SUR LES COUPS DE BÉLIERS

(1)

2 3 6 LA H O U I L L E B L A N C H E

Sorties ou exportations :

E n B e l g i q u e i 356 962 t o n n e s . E n A l l e m a g n e 5 3 o 278 —

TOTAL 1 887 2/10 t o n n e s . Total du trafic :

Avec la B e l g i q u e 3 676 602 t o n n e s A v e c l ' A l l e m a g n e . . . I I O O 6 5 I —

TOTAL 4 777 3o3 t o n n e s .

Le t o n n a g e total d e s m a r c h a n d i s e s i m p o r t é e s p a r e a u , e n 1911, p r é s e n t e u n e a u g m e n t a t i o n d e 107 187 t o n n e s s u r l e s i m p o r t a t i o n s d e l ' a n n é e p r é c é d e n t e ; q u a n t a u x e x p o r t a t i o n s elles o n t d i m i n u é d e i 3 911 t o n n e s .

Navig tion à vapeur. — L e s s t a t i s t i q u e s f r a n ç a i s e s n e r e l a t e n t q u e l e s m a r c h a n d i s e s t r a n s p o r t é e s p a r l e s b a t e a u x à v a p e u r d i t s porteurs, e t n e f o n t p a s m e n t i o n d e celles e m - b a r q u é e s à b o r d d e s b a t e a u x o r d i n a i r e s t o u é s o u r e m o r q u é s . R é d u i t e à ces. t e r m e s , la p a r t d e trafic r e v e n a n t à la n a v i - g a t i o n à v a p e u r e s t très f a i b l e .

TONNAGE A B S O L U : 865 o 5 o t o n n e s , soit 2,3 p o u r 100 d u t o n n a g e t o t a l d e s e m b a r q u e m e n t s .

E n 1910, le p o i d s t r a n s p o r t é a v a i t é t é d e 606 268 t o n n e s ; il y a d o n c e u , e n 1911, u n e a u g m e n t a t i o n d e 255 782 t o n - n e s , soit d e 42 p o u r 100.

TONNAGE K I L O M É T R I Q U E :

E n 1911 90 706 093 t. k . E n 1910 73 3 4 8 638 — Différence e n f a v e u r d e 1 9 1 1 . 1 7 3 5 7 4 5 5 t . k . E n 1911, le t o n n a g e k i l o m é t r i q u e d e s b a t e a u x p o r t e u r s e s t égal à 1,6 p o u r 100 d u t o n n a g e k i l o m é t r i q u e d e l ' e n s e m b l e d u r é s e a u ( i , 4 p o u r 100, e n 1910).

PARCOURS M O Y E N D ' U N E T O N N E : I O 5 k i l o m . (120 e n 1910).

MOUVEMENT D E S P R I N C I P A U X P O R T S F L U V I A U X . — 652 p o r t s f l u v i a u x (266 p o u r les r i v i è r e s et 386 p o u r les c a n a u x ) o n t eu, e n 1911, u n t o n n a g e d ' a u m o i n s 1 0 0 0 0 t o n n e s .

S u r ces 652 p o r t s , il y e n a :

443 d o n t le t o n n a g e v a r i e d e 10 0 0 0 à 5o 000 t o n n e s . i o 3 — — — 5o 0 0 0 à 100 0 0 0 —

53 — — — 100 000 à 200 000 — 21 — — — 2 0 0 0 0 0 à 3 0 0 0 0 0 —

8 — — — 3oo 0 0 0 à 4oo 000 — 7 — — — 4oo 0 0 0 à 5oo 0 0 0 — 12 — •— •— 5 o o 0 0 0 à 1 0 0 0 0 0 0 —

