Arthur Morin

“ Mais la chambre d'eau ayant son fond et l'une de ses parois en charpente , les bois desséchés par la chaleur de la saison n'avaient pas eu le temps de se gonfler suffisamment depuis qu'elle était pleine , et il se faisait par les joints des pertes notables , dont il était nécessaire de tenir compte. C'est ce que l'on a fait au commencement de chaque série d'expériences, en observant la charge d'eau qui existait sur le déversoir de jauge, quand la vanne de la turbine était fermée. ”

“ Mais il n'est pas moins grand pour celles où la vitesse doit rester constante, quoique la hauteur de fa chute disponible puisse varier notablement, soit par l'abaissement du niveau supérieur, soit par l'exhaussement du niveau inférieur ; car la vitesse de la roue correspondante au maximum d'effet dépendant de la hauteur .totale de cette chute, il s'ensuivrait que pour obtenir ce maximum , il faudrait à la rigueur, faire varier la vitesse de la roue avec la chute, ce que, par hypothèse, la nature de la fabrication ne permet pas. ”

“ Dans les turbines de M. Fourneyron, le tambour n'a jamais qu'une petite épaisseur, quelques décimètres, par exemple. L'eau s'élance obliquement en jets horizontaux de tout le contour d'un cylindre intérieur vertical, pénètre de tous côtés dans les compartimens de la roue qui, en tournant, affleure ce cylindre, suit, en les pressant, des aubes courbes renfermées entre les deux bases horizontales , et s'échappe horizontalement par la tranche verticale du tambour extérieur. ”

“ A mesure que la vanne s'élève davantage, le coussinet n'ayant plus autant d'influence sur la direction des filets fluides, la contraction sur le côté supérieur de l'orifice n'est pas aussi complètement annulée, le coefficient de la dépense doit diminuer, et cette diminution doit augmenter avec la levée de la vanne, jusqu'à ce que cette levée soit égale à la hauteur de la turbine. ”

“ Si l'évaluation de ce volume est juste à Moussay et à Mullbach, elle est trop faible à Baccarat. La différence tourne encore à l'avantage de l'ancienne roue. Des mesures directes pourraient seules lever ces petites incertitudes.
De ces détails trop longs peut-être, nous nous croyons en droit de conclure, qu'en faisant une part convenable aux erreurs des jaugeages, les turbines observées par M. Morin sous de grandes chutes d'eau offrent au moins des résultats aussi avantageux que les meilleures roues ordinaires. ”

“ A mesure que la levée augmente, l'influence du coussinet, pour diminuer la contraction à l'entrée de cet ajutage, devient moindre ; parce que, malgré l'arrondissement de son bord inférieur, il n'a pas la forme exacte de la veine fluide , et que, le volume d'eau dépensé augmentant, la vitesse dans le tuyau intérieur, devient de plus en plus grande, ainsi que la convergence des filets vers l'orifice. ”

“ Lorsque l'on introduit par le bord extérieur d'une aube courbe emportée dans un mouvement de rotation autouj axe vertical un filet d'eau animé d'une certaine vitesse, dès que le liquide atteint la surface de l'aube , sa vitesse est altérée, non-seulement par l'action de la force centrifuge , qui tend à l'éloigner de l'axe, mais encore par l'adhérence qu'il contracte avec la surface. La veine fluide s'amincit, s'élève le long de l'aube à une hauteur d'autant plus grande que la vitesse primitive l'était elle-même ”

“ De plus, si, comme dans les turbines, les aubes sont courtes et peu élevées , une partie du liquide peut venir perdre une autre portion notable de sa vitesse contre la couronne supérieure, tandis que l'autre animée d'une vitesse ascendante s'échappe au dehors en conservant une vitesse verticale qu'elle n'aurait pas acquise si l'aube n'avait eu qu'une hauteur égale à celle du filet. ”

