TURBINES VERSANT L EAD EN DESSOUS

309. Turbine Jonval. Perfeclionnéepar MM.Â.Kœclilin et bine Jonval est encore du système de celle de Burdin (SOS placée à la partie supérieure d'un cylindre en fonte rélréci t point où elle se trouve, de manière à l'envelopper exaclen laissant qu'un millimètre de jeu au plus. La parlie conteila ronne qui porte les directrices s'évase légèrement. A la partie et au-dessous du niveau d'aval, dont la variafîon est Indif cylindre vertical s'adapte sur un tuyau reclangulaire horiio d'une vanne qui permet de suspendre à volonté l'arrivée de T vanne est la seule qui permette de faire varier la dépense quantités.

La roue est ordinairement placée à une hauteur intermédi les niveaux d'amont et d'aval, de sorte que la pression de l'e aubes est due en partie à l'aspiration. Celte disposition per minuer la longueur de l'arbre de la roue.

Lorsque la dépense d'eau est variable, mais constante p certains laps de temps, on fixe à la couronne de la roue des c rateurs qui rétrécissent les canaux formés par les aubes. Pou gueur d'aubes de 0~,1154, mesurée suivant le rayon, les o d'une turbine ferment de O^jOCTi. On peut donc faire varier limites très éloiguées le débit de cette roue.

Ou a reconnu, par des expériences faites au Bouchet, par Morin, que l'effet ulile que rend cette roue est les 0,78 du tra* du moteur quand tous les orifices sont complètement ouvert) environ les 0,70 quand la moilié seulement des aubes sont j leurs obturateurs, et encore les 0,63 quand toutes les aubes nies de leurs obturateurs.

La vitesse h. l'extérieur de la roue, correspondantaumaximi est les 0,70 de la vitesse ^2^il due à la chute totale H, et p de 1/4 en plus ou en moins sans que le rendement soit sen diminué.

Les constructeurs admettent les proportions suivantes :

IS pour le nombre des aubes ;

1/16 du diamètre citérieuv D pour la plus courte distance de deux aul

1/BD pour la longueur des aubea et des canaux qu'elles forment, meaari

Connaissanl la dépense Q ou le diamtlie D, ou calcule l'autre de ces i] la relaUou suivante, dans laquelle H est la cbule totale :

V >Jz^

Pour de grandes dépenses d'eau, dans le but de diminuer D en général aux aubes une longueur égale à 6 ou 8 fois la p distance de dcus directrices consécutives à leur partie inférit

Les courbes directrices sont à peu près verticales à leur pi rieure, et elles font un angle d'environ 3i° avec l'horizon à 1

pnEUIÉRE FAItTIE.

ieure. Les aubes sont à peu près inclinées à70° sur l'horizon à leur e supérieure, et à 30' à leur partie inférieure, oportions de la turbine expérimentée au Bouchet !

Diamètre extérieur 0",810

I sans obturateur 0 ,120

Urgeor des augets j ^^^ obturateur 0 ,048

Nombre des augets IS

Nombre des dlreetricea 6

Plus courte dislauce ealre deai courbes directrices

k leur partie inférieure, prise surlaniHchine. , 0 ,112 Plus courte distance entre deux aubes couséculiïes,

à leur partie inférieure 0 ,0*0

SecUon ou orifice de la roue 0°i,ffI06

Aire de l'oriDce de la lanne de sortie 0 ,4971

La chule dispoaible a varié do 1",76 h l^jiO

0. Direra perfectionnements apportés anx tnrbines. Plusieurs ingérs se sont occupés de l'établissement des turbines, et quelques-uns

arrivés à des dispositions qui ont donné de bons résultats. . turbine de Kraft est de ce nombre ; elle verse l'eau en dessous me celle de Fontaine-Baronj, dont elle ditfère beaucoup plus dans détails que dans l'ensemble. M. Kraft a aussi établi des turbines )les pour obvier à de grandes variations de dépense d'eau, clapets, qui peuvent se rabattre sur toute la surface annulaire for-

par les arêtes supérieures des directrices, permettent de suppri-

& volonté le passage de l'eau par un plus ou moins grand nombre

canaux formés par les directrices, et par suite de modifier la puis-

:e de la roue.

!S expériences faites sur une turbine Kraft, établie à Chevroz, dans

oubs, ont donné un rendement de plus de 7S p. 100, à des vitesses

variables.

Charles Lombard a aussi donné une disposition de turbines ver-

l'eau en dessous. Des petites vannes partielles permettent de supler le passage de l'eau par le nombre voulu des canaux formés par lirectrices.

D. Girard et Cb. Calion ont apporté aux turbines versant l'eau en ous un perfectionnement qui ne manque ni d'originalité ni d'imance, et qui a fait donner au système la qualification A'hydroimatique.

;s ingénieurs, en foulant de l'air sous la turbine, y maintiennent 1 au niveau de la surface inférieure mobile, quoique dans le canal uite l'eau s'élève à un niveau suffisant pour noyer la roue. } cette disposition il résulte plusieurs avantages, dont le principal ]u'on peut n'ouvrir qu'un très petit nombre de vannes partielles, ar suite réduire considérablement le débit de la roue, sans que le )ort de l'effet utile au travail total soil sensiblement diminué. conçoit que si la roue tournait dans l'eau, ce rapport diminuerait iidérablement, puisque les résistances dues au niouvenient de la ; restent à peu près les mSmes, quel que soit le débit de cette roue.

