LA H O U I L L E B L A N C H E 155 des plus grandes lignes actuelles d e transport d'énergie, c o m -
parable e n tous points à celles construites en A m é r i q u e . L'exécution d e tels travaux est très rapide et fait h o n n e u r a u secteur qui l'a entreprise.
L'utilisation des forces d u R h i n a m è n e r a bientôt la construc- tion de lignes semblables d a n s l'intérêt m ê m e d e tousl es Fran- çais. L e s secteurs devront inaugurer u n e politique nouvelle d e contrats et d e vente d'énergie p o u r la répandre à profusion, et il est à souhaiter q u e des g r o u p e m e n t s d e secteurs se fassent,
c o m m e cela a été tenté en Suisse (Voir article d e M . d e Watteville, d a n s la H. B. de mars-avril 1922, n ° 13), p o u r jouer le rôle d e chef d e distribution en ajustant les puissances des différences centrales créées, a u x variations d e c o n s o m m a t i o n d a n s u n e jour- née et suivant les régions.
Il est aussi à souhaiter q u e les capitaux engagés et les efforts faits p o u r construire d e tels transports le soient suivant u n plan général d'ensemble, d o n t c h a c u n pourrait tirer le meilleur profit.
Méthode thermométrique de Mesure de R e n d e m e n t des Turbines hydrauliques.
Précautions à prendre pour l'Application correcte de cette Méthode.
P a r E . P O I R S O N , Ingéniew électricien I. E. G.
L a m é t h o d e t h e r m o m é t r i q u e d e m e s u r e d u r e n d e m e n t des turbines, qui a fait l'objet d e n o m b r e u s e s publications d a n s les revues techniques et qui, n o t a m m e n t d a n s La Houille, Blanche de septembre-octobre 1 9 2 0 et d e n o v e m b r e - d é c e m b r e 1921, a donné matière à des publications de résultats très complets, sup- pose, c o m m e o n le sait, l'exécution d e quelques mesures très simples, a u m o i n s théoriquement, des prises d e température de l'eau à la sortie des turbines, à leur entrée, et enfin d e l'eau détendue soutirée d e la conduite forcée-
Cette m é t h o d e , c o n n u e déjà sous le n o m d e M é t h o d e d e M M . Barbillion et Poirson, ses d e u x auteurs, a fait l'objet d e n o m - breuses applications d a n s des usines d e chûtes diverses. O n peut dire que, tant q u e la chute reste supérieure à 4 0 m . environ, la méthode s'applique avec u n e réelle facilité et clans des conditions tout à fait remarquables d e précision.
Cependant, il importe, p o u r q u e cette précision soit effective, qu'un certain n o m b r e d e précautions soient prises, qui n e peu- vent être indiquées q u e c o m m e le fruit d'une longue expérience.
Ayant eu personnellement à appliquer la m é t h o d e d a n s le plus grand n o m b r e d e cas, a u cours d'expériences faites d a n s les usines de Sociétés d o n t n o u s avions le contrôle, n o u s a v o n s cru b o n d e résumer ci-après l'ensemble d e la doctrine opératoire à observer croyant ainsi rendre service à n o s collègues expérimentateurs dans la matière. E n particulier, n o u s citerons les expériences très intéressantes, faites a u x usines d e Fully (Suisse), sous la direction d e M . B o u c h e r . L a chute d e Fully est actuellement la chute la plus h a u t e équipée d a n s le m o n d e (1.631 m . ) . L e s résultats trouvés par les ingénieurs d e la Société exploitant la chute de Fully ont été d e tous points comparables à ceux q u e n o u s a v o n s obtenus n o u s - m ê m e s a u cours d e n o m b r e u s e s expériences.
a) Variations diurnes o u autres d e la température H | d e l'eau arrivant à la turbine,
b) D a n s la m e s u r e d e (-)',,, soutirage d e l'eau en u n m a u v a i s endroit de la conduite forcée, o u débit insuffisant de l'eau soutirée.
c) D a n s la m e s u r e d e (-)0, influence d'une trop grande capa- cité,.relativement a u débit, d u canal d e fuite e n a m o n t d u point o ù l'on relève Bs,
d) E n hiver, pour les températures voisines d e 0°, influence de glaçons e n suspension d a n s l'eau, et faussant réchauffement de l'eau,
e) Erreurs d e m e s u r e s t h e r m o m é triques et m a n o m é t r i q u e s , /) M e s u r e s trop hâtives des températures a v a n t la stabilisation des régimes.
