CHAPITRE II
LES ROUES EN DESSUS OU A AUGETS
Classification des roues hydrauliques. — «- Avantages et inconvénients de ces roues. — Roue à augets, en dessus, sans této d'eau : description, fonctionnement, dimensions, usage, rendement ; cas où le niveau d'aval est variable. — Roue à augets, en dessus, à tète d'eau : description, fonctionnement, usage, rendement. — Roue à augets, en dessus, à buse. — Roue de poitrine : description, fonctionnement, usage, rendement. — Roue Millot.
Classiûcation des roues hydrauliques. — Il est assez difficile d'établir une classiflcatioa rationnelle de ces récepteurs. Nous les diviserons en roues en dessus, roues de côté et roues en-dessous, suivant la hauteur à laquelle elles reçoivent Teau.
La roue de poitrine et la roue Millot rentrent dans la première catégorie.
Avantages et inconvénients des roues hydrauliques. — Ces récepteurs s'emploient seulement pour des chutes inférieures à 12 mètres; ils sont donc, à ce point de vue, inférieurs aux turbines. En outre, leur débit est limité. Mais, dans les limites de leur emploi, ils l'emportent sur les turbines par la simplicité de leur construction et de leur installation.
Boues à augets, en dessns, sans tète d*eaa.
Description, — Cette roue (fig. 1) se compose de deux joues ou couronnes circulaires E et d'une foncaille ou foncure étanche F. Les deux couronnes comprennent des capacités égales, appelées augets, qui
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sont limitées par des cloisons ou aubes, formées de deux parties a et b ; la partie a est dirigée suivant le rayon, et la partie b est inclinée sur la première. La couronne est boulonnée sur des bras assemblés euxmêmes sur un tourteau en fonte calé sur Tarbre, qui
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Fia. 1. — Roue à augete, en dessas, sans tête d'eau.
est en bois, ou mieux en fer. Le bief d'amont A se prolonge par une huche C, que termine un bec à peu près concentrique à la roue, s'arrètant un peu en avant de la verticale du centre et placé à une certaine distance z au-dessous du niveau d'amont N. La huche est
ROUE A AUGETS, EN DESSUS, SANS TÊTE d'EAU 9
munie de joues J, qui se prolongent en avant d'au moins un mètre pour diriger la nappe d'eau et empêcher les projections. La vanne B, qui ferme le canal d'amenée, sert seulement pour la mise en train et l'arrêt, mais ne règle pas la dépense ; pendant la marche, elle est toujours soulevée au-dessus du niveau N, de sorte que le débit dépend uniquement de la distance z.
Fonctionnement. — Pour que l'eau pénètre sans choc dans la roue, il faut qu'elle prenne à son entrée une vitesse relative w dirigée suivant la cloison b. Cette vitesse relative s'obtient en composant la vitesse absolue V du liquide avec une vitesse égale et de sens contraire à la vitesse linéaire v de la roue.
Le liquide emmagasiné dans les augets agit d'abord par la force vive qu'il a acquise en tombant du niveau N jusqu'au sommet de la roue, puis par son poids, lorsqu'il arrive à se trouver en repos relatif dans ces augets. Lorsque les augets, en tournant, arrivent successivement à la partie inférieure de l'appareil, ils laissent échapper l'eau qu'ils renferment à partir du plan ce'; ils sont complètement vides en dd', par conséquent avant d'arriver au point le plus bas.
Dans chacuQ des augets, l'eau est terminée par une portion de cylindre à base circulaire, dont le centre se trouve au-dessus du point 0, sur la même verticale.
Dimensions. — Pour déterminer les dimensions de ce récepteur, il faut fixer d'abord la valeur de z. Si cette valeur est très grande, on peut ejnployer une roue de faible largeur, mais, à cause de la grande épaisseur de la lame d'eau, l'entrée du liquide se fait
J. Lefèyrb. Les Moteurs. 1.
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dans de mauvaises conditions. Si, au contraire, on fait z très petit, il est nécessaire de prendre une roue très large et par conséquent très lourde et très coûteuse. Il convient donc d'adopter pour z une valeur moyenne, soit 0,10 à 0,20 m.
On calcule ensuite le diamètre de la roue. Comme il faut tenir compte de l'épaisseur du bec de la huche et laisser un petit intervalle entre ce bec et la roue, on obtient généralement ce diamètre en retranchant de la hauteur de chute H la valeur de z, augmentée de 0,03 m.
La vitesse v de la roue est généralement comprise entre 1 mètre et 1,30 m. ; elle ne doit pas descendre au-dessous de la première valeur, parce que l'influence du balourd, résultant de ce que le centre de gravité ne se trouve jamais exactement sur l'axe de rotation, produirait alors des variations périodiques de vitesse trop considérables.
La largeur de la roue doit dépasser au moins de 0,10 m. celle de la huche, afin d'éviter qu'une partie du liquide ne tombe de chaque côté.
En général on donne à la distance extérieure des aubes, ou pas de Taubage, une valeur égale à l'épaisseur R-r de la couronne ; le nombre des augets est alors
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11 faut en outre que n soit un nombre entier et un multiple du nombre des bras de la roue.
Usage, — La roue en-dessus sans tête d'eau sert pour les chutes de 3 à 12 mètres ; au delà de cette limite, il vaut mieux recourir aux turbines. Cette roue
