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DE LA CONSTRUCTION DES MACHINES.
REVUE DE L'ÉTAT ACTUEL
n'avons rien gratuitement, c'est-à-dire sans travail, si ce n'est l'air et le rayonnement du soleil. La puissance du cours d'eau est gratuite si l'on veut, mais est gratuite comme la houille dans le sein de la terre, avant que nous n'allions la chercher. Souvent les dépenses d'exploitation d'une usine hydraulique sont faibles, mais dans bien des cas les dépenses d'établissement sont fort importantes. Certaines industries qui exigent une puissance motrice considérable, comme la métallurgie actuelle de l'aluminium, recherchent avant tout les grandes chutes d'eau.
Pour l'éclairage électrique, pour la transmission de la puissance motrice, nous voyons aussi se créer de grandes
usines hydrauliques. Aux Etats-Unis, dans la nouvelle
Angleterre notamment, le régime des cours d'eau se prête à l'installation de nombreux moteurs, et les Américains savent bien profiter de cette ressource. Les moteurs hydrauliques se divisent en quatre grandes classes roues, turbines, machines à piston, appareils à
entraînement direct et divers. Les roues reçoivent l'action du poids et du choc de l'eau ; leur axe est le plus souvent horizontal. Les turbines ont fréquemment l'axe vertical, mais cette position de l'axe ne peut suffire pour les définir : la caractéristique des turbines, c'est le déplacement relatif de l'eau sur leurs aubes, nécessaire pour leur fonctionnement. Les moteurs à piston comprennent
les machines à colonne d'eau pour l'épuisement des mines et un grand nombre d'appareils d'un emploi fréquent. Enfin la quatrième classe contient surtout des appareils pour élever l'eau, tels que les ajutages à cônes, les béliers. Le travail disponible d'une chute d'eau est le produit du débit en poids par la hauteur de la chute. On ne peut recueillir la totalité de ce travail : des pertes de force vive sont inévitables, parce que l'eau est rejetée par l'appareil avec une certaine vitesse, parce qu'il se produit
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des frottements du liquide, des chocs, des changements brusques de direction ; l'eau peut tomber inutilement d'une certaine hauteur, sans agir sur le moteur ; enfin le moteur lui-même absorbe en résistances passives une partie du travail qu'il reçoit. On trouvera le développe-
ment de la formule générale du travail des moteurs hydrauliques dans le Cours de machines de M. Haton de la Goupillière, t. I, p. 214. Le rendement du moteur est le rapport du travail qu'il produit au travail total disponible de l'eau qui l'actionne. Il est difficile de mesurer avec précision le rendement d'un moteur hydraulique. Le frein de Prony donne le travail utile, un nivellement fait connaître la hauteur de chute ; mais le débit est d'une appréciation délicate. D'une part, le moteur étant installé dans les conditions usuelles, les vannages que traverse l'eau ne sont pas des orifices simples, et, par suite, on ne peut en connaître exactement le débit d'après des formules usuelles ; d'autre part, les for-
mules sont parfois incertaines. Pour la détermination exacte du débit, il faudrait une installation spéciale, per-
mettant par exemple le passage de l'eau, à la sortie du moteur, sur un déversoir en mince paroi : le plus souvent cette installation est impraticable. Une erreur en moins sur le débit, volontaire ou non, accroît le chiffre du rendement.
Les principaux types de roues sont les 10 ROUES. roues à augets, les roues de côté, les roues en dessous, parmi lesquelles la roue Poncelet forme une catégorie toute spéciale, enfin les roues pendantes. Roues en dessus ou roues à augets. - Ces roues, qui conviennent surtout pour des chutes de 5 à 10 mètres, sont rarement construites aujourd'hui. Le rendement en est bon, mais elles sont lourdes et encombrantes et, par suite, coûteuses ; en outre la lenteur de leur rotation est