Voici à cet égard les précautions élémentaires à p r e n d r e :
a) V A R I A T I O N S D E I.A T E M P É R A T U R E P R O P R E fc^ D E I.'EAU
1° Variations diurnes. — Il est u n fait c o n n u d a n s les régions m o n t a g n e u s e s surtout, c'est q u e la température des e a u x suit les variations diurnes d e la température a m b i a n t e , c'est-à- dire varie d'une façon continue et relativement lente. Il y a c h a q u e jour u n m a x i m u m et u n m i n i m u m d e température.
L e s variations p e u v e n t atteindre 1° à 2° par heure, soit 0°,017 à 0°,034 par m i n u t e , ce qui est appréciable lorsque les m e s u r e s d e m a n d e n t quelques m i n u t e s et portent sur des différences à mesurer d e 0°,100 à 1°, généralement.
L a formule
4 2 7 (B'2 - 0a) H
exactitude, sous la réserve q u e
2° Coups de soleil. — E n d e u x i è m e lieu, les alternances d e soleil et d ' o m b r e causées par les nuages, sur le canal d ' a m e n é e o u les conduites forcées, se traduisent i m m é d i a t e m e n t p a r des variations correspondantes d e la température d e l'eau. Celles-ci d o n n e le r e n d e m e n t avec sont plus rapides q u e les diurnes et il faut éviter d'opérer e n
pareilles circonstances o ù il est plus difficile d e saisir les t e m p é - ratures instantanées.
<-\ = T e m p é r a t u r e d e l'eau sortant de la turbine d a n s le canal de fuite,
B'2 = T e m p é r a t u r e d e l'eaii'détendue d a n s le récipient, H = H a u t e u r m a n o m é t r i q u e ,
soient mesurées correctement, et il est utile d e donner à cet
egard les indications pratiques suivantes : Les causes d'erreur principales sont :
3° Arrêts. — Enfin, lorsque u n e usine a été arrêtée u n certain t e m p s , l'eau en quantité importante arrêtée d a n s les conduites et le canal d ' a m e n é e prend la température ambiante. L o r s q u e o n r e m e t e n m a r c h e , cette e a u m e t u n certain t e m p s p o u r s'écouler, et lorsque lui succède l'eau vive d u cours d'eau, il se produit à u n certain m o m e n t u n e rapide variation d e température. Il faut éviter, là encore, d'effectuer les mesures d a n s ces instants là : il faut attendre le t e m p s suffisant q u e le régime stable soit établi.
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1922032
156 L A H O U I L L E B L A N C H E C O R R E C T I O N D E S V A R I A T I O N S D E T E M P É R A T U R E P R O P R E
D E L ' E A U
O n peut prendre s i m u l t a n é m e n t les températures : Q'„ (récipient d e détente)
et 02 (canal d e fuite)
avec d e u x t h e r m o m è t r e s soigneusement étalonnés, l'un p a r rapport à l'autre ; m a i s il peut y avoir des erreurs appréciables de ce fait.
Il paraît plus sûr d'opérer c o m m e suit :
O n m e s u r e H '2 à l'instant tv soit [H',J(|
O n m e s u r e 02 à l'instant f2, soit [ 02] /3
O n m e s u r e 0 '2 à l'instant ts, soit [~0'2J,., D a n s l'intervalle t3 — ip 0 '2 a varié d e :
Ces variations sont proportionnelles à l'étendue des intervalles correspondants.
O n peut d o n c dire qu'à l'instant U, o ù l'on mesurait 02, la vraie température 0'„ dans le récipient d e détente, était :
le t e r m e correctif p o u v a n t d'ailleurs être positif o u négatif, suivant q u e la température propre est ascendante o u descendante.
E n opérant ainsi avec le m ê m e t h e r m o m è t r e o n évite des erreurs d e mesure.