5 d o n t le t o n n a g e d é p a s s e 1 0 0 0 0 0 0 — De m ê m e q u e les a n n é e s a n t é r i e u r e s , le p o r t d e b e a u c o u p le p l u s i m p o r t a n t est celui d e P a r i s , a v e c u n trafic d e 10 m i l - l i o n s 775 875 t o n n e s s e d é c o m p o s a n t c o m m e s u i t : e m b a r - q u e m e n t s , 3 0 2 0 8g5 t o n n e s ; d é b a r q u e m e n t s , 7 752 980 t o n - n e s . Il y a lieu d e r e m a r q u e r q u e le m o u v e m e n t d e la n a v i - g a t i o n d a n s la t r a v e r s é e d e P a r i s , s u r la S e i n e et les c a n a u x , . e s t , d a n s la r é a l i t é , p l u s c o n s i d é r a b l e e n c o r e . Il a t t e i n t , e n . y c o m p r e n a n t u n trafic local d e 346 i g 4 t o n n e s et u n t r a n s i t d e

1 915 190 t o n n e s , le chiffre t o t a l d e i 3 o35 259 t o n n e s . V i e n n e n t e n s u i t e R o u e n , V i g n e u x , V i l l e n e u v e - l e - R o i , D u n - k e r q u e e t V e n d i n - l e - V i e i l , d o n t le trafic d é p a s s e 1 m i l l i o n d e t o n n e s ; p u i s H a r n e s , B r u a y , B o r d e a u x , D e n a i n , B e u v r y , L y o n , V i o l a i n e s , Montcea'u-les-Mines, D o m b a s l e , N a n t e r r e ,

M a r i e s , Lille.^{> ;}

D e ces 17 p o r t s , 4 « o n t s i t u é s s u r la S e i n e , 1 s u r la G a - r o n n e , 1 s u r le c a n a l d u C e n t r e , 1 s u r l e c a n a l d e la M a r n e

a u R h i n , l e s a u t r e s , sauf L y o n , s u r l e s v o i e s d u N o r d .

SUR L E S COUPS DE BELIERS

D A N S L E S C O N D U I T E S F O R M É E S D E S E C T I O N S D E D I A M È T R E S D I F F É R E N T S ( ' )

D a n s l e s h a u t e s c h u t e s , o n e s t s o u v e n t a m e n é à former la c o n d u i t e d e s e c t i o n s d o n t le d i a m è t r e v a e n d i m i n u a n t à m e s u r e q u e l ' o n s ' é l o i g n e d e la p r i s e d ' e a u et q u e par s u i t e la p r e s s i o n a u g m e n t e .

O n p o u r r a i t c r o i r e q u e le c o u p d e b é l i e r n e s a u r a i t en a u c u n c a s d é p a s s e r la v a l e u r q u ' i l a u r a i t si l a conduite a v a i t p a r t o u t le d i a m è t r e d e la p a r t i e i n f é r i e u r e , o ù la vitesse d e l ' e a u e s t la p l u s g r a n d e . L ' é l a r g i s s e m e n t de la

p a r t i e s u p é r i e u r e d i m i n u a n t , e n d é f i n i t i v e , la force vive totale d e l ' e a u e m m a g a s i n é e d a n s l a c o n d u i t e . I l n ' e n est toutefois r i e n , pour une fermeture brusque, a i n s i q u e nous a l l o n s le m o n t r e r p a r u n e x e m p l e s i m p l e .

O n sait q u e l o r s q u e la c o n d u i t e a p a r t o u t l e m ê m e dia- m è t r e o n a, d a n s le c a s d ' u n e f e r m e t u r e b r u s q u e , d'après

la t h é o r i e d e M. Allièvi, p o u r l a v a l e u r d u c o u p d e bélier :

g '

o ù v⁰ e s t la vitesse d e r é g i m e , g la g r a v i t é e t a la vitesse de p r o p a g a t i o n (²) ; d e p l u s , si l d é s i g n e la l o n g u e u r de la c o n d u i t e , ce c o u p d e b é l i e r se m a i n t i e n t p e n d a n t u n e durée :

T — i l .

Il est e n s u i t e s u i v i d ' u n c o u p d e b é l i e r n é g a t i f d e même v a l e u r a b s o l u e et d e m ê m e d u r é e . L e p h é n o m è n e présente u n e série d ' o s c i l l a t i o n s s e m b l a b l e s , l a d u r é e d ' u n e oscil- l a t i o n c o m p l è t e é t a n t 2T.

