CALCULS DES DIVERSES ROUES HYDRAULIQUES
Roues pendantes. On appelle ainsi les roues établies sur les cours d’eau, sans aucun barrage (fig. 128).
On suppose, dans ce système de roues qui sont ordinairement placées sur les flancs des bateaux-moulins, que l’eau agisse sur une seule aube verticale, fuyant, devant le liquide.
On détermine l’effet utile d’une roue pendante par la formule F = 81,5 x AV( V— v)v, dans laquelle F représente le produit du poids qui serait soulevé à la circonférence moyenne de la roue, par sa vitesse ou chemin parcouru dans 1 seconde, A la surface de la partie immergée de l’aube verticale, V la vitesse du courant à
la surface, v la vitesse du milieu de la partie immergée de l’aube verticale.
Exemple : Quel est l’effet utile d’une roue pendante dans les conditions suivantes : A — 2 mt H0 , V = 1“50 , v = l m 10.
F / =81,5x2 m< ?10xl m 50(l m 50 — l n, 10)l m 10=112 kin 470.
OU
ich.vap.49.
Tel serait l’effet pratique de chacune des roues, et, s’il y en a deux, leur puissance serait de 3 chevaux environ.
Dans ce système de roues , la hauteur des aubes ne doit pas être moindre que 0 m 33, ni plus grande que le 1/4 du rayon de la roue; leur écartement à la circonférence extérieure est égal à leur hauteur.
La vitesse, au centre des aubes de la roue, égale moyennement les 0,4 de celle de l’eau à la surface du courant.
En représentant par L la largeur des aubes et par h leur hauteur, on arrive à la formule suivante tirée de la première :
Exemple : Déterminer la largeur des aubes d’une roue pendante dans les conditions suivantes : la roue doit transmettre une quantité de travail F de 350 kilogrammètres, la hauteur A = 0 B 6, la vitesse V du courant à la surface = 2 B 5 , la vitesse v au centre des aubes = 0,4 x 2“5 = 1“.
— Le calcul de l'effet utile des divers systèmes de roues à palettes planes et courbes, des roues de côté ou à augets, et des roues horizontales dites turbines, peut se déduire de la force absolue du cours d’eau, que l’on modifie par un coefficient ou multiplicateur variable suivant le cas.
Ainsi, en représentant par F la force absolue d’un cours d’eau, par D le volume d’eau dépensée en mètres cubes par seconde , et par H la hauteur totale de la chute mesurée en mètres, on a la formule F = 10001)11, c’est-à-dire que la force totale d’un cours d’eau s’obtient en multipliant le poids de l'eau qu’il dépense par la chute totale.
Exemple : Déterminer la force totale d’un cours d’eau dont la dépense est de 0 ,nc 8 par seconde, avec une chute de 4 mètres, mesurée verticalement du niveau supérieur du réservoir au niveau inférieur.
F = 1000 x 0 mc 8 x 4 m = 3200 kilogrammètres.
Le kilogram mètre, qui provient de la multiplication d’un kilogramme par un mètre, représente l’unité de travail.
75 kilogrammètres représentent généralement la force d’un cheval-vapeur,
Dans l’expression précédente, la force totale du cours d’eau serait donnée en chevaux - vapeur en divisant
QiJQQkm
1000 DH par 75; alors - — = 42 ch -C6, puissance théorique du cours d’eau.
— La plupart des établissements hydrauliques possè-
dent un barrage artificiel destiné à élever la chute de l'eau et à augmenter considérablement la force naturelle du cours d'eau. '
En effet, supposons une rivière dont la dépense par seconde soit de 6 mètres cubes d’eau, et dont la vitesse soit aussi par seconde de 0”85.
La quantité de travail disponible de ce cours d’eau
due à sa force vive sera exprimée par 2 x 9 ai x = 220 km ou 2 ch -933.
Supposons que l’on établisse un barrage qui , à l’endroit de l’usine, élève le niveau de l’eau pour lui donner une chute de 2 mètres; alors la quantité de travail disponible pour un poids d’eau de 0000 k. tombant d’une hauteur de chute de 2 mètres sera G000 k x 2 m = 12000 km
ou 160 chevaux.
Ainsi la puissance du cours d’eau, par l’établissement du barrage, est devenue cinquante-cinq fois plus forte que dans le cas où l’on utilise simplement la vitesse de
l’eau dans son lit naturel.
Boues à palettes planes. L’effet utile de ces roues dépend de leur établissement.