TURBINES VEItSANT L EAU EH DESSOUS

Les aubes, les directrices et les vannettes sont à ti sées comme dans la turbine Fontaine (fig. 78); m rieure de la tige de chaque vannette se recourbe & i un galet qui pénètre dans une rainure venue dans plateau circulaire naobile autour de l'axe de la roui à deuK étages, qui se raccordent en deux points pi née; un étage correspond aux vannettes fermées, \i ouvertes, et l'on conçoit qu'en tournant le plateau dans l'autre, on puisse faire passer le bout courbé c à l'autre, et, par conséquent, ouvrir ou fermer succi bre que l'on veut de vannettes.

Des expériences, faites par Girard et Gallon sur i pneumatique établie à la papeterie d'Égreville, ont que le nombre des vannettes ouvertes a varié de 10 total 40, reflet de rhydropneumatisatîon a varié de

D'autres eipériences, faites sur une turbine hyd: blie dans une papeterie de Troyes, ont montré que nettes ouvertes ayant varié de 10 h. 32 sur le nor puissance de 9,35 à 22,08 chevaux, l'effet utile a été tion bien sensible.

Ces résultats permettent donc de ne pas trop di des turbines, et par suite d'obtenir une vitesse de rée. C'est même pour atteindre ce but que Girard ■ une turbine dans laquelle il n'y a qu'un certain n( divisées en deux groupes symétriques par rappor XJu papillon ou double secteur mobile autour de découvrir le nombre qu'on veut de canaux distrib chute amène l'eau dans une hache ou cylindre en se trouve la turbine. Le papillon est même préfi tiges pour les turbines ordinaires; sa largeur esl ferme que le nombre de canaux qu'exige la variatio

La turbine Girard et Gallon contenant autant de que d'aubes, la section normale des tuyaux adducie celle des orifices récepteurs; d'oii il résulte une veines liquides; ce qui est du meilleur effet dans pneumatique. De plus, les corps charriés s'arrêtent i d'oii on les retire plus facilement que s'ils étaient aubes.

En outre, il existe aussi une autre turbine du s^ les aubes sont munies d'une surépaisseur dans le L'angle de sortie et l'évasement de l'ambage sont manière que l'eau remplisse entièrement les cor peuvent marcher étant noyées, mais alors elles pen libre déviation.

Voici des données convenables qui résultent d'i dans l'établissement des turbines à libre déviation, ïements successifs.

ris

fa"

311. Tableau des proportions principales adoptées par Girard et Caïlon dans rétablissement des turbines à libre déviation et à vannages à soulèvements successifs,

!•' type, petite» chutes et grands volumes ; 2" type^ intermédiaires ; 3* type, fortes chutes et petits volumes, a = 16° à 17''; p = 20« à 21» (306).

Nombre minimum n= n' des courbes

fixes et mobiles

Écartement a=a' des courbes sur

la circonférence moyenne ....

Plus courte distance a sin a — e h,

l'introduction

Plus courte distance a'sinp — e' k

révacuation

Rapport maximum de / au diamètre

moyen

Rapport de /' à /

Hauteur de la couronne fixe ....

Hauteur h' de la couronne mobile ou

roue

o-.oes

40 ou mieux 48

40 ou mieux 52

O-ilO

Girard a fait établir une turbine hydropneumatique fonctionnant sur une charge de 0",45 à 0"^,60 et dépensant de 3000 à 5000 litres d'eau par seconde; son diamètre est de 3",50, et elle fait moyennement 20 tours par minute.

Une autre turbine établie par Girard, au Conservatoire des arts et métiers, a donné des résultats, certifiés par Morin et Tresca, qui se résument ainsi :

l** Pour des chutes qui ont varié de 4 à 12 mètres, et pour des dépenses d'eau de 4 à

15 litres par seconde, le rendement n'a jamais été inférieur à 0,65; 2*^ Ce rendement diminue avec l'ouverture de la vanne sans être jamais inférieur k0,71

quand la vanne est entièrement ouverte ; 3* Pour les chutes de 9 k iO mètres, le rendement s'est élevé à 0,76. Cette turbine a

fait 157 tours par minute sous la charge de 3'° ,88, et 360 sons celle de 12*°, 16.

Elle avait été calculée pour une chute de 50 mètres et un débit de 30 litres par

seconde.

312. Turbineft versant l'eau latéralement. Théoriquement, ces roues ne diffèrent des précédentes qu'en ce que : 1* l'eau y coule horizontalement pendant son action au lieu de descendre de la hauteur h/; 2» les roues étant immergées dans le canal d'aval, l'eau remplit complètement les canaux, lesquels n'ayant pas une section uniforme sur toute leur longueur, on ne peut plus supposer que la pression est constante pour les molécules fluides, et que par conséquent celles-ci se meuvent comme si elles étaient indépendantes les unes des autres.

Ces turbines fonctionnent quand elles ne sont pas noyées; mais pour qu'elles utilisent toute la chute disponible, elles doivent, comme cela a lieu ordinairement, l'être complètement. Elles ont l'avantage de fonctionner quand elles sont noyées à une profondeur quelconque, et elles conviennent à toutes les chutes.