1. La turbine proprement dite, ou roue mobile, qui reçoit l'action motrice de l'eau, est formée par deux couronnes concentriques en fonte portant entre elles, sur toute l'étendue circonférencielle, des aubes courbes à surface hélicoïdales, formant les orifices récepteurs (fig. 67); elle est fixée sur la partie inférieure d'un arbre vertical, qu'elle entraîne dans son mouvement de rotation.

2o Le distributeur, ou roue fixe, est également formé par deux couronnes concentriques en fonte portant aussi sur toute l'étendue circonférencielle des aubes courbes à surface hélicoïdale. Ces aubes sont dirigées en sens inverse de celles de la roue mobile, et forment les orifices adducteurs (fig. 67 et 68). Le distributeur est placé exactement au-dessus de la turbine et forme le fond de la chambre d'eau d'amont.

3o Le pivot (système Arson), placé à la partie supérieure d'un arbre creux, en fonte, formant l'axe de la turbine, est supporté par une colonne en fer traversant l'arbre creux et allant se fixer dans une poëlette en fonte scellée dans le fond de la chambre d'eau. Cette disposition permet de visiter facilement le pivot, et le réservoir à huile qui l'entoure entretient bien le graissage.

4° Le mode de distribution de l'eau dans les orifices adducteurs est sans contredit l'une des parties les plus importantes de la turbine; c'est elle qui a subi le plus de transformations. Le système que nous avons inventé, et qui par ses bons résullats nous a procuré l'avantage de

Fig. 70.

construire un nombre considérable de turbines, se compose (fig. 70) de deux bandes annulaires en gutta-percha fixées par une de leurs extrémités à deux parties diamétralement opposées de la surface supérieure des orifices adducteurs, l'autre extrémité est fixée à deux troncs de cône mobiles disposés pour tourner sur toute la surface annulaire du distributeur. Suivant le sens de rotation qu'on imprime à ces troncs de cône, ils enveloppent les deux bandes de gutta-percha, ou ils les développent sur toute la surface des orifices. Quand les bandes sont complétement enroulées autour des troncs de cône, tous les orifices

adducteurs sont découverts, et quand, au contraire, elles sont entièrement déroulées, tous les orifices sont fermés.

La nature du mouvement des cônes offre peu de résistance et permet aussi de simplifier le mécanisme de leur mise en action.

Les qualités principales que possède cette distribution d'eau sont d'abord de pouvoir ouvrir ou fermer à volonté, par couples diamétralement opposés, un nombre quelconque d'orifices, tout en laissant complétement libres ceux qui restent ouverts, et qui, ne subissant aucune modification dans leur forme, permettent ainsi à la veine liquide qui les traverse d'agir exactement suivant le mode d'action de l'eau déterminé par les calculs; puis de produire une fermeture hermétique n'exigeant que peu de force pour sa manœuvre, ce qui permet l'application utile d'un régulateur.

Avec cette disposition, nos turbines peuvent dépenser des volumes d'eau très-variables, sans pour cela que le rendement varie sensiblement. Dans certains cas, quand les variations dans la chute et dans la dépense d'eau sont considérables, nous construisons la turbine double; mais tant que les variations ne dépassent pas le rapport de 3 à 1, nous employons la turbine simple.

Pour compléter les renseignements précédents, nous donnons cidessous la copie du procès-verbal de recette de deux de nos turbines installées à la fonderie de Ruelle.

FONDERIE DE RUELLE.

Proces-verbal de recette de deux turbines, système Fontaine.

Aujourd'hui, 25 août 1866 et jours suivants, nous :

VIOT, capitaine en premier de l'artillerie de la marine et des colonies; NICOLAS, conducteur principal de travaux;

LABONNE, commis du service des directions de travaux,

composant la commission nommée par M. le colonel Dutemps du Gric,

directeur de la fonderie, nous sommes réunis à l'effet de procéder à l'examen, la visite et l'essai de deux turbines, système Fontaine, livrées par MM. Brault et Bethouart, constructeurs à Chartres (Eure-et-Loir).

Dans l'examen et la visite de ces turbines, nous avons constaté qu'elles ont été confectionnées suivant les règles de l'art, qu'elles ne présentent aucune défectuosité et que les matières employées à leur confection sont de bonne qualité.

Nous avons procédé ensuite à l'essai de ces machines au moyen du frein de Prony. Il ressort des différentes expériences faites à ce sujet et dont les résultats sont consignés dans le tableau suivant:

1° Que l'effet utile maximum de ces turbines est égal aux 0,73 du travail absolu moteur lorsqu'elles ne sont pas noyées, et aux 0,64 lorsqu'elles le sont complétement;

2° Que dans la première hypothèse, leur force effective sous la chute de 1,40 et avec tous les orifices ouverts, peut s'élever jusqu'à 28 chevaux à la vitesse de 20 tours par minute.

Toutes les conditions exigées pour ces moteurs dans le marché passé le 8 décembre 1865, entre MM. Brault et Bethouart et S. E. le ministre de la marine, étant remplies, la commission est d'avis de les admettre en recette pour le compte de la marine.

Fait à Ruelle, le 5 septembre 1866.

Les membres de la commission: signatures.

Pour copie conforme : le colonel, directeur signature.

