VALEURS

U est convenable de faire remarquer que la vitesse moyenne ne répond pas au milieu de la profondeur ; la vitesse la plus grande est un peu au-desde ia surface; cestpar cette raison que les roues plongent un peu. nes„e est aussi plus faible vers les rives qu’au milieu de la largeur; si convient-iï de jeter les flotteurs au milieu du canal, ou de faire en cet en rouies observations relatives au moulinet.

a “Ou vent besoin de jauger un cours d’eau. Si le canal est uniforme ,

on mesure la section à chaque extrémité ; puis on prend pour section la moyenne entre ces sections.

Enfin, la vitesse se mesure soit par le flotteur, soit par le moulinet, puis on déduit de cette vitesse à la surface , comme ci-dessus, la vitesse moyenne, laquelle, multipliée par l’aire de la section moyenne, donne le volume d eau que le canal débite par seconde.

Mais, lorsque le canal n’est pas régulier et qu’on ne peut trouver une longueur suffisante en ligne droite, il faut établir un barrage; et, lorsque la dépense en aval de ce dernier est telle que le niveau d’amont demeure de niveau, c’est une preuve que cette dépense est égale à celle qui alimente le canal. On en agira de même pour une rivière ; on observera près d’une usine établie , si le niveau reste constant pour une certaine ouverture de vanne; la quantité d’eau que la vanne laissera alors échapper sera égale à celle que la rivière débite.

123. Mouvement de l'eau dans les canaux découverts de petite longueur . — Revenons aux canaux de petite longueur ou d’une longueur comprise entre trente et cent fois leur largeur. En général, la dépense s’obtient en considérant ce qui se passe près de l’orifice , et ne dépend pas de la longueur du canal. La dépense étant connue et déterminée selon que l’eau couvre ou non la veine contractée , si on voit que la section d’eau reste la même partout, on trouvera la vitesse moyenne en divisant la dépense par la section, parce qu’effectivement la marche des filets est alors parallèle. Si le mouvement n est pas uniforme et que le canal soit abordable, on opérerait de la même manière, e’est-à-dire que , pour trouver la vitesse altérée en chaque point, on diviserait la dépense par la section correspondante. Mais si le canal n’est pas abordable , ou qu’il ne soit pas établi, on supposera qu’un peu au delà de la section contractée de la vanne, la vitesse est réduite à 0,82. V = v. Soit h la pente du canal sur toute sa longueur, q le poids d’eau qui s’échappe dans un très-petit temps ou même pendant une seconde. Y' la vitesse à l’extrémité du canal . on aura , si on ne tient pas compte du travail de la résistance de ce dernier,

— (V'- - — «-) — 2 qh , ou V' = [/ 2 gh -j- c â .

Mais la véritable vitesse à cette extrémité doit être évidemment pins faible. Pour l’obtenir , on suppose que le mouvement a lieu dans le canal avec la v 4- V'

vitesse — v — , moyenne entre la vitesse d’arrivée v et celle de sortie V ;

d’où on conclura la section moyenne. On pourra donc calculer (3 e partie , 123) la pente qui correspond à cette uniformité hypothétique ; cette pente serait la diminution à apporter à h dans la valeur de V', de sorte que cette dernière s’obtiendrait ensuite d’une manière plus rapprochée. De

DES MACHINES ET DES MOTEURS

fait, on dispose ordinairement les coursiers de telle sorte que la vitesse varie pas. S’ils sont inclines à 43°, le canal est court, et la règle

V' = | /%jli -f r 3

donne assez bien la vitesse pour le point du canal le plus éloigné de la vanne. ü

