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374 MOTEURS HTMAUUQUES.
Ces expériences, dans lesquelles il Catut observer que l'effet utile obtenu ne comprend pas le travail consommé par le frottement des tourillons, ni la résistance de l'air, montrent que le travail disponible transmis par cette roue varie peu avec sa vitesse entre des limites assez étendues, et qn'Q est environ 0,62 du travail absolu dépensé par le moteur. Si Ton admettait
que le travail consommé par les résiitances passives fût y de
l'effet utile disponible, on voit que l'effet utile total s'élèverak
à 0,62+ -^=0,71 environ du travail absolu du moteur, ce
qui s'accorderait avec les résultats des expériences de Smeaton.
297. Expériences en grand. — Aux résultats d'expériences faites sur des modèles et dans des limites assez resserrées, nous pouvons en joindre d'autres que f ai eu l'occasion d'exécuter sur des roues de grandes dimensions, correspondant à peu près aux limites extrêmes de celles qui sont employées dans la pratiqae. Ces roues sont * :
!• Celle de la filature de If* N. Schlumberger à GhiebwUler, département du Haut-Rhin , entièrement construite en fonte , fer et tMe. Son diaffièlr^ est de d'^ylO» Sa largeur extérieure de 8°", 155. Elle porte 96 augets en tôle, espacés à la circonférence de O'^ydOyet fixés à deux joues en fonte de O'^ySO de largeur dans le sens du rayon. L'eau y entre à 50® environ du sommet, au moyen d'une vanne inclinée à 40^ avec la verticale* Cette vanne, en s'abaissant, démasque des directrices destinées à conduire l'eau dans les augets, en évitant en grande partie le choc contre leur face, mais qui ne remplissent ce but qu'imparfaitement.
La chute totale a varié pendant les expériences de T'^^TO à 7°", 80. Cette roue pèse environ 25 000kilog.; elle faisait alors marcher 23000 broches de filature.
2<> L'une des roues du moulin à farine de Senelles près Long^y, département de la Moselle. Son diamètre est de 3"',425, sa larg^eur intérieure de 2°>,21 ; elle porte 30 augets, et reçoit Teau à
* Expériencei sur les roues hydrauliques, par Arthur Morin, capitaine d'ar* tillerie. Metz, 1836.
ROUES à AU6KTS. 375
son sommet par mi orifice ouvert au fond du canal en bois qui conduit Teau sur la roue en passant au-dessus.
3* La roue d'une aiguiserie pour des pointes de Paris établie à Fleurmoulin, département de la Moselle. Elle a 2*",28 de diamètre extérieur, 24 augets en tôle, et en forme d*arc de cercle , presque tangents à la circonférence extérieure. Elle reçoit Teau à son sommet.
k"* La roue du marteau de forge de rusine de la Renardière à Framont, département des Vosges. Son diamètre extérieur est de 2"* J4. Elle a 20 augets, et reçoit Teau vers son sommet par un coursier très-incliné à son orifice, sur le seuil duquel il y a toujours eu pendant les expériences une charge comprise entre 0"^,73 et 1"",40 environ.
Dans toutes ces expériences on a procédé par séries corres* pondantes à une même ouverture d*orifice, et autant que pos-^ dble k une même charge, et en variant dans chaque série la charge du frein depuis une charge nulle, à laquelle correspondait la plus grande vitesse, jusqu'à celle qui rendait le mouvement incertain ou Tarr^it tout à fait. On a donc pu étudier l'influence des levées de vanne, celle de la vitesse de la roue, et toutes les autres circonstances propres à comparer les effets pratiques avec la formule théorique. On a d'ailleurs toujours tenu compte du travail consommé parles frottements, qui est compris dans l'estimation du travail total transmis à la roue.
298. Résultats des expériences. — En comparant entre eux les effets obtenus dans toutes les expériences où le volume d'eau admis dans chaque auget était ^al à la moitié au plus de la capacité de cet auget, et où la vitesse de la roue n'était pas assez grande pour que la force centrifuge exerçât une influence notable sur le versement du liquide, on a obtenu les résultats suivants:
S99. Roue de GuebwUler. — Le coefficient de correction à
appliquer au premier terme de la formule théorique a été trouvé
ponr la
l'» série 0,81
»• série. , . • 0,79
3« série 0,74
Moyenne générale. • • 0,78
Le second terme D*a besoin d'aucune correction, attendu quMci la variation de la force vive de Teaa est estimée exactement par la théorie, puisque Teau contienne dans les augets'y conserve effectivement après le choc et à -très-peu près à sa sertie la vitesse v de la roue.
La formule pratique dej'effet utile devient donc
P» = 78bQft +i^^ (V cos a— «)o.
A Taide de cette correction la formule représente à rg près
tous les résultats des expériences.
Dans les expériences où le volume d'eau introduit dans la roue excédait la moitié de la capacité des augets, le rapport de Teffet utile à l'effet théorique diminuait , parce que le versement de l'eau commençait à proportion plus tôt, et le coefficient de correction du premier terme de la formule s'abaissait à 0,65^ et même à 0,60.
n résulte évidemment de là qu'il ne convient pas de remplir les augets au delà de la moitié de leur capacité.
On a de plus remarqué que le rapport y ^^s vitesses de la
roue et de l'eau affluente a pu varier de 0,25 à 0,80, sans qu'il en résultât de différence notable dans reflet utile, ce qui tient à la petitesse du terme.
^(Ycosa— t;)v
par rapport au premier terme lOOOQA.
Enfin la vitesse de la circonférence s'est élevée à l«,75;et à S",02, sans que l'effet utile de la roue ait diminué.
500. Boue du moulin de Senelles. — Les six séries d'expériences exécutées sur cette roue ont noontré que, quand la vitesse de la roue était telle que toute l'eau fût admise dans la roue, le rapport de l'effet utile total à l'effet théorique variait fort peu dans une même série, et l'on a trouvé pour le coef-
flcient du premier terme de la formule théorique les valeurs moyennes suivantes:
Numéros des séries. V% 2% 3% 4% 5*, 6«. Valeurs du coefficient. 0,773, 0,752, 0,839, 0,780, 0,744, 0,764
Moyenne générale 0,775
On a encore reconnu que le rapport ^ des vitesses de la roue
et de l'eau affluente pouvait varier de 0,36 à 0,80 sans que reffet utile et le coefficient du premier terme fussent influencés notablement par cette variation considérable.
La vitesse absolue de la circonférence ayant dépassé 2"', 30 en l", sans que la force centrifuge ait exercé sur le versement de Teau une influence capable de diminuer notablement reffet utile, on voit que, pour les roues de grandes dimensions, on peut sans inconvénient atteindre cette vitesse.
Enfin , le frein ayant été placé directement sur l'arbre de la roue, on a reconnu que le travail disponible, mesuré par Tin* sirameut, s'élevait moyennement à 0,65 du travail absolu dépensé par le moteur, ce qui s'accorde avec le résultat des. expériences en petit de Smeaton et de Bossut.
Gomme exemple de la concordance des résultats, nous rapporterons la série suivante d'expériences.
HOTBimS BTDItAOUQUES.
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km.