C o m m e le triple relevé ci-dessus n e d e m a n d e généralement q u e 4 à 5 minutes, o n peut le r e c o m m e n c e r plusieurs fois jusqu'à
ce q u e l'on obtienne la stabilité des résultats, malgré les varia- tions possibles d e température propre d e l'eau.
O n peut, d'ailleurs, si o n le désire, opérer à des instants de la journée o ù la température propre d e l'eau n e varie p a s (maxi- m u m o u m i n i m u m d e la variation diurne), m a i s cela n'est m ê m e pas nécessaire, grâce à la simple correction ci-dessus indiquée, dont il faut souligner toute l'importance.
Tut B-L n,t
b) E R R E U R S D E M E S U R E S U R (-/2
1° Point de soutirage.— L'eau détendue dont o n veut mesurer la température doit être bien celle qui est en m o u v e m e n t p o u r arriver à la turbine et n o n d e l'eau immobilisée en quelque point A ' des tuyauteries o ù il n'y a p a s d e circulation, et o ù l'eau peut avoir u n e température quelconque, différente de celle de l'eau qui travaille.
O n soutirera d o n c en u n point tel q u e A , si possible sur la
tubulure d'alimentation d e la turbine, o u bien sur la conduite, en a m o n t d e celle-ci et proche d'elle.
2° Tuyau de soutirage. — L e soutirage peut se faire correcte- m e n t d e différentes manières :
— S u r u n petit t u y a u d e b r a n c h e m e n t d e m a n o m è t r e .
— S u r petit robinet d e vidange o u autre, etc..
Il faut q u e le t u y a u d e soutirage soit aussi court q u e possible p o u r qu'il n e puisse y avoir réchauffement sensible par l'ambiance, A ce point de vue, le débit d'eau soutirée doit être assez fort, relativement à la m a s s e des tuyauteries, robinet, récipient de soutirage. P o u r ce dernier u n seau d e 1 0 à 1 5 litres suffit, avec u n débit d e 'l'ordre, d e 1 litre p a r seconde ; il faut q u e l'eau s'échappe autant q u e possible sans vitesse d e ce récipient.
Il faut d'ailleurs attendre u n t e m p s suffisant p o u r q u e le seau l u i - m ê m e ait bien pris la température d e l'eau, et le réservoir d u t h e r m o m è t r e doit être placé d a n s l'eau rapprochée du jet qui afflue ; o n y trouve à p e u près la m ê m e température q u e dans le jet l u i - m ê m e , généralement, car c'est d a n s le robinet que l'eau travaille presque totalement, si la vitesse d u jet est assez faible.
L'idéal serait q u e le robinet o ù s'échauffe l'eau plonge lui-même d a n s l'eau d u récipient, p o u r échapper à l'ambiance, mais on a reconnu q u e cela n'est pas indispensable.
c) E R R E U R S D E M E S U R E S U R 0o
L'eau sortant d e la turbine d o n t o n s'occupe n e doit évidem- m e n t p a s être m é l a n g é e à d'autres eaux, ce qui fausserait gros- sièrement la température 02.
O n doit s'assurer en particulier :
1° Q u ' o n n e rejette d a n s le canal d e fuite, e n a m o n t d u pre- mier point o ù l'on relève W2, a u c u n e e a u d e services auxiliaires de refroidissement, etc.. ;
2 ° Q u e les robinets v a n n e s d e s autres turbines n e perdent pas u n e quantité d'eau notable relativement a u débit d e la turbine considérée.
Toutefois, q u a n d o n peut accéder directement a u débouché d e la turbine d a n s le canal d e fuite, o n é c h a p p e à ces causes d'erreur.
O n p e u t m e s u r e r la température e n plaçant directement le t h e r m o m è t r e d a n s l'eau d u canal, ce qui oblige souvent à u n e g y m n a s t i q u e appropriée, p o u r faire des mesures.correctes.
O n p e u t aussi simplement, à l'aide d'un seau a u bout d'une corde, prélever d e l'eau d u canal et y m e s u r e r d e suite sa tem- pérature ; d a n s ce cas, le seau doit avoir t r e m p é quelques minutes a u préalable d a n s l'eau d u canal, o n rejette l'eau qu'il contient alors, et o n le remplit r a p i d e m e n t à n o u v e a u a u m o m e n t de faire la m e s u r e .
