TURBINES

L'emploi tics moteurs hydrauliques s'est beaucoup généralisé depuis quelques aimées eu France et en Angleterre.

On sait que la première turbine a été construite en 483:2 par M. Fourneyron. Malgré les recherches théoriques d'Euler et de Borda, on n'avait pu, avant cet ingénieur, réaliser pratiquement un moteur de ce système.

M. Fourneyron, dès ses premiers essais, a triomphé si complètement des difficultés que présentait l'application de la théorie, que, sans apporter aucun changement radical à son système de turbine, il a pu établir ce genre de moteur dans les conditions les plus diverses, en obtenant toujours un rendement très-élevé. C'est ainsi que la turbine souvent citée de Sainte-Biaise utilise une chute de 104 mètres de hauteur, et, avec un diamètre de 0,n30, produit une force de (>0 chevaux, tandis qu'une autre turbine construite près de Gisors, vers la même époque, était mise en mouvement par une chute qui descendait parfois à 0n,30.

Nommé membre du Jury de la classe 53, M. Fourneyron a dû, au bout de peu de temps, renoncer à exercer ces fonc-

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lions trop fatigantes pour sa santé, déjà altérée par la maladie à laquelle il a succombé un mois plus tard. Sans faire ici l'historique des nombreux travaux de cet éminent ingénieur, nous rappellerons qu'il a été un des premiers à établir en France le travail du fer par la méthode anglaise. Toujours occupé à améliorer la construction des moteurs hydrauliques et à en faciliter l'emploi, il a inventé, dans ces dernières années, le système des turbines bigéminées, qui permettent, dans un espace restreint, d'utiliser les chutes les plus abondantes. Ces appareils, dont l'usage ne s'est pas encore répandu, sont formés de quatre turbines fixées sur un même axe ; les deux extrêmes reçoivent l'eau par leurs faces extérieures; les deux autres sont du système Jonval.

Dans la turbine exposée par M. Foumeyron, la roue motrice est placée à la partie inférieure d'un tube coudé que son arbre traverse dans un stuf fin y-box. La vanne est équilibrée par un contre-poids; le pivot sur lequel repose la turbine est relevé au-dessus du niveau de l'eau dans le bief d'aval. Un levier mobile supporte le pivot et permet de régler sa hauteur de manière à compenser les effets de l'usure et à satisfaire aux exigences des autres parties du mécanisme.

La turbine de M. Fourneyron est, en outre, munie d'un nouvel appareil qu'il a appelé aspirateur. Il se compose de deux plateaux circulaires placés au-dessus et au-dessous des orifices de sortie de l'eau, de manière à isoler, jusqu'à une certaine distance, la nappe liquide qui s'échappe de la turbine. Les deux plateaux ne sont pas complètement plans; ils forment deux cônes tronqués très-surbaissés, symétriques, par rapport au plan moyen de la roue, et divergents. Ils doivent produire un effet analogue à celui des ajutages de eette forme, c'est-à-dire une sorte de succion. Mais, du reste, il n'a pas été fait d'expériences relatives à l'influence de cet aspirateur sur le rendement et sur la marche de la turbina.

Les turbines de MM. Fontaine et Brault présentent la dis-

position à deux séries d'aubes concentriques et à fermeture par bandes de gutta-percha, adoptée par ces ingénieurs depuis plusieurs années, dâns le but d'utiliser avec une même roue dans des conditions assez favorables les grandes et les basses eaux. Les cônes sur lesquels s'enroulent les bandes sont d'une manœuvre facile ; leurs axes jouissent d'un jeu suffisant dans le sens vertical pour que les cônes reposent toujours sur la roue directrice. On obtient ainsi l'ouverture et la fermeture franche des aubes. Le système de vannage de M. Fonlaine donne de bons résultats, mais il présente une certaine complication.

Dans la turbine de M. Protte, les orifices inférieurs des aubes de la roue directrice sont placés régulièrement autour de l'axe; mais les orifices supérieurs ne sont pas disposés de même sur les deux moitiés de la roue. Sur l'une d'elles, ils sont rapprochés de l'axe, et ils sont éloignés sur l'autre, de manière à être tous situés de part et d'autre d'une môme circonférence correspondant au milieu des orifices inférieurs. Un plateau en fonte, mobile autour de l'axe, repose sur la roue directrice; il est formé de deux demi-couronnes solidaires et de dimensions telles que, placées dans une position convenable, elles recouvrent chacune une des séries d'aubes. Si on fait tourner le plateau, on découvre à la fois deux orifices diamétralement opposés et appartenant chacun à l'une des séries, et lorsqu'une partie des aubes de la roue directrice est fermée, l'entrée de l'eau a toujours lieu dans les conditions tic symétrie qui détruisent les pressions latérales.