S u p p o s o n s m a i n t e n a n t u n e c o n d u i t e f o r m é e d e t r o i s sec- t i o n s , la d e r n i è r e à la p a r t i e i n f é r i e u r e d e l o n g u e u r l, de d i a m è t r e d et o ù la v i t e s s e d e p r o p a g a t i o n e s t a, l e s lon- g u e u r s , d i a m è t r e s e t vitesses d e p r o p a g a t i o n p o u r les sui- v a n t e s é t a n t V, d', a' et l", d", a", e t s u p p o s o n s d e plus q u ' o n a i t :

L⁼=L=E1.

a a a"

C o n s i d é r o n s a l o r s d e s p é r i o d e s é l é m e n t a i r e s d e d u r é e : il

a

et d é s i g n o n s p a r lⁿ l a v a l e u r d u c o u p d e b é l i e r , p o u r le cas d'une fermeture totale brusque, p e n d a n t l a n .^{i e m e} période é l é m e n t a i r e , o ù l ' o n a, t d é s i g n a n t le t e m p s :

2 ( n -

a

^ < t < ² ⁿ ^I

a

Si l ' o n p o s e alors

a c f²'

a"d

^,a

-

C O S - A

o n a u r a

- I

av

^{

g

:( l + a ) ( l + g ) '

4 A s i n n X s i n ( n — i ) X ~ | 1 + a s i n X s i n 2 X J

(') Note d e M. l e Comte DE S P A E E E , à l'Académie des S c i e n c e s , séance du 19 m a i 1913.

(^s) Donnée d'après M. Allièvi p a r l a f o r m u l e 9900

a =

0 8 , 3 + K - e

où d et e sont le d i a m è t r e et l'épaisseur d e l a c o n d u i t e e t o ù K ^ p o u r lé fer e t l'acier et--K = 1 p o u r l a f o n t e .

Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1913056

(2)

A O Û T LA H O U I L L E B L A N C H E 2 3 7

0),

s⁷- • i , D B -

(²), Celle f o r m u l e m o n l r e q u e si l ' o n fait :

. i f

*>

I 0

on a u r a :

Or, si la c o n d u i l e a v a i t p a r t o u t le d i a m è t r e d e la p a r t i e inférieure, le c o u p d e b é l i e r m a x i m u m , é g a l a u eo'up d e bélier i n i t i a l , s e r a i t é g a l à O n v o i t d o n c q u e , d a n s ce cas l ' é l a r g i s s e m e n t d e la p a r t i e s u p é r i e u r e d e la c o n d u i t e a u r a a u g m e n t é le m a x i m u m d u c o u p d e b é l i e r d e 5 o p o u r i o o . On r e m a r q u e r a d e p l u s q u e ce c o u p d e b é l i e r s e p r o d u i t à la fin d e la s i x i è m e p é r i o d e é l é m e n t a i r e , c ' e s t - à - d i r e à la fin d e la p r e m i è r e o s c i l l a t i o n c o m p l è t e p o u r l a c o n d u i t e entière ; on a, e n effet, p o u r la p é r i o d e c o r r e s p o n d a n t à la conduile e n t i è r e :

2 / " _ 6 Z

a" a

D ' O Ù :

2 T = 6 T (^{; !}) .

D a n s les e x p é r i e n c e s d ' A l l e v a r d , o ù la p a r t i e s u p é r i e u r e de la c o n d u i t e é t a i t p l u s l a r g e , o n r e c o n n a î t , e n s o u m e t - tant le p h é n o m è n e a u c a l c u l , q u ' o n a u r a i t d û e n r e g i s t r e r un r é s u l t a t s e m b l a b l e . Cela a b i e n e u l i e u p o u r c e r t a i n e s expériences, ouais p a s d a n s le p l u s g r a n d n o m b r e ; c e l t e i'.nornalie s ' e x p l i q u e p a r ce fait, q u e , v u l e p e u d e l o n g u e u r DE la p a r t i e é l a r g i e , la s u r p r e s s i o n n ' a u r a i t d û se p r o d u i r e que p e n d a n t O , T 6 s e c o n d e e n v i r o n et q u e l e m a n o m è t r e employé n ' é t a i t p a s en état d ' e n r e g i s t r e r d ' u n e f a ç o n r i g o u - reuse des p h é n o m è n e s d ' u n e d u r é e a u s s i c o u r t e .

