CHOIX DU MOTEUR

227. Considérations générales. — Le choix du moteur à employer pour une élévation d'eau dépend tout d'abord de la nature même de la force qu'il s'agit d'utiliser : ici, une chute d'eau disponible assure à jamais et presque sans dépense le fonctionnement du .système, ailleurs il faut recourir à grands frais à l'emploi de la vapeur.

Le choix varie aussi nécessairement avec l'importance du travail à accomplir et avec les circonstances locales. Dans une ville importante, où les ateliers de construction sont à proximité, où le service est dirigé par un personnel technique instruit, et surtout quand il s'agit de développer une puissance considérable, on n'hésite pas à recourir aux engins les plus perfectionnés, bien qu'ils soient plus délicats et demandent des soins plus assidus. Dans une petite localité au contraire, où les réparations sont malaisées, la surveillance médiocre, le travail demandé peu important, on donne volontiers la préférence aux engins les plus simples, les plus robustes, les plus rustiques. Là on visera surtout l'excellence du rendement, la réduction des frais d'exploitation ; ici on recherchera l'économie de premier établissement, et des garanties sérieuses de résistance et de durée.

Le type d'appareil élévatoire auquel a conduit l'étude des conditions à remplir, débit, hauteur de refoulement et d'aspiration, etc., et le mode de fonctionnement probable de cet appareil, peuvent aussi motiver la préférence à donner à tel ou tel moteur.

En résumé il ne peut être présenté à ce sujet que des indications générales ; pour chaque cas il y a lieu de se livrer à un examen approfondi des circonstances particulières dans lesquelles on se trouve placé, examen qui seul peut conduire à une solution rationnelle.

228. Moteurs animés. Moteurs à vent. — Les moteurs animés ne sont utilisés pour l'élévation de l'eau que si l'on n'a besoin que d'un effort assez fai))le et intei-mittent : l'écope, le baquet, le seau sont manœuvrés à bras d'homme ; on se sert de pompes à bras pour les arrosages, les épuisements, l'extinction des incendies, etc. ; le manège mù par un cheval, un bœuf, un âne, est employé couramment pour la mise en mouvement des appareils destinés au service des irrigations, tels que les roues à godets, tympans, etc. Le travail des moteurs animés est

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d'ailleurs fort cher : celui de l'homme ne saurait s'appliquer que dans des cas tout spéciaux, et les animaux attelés au manège ne se trouvent pas dans des conditions avantageuses, le mouvement circulaire auquel ils sont astreints les fatiguant vite.

Le vent peut rendre des services dans les pays plats où on l'utilise éo-alement hien de quelque côté qu'il vienne. On trouve en Hollande et dans le Nord de la France un grand nombre de mouUns à vent employés à élever l'eau destinée aux irrigations ; et il y a souvent avantage a installer de petits moulins actionnant des pompes pour l'alimentation d'habitations isolées, d'établissements ruraux, etc. Le plus grave inconvénient du vent comme moteur, c'est qu'il est très intermittent, si violent parfois que les engins les plus robustes n'y résistent qu'à grand'peine, et souvent nul ou insignifiant au moment où on en aurait le plus besoin : il se prête mal d'autre part à l'utilisation en grand. Pour de petites installations, et surtout si l'on a le soin d'assurer le service pendant les chômages fréquents du moteur au moyen d'un réservoir de capacité suffisante, son emploi est commode et économique.

229. Moteurs hydrauliques. — Les chutes d'eau sont très fréquemment utilisées pour la commande des apj^areils élévatoires en France, en Allemagne, et en général dans les pays où le charbon est cher.

