MOULINS A VENT

909. Moulins à vent La pression exercée par le vent contre une surface plane normale & la direction de son mouvement est, pour des vitesses inférieures & lo mètres par seconde,

P = 0,iidf».«r«, (a)

ou à peu près

HOUUNS A riHT.

p prflMkw eo kflogrtmiMi *, d poidt d'an laètra enbo et l'tir en mouTanMit) t surface de U plaque en mèirei carrés;

V Tîlesse du Teot en mètres par seconde, ou Titesse relalWe de choc de l'sir contre le disque si Tun el Tautre sont en moufement (/n<., 1356);

A=r — hauteur génératrice de la Titesse v [49}.

La première valeur de P fait voir que la pression crott dans un rapport plus grand que la surface choquée. D*après Borda, trois plaques, dont les surfaces étaient entre elles comme les nombres 1, 2,25 et 6,06, ont donné des pressions qui étaient entre elles comme les nombres i, 2,/i6 et 5,97 ; valeurs qui croissent à peu près comme les puissances 1,1 des surfaces (InL^ A83 et 485).

Lorsque le vent frappe une surface suivant un certain angle, la près-* sion qu'il exerce sur cette surface, dans la direction de son mouvement, est, d'après Hutton,

0,ll(fo*.*t?«(sin «■)*•»*«»•«• (6)

i angle qui fait la direction du Tent sTec la surface.

Les autres lettres ont les mêmes signiQcalions que dans le cas précédent.

SI Tangle i est droit , on a cos i = 0, sin i = 1, d'où (sini)*'»*"»» = 1, et la formule {b) n'est plus autre chose que la formule (a) ; ce qui devait être.

TABLEAU des pressions exercées par le vent à différentes vitesses contre une surface d'un mèire carré , cho^e directement , d'après la formule (a).

DESIGNATION DBS VBKT8.

Vent faible

Vent frais ou brise (Jtend bien les voiles). . Vent le plus conrenable aux moulins.. . • Bon frais (convenable pour la marche en i Grand frais (fait serrer les hautes voiles}.

Vent très-fort

Vent impétueux

Tempête • • . . .

Tempête Tioieute, • •«...«

Ouragan

Grand ouragan

viTssas

psr •Moadt.

t.OO

par mètr* «arré.

ao.47

Les résultats de oe tableau supposent la presif <» barométrique ég«ie & 0»,755 de mercure, et la température égale à 13*; eé <|tti âotuLe d = 1S231. Quand * =t t, on a èUMl #« » » 1.

PMMlftRB PAATTE.

Un vent dont la vitesse est inrérieure à U mètres par seconde n*6St pas suffisant pour qu'un moulin à vent puisse moudre le blé , et si la vitesse dépasse 8 mètres, on est obligé de commencera serrer les voilos.

D'après Smeaton , un moulin à vent donne le maximum d^elTet quand ses ailes sont des surfaces juches dont les génératrices, situées aux points obtenus en divisant la longueur de Taile en 6 parties égales, font avec Taxe de la roue ou la direction du vent les angles désignés dans le tableau suivant. (La génératrice n" 1 est celle qui se trouve au point de division le plus rapproché de l'axe : c'est en ce point que commence la voilure.)

rumAros dM

AlfCLKS

•tec raie.

ANGLKS

aTM le pian do ■ovTement des allés.

OBSUYATIOS.

q 1 BillM

^ (del'all*.

Les angleii de la seconde ei de la troi-

complémeDUlreB.

Une différence de quelques degrés avec les valeurs du tableau est sans influence sur l'effet produit.

La largeur de l'aile est ordinairement comprise entre le i/5 et le 1/6 de la longueur, et elle n'en doit jamais dépasser le 1/^

L*alle, au lieu d'être rectangulaire, a quelquefois la forme d'un trapèze, dont le côté parallèle situé à l'extrémité de l'aile est égal au 1/3 de la longueur de Taile et à 1,66 fois le côté parallèle intérieur ; le côté parallèle extérieur est divisé par Taxe de l'aile en deux parties, qui sont dans le rapport 5:3. L'un des grands côtés du trapèze est parallèle au bras de l'aile. 11 convient du reste de disposer les divers éléments de l'aile trapézoïdale en surface gauche, comme pour l'aile rectangulaire.