1° S’il s’agit d’une roue à aubes planes placée dans un coursier mal exécuté, où les aubes aient un jeu d’environ 0”04 à 0"05 en tous sens (fig. 129), avec une vanne verticale placée très-loin de la roue, l’effet utile n’est que 0,15 à 0,20 du travail absolu , et se détermine moyennement par la formule F' = 200 D H.
Exemple : Déterminer l’effet pratique ou réel d’une roue placée dans les conditions précédentes , dont la dé-
pense calculée d’après les formules posées = 0 mc 38 par seconde, en supposant une chute totale de l m 5.
Effet utile F = 200 x 0 mc 38 x l m 5 = 114 km ou
= l ch vap 52 , tandis que la force absolue du cours
d’eau = 1000 x 0 mc 38 x l m 5 = 570 kra ou 7 chva P-6.
2° Si les aubes de la roue à palettes précédente ont un jeu qui ne dépasse pas 0"03 dans le coursier, l’effet utile s’élève moyennement à 0,30 de l’effet moteur, et la formule devient alors F = 300 D H.
Ainsi, dans les conditions de dépense et de chute données dans l’exemple précédent, l’efTet utile de la môme roue serait F = 300 x 0 ,IU- 38 X l ra 5 = 171 kni ou 2cti.vap.2Q.
3° Lorsque la roue à palettes planes est emboîtée exactement sur une partie de la chute par un coursier concentrique à la roue, et que l’orifice de vanne est incliné près de la roue (fig. 130), l’effet utile devient les 0,40 de l’effet théorique, et la formule devient F = 400 D II.
La roue à palettes précédente aurait alors pour effet pratique F = 400x0 mc 38xl ra 5 = 228 k,n ou 3 chevauxvapeur.
4° Si l’eau est prise très-près du niveau supérieur dans le réservoir, le coefficient change et s’élève à 0,50 ; la formule pratique serait donc F=500xDH, et donnerait pour l’effet utile F = 500 x 0,38 X 1,5 = 285 km ou
3ch. vap.g.
Ces résultats différents, obtenus suivant l’établisse-
ment des roues à palettes placées sur un même cours d’eau, témoignent assez des soins que l’on doit apporter à la construction du coursier et du vannage ; en effet, nous voyons que la même roue, dans les mêmes conditions de dépense et de chute, possède successivement une puissance de l ch - t *p- 52 , 2 chvs P-20, 3 ch va P-, et 3 e1 '- va P-8.
5° Enfin, lorsque la roue à palettes planes est parfaitement établie, qu’elle reçoit l’eau vers la hauteur de son axe et en déversoir, que ie coursier qui l’emboitc jusqu’au sommet de la chute est bien concentrique à la roue, avec le seul jeu strictement nécessaire au passage des palettes (fig. 131), alors l’effet utile est sensiblement augmenté et peut moyennement s’estimer les 0,75 de l’effet moteur, et la formule F = 730 DH.
Application. Quel est l’effet utile d’une roue à aubes planes, établie dans les conditions précédentes, en supposant une dépense de l rac 20par seconde et une hauteur - de chute = 2 m 475"?
F = 750 X 1,20 X 2,475 = 2227 km ou 28 <* -^p-92.
Dimensions principales des roues de côté à aubes planes et à coursier circulaire.
Largeur de la roue. Cette dimension dans une roue hydraulique de ce système, et lorsque l’orifice est formé par une vanne en déversoir , doit être calculée pour effectuer la dépense d’eau avec des épaisseurs de lames d’eau de 0"20 à 0“25.
Or, en admettant une dépense moyenne de 1300 litres
par seconde , et une épaisseur d’eau de 0-24, on peut voir dans la table T qu’à cette hauteur d’orifice correspond une dépense de 211 litres par seconde pour un orifice d’un mètre de large ; donc la largeur à donner à l’orifice et à la roue est 1300 :2U = 6“16.
Diamètre de la roue. La grandeur d’une roue hydraulique de ce genre dépend de la chute; le rayon pour des chutes de 2 à 3 mètres doit égaler au moins la hauteur moyenne de la chute, augmentée de deux fois l’épaisseur de la lame d’eau.
Ainsi , en supposant la chute limitée à 2“575 et la lame d’eau à 0“24,
Le rayon serait de 2“575 -f- 2 X 0,24 = 3 a 05, et le diamètre de la roue aurait 6“10.