C A P A C I T É D U C A N A L D E F U I T E
Si le canal d e fuite sous les turbines, e n a m o n t d u point où l'on relève 02, a u n e trop g r a n d e capacité relativement au débit d e la turbine considérée, il y a u n e cause d'erreur impor- tante, parfois m ê m e grossière d u fait des mélanges. O n y échappe si l'on peut prendre 0 2 tout près d e la turbine considérée ; sinon la m é t h o d e peut être inapplicable d a n s u n tel cas parti- culier.
M a i s u n tel cas est assez rare.
d) T E M P É R A T U R E S V O I S I N E S D E 0 °
Q u a n d la température d e l'eau est voisine d e 0°, c'est-à-dire q u e l'eau charrie d e la neige o u des glaçons, o n conçoit immédia- t e m e n t qu'il n e faut p a s appliquer cette m é t h o d e , parce que la présence des glaçons e n suspension d a n s l'eau empêcherait
LA H O U I L L E B L A N C H E 157 réchauffement théorique, à cause d e leur chaleur d e fusion
absorbant les calories.
N e pas appliquer la m é t h o d e en pareil cas.
e) E R R E U R S D E M E S U R E S
10 Thermométriques. — Il faut attendre q u e le t h e r m o m è t r e ail. bien pris la température, ce qui, avec les t h e r m o m è t r e s spé- ciaux employés d o n n a n t 2 à 8 c/m par degré, d e m a n d e 1 m i n u t e y.2
environ ; d o n n e r d e légers chocs à l'ongle p o u r s'assurer q u e la colonne d e m e r c u r e a bien pris sa place.
11 faut aussi lire 8 '2 et B2, avec le t h e r m o m è t r e vertical (il est étalonné ainsi), o u tout a u m o i n s incliné également dans les mesures (influence d e la pression d e la colonne d e m e r c u r e dilatant plus o u m o i n s le réservoir d u t h e r m o m è t r e ) .
Il est c o m m o d e d e disposer d'un jeu d e t h e r m o m è t r e s courts et sensibles :
L'un g r a d u é d e 0 ° à T., L'autre d e T , — 2 ° à T2
L'autre d e T2 — 2 ° à T3
et ainsi d e suite.
Il faut vérifier qu'il n'y a p a s d'interruption d a n s la colonne de mercure.
2° Manométriques. — Si l'on n'a p a s confiance d a n s les m a n o mètres d e l'usine, il est facile d e brancher u n m a n o m è t r e étalon, exact à m o i n s d e 1 % près.
O n connaît bien généralement la hauteur d e chute totale d e l'usine, d o n c la pression statique nette q u e doit indiquer le m a n o - mètre q u a n d il n'y a p a s d e débit, ce qui est u n m o y e n d e le vérifier.
L a lecture d e la pression m a n o m é t r i q u e a autant d'im- portance q u e celle des températures. Si l'on n'avait q u ' u n m a n o -
m è t r e d o u t e u x il serait préférable d e se baser sur la hauteur de chute réelle c o n n u e p a r nivellement à la construction d e l'usine, et d e calculer les pertes d e charge d a n s la conduite forcée, pour le débit évalué a p p r o x i m a t i v e m e n t .
Enfin, les mesures d o n n a n t le r e n d e m e n t étant très rapides, o n p e u t les r e c o m m e n c e r plusieurs fois pour avoir u n e certitude plus g r a n d e sur les résultats.
/) Stabilisation ries régimes. — Il est enfin utile d e revenir sur la nécessité a v a n t d e faire la série d e m e s u r e s thermométriques correspondant à u n régime d o n n é , d'attendre u n t e m p s suffisant pour la stabilisation des différentes températures des pièces et des parois. 5 à 1 0 m i n u t e s suffisent généralement p o u r cela, si les débits d'eau e n jeu sont "suffisamment forts par rapport à l'am- biance.
Telles sont les principales précautions indiquées par l'expé- rience déjà acquise.