“ Taval., si une portion des aubes est noyée à la partie inférieure, le moteur ne fonctionne plus qu'avec perte et avec peine: veut-on soulever la roue? il faudra encore soulever le coursier. Pour éviter ces complications, il arrive qu'on préfère souvent élever tout le système d'une manière invariable, n'utiliser qu'une partie de la chute, quand elle est forte, pour se trouver à une hauteur convenable, quand elle vient à diminuer. ”

“ EXPÉRIENCES SUR LA TURBINE DU TISSAGE DE MOUSSAY, PRÈS SENONES (DÉPARTEMENT DES VOSGES) .
5. Description sommaire. Il a été établi en i836, au village de Moussay, près de Senones, dans le département des Vosges, un tissage mécanique appartenant à MM. Ed. Laurent et compagnie, et qui a été mis en activité au printemps de 1837. Mon service m'ayant conduit à cette époque dans ces usines, j'en profitai pour demander aux propriétaires de
cet établissement la permission de faire sur ce moteur des expériences qui missent à même d'en apprécier l'effet. ”

“ Si l'on nous demandait pourquoi , en ne citant que quelques nombres, nous choisissons les séries dont les résultats moyens sont les plus élevés , notre réponse serait facile.
L'eau est lancée dans la turbine par des orifices dont un vannage permet de varier la hauteur. De cette hauteur dépend la quantité d'eau consommée par la roue dans un temps donné.
Eh bien ! plus cette hauteur d'ouverture augmente , plus la quantité d'eau consommée devient considérable, plus l'effet utile s'accroît et se rapproche du travail moteur. ”

“ Sur une poulie de renvoi, placée dans une direction perpendiculaire à celle que ce levier devait conserver, lorsqu'il était en équilibre , passait une courroie à laquelle était suspendue la caisse qui contenait la charge du frein. Pour s'assurer que le levier et cette courroie conserveraient pendant les expériences cette direction perpendiculaire, on suspendit à un point fixe un fil à plomb au-dessous duquel la ligne
milieu du levier devait être constamment maintenue. ”

“ Il nous reste à faire connaître quelques résultats d'observations spéciales que le mode de jaugeage adopté à Mullbach, pour estimer la dépense d'eau faite pendant les expériences, nous a permis de recueillir sur l'écoulement de l'eau par les orifices de la turbine. ”

“ L'usine est alimentée par les eaux de la Brusche, et la chute totale doit être habituellement de 41\50; mais à l'époque où les expériences ont été faites, le barrage qui doit détourner les eaux de la rivière dans le canal d'arrivée, n'était pas encore exécuté, et la plus grande chute dont nous ayons pu disposer, n'a été que de 310,70. Lors des grandes crues, la roue est exposée à être noyée en aval, et elle l'a été pendant toutes les expériences à des hauteurs qui ont varié de 0m,520 à 010,9°0 environ. ”

“ Eh bien ! des expériences récentes de M Caste!, publiées par M. d'Aubuisson, ont conduit à modifier légèrement la formule précédemment admise. Ces expériences n'étaient pas connues lorsque
M. Morin étudiait la roue de la taillerie à Baccarat. Il en résulte que là il estimait d'après l'ancienne formule le volume du cours d'eau, tandis que dans les observations faites sur les turbines, il évalue la dépense par la formule corrigée. ”

“ Ce qui montre bien au reste que la diminution de l'effet utile, dans le cas des petites levées de vanne, tient à des circonstances de ce genre , c'est qu'on voit cet effet utile s'accroître à mesure que la différence entre la levée de la vanne et la hauteur de la turbine diminue. En effet,
dès que la levée de la vanne atteint om,og, l'effet utile devient égal à 0,71 environ du travail absolu du. moteur, et ensuite, pour les fortes levées, qui se rapprochent beaucoup de la hauteur de la roue, il atteint la valeur 0,79 de ce travail absolu. ”

“ Mais ce qu'il importe le plus à l'industrie de connaître, c'est le parti qu'elle peut tirer de ce moteur dans diverses circonstances , et sous ce rapport, les résultats que nous allons faire connaître et ceux que nous espérons observer par la suite, paraîtront sans doute assez complets pour fixer l'opinion d'une manière positive. ”