Vitesse de la roue. On doit moyennement donner à la roue une vitesse égale à moitié de celle due à l’épaisseur de la lame d’eau ; or, comme dans la table T, la vitesse qui correspond à une ouverture de 0“24 = 2“17 ; il résulte que la vitesse à la circonférence extérieure de la roue doit être de 1“10 à peu près.
Par suite, on déterminerait le nombre de tours que la roue doit faire dans une minute par la formule
60 x v n 2ir x R
ou
60 x l ra 10.
Telle est la vitesse de la roue motrice; on calcule alors la transmission des engrenages pour donner une vitesse de 120 tours par minute aux meules de 1"30 de diamètre , employées dans le système de mouture américaine.
Nombre d'aubes. L’écartement des aubes sur la circonférence extérieure de la roue doit être moyennement de0”32;en divisant doncla circonférence de laxoue par
cet écartement le quotient sera de rr-^r- = 60 aubes.
Si l’on compare cet écartement 0 ra 32 des aubes à l’épaisseur 0 m 24 de la lame d’eau , le rapport indique que cette distance des aubes doit, pour éviter le crachement de l’eau et les secousses qui en sont la conséquence, être d’environ 1/4 et même 1/3 en sus de la hauteur de l’orifice.
Volume ou capacité de chaque aube. La capacité renfermée entre. 2 aubes consécutives, le courrier et les murs latéraux, doit égaler le double du volume d’eau dépensée.
En divisant la vitesse l m î 0 à la circonférence extérieure de la roue par 0,32 écartement entre deux aubes, le quotient 3,43 exprime le nombre d’aubes contenues dans cet espace ; puis en divisant la dépense totale 13U0 litres en l seconde par ce nombre d’aubes , le l m c 300
quotient -g-— ou 0” ° 379 exprime le volume d’eau
contenu dans chaque aube ou auget pendant la marche de la roue ; mais la capacité de l’auget, devant être double, sera de 0 mo 758.
Profondeur des aubes. Cette profondeur s’obtient en multipliant la largeur 6 m 16 de la roue par la distance 0“32 de deux aubes consécutives, soit l ra< >97,puis en divisant le volume 0“ • 758 d’une aube par cette surface l ra( i97. Ainsi la profondeur de chaque aube égale
0 m c758:l ra( ï97 = 0 m 38V. Cette hauteur doit être augmentée d’un sixième environ à cause des rétrécissements. Ces roues conviennent surtout aux chutes de l m 30à2“50, et peuvent marcher à des vitesses différentes sans nuire au maximum d’effet utile.
Détails de construction (1).
Coursier circulaire. Le coursier dont la courbe intérieure doit être dressée parfaitement concentrique à la roue, à l’aide d’un faux arbre ou mieux de l’arbre même de la roue hydraulique, peut être établi en moellons ou en briques, et même en bois au moyen de madriers cintrés placés de distance en distance et sur lesquels on fixe les planches qui forment la surface courbe du coursier ; mais la construction la plus solide est en maçonnerie de pierres de taille solidement assises sur un massif en moëllons avec mortier de chaux hydraulique et ciment romain.
Il est essentiel de garantir cette maçonnerie en amont par un lit de terre glaise ou d’argile étendue d’eau pour empêcher les infiltrations.
Roue. Une roue dans les conditions ci-desssus , c’està-dire avec un diamètre de 6“iO , et une largeur de 6 mètres 16 , se compose de cinq croisillons répartis à égale distance sur la largeur de la roue et portant cha- •
(1) Voir la Publication Industrielle des machines, outils et appareils les plus perfectionnés et les plus récents, employés dans les différentes branches de l’industrie française et étrangère, par M. Armengaud aîné, ingénieurprofesseur au Conservatoire royal des arts et métiers.
cun 8 bras. Ces croisillons sont fortement fixés sur l’arbre par des coins. Chaque couronne comporte 8 jantes ou segments assemblés entre deux bras , et traversées par autant de saillies ou bracons que la roue doit recevoir d’aubes.
Aubes. Les aubes, au lieu d’exister sur toute la profondeur, sont établies avec des contre-aubes inclinées ; ces dernières, placées au fond, forment environ un angle de 45 degrés avec le plan des aubes sur lequel elles s’appuient, et à peu près le môme avec les secondes contreaubes , qui alors sont cylindriques, puisqu’elles s’ap- . pliquent contre le pourtour extérieur des couronnes. On évite par cette disposition le choc produit par la chute de l’eau , qui en sortant de l’orifice tend à se projeter le long de l’aube et frapper la contre-aube cylindrique qui lui est perpendiculaire.
