TRACÉ DES BOUES
Les paragraphes suivants et les figures des Planches XXXII et XXXIII fournissent des indications suffisantes pour les tracés des différentes roues.
' Tracé <Tune roue en dessous. PI. XXXIII, Fig. 2.
O centre de la roue. — C point le plus bas de cette roue. — B C D seuil du coursier circulaire. — Inclinaison du plan
B A sur l'horizon = ^-. Angle de la vanne J E près de la
roue 60°. — Epaisseur de la lame d'eau en avant de la roue, approximativement :
b VT^Â
F E parallèle à B A. — Hauteur du niveau de l'eau dans le canal d'introduction, au-dessus du point F, égale à H. — Hauteur de l'eau dans le canal de fuite, la même qu'au point F. — Position des palettes telle qu'au point D leur tangente soit verticale.
Tracé oVune roue avec coursier à contrecourbe. PI. XXXIII, Fig. 3,
p q niveau moyen de l'eau dans le canal de fuite. — m n niveau le plus bas dans le canal d'alimentation. — O le centre.
180 ROUES HY0BAULIQUES.
— C point le plus bas de la roue, k une profondeur de — a
au-dessous de p q. — OC = R. — Profondeur h du point B
au-dessous de m n variable de 0ra46 à 4 s— .
2g A B coursier d'entrée, de "forme parabolique.
Angle d'inclinaison sur l'horizon de la tangente au point B w = 35° à 45° < C 0 B.
( B D = h sin 2 w Coordonnées du sommet de la parabole I a D = h '2
Inclinaison de la vanne sur l'horizon environ 60°. Pour obtenir la position des palettes, on doit prendre C L = — a, décrire l'arc L M, du point O comme centre, et mener les deux lignes M N et M P, Tune verticale, l'autre radiale. Cette règle est applicable à. toutes les roues à palettes*
Roue à palettes avec vanne en déversoir. PI. XXX III, Fig. 7.
A B vanne avec surface conductrice de forme parabolique, t profondeur du sommet A de la parabole au-dessous du niveau du canal supérieur ou d'introduction:
Cette profondeur t peut aussi être déterminée au moyen de la table du N°. 142.
Profondeur du point B au-dessous du niveau supérieur
Coordonnées du sommet A de la i B D = 2 l^t (0*46 — t).
parabole ( AD=^0l6-t.
La roue, le coursier et les palettes sont à tracer d'après les règles du N°. lUl.
Roue à palettes avec vanne à coulisses. PI. XXXIII, Fig. 4.
La roue, le coursier et les palettes se déterminent comme pour les roues avec coursier à contrecourbe. Le tracé des surfaces d'entrée peut se faire d'après les indications suivantes:
m n niveau le plus bas dans le canal supériour ou d'alimentation. Profondeur du point 1 au-dessous de m n égale à 0mS.
Angle îfTo = 36°.
Rayon 1 I = 2 II = 3 III = 0;8a.
Les centres I, II, III .. . des courbures de9 coulisses se trouvent tous sur un cercle, décrit du centre de la roue, avec un rayon égal à la longueur de la perpendiculaire abaissée de ce point sur la ligne I 1 K. La quantité d'eau, qui s'écoule entre deux coulisses consécutives, est donnée par la formule:
p étant la distance normale entre ces deux coulisses,
t la profondeur du rentre d'un orifice au-dessous de m n.
Le coefficient 0*4 pour l'écoulement doit être considéré comme très faible et il serait préférable de le porter au moins à 0-6.
Ponr déterminer le nombre des coulisses, on commence par calculer les quantités d'eau qui s'écoulent par les orifices consécutifs, on ajoute ensuite la première et la seconde, puis la première, la seconde et la troisième, etc., jusqu'à ce qu'on obtienne un somme égale ou supérieure à Q. A ce nombre, qui fournit la quantité d'eau Q, il ne reste plus qu'à ajouter un nombre d'orifices , qui corresponde à la différence entre le niveau le plus élevé et le plus bas dans le canal supérieur.
Roue cParriere à augets avec vanne à coulisses. PL XXXIII, Fig. 6.
Le niveau de l'eau le plus élevé, dans le canal de décharge, est à une hauteur — a au-dessus du point le plus bas de la roue.
