La roue à aubes
La roue à aubes est un système rustique pour transformer l'énergie hydraulique d'un cours d'eau en énergie mécanique pour alimenter une petite industrie ( moulin, filature ou autres).
Elle fonctionne grâce à un fort débit et à une faible chute d'eau, elle est donc facile à mettre en place sur la création d'une retenue d'eau. On différencie les roues qui tirent leur force de la pression de l'eau ou de la percussion avec celle-ci (la première catégorie étant la plus aboutie).
Pour qu'une roue soit performante il faut que l'eau pénetre sans choc et qu'elle ait perdu au cours de la traversée toute sa vitesse initiale ( c'est à dire qu'elle l'ait conférée à la roue).
Les roues à aubes sont de plusieurs sortes:
-les roues en dessus
C'est le type de roue le plus performant, elle peut être installée sur des chutes d'eau supérieures à 4 mètres, elle est apparue après les roue "en dessous".
L'eau rentre dans des augets et c'est son poids qui crée le mouvement, elle ne doit pas baigner dans l'eau à sa base car elle tourne dans le sens contraire du courant (voir dessin)
Elle peut fonctionner même avec un débit très faible.
-les roues en dessous
Appelées aussi roues pendantes, c'est celles qui sont installées à l'Isle sur la Sorgue, elles tirent leur force du choc de l'eau sur les pales, elles ont donc un assez mauvais rendement (il est difficile d'aller au dessus de 30%) , ce qui risque d'être problématique pour la suite du TPE !
Son coursier (la partie creusée du sol dans laquelle passe l'aube) doit être absolument parfait pour éviter toute perte de pression, il faut donc l'entretenir régulièrement.
Une amélioration de la roue pendante est la roue Poncelet qui a des aubes arrondies, pour une meilleure récupération de la force hydraulique.
L'eau conserve son énergie, il y a moins de pertes par turbulences.
Elle a été calculée par le mathématicien Poncelet,
elle peut atteindre un rendement allant jusqu'à 80%.
La roue que nous avons choisi d'étudier est presque une poncelet, son coursier n'étant pas assez arrondi.
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Les roues de côté
Appelées aussi roues de poitrine, l'eau pénètre par le côté dans ses aubes et fait pression sur les augets, elle convient au moyennes retenues d'eau (entre 2.5 et 5mètres)
Son rendement est moyen mais toutefois meilleur que celui de la roues pendante là aussi un entretien soigné du coursier est nécessaire pour éviter toutes pertes d'eau lors de l'écoulement.
Elle atteint presque le rendement d'une roue "au dessus" mais ne nécessite pas de retournement de 180° de l'eau.
C'est le type de roue le plus performant, elle peut être installée sur des chutes d'eau supérieures à 4 mètres, elle est apparue après les roue "en dessous".