Tarblnei boriiontales

Dans les turbines horizontales, les récepteurs hydrauliques utilisent Teau absolument comme les turbines ordinaires. Les unes appartiennent au système Jonval- Kœchlin, tout simplement couché ou retourné ; les autres sont du système Canson, à construction simple, mais

lout à fait primitive, et qui rappelle les roues à cuve déjà décrites.

Dans les turbines Canson, la couronne mobile, disposée comme celle de Fourneyron, est calée sur un arbre horizontal qui tourne dans deux paliers ordinaires. L'eau motrice est projetée sur les aubes inférieures de la couronne, dans l'intérieur, par une simple buse dont rorifîce unique est ouvert plus ou moins à Taide d'une petite vanne verticale. Le rendement d'une pareille turbine ne dépasse guère en moyenne 5o pour 100 du travail moteur brut dépensé. Ses avantages résident dans la facilité d'entretenir les aubes et les organes en bon état, la couronne mobile étant visible sur tout le pourtour, et de la faire marcher très vite sans danger, par suite de l'absence de pivot et de toute garniture étanche pour l'arbre. De plus, comme l'alimentation ne se fait que sur une partie de la circonférence (un cinquième au plus), il en résulte que les orifices peuvent être tenus plus grands et sont moins sujets à s'obstruer.

Quoique Mangon ne considère pas l'appareil Canson comme une turbine proprement dite, parce qu'elle ne reçoit pas l'eau par la circonférence entière, ce qui est le cas, comme nous venons de le voir, de toutes les turbines à vannages partiels, il reconnaît que son effet utile, sans atteindre celui des roues les plus parfaites, est très satisfaisant (i). La turbine rurale Canson, comme il la désigne, s'applique à toute hauteur de chute et surtout à celles qui dépassent 5 mètres. Son axe peut être vertical, horizontal, ou même incliné sous un angle quelconque ; sa construction est très économique, convenable pour les chutes un peu fortes,

Nous croyons, pour notre part , que toute turbine Gi-

(I) H. Mangon, ioc. cit. p. 337.

rard, dans les mêmes conditions, mais pour un effet utile supérieur, est préférable à une turbine Jonval. Le prix du travail de Teau est si peu élevé qu'il y a toujours avantage à se procurer le meilleur appareil pour en tirer le plus grand rendement.

/. Les béliers.

Le bélier hydraulique, inventé par Montgolfier, est aussi une machine dont la théorie se trouve dans tous les traités de physique et de mécanique.

Bélier ordinaire. — Le croquis (fig. i6i) représentant la coupe de Tun de ces appareils, montre en A B le corps du bélier de même diamètre que le tuyau de chute E D. En A, la soupape d'arrêt, un peu plus dense que Teau, se ferme dans le sens du courant ; en B, le clapet aspirateur s'ouvre de dehors en dedans ; il est destiné à fournir Tair à chaque coup de bélier; en C, le clapet d ascension s'ouvre dans le sens de 1 écoulement. G étant le réservoir d'air destiné à régulariser l'ascension de l'eau, le matelas d'air en d amortit les secousses du bélier dans la tête abc. Le tuyau d'ascension est désigné par F.

Si la soupape A est baissée, l'eau s'écoule par l'orifice ouvert, avec une vitesse croissante, mais cette soupape calculée d'un poids convenable, cède au courant et s'applique contre les bords de lorifice qu'elle ferme hermétiquement. Dès lors, toute l'eau contenue dans le tuyau E D A ne pouvant plus s'échapper par l'orifice, exerce par la vitesse de chute une pression qui ouvre le clapet C et pénètre dans le réservoir G d'où elle s'élève dans le tuyau d'ascension F à un niveau supérieur à la hauteur de chute. La vitesse étant détruite, le clapet C

se referme par la pression de l'eau supérieure; la soupape A s'abaisse de nouveau, et le jeu du bélier recommence.

Aussitôt que l'eau a réagi sur la tête du bélier, il se produit un retour d'eau dans le sens inverse, qui permet au clapet B de s'ouvrir et de laisser entrer de l'air en remplacement de celui en d et en G, entraîné par l'eau.

Eytelwein a fait de cet appareil d'une grande simplicité une importante étude, pour en déterminer les dimensions,

FiG. 161. — BÉLIER HYDRAULIQUE DE MONTGOLFIER ; COUPE TERTICALE.

en vue de l'effet utile maximum. D'après ses observations, la longueur du corps du tuyau d'amenée doit être égale à la hauteur d'ascension, augmentée de deux fois le rapport de cette hauteur à celle de la chute. Le diamètre du m éme tuyau doit être i ,7 fois la racine carréedu volume d'eau dépensé, et le diamètre du tuyau d'ascension doit être égal à la moitié. L'orifice de la soupape d'arrêt doit avoir la même surface que le tuyau de conduite; la soupape d'ascension également, etc. (i).

Lorsque la hauteur de l'élévation est peu considérable par rapport à la chute, le bélier peut donner en effet utile

(i) Eytelwein, Handbuçh der Mechanik und Hydraulik, Berlin, 1842. T. I. 41

jusqu'à 0,90 de la force dépensée, mais quand la hauteur de la chute diminue comparativement à celle de l'élévation, Teffet s'amoindrit et peut devenir très faible, de o, 1 8 par exemple.

Dans un mémoire pratique sur Thygiène des campagnes (i), Bailey-Denton, traitant de Tapprovision-

FlG. 162. — BÉLIER HYDRAULIQUE DoUGLAS ; ÉLÉVATION,

nement des eaux potables, indique le bélier comme un appareil incomparable pour sa simplicité, son efficacité et son bas prix, dès que la hauteur à laquelle Teau doit être élevée n'est pas dix fois plus grande que la hauteur de chute. Ainsi, avec une chute de 2™,5o, un bélier pourra élever 18,000 litres d'eau par jour, à une distance de 800 mètres, et à une hauteur de 12 mètres au-dessus du point d'origine, si la source débite 170 litres par minute.

(I) Journal Roy. agric. Society, 2« série, vol. VI, 1870.

Il importe que la hauteur de chute n'excède pas 6 mètres, à cause de la résistance des clapets.

D'après Denton, quand la hauteur d'élévation est 8 fois celle de la chute, Teffet utile du bélier est de 66 pour 100; quand elle est 10 fois plus grande, l'effet utile se réduit à 5o pour 100; enfin, si elle est 20 fois plus grande, l'effet utile n'est plus que de 18 pour 100. Ainsi, en admettant que l'on dispose de 200 litres d'eau par minute, avec une chute de 3 mètres, on aurait dans les trois cas :

de hauteur

de hauteur

de hauteur

ut 16. 5o

ut.

ut.

Les grandeurs et les débits des béliers Douglas sont indiqués, en regard des prix, dans le tableau ci-après :

Quantité A'eaa

Longoeor

Diamètre doa tayanz

fournie pnr la «oarec

des tnjaaz