Roues à augets.
Les roues à augets approchent beaucoup par leur disposition des roues de côté ; cependant elles ne sont pas ordinairement emboîtées dans un coursier circulaire ; elles se composent de deux couronnes ou joues parallèles ouvertes extérieurement, mais fermées intérieurement par un fond qui empêche l’eau de couler vers l’axe. Les palettes ou aubes sont angulaires ou courbes , et l’espace compris entre deux aubes et les couronnes s’appelle auget (tig. 132).
Le nombre des augets est déterminé par la grandeur
de la roue , leur écartement est de 0“30 à 0,35 à la circonférence extérieure de la roue ; leur hauteur dans le sens du rayon est aussi de 0“30 à 0,35. En divisant la circonférence de la roue par l’une de ces dimensions, le quotient exprime le nombre des augets.
Pour tracer le profil des augets il faut par tous les points de division obtenus sur le pourtour intérieur de la roue, mener des rayons au centre; ces rayons coupent la circonférence intermédiaire, correspondante au milieu de la hauteur des aubes, en des points par chacun desquels on mène des lignes inclinées, formant avec le rayon un angle de 110°. On conserve une petite ouverture entre le fond d’un auget et l’aube supérieure pour l’expulsion de l’air.
Les roues à augets marchant à une vitesse qui n’excède pas 2 mètres à la circonférence , et avec une lame ou filet d’eau qui ne dépasse pas 5 à 8 centimètres d’épaisseur, rendent 0,70 à 0,75 de l’effet théorique quand les augets ne sont remplis qu’à moitié de leur capacité ; ce rapport diminue sensiblement et devient 0,(50 à 0,65, lorsque la vitesse de la roue est plus grande et que les augets sont remplis au-delà des 2/3 de leur capacité.
Exemple : Quel est l’effet utile d’une roue à augets recevant l’eau au-dessus du sommet dans la supposition d’une dépense de 0 rac 380, et d’une chute totale de6 m 50, (mesurée verticalement depuis le milieu de l’épaisseur de la lame d’eau du déversoir, jusqu’au b|s de la roue,) en admettant que la vitesse à la circonférence de cette roue ne dépasse pas 2 mètres et que la capacité des augets ne soit qu’à moitié remplie?
Prenons le coefficient 0,75 pour le cas le plus favorable; alors la formule de l’effet utile devient :
F = 750 x D H , et en substituant
F = 750 x 0 mc 38Û x 6™50 = 1852 kro 5 ou 2i ch - va P-7.
Si la vitesse de la roue dépassait 2 mètres à la circonférence extérieure des aubes et que la capacité de l’auget fût remplie au-delà des 2/3 , le coefficient ne serait plus, dans le cas le plus défavorable, que 0,G0, et l’effet utile serait représenté par F = 600 D H, 1482 km , ou 20 clievaux-vapeur.
Dimensions principales des roues à augets.
Largeur de l'orifice. La largeur de l’orifice pour des chutes dont le niveau ne varie pas au-delà de 0 m 20à 0,30, et dans lequel cas il convient de faire arriver l’eau au sommet de la roue, se détermine pour une disposition
en déversoir, par la formule L = — - — ; dansla-
quelle D est la dépense disponible par seconde et H représente l’épaisseur de la lame d’eau.
Exemple : Quelle serait la largeur de l’orifice en déversoir pour une dépense de O” '380 par seconde et une épaisseur II = 0,22? pour ce cas c = 0,390,
, 0 mc 380 ^
8 ° rï> J ” 0,390 X 0,22 1/19,61 X 0,22 “ 3 ’
La largeur intérieure de la roue doit dépasser celle de l’orifice de 0"05 de chaque côté, elle aurait 2“23.
Mais si l'orifice était disposé avec vanne verticale et charge sur le sommet, alors la formule pour déterminer
la largeur de l’orifice deviendrait L = —
dans laquelle h représente l’ouverture de la vanne,
H la charge d’eau sur le centre de l’orifice, et c pour une vanne verticale = 0,70.
En supposant donc D = 0 rac 380, h = 0,12 etH=0,80, La largeur de l’orifice de vanne serait
0,70 X 0,12 K 19,01 X 0,8 terait une largeur intérieure de l"2i.
= l“14,etla roue por-
Diamètre de la roue. Le diamètre de la- roue dépend de la hauteur de la chute, déterminée par le niveau moyen des eaux à diverses époques de l’année. Si le calcul d’observation donne une chute totale de 8 mètres ,
il faut défalquer de cette hauteur la charge d’eau sur le seuil , puis la pente à donner au coursier qui conduit l’eau sur la roue , enfin le jeu à laisser entre le coursier et la roue, et entre le bas de la roue et le fond.