T = ^{2 / 2 / ;}

a a

^{• J 1}^{4 ,}

STATIONS D'ESSAIS DE T U R B I N E S DE LA MAISON J.-M. VOITH

— ( S U I T E ) —

S T A T I O N D ' E S S A I S D E B R U N N E N M U H L E

C O N D I T I O N S G É N É R A L E S . — La d e m a n d e d e force é t a n t t r è s variable à l ' u s i n e d ' H e i d e n h e i m , il s ' a g i s s a i t d e c r é e r d ' u n e part u n e s t a t i o n a c c u m u l a n t l ' é n e r g i e p r o d u i t e p e n d a n t la nuit à I l e r m a r i n g e n , e t d ' a u t r e p a r t u n e s t a t i o n p e r m e t t a n t d'effectuer d e s essais s u r t u r b i n e s à h a u t e c h u l e , et d ' é t u d i e r la r é p e r c u s s i o n d e s c o n d u i t e s s u r le r é g l a g e d e s t u r b i n e s .

B r u n n c n m û h l e , s i t u é à p r o x i m i t é d e la f a b r i q u e V o i t h , au pied d ' u n e c o l l i n e d e Q7^m5o d e h a u t e u r a u - d e s s u s d u n i v e a u de la r i v i è r e , est p a r t i c u l i è r e m e n t f a v o r a b l e p o u r celle d o u - ble i n s t a l l a t i o n . L ' e a u d e la B r c n z é t a n t t r o u b l é e p a r les différentes i n d u s t r i e s textiles de H e i d e n h e i m , o n u t i l i s a , pour, a l i m e n t e r le b a s s i n d ' a c c u m u l a t i o n , l ' e a u d ' u n e s o u r c e claire et a b o n d a n t e q u i j a i l l i t d a n s le v o i s i n a g e i m m é - diat. Cette s o u r c e a c t i o n n a i t j u s q u ' i c i l a t u r b i n e d u m o u l i n , et est c a p a b l e d e d é v e l o p p e r 38 H P p o u r u n d é b i t d e 2 m³ cl u n e h a u t e u r d e c h u l e d e i^m8 o .

INSTALLATION A C C U M U L A T R I C E . — L e s d i m e n s i o n s d u b a s - sin f u r e n t c a l c u l é e s p o u r a c c u m u l e r l a p u i s s a n c e m o y e n n e produite soit 3o H P s u r l'axe d e l a t u r b i n e d e B r u n n e n m û h l e et 3oo H P s u r l ' a x e d e s t u r b i n e s d ' H e r m a r i n g e n .

(*) Kn s u p p o s a n t p a r e x e m p l e d = d', a — a'.

P) D'où l'on c o n c l u t [3 = 0,55 et p a r suite, si a' = a", d" = 1,35 d.

(3) Cette r e m a r q u e e s t i m p o r t a n t e , c a r si les e x p é r i e n c e s d'Allevard o n t montré que, p e n d a n t les p r e m i è r e s oscillations, le p h é n o m è n e se conforme a la théorie de M. Allièvi, il t e n d e n s u i t e à s e p r o d u i r e u n m o u v e m e n t d'ensemble.