MM. Larger et Laurent ont exposé des turbines où le système de vannage est encore plus simple. Il consiste en des clapets, dont chacun ferme deux ou un plus grand nombre d'aubes de la roue directrice. Généralement, les liges verticales, qui servent à manœuvrer les clapets, sont placées sur une circonférence d'un assez grand rayon. Une disposition inverse, dans laquelle tous les clapets se relèveraient autour de charnières placées du côté de l'axe de la turbine, dégagerait

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davantage les aubes et offrirait moins d'obstacle à la circulation de l'eau.

M. Larger a, en outre, apporté à ses turbines, qui offrent la disposition générale du système Fontaine, plusieurs modifications assez heureuses pour éviter les fuites entre les deux roues et pour empêcher l'obstruction des aubes.

La compagnie North Moor Foundry (Grande-Bretagne a exposé des turbines du système Schiele , déjà remarqué en 4802. L'eau arrive dans un canal circulaire à seclion décroissante qui entoure la turbine. Qu'on se représente une turbine disposée de telle sorte que l'eau entre latéralement par la couronne extérieure et sorte par le dessus de la roue, sans se rapprocher beaucoup de l'axe. Si on accole deux roues semblables et symétriques, on aura la turbine Schiele, dans laquelle l'eau entre par la circonférence extérieure et sort en dessus et en dessous de la roue; il est évident que les aubes seront symétriques par rapport au plan médian et présenteront sur ce plan un point de rehaussement. En donnant aux deux parties de l'aube des formes un peu différentes, on peut faire en sorte qu'il en résulte une poussée verticale de manière à équilibrer en partie le poids de la turbine.

Dans la turbine Thomson, exposée par MM. Williamsoii frères (Grande-Bretagne), l'eau entre par la circonférence extérieure, comme dans la turbine Schiele, mais elle sort par le centre de l'appareil. La roue est placée au milieu d une chambre fermée, dans laquelle vient déboucher le tuyau d'amenée de l'eau ; la directrice se réduit à quatre aubes mobiles autour d'axes fixés aux parois de la chambre. En faisant varier l'inclinaison de ces aubes, on change la section de l'intervalle qui les sépare et par lequel l'eau doit nécessairement passer pour arriver à la turbine; on peut ainsi régler très-facilement le débit de la roue. Les aubes de la turbine ne sont pas toutes semblables : les unes traversent toute la couronne, les autres s'arrêtent vers son milieu. Cette disposition a pour but de ne pas diminuer trop fortement la section des aubes à la sortie

Ifci (inOLPE VI, — CLASSE — SECTION* IV.

de l'eau. La turbine Thomson, comme celle de Schiele, peut indifféremment èjre construite à axe vertical ou horizontal et être placée, soit au niveau du bief d'aval, soit au-dessus de lui, en un poiut quelconque de la chute.

Dans la turbine (système Jonval) de M. Rieter (Suisse), les aubes sont renflées de manière à ce que la section des orifices soit la même à toute distance de l'axe. Nous avons trouvé la même disposition chez M. Larger. M. Rieter a aussi exposé une autre turbine de construction plus simple. Dans cet appareil, l'eau entre par la circonférence extérieure; mais le tuyau d'amenée, au lieu de former une chambre autour de la turbine, se termine par une partie un peu évasée dont les bords viennent s'appliquer contre la couronne de la roue sur un arc de 80° à 90°. L'eau pénètre dans les aubes à mesure qu'elles passent devant ce conduit. Le rendement de cette roue est, d'après M. Rieter, de 70 pour 100. Elle convient surtout pour des chutes élevées, avec lesquelles on peut, sans perdre une trop grande partie de la force motrice, placer l'appareil audessus des plus hautes eaux; cette condition est de la plus grande importance, car il est évident que le rendement doit diminuer dans une proportion considérable lorsque la roue est noyée.

M. Canson a exposé des turbines en tôle, dans lesquelles le tuvau d'amenée se termine auprès de la couronne intérieure. Ces appareils sont d'une construction simple et peu coûteuse, et peuvent rendre des services dans les campagnes.

La turbine de M. Jenbach est à axe horizontal, à directrice fixe; elle est logée dans un tuyau doublement coudé; son axe sort par des boîtes à étoupes ménagées dans les coudes du tube.

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