(*) Pour ces deux dernières expériences, on a établi en aval des turbines, dans le canal de fuite, un déversoir qui a permis d'évaluer la quantité d'eau réellement dépensée, et d'élever de 0,27 le niveau des eaux d'aval. Le niveau d'amont n'ayant pas varié, la chute a été réduite ainsi à 1,13 et la turbine complétement noyée.

224. Turbine-Jonval, perfectionnée par MM. A Koechlin et compagnie. Cette turbine est encore du système de celle de Burdin (221). Elle est placée à la partie supérieure d'un cylindre en fonte rétréci et alésé au point où elle se trouve, de manière à l'envelopper exactement en ne laissant qu'un millimètre de jeu au plus. La partie contenant la couronne qui porte les directrices s'évase légèrement. A la partie inférieure et au-dessous du niveau d'aval, dont la variation est indifférente, le cylindre vertical s'adapte sur un tuyau rectangulaire horizontal muni d'une vanne qui permet de suspendre à volonté l'arrivée de l'eau. Cette vanne est la seule disposée pour faire varier la dépense de petites quantités.

La roue est ordinairement placée à une hauteur intermédiaire entre les niveaux d'amont et d'aval, de sorte que la pression de l'eau sur les aubes est due en partie à l'aspiration. Cette disposition permet de diminuer la longueur de l'arbre de la roue.

Lorsque la dépense d'eau est variable, mais constante pendant de certains laps de temps, on fixe à la couronne de la roue des coins obturateurs qui rétrécissent les canaux formés par les aubes. Pour une longueur d'aubes de 0,1154, mesurée suivant le rayon, les obturateurs d'une turbine fermaient 0,0674. On peut donc faire varier dans des limites très-éloignées le débit de cette roue.

On a reconnu, par des expériences faitès au Bouchet, par M. Morin, que l'effet utile que rend cette roue est les 0,72 du travail absolu du moteur quand tous les orifices sont complétement ouverts, qu'il est environ les 0,70 ou 0,71 quand la moitié seulement des aubes sont garnies de leurs obturateurs, et encore les 0,63 quand toutes les aubes sont garnies de leurs obturateurs.

La vitesse à l'extérieur de la roue, correspondant au maximum d'effet, paraît devoir être les 0,70 de la vitesse √2gII due à la chute totale H, et pouvoir varier de 1/4 en plus ou en moins sans que le rendement soit sensiblement diminué.

Les constructeurs admettent les proportions suivantes :

18

pour le nombre des aubes;

1/16 du diamètre extérieur D pour la plus courte distance de deux aubes consécu

tives;

1/8D pour la longueur des aubes ou des canaux qu'elles forment, mesurée suivant le

rayon;

Connaissant la dépense Q ou le diamètre D, on calcule l'autre de ces quantités par la relation suivante, dans laquelle H est la chute totale,

Pour de grandes dépenses d'eau, dans le but de diminuer D, on donne en général aux aubes une longueur égale à 6 ou 8 fois la plus courte distance de deux directrices consécutives à leur partie inférieure. Les courbes directrices sont à peu près verticales à leur partie supérieure, et elles font un angle d'environ 34° avec l'horizon à leur partie

inférieure. Les aubes sont à peu près inclinées à 70° à l'horizon à leur partie supérieure, et à 30° à leur partie inférieure. Proportions de la turbine expérimentée au Bouchet:

223. Dans ces derniers temps, plusieurs ingénieurs se sont occupés de l'établissement des turbines, et quelques-uns sont arrivés à des dispositions qui ont donné de bons résultats.

La turbine de M Kraft est de ce nombre; elle verse l'eau en dessous comme celle de M. Fontaine-Baron, dont elle diffère naturellement plus dans les détails que dans l'ensemble. M. Kraft a aussi établi des turbines doubles pour obvier à de grandes variations de dépense d'eau. Des clapets, qui peuvent se rabattre sur toute la surface annulaire formée par les arêtes supérieures des directrices, permettent de supprimer à volonté le passage de l'eau par un plus ou moins grand nombre des canaux formés par les directrices, et par suite de modifier la puissance de la roue.

Des expériences faites sur une turbine Kraft établie à Chevroz, dans le Doubs, ont donné un rendement de plus de 75 p. 100 à des vitesses très-variables.

M. Charles Lombard a aussi donné une disposition de turbines versant l'eau en dessous. Des petites vannes partielles permettent de supprimer le passage de l'eau par le nombre voulu des canaux formés par les directrices.

MM. L. D. Girard et Ch. Callon ont apporté aux turbines versant l'eau en dessous un perfectionnement qui ne manque ni d'originalité ni d'importance, et qui a fait donner au système la qualification d'hydropneumatique.

Ces ingénieurs, en foulant de l'air sous la turbine, y maintiennent l'eau au niveau de la surface inférieure mobile, quoique dans le canal de fuite l'eau s'élève à un niveau suffisant pour noyer la roue.

De cette disposition, il résulte plusieurs avantages, dont le principal est qu'on peut n'ouvrir qu'un très-petit nombre de vannes partielles, et par suite réduire considérablement le débit de la roue, sans que le rapport de l'effet utile au travail total soit considérablement diminué. On conçoit que si la roue tournait dans l'eau, ce rapport diminuerait considérablement, puisque les résistances dues au mouvement de la rouc restent à peu près les mêmes, quel que soit le débit de la roue.