126. Établissement des coursiers dans les machines. — Pour éviter l es pertes de travail ou de force vive occasionnées par le frottement de l’eau le Ion ; des coursiers qui versent l’eau sur les machines, et par les chocs et les tourbillonnements qui résultent de la contraction produite à la sortie de l’orifice, il faudra 1° faire ces coursiers les plus courts possible- on mettra le récepteur de la machine tout contre le réservoir (fig. 49 8 )’ e t dans cette vue on incline quelquefois la paroi du réservoir en avant pour reporter l’orifice sous une roue hydraulique. 2“ II faudra éviter les contrac lions latérales et sur le fond de l’orifice ; le moyen est tout simple : d’abord on mettra le fond de l’orifice et du coursier dans le prolongement exact de relut du réservoir ; ensuite on donnera aux côtés du coursier près l’orifice la forme rétrécie que prend la veine fluide (fig. 499), comme cela a été expliqué (3« partie, 108). Mais on aura soin que le surplus du canal soit le prolongement exact de la partie rétrécie et soit bien raccordé avec elle • autrement il y aurait toujours choc et perte de force vive. Comme on ni

connaît pas rigoureusement la forme de la veine fluide, cette disposition

donnera toujours lieu à des pertes de travail appréciables, et la moindre erreur de disposition aura de l’influence si la charge du fluide dans le réservoir est un peu forte.

Il vaudra mieux mettre les joues latérales du coursier dans le prolongement des faces du réservoir, ainsi qu’il est représenté (fig. 500) au plan et a ia coupe pris par l’axe, et placer l’orifice ou vanne en aval de CA , face intérieure du réservoir, à une distance CD égale à une fois ou une demi -ois sa largeur horizontale ab ; on fera

ab o

ef= ÔÉ=l ab -

Pois on tracera des arcs fb et œ, tangents en a et b aux joues bn et am du coursier. Si bn se trouvait juste dans le prolongement d’une grande face u réservoir, on laisserait Ses choses dans cet état , et on tracerait l’arc ae comme c-dessus. Le dessus de aefb doit être libre. Par là on évite les conractions intérieures et extérieures. Comme la vitesse en e/sera toujours res-petite par rapport à celle en ab , la perte de force vive résultant d’une erreur ans la disposition abfe sera insensible.

j , f ' or ’® ce est en charpente mince, on construira l’ouverture

6 2 merae man *ere; cela formera un petit réservoir à part.

’anne est inclinée (fig. SOI) , abfe se trouvera couvert par le

talus de la paroi, et formera une sorte de buse saillante sur la face générale AB du réservoir.

Ces constructions sont faciles à saisir; on réduira la feuillure de la vanne le plus possible, et à cet effet, on la rendra mince si on la fait en fonte ou enfer et en calculant son épaisseur comme celle d’une barre , appuyée à ses deux bouts et chargée de la pression du fluide dans tous ses points. On évitera de même toute saillie et on fera des arrondissements à tous les angles. On aura d’ailleurs le soin de ne pas oublier que l’ouverture de l’orifice. dans le calcul de la dépense, doit être mesurée perpendiculairement au fond du coursier suivant IK (fig. 502).

A l’aide de toutes ces précautions la vitesse sera due ici à la charge H

sur le centre de l’orifice, ou égale à |/%H; la contraction n’aura plus lieu que sur le sommet de l’orifice; rien ne ralentissant la vitesse en aval de l’orifice, il n’y aura plus de choc.

Le coefficient de la dépense sera plus grand que ne le donne la table du n° 109 à charge égale. Pour des charges de 0 m ,80 à 2 m et 3", on le supposera de 0 m ,70 si la vanne a sa paroi verticale, de 0 m ,75 si elle est inclinée à 1 de base sur 2 de hauteur, et de 0 m ,80 pour 1 de base sur 1 de hauteur.

Pour éviter, dans le cas des vannes inclinées, que la feuillure ne tombe dans l’arrondissement intérieur, on prolongera les joues du coursier vers l’intérieur (ng. SOS); on fera les raccordements a'e , b’f plus loin et plus courts, selon que le demandera l’inclinaison. La contraction sera toujours peu sensible.