Ainsi, en supposant une charge d’eau = 0,95, la pente du coursier = 0 m 05 v et en prenant 0 m 03 pour le jeu en dessus et en dessous de la roue , il restera pour le diamètre de la roue 6 m 97.
Vitesse de la roue. On peut dans les roues à augets de grand diamètre, sans craindre de trop s’écarter de l’effet utile maximum , adopter une vitesse, à la circonférence extérieure de la roue variable entre V = 0,30 v et V = 0,80 v , v représentant la vitesse de l’eau.
Par suite on détermine le nombre de tours que doit
faire la roue dans une minute par la formule N = ^ —
dans laquelle V est la vitesse de la roue, et R son rayon.
Exemple: Déterminer le nombre de tours d’une roue à augetsde 3“48 de rayon, et possédant à la circonférence extérieure une vitesse de 2 mètres.
Capacité des augets. La capacité de chaque auget doit être double du volume d’eati à dépenser comme pour les aubes de la roue de cêté décrite précédemment. Les règles données à ce sujet s’appliquent ici.
Pour des volumes d’eau faibles de 100 à 150 litres , la profondeur des augets ou la largeur des couronnes peut être réduiteàO m I8 ou 0“20. Pour des dépenses de 200 à 500 litres, la profondeur peut être de 0“24 à 0"30; et l’écartement des augets mesuré à la circonférence intérieure doit être de 1/4 à 1/5 en plus.
Ces roues, qui sont surtout employées pour des chutes au-dessus de 3 mètres, sont économiques à établir, par l’absence de coursier; mais leur emploi n’est pas avantageux pour des chutes à niveau très-variables , et pour une dépense d’eau qui dépasse un demi-mètre cube par seconde.
Roues à aubes courbes , mues par-dessous.
Ces roues qui reçoivent l’eau par un orifice de vanne, sont exactement emboîtées à leur partie inférieure dans
une portion de cercle concentrique , dit coursier, qui est brusquement terminé par un ressaut pour faciliter le dégagement des eaux. Le fond du coursier et celui du réservoir sont dans le môme prolongement, et le coursier porte toutes les dispositions indiquées précédemment pour annuler toute perte résultant du frottement et de la contraction (fig. 133).
Ces roues , que l’on construit en bois ou en fer, sont accompagnées d’un vannage incliné à 45° ou à 60*. La pente du coursier est de 1/10 à 1/15 depuis l'orifice jusqu’au-dessous de la roue, afin de conserver à l’eau toute sa vitesse.
Les aubes courbes sont assemblées et retenues entre deux couronnes réunies à l’arbre par des rayons ou bras: les couronnes ont pour objet d’empôcher l’écoulement latéral de l’eau. Pour éviter le choc de l’eau, la courbure des aubes vient se raccorder tangentiellement à la circonférence extérieure des couronnes; l’écartement des aubes sur la circonférence égale ordinairement 0“20 à 0“25. On entaille aussi les couronnes dans les joues du coursier, afin que l’eau ne rejaillisse pas sur leur épaisseur.
Le maximum d’effet utile correspond à une vitesse de la roue V = 0,55 de celle de l’eau.
Le rapport d’effet utile à l’effet moteur = 0,G5 quand les chutes sont au-dessous de 1“30, avec une forte dépense d’eau, et des ouvertures de vanne = 0,20 à 0,30; mais ce rapport diminue sensiblement pour des chutes au-dessus de l m 50, et des ouvertures de vanne égales à 0“08 ou 0 ra 12, et devient moyennement égal à 0,60.
Exemple : Quel est l’effet utile d’une roue à aubes courbes dont la charge sur le centre de l’orifice égale l m 25, l’ouverture de la vanne = 0“20, sa largeur = 1"5, et l’inclinaison de la vanne = 45° ?
Pour ce cas la formule F - 050 DH.
Or, la dépense
D = 0,80 x l m 5 X 0,20 V 19,61 X 1,25 = 1“®188, et F = 650 x l mc 188 x l m 25 = 965 km = 12 ch va P-86.