E n r é s u m é , l'application correcte d e la formule : 4 2 7 ( 6 '2 - 9,)
n _ nécessite :
— L a m e s u r e correcte d e la t e m p é r a t u r e d e détente 8 '2 d e l'eau affluant à la turbine.
— L a m e s u r e correcte d e la température 80 d e l'eau s'échap- p a n t a u m ê m e instant d e la turbine.
— L a m e s u r e correcte d e la pression m a n o m é t r i q u e H existant à cet instant sur la turbine.
L e degré d'approximation sera celui résultant d e ces trois mesures.
I! pourra souvent être à m o i n s d e 1 % près.
Sur l'utilisation de très petites sources d'énergie hydraulique pour les besoins de l'Agriculture.
P a r L. R I G O T A R D , Iàgénieur Agronome à Chaàtesse (Isère)
Depuis u n certain t e m p s o n envisage d e plus e n plus l'emploi de l'énergie m é c a n i q u e p o u r exécuter les travaux agricoles.
C'est u n e application d'une incontestable utilité p o u r notre pro- duction nationale ; c e p e n d a n t la mise a u point d e cette adapta- tion de l'énergie hydraulique o u électrique apparaît ardue dans la pratique. O n p e u t ici rappeler p o u r m é m o i r e qu'il est assez diffi- cile de fournir d u courant électrique à des a b o n n é s utilisant la force d'une façon très irrégulière et d a n s bien des cas p e n d a n t u n très petit n o m b r e d'heures par an. D'autre part, il est gênant et onéreux, p o u r des raisons assez n o m b r e u s e s d e divers ordres, pour une grande ligne d e transport d'énergie, d'effectuer'en cours de route des distributions a u x petites agglomérations rurales, très nombreuses et d e p e u d'importance m o y e n n e ,
Il semble q u e l'on pourrait envisager l'utilisation sur u n e base très étendue des n o m b r e u x petits cours d'eau qui sillonnent nos c a m p a g n e s , p o u r fournir sur place à ces populations rurales l'énergie q u e la rareté d e m a i n - d ' œ u v r e leur fait u n e obligation d'utiliser.
Le grand obstacle à cette utilisation d e la houille blanche des très petits cours d'eau réside d a n s le coût élevé des installa- tions de faible puissance. O r les agriculteurs n'utilisant l'énergie qu'un très petit n o m b r e d'heures p a r jour o u m ê m e , d e plus, p e u
de jours par an, il importerait d e pouvoir réaliser des installations d o n t les frais d'amortissement et d'entretien n e s'éloignent p a s trop d e l'ordre de grandeur des frais d e m a i n - d ' œ u v r e économisés.
D a n s la plupart des cas il n e s'agirait pas de faire des installations ayant, a u point d e v u e technique, u n e certaine perfection, m a i s d'utiliser à p e u d e frais u n e partie d e l'énergie disponible.
L e s agriculteurs ont d'ailleurs l'esprit ainsi fait q u e dès qu'ils ont reconnu les avantages d'une m é t h o d e , ils se lancent d'eux- m ê m e s d a n s l'exagération de son emploi. Si d o n c o n a m è n e u n certain n o m b r e d'entre e u x à faire des installations qui leur d o n - nent satisfaction sous le rapport de là c o m m o d i t é c o m m e sous le rapport financier, o n peut être sûr de voir se développer rapide- m e n t l'utilisation d e la houille blanche d a n s les c a m p a g n e s . Il existe d a n s les c o m m u n e s rurales sur u n e partie importante d u territoire d e la F r a n c e u n e quantité d e houille blanche suffi- sante p o u r l'agriculture qui y est pratiquée. Ainsi d a n s u n groupe de trois c o m m u n e s contiguës d u d é p a r t e m e n t d e l'Isère q u e n o u s prenons c o m m e exemple, il existe, à proximité o u m ê m e enclavées d a n s des exploitations agricoles, u n certain n o m b r e d e chutes d'eau aménageables. Répartie sur quatre o u cinq ruisseaux d o n t plusieurs débitent environ cent litres à la seconde et p o u v a n t d o n n e r facilement des chutes d e 2 0 à 3 0 mètres, la puissance