La force motrice qu'elles fournissent gratuitement a par malheur presque toujours un inconvénient grave, celui de varier dans des limites assez étendues. Le débit des cours d'eau et des sources éprouve des changements considérables d'une année ou d'une saison à l'autre, la hauteur de chute se modifie également ; et le produit de ces deux éléments, qui représente la force brute disponible, la puissance de la chute, est par suite essentiellement variable. Ajoutons qu'il résulte des lois hydrologiques mêmes que cette puissance descend le plus souvent à son minimum à peu près à l'époque où les besoins, surexcités par la chaleur, éprouvent précisément un accroissement sensible et tendent à atteindre au contraire leur maximum. Il faut donc que la force disponible soit de beaucoup supérieure à celle qu'exige la mise en mouvement des appareils élévatoires pour que l'on soit assuré de leur fonctionnement constant et régulier ; et, lorsqu'il n'en est pas ainsi, ou se trouve forcé de parer à l'insuffisance ou aux défaillances de la chute d'eau par un recours à l'emploi de la vapeur, qui comporte une dualité d'installation dont le moindre défaut est d'augmenter grandement la dépense.

Le mode d'utilisation d'une chute d'eau doit être en rapport avec sa hauteur et son débit, en même temps qu'avec le type des appareils qu'elle doit actionner.

Les roues et les turbines, qui sont les moteurs à eau les plus employés, se prêtent également bien en général à la commande des pompes ; mais leurs allures respectives, très différentes, doivent faire préférer tantôt les unes, tantôt les autres. Les premières ont le plus souvent une

25i CHAPITRE X. - KLÉV'YTION MÉCANIQUE DE L'EAU

marche lente et peuvent en conséquence commander sans intermédiaire des pompes à mouvement alternatif ; les secondes, à mouvement rapide, ne conviennent guère qu'aux pompes rotatives ou centrifuges si l'on n'interpose un engrenage ou une courroie. D'autre part, tandis que les turbines peuvent s'appliquer à peu près à toutes les chutes, quels que soient le débit et la hauteur, à la seule condition d'être calculées et construites spécialement pour chacune d'elles, les roues en dessous ne sauraient convenir qu'aux chutes les plus faibles, les roues de côté et leurs variétés, roues Poncelet, Sagebien, etc., aux chutes moyennes, les roues en dessus aux grandes chutes, sans dépasser cependant une hauteur de 8 à 10 mètres.

Dans les cas les plus ordinaires, on a presque toujours le choix entre plusieurs moteurs ; il faut alors faire une comparaison entre eux et tenir compte de leurs propriétés respectives. On sait par exemple que les roues en-dessous ne permettent guère d'utiliser plus des 35 centièmes de la puissance de la chute, que les l'oues de côté peuvent aller jusqu'à G5 centièmes, les roues Sagebien et les roues en-dessus jusqu'à 80, les turbines jusqu'à 75 et plus. On sait aussi que les roues sont plus rustiques, plus faciles à construire et à réparer que les turbines, qu'elles laissent passer plus aisément les corps flottants, feuilles, morceaux de bois, etc., qu'elles se prêtent mieux aux variations de débit ; tandis que les turbines, plus délicates, s'engorgent facilement mais coûtent moins d'entretien et se plient seules aux variations de la hauteur de chute.

Nous n'entrerons pas, d'ailleurs, dans plus de détails à ce sujet et nous nous bornons à ces considérations générales, renvoyant pour la description des divers types aux ouvrages spéciaux. Nous ne dirons rien des roues à réaction, appliquées dans certains pays malgré leur très médiocre rendement aux chutes de grande hauteur, ou des machines à coloyme d'eau, quelquefois utilisées pour les épuisements de mines, mais auxquelles on n'a pas eu recours pour l'alimentation d'eau des villes.

230. Moteurs à vapeur. — A défaut des forces naturelles on fait emploi de la vapeur dont l'usage est aujourd'hui général*. Tous les types de machines à vapeur — et il y en a un nombre considérable à l'étude desquels nous ne saurions nous arrêter sans sortir du cadre de cet ouvrage — se prêtent à la commande des appareils élévatoires : nous nous proposons seulement de donner ici quelques indications de nature à guider l'ingénieur dans la comparaison qu'il lui faudra faire avant de donner la préférence à l'un d'entre eux.

Les moteurs à vapeur peuvent être verticaux, horizontaux on inclinés. La dernière disposition reçoit peu d'applications. La première se prête

1. Récemment, el par suite de circonslaoces tout exceptionnelles, la ville de Coblentz (Allemagne) a été amenée à employer des molours à gaz pour actionner des pompes élévatoires de grande dimension (3 moteurs de 40 chevaux chacun).