D'aprè» Smeaton, les ailes d'un moulin à vent étant bien airées, lorsqu'elles marchent sans charge, la vitesse de leur extrémité est égale à k fois celle du vent, et cette vitesse doit être égale à 2,5 ou 2,7 fois celle du vent pour que le moulin rende le maximum d'effet.

Smeaton conclut aussi de ses expériences que les charges sont à peu près proportionnelles aux carrés des vitesses du vent; ainsi les vitesses étant dans le rapport de 1 à 2, les charges ont crû dans celui de 1 à 3,75. De là , Il résulte que les effets produits sont à peu près dans le rapport des cubes des vitesses du vent ; è'est aussi ce que confirment les expériences de Smeaton, dans lesquelles les vitesses étant dans le rapport de 1 à 2, les effeto ont été dans celui de i à 7,02.

L*effet djnamique en kilogrammètres par secoade d'un moulin à vent est assez bien représenté par Texpresslon

nsn

M coefBcieiil qoi est égal i 0,05 d'aprèt det eipériences rapportées par Smealon , oà l'oo aralt S = 0b«-,2607; des expérienoet faites par Coulomb, sur un grand moulin à Tent construit aux eofiroos de Lille, ont donné n=0,03. Dans les eas ordinaires de la pratique. Il eontiendra d'adopter cette dernière Taleur de », en ne considérant toutefois les résultats fournis par la foraale que comme des approximations ;

S tturface des quatre ailes en mètres carrés;

V vitesse do Tent en mètres par seconde.

L'expression de Teffet utile rendu par un moulin à vent est la même que pour celui rendu par une roue pendante (188) ; la dilTérence ne con* slste que dans la valeur du coefficient numérique.

JHmetuiont deê partiet princip€tlea tTun moutin à vetU.

Equarrissage de l'arbre 0",50 à 0",60

Inclinaison de Tarbre i rborlion 40* â45<*

Longueur des ailes, mesurée depuis l'axe de rotation. 10 4 42 mètres.

Ëquarrissage des axes des ailes près de l'arbre. ... - 0",30 Esppcement des petits barreaux implantés dana l'axe de

l'aile et sur lesquels on étend les Toiles 0",40

Surface ordinaire de chaque aile. 20 métrés carrés.

Dans plusieurs localités , on rencontre des moulins à vent de 2» 3 , et même k paires de meules pour moudre le blé, avec tous les appareils de nettoyage et de blutage.

M. Herpin a fait établir dans le département de Tlndre un moulin à vent de trois paires de meules de différents diamètreS , et disposé pour faire fonctionner une scie circulaire et une huilerie , et à côté , sous un hangar, une machine à battre.

M. Berpiu a fait remplacer la voilure ordinaire , qui était difficile & manœuvrer, par la voilure en planches mobiles du système Berton.

Hauteur du centre de rotation des ailes au-dessus du sol 44"*,SO

Diamètre au bas de la tour, qui est octogonale et formée par S poteaux en bois de 42"^ de hauteur reposant sur des dés en pierre

de 4» de hauteur 8",00

Diamètre de la tour, au sommet des poteaux 5">,50

DlsUnee du centre de rotation â l'extrémité des ailes 40»,00

Longueur des planches formant Toilores. • 8»y00

Chaque voilure est composée de il planches en sapin de O-'yOi d'é* paisseur, 0",25 la largeur, et 8" de longueur, qui peuvent se rapprocher plus ou moins, à la manière des deux branches de la règle pa^ rallèle du dessinateur, de manière à former un parallélograniine plus ou moins large. Les ailes sont planes et ont une largeur qui peut varier

239 PREVrftH PAKTIE.

de 2* à 9»,M. Le plan des ailes ftilt an angle d*en?iron 18* avee le plan du mouvement Les meules et aeeessoires marchent le plus eonvenablement quand la yolée , ayant toute sa voilure , fait 11 à 12 tours par minute, ce qui correspond à une vitesse d'environ 5 à 6 mètres par seconde pour le vent.

La construction de ce moulin est revenue à 19600 fr.

M. Herpin estime que Ton peut moudre et bluter au moins 12500 hectolitres de blé par année; mais, exploité pour son compte par des gens qui prennent plus ou moins ses intérêts, le produit n'a guère dépassé 2000 hectolitres.

100 kilogrammes de blé froment de deuxième qualité, pesant 72 kilognunmes rhectolltre» ont donné, dans une expérience faite par M. Herpin :

Farine plus ou molai blanebe 73^,600

Farine blae. 6 ,800

Recoupes ( ,S00

Sons 45 ,700

Déebet 0 ,700

ToUl 400 ,000

S 10. Travail d^un moulin à vent appliqué à une huilerie ou^eirvployé . à la mouture du blé , et travail des moulins à blé ordinaires. Les expériences de Coulomb, citées au n° précédent, ont été faites sur un moulin à vent faisant marcher les pilons d'une huilerie. Les cames sont m<»itées sur Tarbre du moulin ; elles communiquent dfa^eetement le mouvement à 5 pilons pesant chacun 510 kilogrammes destinés à broyer la graine de colsa , et à deux autres pesant chacun 250 kilog. destinés à serrer et dess^rer les coins qui séparent, par compression, rhulle de la gangue. Il n'y a Jamais qu'un de ces derniers plions qui marche à la fois; mais les 6 autres fonctionnent simultanément quand le vent le permet L'élévation verticale des plions est de 0«,û9, et chacun de ceux mis en mouvement s'élève deux fois par tour du moulin.

TJBLSJU de$ résidtatt fournit par iroh expériences de Coulomb,

Timss Dc TBinr

HOKBEB DE T00R8

POIDS ËLKVÉ À 0".49

par IMV.

SFrKT OTILE

A la vitesse de <l»,50 , on marche avec toutes les votles sans que la

KOVLUfS A ITBMT. S39

maobliie 8e fatigue; maia pvwé oefcte limite , on eommenoe à-eargoer

les voiles.

Veiïet utile en cbevanx-vapear transmis par Tarbre da moulin dans la troisième expérience est , en négligeant les frottements et leis chocs

des pilons (96) , -r^ = 7,9 chevaux, La surface utile de chaque

aile ayant 10 mètres de longueur sur i"*,95 de largeur, ce qui fait 78 mètres carrés pour les k ailes, la surface de voilure est donc de iO mètres carrés environ par force de cheval. Dans la deuxième expérience, cette surface était de kO mètres carrés environ.

Un releyé du travail de plusieurs années a fait voir que chaque moulin fabrique moyennement /iOOOO kilogr. d'huile par an. Le travail transmis aux pilons par 100 kilogr. d*huile fabriqués étant de 1/iOOO à 15 000 grandes unités dynamiques (3/i}, en admettant avec Coulomb que les frottements et les chocs des pilons absorbent le 1/6 environ du travail transmis à ces pilons. Il en résulte que la fabrication seule de 100 kilog. d^huile exige moyennement 12 000 grandes unités dynamiques. M. Morin rapporte que les meules d*un moulin à huile pesant 8000 kilog., Tarbrç vertical faisait 6 tours par minute, le poids de graine chargé à chaque rechange de 10' était de 25 kilog., le poids de la graine broyée en un jour était de 1500 kilog., et la quantité d'huile fabriquée en 12 heures , 600 kilog. Le travail transmis par Tarbre moteur étant de 205 kilogrammètres par seconde, il en résulte que, par ce procédé, la fabrication de 100 kilog. d'huile n'absorbe que 1476 grandes unités dynamiques , c'est-à-dire le 1/10 environ de celui absorbé par remploi des pilons.

D'après Coulomb, on peut admettre que le travail annuel d'un moulin à vent n'est que le 1/3 environ de celui qu'il produirait en marchant d'une manière continue dans les conditions les plus favorable», c'est à-dire sous l'action d'un vent de 6^,50 à 7 mètres de vitesse par seconde.

Coulomb ayant soumis à l'expérience un moulin à blé dont la maole faisait 5 tours pour une révolution des allais , il a reconnu que le monvement ne commençait à avoir lieu que quand la vitesse du vent atteignait à mètre», et que cette vitesse ayant atteint 6',80 , les ailes faî* salent de 11 à 12 tours par minute, et la quantité de blé moulu sans être bluté était de 400 à 4Ô0 kilpg. à l'heure*

Hachette rapporte que dans un moulin deGorbell, mû par une roue à aubes transttettant 1391 grandes unités dynamiques par heure, la HMUle ayant 2 mètres de diamètre, et faisant 97 révolutions par minute, la quantité de farine brute (son et forlne méhiiigés) produite a été de Saa kil. eo une heure 15 minutes. Ce résultai prouve que Coulomb » dû sa tromper dans TévaluatioB du blé moulu par un moulin à veat*

240 PREHIÈEB PARTIS.

D68 résultats de Hachette, il résulte que la mouture à la grosse de 100 kilog. de blé absorbe 825 grandes unités dynamiques.

M. d^Aubuisson conclut , des résultats obtenus par différents observateurs , que la force que doit transmettre Tarbre d*une roue hydraulique commandant un moulin est au moins de 3 chexaux par hectolitre de blé de 75 kilog. à moudre par heure; c'est 1080 grandes unités dynamiques par 100 kilog. de blé.

Les meules le plus généralement adoptées aujourd'hui en France , dans les moulins à Tanglaise, ont 1",30 de diamètre et 0*,27 d'épaisseur ; elles sont percées à leur centre d'un trou de 0",27 à 0^33 de diamètre « appelé œillardL La profondeur des rayons n'est pas de plus de 5 à 6 millimètres; ils sont formés en plan incliné , afin de présenter d'un côté une arête tranchante qui coupe les grains de blé , pour en faciliter le broiement complet. On a généralement reconnu qu'une vitesse de 110 à 120 révolutions par minute était convenable pour des meules de 1",30; au-dessus « on a à craindre réchauffement de la farine.

Dans les usines bien organisées des environs de Paris , rapportent MM. Cartier et Armengaud, les meules del",30 de diamètre» faisant 115 à 120 révolutions par minute, ne moulent en moyenne que 15 à 16 hectolitres de blé en 2/i heures, en produisant, il est vrai, de 60 à 63 pour 100 de cette farine première si recherchée par la boulangerie parisienne. La force nécessaire par paire de meules dans ces conditions, y compris nettoyage et blutage, est de deux chevaux et demi (le produit est moyennement de 20 à 22 kilog. par force de cheval et par heure). Ainsi , pour une puissance effective de 15 chevaux, on établira 6 paires de meules, y compris celle qui peut être en rhabillage, et cette opération s'effectuant à peu près régulièrement tous les 5, 6 ou 7 Jours au plus, sur les 6 paires, il y en aura doue presque constamment une d'arrêtée. Un bon meunier s'arrange du reste pour que cette opération soit bien et promptement exécutée, et autant que possible pendant le jour.

Dans un grand nombre de localités , comme Lyon et Dijon , on rapproche moins les meules qu'à Paris; elles produisent plus de rondes ou de secondes que de premières; on leur fait alors moudre 2& à 25 hectolitres de blé en 2A heures, et même plus, et chaque paire de meules absorbe la force de 3 chevaux (le produit est de 25 à 26 kilogrammes par force de cheval et par heure).

Pour les manutentions militaires, les meules travaillant encore moins rapprochées , et le nettoyage et le blutage étant moins parfaits , chaque paire moud de 30 à 32 hectolitres en 24 heures et exige une puissance effective de 3 chevaux et demi ( le produit correspond à 28 ou 30 kilog. par force de cheval et par heure).

Dans les moulins des États-Unis d'Amérique, les meules ont généralement 1",50 de diamètre , font 100 tours par minute, et, d'après les

«OUIINS A. VKNT« 2i4

observatioas d^Éyans, la quantité de blé moulue est de 1,76 hectolitre par heure , et la force du moteur de 3 chevaux par hectolitre.

Dans un moulin à l'anglaise des environs de Paris, le relevé d*UD0 iDoatare de 3520 setiers de blé pesant ensemble i!il7/i52 kilog, a donné les résultats suivants :

Farines, 4'« et 2* qaalité 0,790

Cribluret 0,007

inoet direnei. ^ 0,248

Décbeu, éraporatioDftybalajiirM. ............ 0,035

Toto». •. .' 1,000

Aujourd'hui , les constructeurs livrent le mécanisme d*un moulin tout posé, avec la roue hydraulique, maiâ sahâ aucun frais de transport, pour 45O0 à 5000 fr. par paire de meules.