatiOD entre le réierïoir alimentaire , ou le

tuyau de chute Al , et la partie opérante de la machine; 0 Moupape éTarrét , plus dense que l'eau ; D clapet iTeueetuion , qui est respeciirenieat hnaé ou ouvert , quand la soupape C

est ourerteou ferraée; la partie qui porte la soupape C et le dapet D s'appelle tête du bélier ; E nuUelas éTair destiné i diminuer les fortes secousses de l'eau contre la lèto du

bélier; p réservoir d^air desUné à rendre régulière rasoention de Peau ; a iuifautFoêcenêioH; n clapet aspirateur s'ouTrant du dehors au dedans, et destiné i fonrnir^ i chaque

ocMip de bélier, une certaine quantité d'air au matelas B et au réservoir F, qui,

sans cette précaution , en seraient promptement privés.

La soupape C étant abaissée, l'eau tend à s'écouler par l'orifice ouvert avec une vitesse due à la hauteur de l'eau dans le réservoir alimentaire ; mais cette soupape étant d'un poids convenable , eUe est entraînée par le courant , et elle vient s'appliquer sur son siège , de manière à fermer passage à l'eau, qui , en vertu de sa vitesse acquise, réagit contre les parois de l'appareil, ouvre le clapet D, pénètre dans le réservoir F, et de là dans le tuyau d'ascension , où elle s'élève à un niveau supérieur à celui du réservoir alimentaire. Bientôt la vitesse que possédait l'eau est détruite* le clapet D se referme , la soupape C s'abaisse , et une nouvelle période recommence sans interruption. Dès que l'eau a réagi sur la tète du bélier après la fermeture de la soupape C, en vertu de l'élasticité d^ matelas E et des parois de l'appareil , il sç produit un retour d'eau ve^

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2t8 niUUÈEI PAETJB.

la source» qui diminue la pression au point de permettre au clapet B de s*ouvrir et de laisser entrer une certaine quantité d'air dans rappareii.

Quelquefois la soupape G et le clapet D sont remplacés par des boulets creux dont le poids est double de celui de Teau qu^ils déplacent. Dans ce cas , afin de ne pas gêner la circulation de Teau dans Tappareil, on place le boulet d^arrêt sur le prolongement de AB, au delà de la position du boulet d'ascension. On a soin de garnir de cuir ou de toile goudronnée les orifices que ces boulets doivent fermer.

Un bélier construit par M. Montgolfier fils, à Mello , auprès de Gfermont-sur-Oise, est muni de 7 boulets ou soupapes d'arrêt de O'^M de diamètre, dont les sièges sont sur une même platine en fonte; le boulet ou clapet d'ascension a aussi OnifO/» de diamètre. Le corps de bélier est en fonte et pèse iZi50 kilogrammes; la tête du bélier seule pèse 200 kilogrammes. L'épaisseur des tuyaux est de 0<",01û. La capacité du réservoir à air n'est que de 6 litres. Ce bélier bat 60 coups à la minute, (Consulter le tableau suivant )

Jusqu'à présent, la théorie n'a' pu donner une expression satisfaisante de l'équilibre dynamique de cette machine, dans laquelle il se passe des réactions qu'on ne peut analyser. La pratique môme n*a donné que des résultats trop discordants pour permettre d'établir une formule générale « d'une exactitude suffisante, établissant les relations qui doivent exister entre les dimensions des différentes parties du bélier, ainsi que le rapport de l'effet utile à l'effet dépensé. Cependant, d'après les résultats d'expériences faites par Eytelw^ein sur deux béliers de différentes grandeurs. M* d'Aubuisson a conclu la formule pratique

pA = i,20P(H— 0.2v/hÂ).

p poids d'eta élevé ;

h hauteur d'élévation ;

P poids d'eau dépensé;

H hauteur de chute.

Dans ses expériences, Eytelweln a reconnu :

4** Qu'une grande longueur de corps de bélier était avantageuse à l'effet; que jamais

cette longueur ne devait être moindre que les 3/4 de la hauteur à laquelle on

élève l'eau, et que son diamètre est convenablement donné par l'expression

4 -"^ Vq ) Û ^lant le volume d'eau dépensé par seconde ; V* Que le diamètre du tuyau d'asceniion pouvtlt être moitié de celui du corps de

bélier ; 3° Que le réservoir à air était indispensable, et que sa capacité, qui ne paraissait pas

avoir une grande influence sur l'efTct, était égale à celle du tuyau d'ascension; 4* Que les deux soupapes devaient être très-rapprochées Vune de l'autre, et que celle

d'arrêt pouvait être indifféremment placée eo amont ou en aval du résenroir

â air; 5<* Qu'il était essentiel que l'ouverture de la soupape d'arrêt ne fût pas moindre que

la section du corps de bélier; mais qu'elle pouvait lui être égale ou un peu

supérieure ; •« Qoo reOisi Mrtit diadimé par le poidi du baiuni l'tt aseédâit nae cerUiae Uvlt».

MACHIHBS ▲ tUTIR L^XAU.

Quand le plas grand dos béliers soumis à rex(>6rience par Eytelwein a été reconon disposé de la manière la plas avantageuse , le corps du bélier avait i3'»,83 de longueur et a",0667 de diamètre, et l'aire de la soupape d'arrêt était de 0"-«-,002/ï. La disposition du bélier était celle indiquée fig. 38.

Des expériences d'Ëytelwein , il résulte que le rapport de Teffet utile à Teffet dépensé est d'autant plus grand que la hauteur d'élévation est plus petite par rapport à celle de chute ; ainsi, pour une chute de 3'',06G, et une hauteur d'élévation de 8",0i7, ce rapport a été de 0,90, valeur plus considérable que pour toute autre machine; an lieu que la chute étant de 0°',601, et la hauteur d'élévation de li'^yTS, ce rapport n'a plus été que de 0,181.

TABLRdV dm propartionê 4ê diffénnU bélier», H eu rûppori de f effet utile à Veffet dépensé.