CHAPITRE IL

DBS MOVUNS A TENT.

479. La partie de ces moulins qui reçoit Tàc- Ptrtiet tion du vent , et c'est la seule dont il peut être ^. ** .

. - J^ dimensions

question dans cet ouvrage , consiste : 1 . en un prindpates. arbre tournant, forte pièce de bois de o"5o à o™&> d'équarrissage , fixée au comble du moulin et que Fon tourne et oriente avec lui , de manière qu'elle soit toujours dans la direction du vent; 6n l'incline, en outre, de 10° à 1 5° à l'horizon : 2.** en deux autres pièces d'environ 24" de long et de o™3o d'équarrissage, fixées en croix sur la tête de l'arbre ; ce sont les volans \ ils don^ nent lieu à quatre hras. 5° A 2°" environ du centre de rotation , chacun est traversé , perpendiculairement à sa longueiu*, par un premier barreau, ou première latte, de 2" de long, et faisant un angle d'environ 5 o*' avec le plan passant par les quatre bras , et que nous appellax>ns le plan du miouvement : puis , de o"'4^ ^^ o"*4^ » on place de pareils barreaux , mais en les inclinant de moins en moins, de manière que celui qui est à l'extrémité ne fait plus qu'un angle de 1 2*^ à 6**, selon que l'arbre est plus ou moins incliné à l'horizon : les bouts des barreaux , de part et d'autre du bras, sont maintenus par deux autres pièces de bois ; tout cet ensemble constitue une aUè du moulin. 4*"^ Par dessus , on étend la toile ou voile destinée à recevoir l'action du vent.

556 MOUUNS A VENT.

Telles sont à peu près les dimensions et la disposition des moulins hollandais qui passent pour être très-bien construits ; leurs voiles , par suite de la disposition des lattes , et quelquefois d'une 1^^ courbure dans les bras, présentent une concaTité au vent, et nous avons vu qu'une telle forme augmentait TefTet de la machine.

De 48o. Les mathématiciens se sont occupés de la forme et de

I meillenre l'inclinaison les plus avantageuses à donner aux ailes , ou, ce disposition i^pjjg technique, de la meilleure manière de les airer.

Parent j qui le premier a traité cette question, comme presque toutes celles qui sont relatives aux machines mues par les fluides, en supposant que les ailes sont entièrement planes, avait conclu qu'il fallait les incliner de 54"^ 44' P&t rapport! la direction du vent, ou, ce qui est la même chose^ de 35* \^ sur le plan du mouvement. — ^ Il admettait que l'effort du vent est proportionnel au carré du sinus de l'angle (Tind* denco, à sin^/^ en nommant i cet angle : sa composante dans la direction du mouvement, et par suite l'elTort moteur était proportionnel à sin'zcosi.* il devait être le plus grand possible, lorsque cette expression serait un maximum; or, en la différentiant et égalant à zéro , il vient, pour ce cas, tai^i= \/2y et par conséquent i = 54* 44'«

Dans riijpothése de Parent, tel est efTectivement l'angle du plus grand effort , lorsque Faile est en repos ; mais il n'en est plus de même lorsqu'elle se meut. Bernoulli fit yoir que cet angle croissait, ou que son complément, l'angle avec le plan du mouvement diminuait, lorsque la vitesse de l'aile augmentait. Ensuite M aclaurin remarqua que la vitesse des divers élémens transversaux d'une même aile allant en ausrmentant à mesure qu'ils sont plus éloignés de l'axe de rotation, leur inclinaison devait diminuer, et il donna la valeur de l'angle d'inclinaison de chacun d'eux pour le cas du plus grand effet.

Euler s'occupa et à deux reprises de la théorie des mouliiu à vent ! en admettant d'abord que la surface des ailes est plane^ il trouva que l'effet est proportionnel à cette surface , an cubs

MOUUNS A VENT. 5^7

de là yifesse dn vent^ et an cnbe da udos de l'angle d'incidence. Puis^ en faisant yarier l'inclinaison des élémens trans- Tersaux , il eut pour cette inclinaison la même Taleur qu'avait déji donnée Maclaurin, dans le cas du plus grand effet. Mais il ne put parvenir i une expression finie de cet effet.

£n dernier lieu , M. Coriolis est revenu sur cette question : en désignant par Y la vitesse du vent^ par m», la vitesse angulaire des ailes ^ x la distance d'un des élémens transversaux à Taxe de rotation^ / son inclinaison au plan du mouvement, il

a eu coty = K 1/ 2 -t- J -^ j . Il a ensuite fait servir

cette expression i la recherche du maximum d'effet de l'aile; il en a donné l'équation différentielle ^ et il a montré la manière de l'appliquer :. il a fait à ce sujet d'importantes remarques, pour lesquelles je renvoie à son ouvrage sur le Calcul de T effet des machines (p. 2io-23o].

4Bi. L'expérience avait encore à éclairer et même à décider la question. Elle a été consultée, avec beaucoup d'intelligence, et non sans quelques succès, par Smeaton.(i)

Cet ingénieur s'est servi d'un moulinet dont chacune des quatre ailes avait o'"46 de long et o'°i4 de large; il l'établissait à l'extrémité d'une tige horizontale de i™65 , et dont l'autre extrémité était implantée sur un cylindre vertical mobile autour de son axe. Lorsqu'on lui imprimait un mouvement de rotation , le moulinet , emporté dans ce mouvement, choqiuiit l'air avec une vitesse qui représentait celle avec laquelle le vent va choquer les ailes d'un moulin ordinaire, et que nous avons en conséquence prise pour elle. Par suite de ce choc, le moulinet tournait autour de son propre arbre, et,' à l'aide d'un cordon enroulé sur cet arbre , il élevait des poids qui servaient de mesure à l'effet produit.

Smeaton a d'abord recherché la meilleure manière d'airer les ailes; et, avec une vitesse de vent de l'^SS, il a fait à ce sujet diverses expériences, entre autres celles qui suivent.

Il a d'abord pris des ailes planes , et , suivant le précepte

(1) De la construction et des effets des moulins à vent. Ce mémoire fait partie des Recherches expérimentales sur feau et le vent. Ouvrage Iradait de Tanglait et accompagné d'une introduction par M. Girard.