“ Les énormes vitesses, les vitesses variables qu'on peut leur laisser prendre sans rien sacrifier de leur action, permettent de supprimer dans beaucoup d'usines ces engrenages, ces axes pesans destinés à transmettre avec accélération, mais aussi avec perte d'effet, le mouvement si peu rapide lorsqu'il est le plus avantageux, des grandes roues à augets. ”

“ M. Fourneyron se rendit de son côté à l'invitation qui lui fut faite d'assister aux expériences, et c'est avec sa coopération qu'elles ont été exécutées. Des industriels et des ingénieurs du voisinage s'empressèrent de venir être témoins et de nous prêter leur concours pour les observations , qui purent ainsi être faites et contrôlées par plusieurs personnes. 1 Le moteur de l'usine est une turbine de om,85 de diamètre extérieur, dont l'arbre vertical transmet directement le mouvement à l'arbre de couche du tissage, au moyen d'un seul engrenage conique. ”

“ Les résultats de cette comparaison sont consignés dans le tableau suivant, qui montre d'abord que ce coefficient augmente avec la vitesse de la roue ? ce qui tient à ce que l'action de la force centrifuge diminue *
la pression exercée en aval aux orifices, et tend par conséquent à augmenter la dépense. ”

“ Les deux parties essentielles des turbines de M. Fourneyron, sont la roue ou couronne à aubes courbes et le vannage.
La roue aa (Pl. I, Fig. i, 2 et 3) est formée par une couronne annulaire supérieure en tôle forte, et par une couronne inférieure coulée d'une seule pièce avec une base concave qu'on nomme la calotte ce; ces deux couronnes concentriques à l'axe de rotation , sont placées horizontalement et réunies par des aubes courbes dd, disposées verticalement et en tôle forte. ”

“ Nous sommes donc fondés à dire qu'aucune des séries ne présente encore les circonstances les plus favorables à la machine , et que si on veut la juger, surtout relativement à d'autres, il faut, autant qu'il est possible, se rapprocher de ces conditions de meilleur effet. ”

“ Les limites d'effet avantageux sont encore plus resserrées pour les autres roues hydrauliques; l'action des hommes, celle de la vapeur ont, comme on le sait, relativement à chaque mode d'application, des vitesses convenables dont on ne saurait s'écarter sans diminuer leur produit. ”

“ En i833, M. Burdin, ingénieur des mines, a proposé et fait exécuter un autre genre de roues à axe vertical, décrit dans les annales des mines , troisième série, tome III, et leur a donné le nom de turbines, que l'on a, depuis lui, appliqué à toutes les roues à axe vertical, susceptibles de marcher noyées dans l'eau du bief intérieur. ”

“ Cette fois, les recherches de M. Morin ont eu pour objet ces nouvelles roues hydrauliques, peu multipliées encore, mais sur lesquelles l'attention publique est si vivement fixée depuis quelque temps, les turbines de M. Fourneyron. L'ingénieur à qui l'on doit et la disposition et l'établissement de ces précieux moteurs, - celui qui lutte avec persévérance depuis quinze ans pour les per-
fectionner et les répandre, M. Fourneyron lui-même , a prêté à Fauteur de ce Mémoire y pendant toute la durée des expériences, le secours d'une active coopération. ”

“ La formule théorique de l'effet utile de ces roues donnée par M. Navier et par M. Poncelet est
dans laquelle on nomme,
* Architecture hydraulique de Bélidor; édition de M. Xavier.
P l'effort transmis par l'eau à la circonférence décrite par le point d'arrivée du filet moyen sur la roue, Q le volume d'eau dépensé en i", v la vitesse à la circonférence du point d'arrivée de l'eau, V la vitesse de l'eau affluente, et l'angle formé par la vitesse V avec la palette au point d'arrivée, C rangle formé par la vitesse v avec la palette au même point, 9 = 9m,8o88. ”