Rayon de la roue. Connaissant la vitesse de l’eau due à la chute, on en prend les 0,55, ce qui donne la vitesse à la circonférence de la roue ; on peut alors déterminer
le rayon de la roue par la formule R = - -
Exemple : Supposons que la vitesse de l’eau v—k mèt., celle Y de la roue = 0,55 x4 = 2 œ 20, et prenons n, nombre de tours de la roue dans 1 minute = 10, le rayon de la roue sera
Le diamètre des roues en dessous à aubes planes ou courbes dépend aussi des circonstances particulières à - l’usine, et du nombre de tours que l’on veut faire faire à la roue.
La largeur de la vanne se détermine par la formule
Or, en supposant , comme dans l’exemple précédent :
D = l mc 188, h = 0,20, et v — i m 95, on obtient
l mc 188 .
La largeur de la roue porterait l“üO pour le recouvrement.
Turbines ou roues horizontales noyées.
On appelle turbines, des roues à axe vertical dont les palettes ordinairement courbes se meuvent par l’impulsion d’un filet d’eau qui , dirigé par des conduits directeurs sur ces courbes mobiles avec l’énergie de la vitesse due à la charge ou chute , fait alors tourner l’axe de la turbine. L’introduction de l’eau se fait par le centre, puis le liquide se projette obliquement en jets horizontaux , pour s’échapper à la circonférence extérieure de la roue (Gg. 134).
D’après les expériences de M. Morin, les turbines centrifuges établies par un ingénieur distingué, M. Fourneyron , rendent en effet utile les 0,70 à 0,78 de l’effet moteur.
Ces nouvelles roues, qui occupent peu de place, pèsent peu , et tournent noyées dans l’eau à une grande profondeur et à toutes vitesses, peuvent être en usage pour les petites comme pour les grandes chutes.
La relation F = 700 D x H est l’expression de l’effet utile des turbines Fourneyron , lorsque le nombre de
tours n de la roue est compris entre — et — -,
V étant la vitesse due à la chute totale, et R le rayon extérieur de la turbine, et lorsque la levée de la vanne atteint les 2/3 de la hauteur de la roue.
Exemple : Déterminer l’effet utile moyen d’une turbine Fourneyron dans les conditions suivantes : la dépense d’eau D = 0 mc 8 par seconde , la chute totale H = l m 6.
F = 700 x 0 mc 8 x 1,6 = 896 km ou 12 chevaux environ.
Établissement d'une turbine.
Soit proposé d’établir une turbine centrifuge, en supposant une dépense d’eau de 800 litres ou 0 ,m 800 par seconde, et une hauteur de chute de 2 m 50.
La vitesse due. à la hauteur 2 ra o0 se détermine d’après la formule V = V<± y H = 7 ra 003.
La surface de l’orifice d’écoulement est égale au quotient de la dépense en mètres cubes par le produit de la vitesse et du coefficient 0,60, et l’on a
0 mc 800
Par conséquent, le diamètre intérieur de la turbine ou * d ~ y = i m 16. L’expression 0,14 indique le rap-
port de la hauteur de l’orifice au diamètre intérieur de la roue.
Or, le diamètre extérieur de la turbine égale 1,25 , celui intérieur ou D = 1,16 x 1,25 = 1”45; la hauteur de l’ouverture de la vanne est
La vitesse minimum de la turbine étant prise, les 0,58 de celle de l’eau , serait de 7 m 033 x 0,58 = 4 ra 062. Et comme la circonférence correspondante au diamètre intérieur 1“16 est 3,1416 x 1,16 = 3 m 644, on aura pour le nombre de tours de la roue par minute :
— 77 — = 67 tours environ.
Si l’on voulait régler la vitesse de la roue au-delà de 67 révolutions et la porter par exemple à 95 par minute, on trouverait que la vitesse de la turbine serait les 0,80 de celle de l’eau, au lieu d’être les 0,58.
Les turbines, marchant à vide sans charge, ont à la circonférence extérieure, une vitesse au moins égale à celle de l’eau , mais cette vitesse diminue sensiblement à mesure que la charge de la roue augmente; elle descend, pour la charge correspondante au maximum d’effet, vers 0,60 à 0,72 de la vitesse de l’eau; c’est d’après cette vitesse que l’on doit déterminer le nombre de tours d’une turbine et d’après son diamètre.
Le nombre d’aubes mobiles se détermine par celui qui
se rapproche le plus du quotient de la circonférence intérieure de la roue divisé par la hauteur h.
Pour le cas présent, 3,644:0,162 donnerait 22 aubes.
Le nombre de courbures directrices serait — ou 11,
c’est-à-dire moitié de celui des aubes mobiles.
fin.