La j o u r n é e d e t r a v a i l à l ' u s i n e e s t d e 9 h . J ; i l r e s t e

! p e n d a n t l e s q u e l l e s l ' é n e r g i e d i s p o n i b l e , s o i t a/ic*

ili h

c h e v a u x a u t a b l e a u d ' H e r m a r i n g e n e t a5 à c e l u i d e B r u n - n e n m û h l e , p e u t a c t i o n n e r les p o m p e s . E n a d m e t t a n t 68 p o u r 100 d e r e n d e m e n t p o u r la s t a t i o n d e s p o m p e s (.92 % p o u r le m o t e u r e t 7/1 % p o u r la p o m p e ) e t 98 p o u r 100 p o u r la c o n d u i t e , l ' é n e r g i e p o t e n t i e l l e sera 2 6 6 x 0 , 6 8 x 0 , 9 8

X 7 5 = i 3 . 2 3 o k i l o g r a m m è t r e s p a r s e c o n d e .

La différence d ' a l t i t u d e e n t r e le n i v e a u d e la fosse d ' a s p i - r a t i o n e t le n i v e a u m o y e n d a n s le r é s e r v o i r é t a n t d e g 6^m5 ,

la q u a n t i t é d ' e a u a c c u m u l é e sera d e : T3 23O

— - — ~ 107 l i t r e s p a r s e c o n d e . 96,5

P o u r d é t e r m i n e r la c a p a c i t é d u r é s e r v o i r , il f a u t c o n s i d é - r e r q u e l ' e a u p o m p é e p e n d a n t le r e p o s d e m i d i , soit 1 h . -|, est u t i l i s é e d é j à d a n s la s e c o n d e m o i t i é d e la j o u r n é e .

Elle s e r a d o n c d e :

i 3 3 600 0,137⁼ G 4-ÏO m è t r e s c u b e s

Le r é s e r v o i r a u n e c a p a c i t é l a r g e m e n t suffisante de 7 0 0 0 m³. O n a n é g l i g é d a n s ce c a l c u l l ' é n e r g i e d i s p o n i b l e

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1

I'IG. 2 9 . — Diagramme des rendements.

le d i m a n c h e , n é a n m o i n s elle c o n t r i b u e à a u g m e n t e r le r e n - d e m e n t d e l ' i n s t a l l a t i o n s u r t o u t p e n d a n t la p é r i o d e d e s basses e a u x .

C o m m e la p u i s s a n c e de la s t a t i o n d ' H e r m a r i n g e n est très v a r i a b l e e t q u e les ateliers a b s o r b e n t p o u r l e u r t r a v a i l d e n u i t de, 3o à 70 c h e v a u x , la p u i s s a n c e d i s p o n i b l e t o m b e à u n e faible v a l e u r à c e r t a i n e s p é r i o d e s d e l ' a n n é e ; a u s s i , p o u r o b t e n i r u n r e n d e m e n t m o y e n s a t i s f a i s a n t , la s t a t i o n d e p o m p e s f u i c o m p o s é e d e 2 g r o u p e s d e p u i s s a n c e s diffé- r e n t e s , l ' u n d e 160 et l ' a u t r e d e 8 0 c h e v a u x .

La t u r b i n e a l i m e n t é e p a r ce b a s s i n d ' a c c u m u l a t i o n d o i t a v o i r u n e p u i s s a n c e suffisante p o u r c o u v r i r la d e m a n d e d ' é n e r g i e p e n d a n t lés fortes p o i n t e s d u service ; cette p u i s - s a n c e est n é a n m o i n s l i m i t é e p a r le fait q u e s o n r e n d e m e n t

et c e l u i d e sa g é n é r a t r i c e é l e c t r i q u e d i m i n u e n t a u x faibles c h a r g e s d e m a n d é e s p e n d a n t q u e l q u e s h e u r e s d e la j o u r n é e . Elle est d u t y p e t a n g e n l i e l e t a é t é p r é v u e p o u r d é v e l o p p e r 2/10 c h e v a u x . (Voir la p l a n c h e c i - a n n e x é e ) ,

Les figures 2/1 à 28 r e p r é s e n t e n t les d e u x p o m p e s , la t u r b i n e t a n g e n t i e l l e et l a t u r b i n e à b a s s e c h u t e q u i a c t i o n n e u n e p e t i t e g é n é r a t r i c e a s y n c h r o n e .