Les points 5, a, b se trouvent sur une ligne droite radiale.
a est au milieu entre 5 et b , c-à-d. qu'on a a b = - - a. Au
point b, on doit ménager une ouverture, pour l'échappement de l'air. Si les parois extérieures des augets paraissent trop convergentes, on peut leur donner une forme courbe. Si ces parois sont en tôle , on doit remplacer la ligne brisée 1 a b par une ligne courbe, passant par les points 1, a, b.
Pour le tracé des coulisses, on peut utiliser les indications suivantes :
in n niveau d'eau le plus bas, dans le canal d'alimentation; Profondeur du point 1, au-dessous de m n, égale à 0m*3; 1 e prolongement de a 1 ;
1 c = v, tangente à la circonférence du coursier ; c d parallèle aie;
ï d = 1^2 g X 0-3 = 2m-42, 1 I = a, perpendiculaire à 1 d; 1,2 = 2,3 = 3,4 = 0-4 a.
Les points I, II, III .. . se trouvent tous sur un cercle, concentrique à la circonférence de la roue, et on a:
2 II = 3 III = 4 IV = 1 I = a.
Le nombre des coulisses nécessaires se détermine, comme pour la rpue à palettes, avec vanne à coulisses ; seulement, pour le calcul de la quantité d'eau, on doit prendre le coefficient 0-75 au lieu de 0-4.
Roue en dessiis. PL XXXIII, Fig. 5.
La circonférence extérieure de la roue, au point le plus bas, est tangente au niveau le plus élevé de l'eau dans le canal de fuite.
Profondeur du point a, au-dessous du niveau le plus bas*
v2 dans le canal supérieur, égale à 4 ^-.
aat = e division des augets, at 1 = — e, Ifg ligne droite
radiale, 1 f = f g = --- a.
Si les parois extérieures des augets ont une convergence trop prononcée, il convient de donner à f a une légère courbure. Si les augets sont en tôle , il faut leur donner un profil courbe, passant par les points a, f, g.
a d tangent à la circonférence extérieure de la roue et égal à v.
a c prolongement de a f, d b parallèle à a c, a b = 2 v.
L'eau doit arriver au point a, suivant la direction b a, pour entrer sans choc dans les auget?. a e surface d'introduction parabolique, en contact avec a b au point a; e est le sommet de la parabole.
Distance horizontale des points a et e . . = a j sin 2 (b a d). Distance verticale des points a et e . • . = a j sin 2 (b a d).
Règles pour le calcul et le tracé de la roue Poncelet, PL XXXIL Fig. 2.
O centre de la roue.
Rayon de la roue E = 2H
Jeu entre la roue et le coursier .... = 0m0l5 à 0ra02
Angle correspondant à la partie courbe du
coursier BOC = COD =15°
Inclinaison de A B sur l'horizon .... =3°
Epaisseur de la lame d'eau immédiatement
en avant de la roue == 019 H
E F parallèle k A B.
F G ligne horizontale, dont le prolongement détermine le niveau dans le canal de fuite.
Hauteur du niveau d'eau m n au-dessus du
point F =H
N L filet moyen de l'eau; L M perpendiculaire sur N L.
U T hauteur de la couronne de la roue . = 0*509 H
L M rayon de courbure des aubes . . . = 07 1 1 H
Xçmbre des aubes =42
Largeur de la roue b = 5*26 ™--J~
H|^2gH Profondeur de l'eau, dans le canal de fuite,
immédiatement en arrière de la roue . . = 0*t> H Vitesse à la circonférence de la roue . . v = 0*55 1^2 g H
On peut encore obtenir des dimensions convenables pour la roue Poncelet, en observant les règles suivantes:
Jeu entre la roue et la coursier .... = 0m015
Rayon de la roue . . . . , R = 2 H
Epaisseur de la couronne (profondeur de
la roue*. a = -$- H
Largeur de la roue b = 6 T^r . - — -
Epaisseur de la lame d'eau, en avant de
la roue = — H
Rayon de courbure des palettes .... = - - H
Inclinaison du plan A B sur l'horizon . . =90 Angle de la verticale O C avec le rayçn
mené au point d'intersection L de la roue
avec le filet moyen COL = 18°
Angle sous lequel les palettes coupent la
circonférence extérieure de la roue . . fi = 30° Vitesse de la roue à la circonférence . . v = 05 1^2 g H Nombre des palettes (croissant avec le rayon
de la roue) i = 32 à 48
Pour une roue, établie dans ces conditions, on peut admettre comme effet utile:
