Roues à aubes Sagebien, Zuppinger, dessus, dessous, ...

[dch27]

Merci Db
L'idée des UV-C est trés intéressante. L'article est assez complexe, mais il y a pas mal de doc sur le sujet sur internet. Comme cela n'est pas trés couteux, une expérimentation est envisageable pour voir. A suivre donc.
D'autres ont il une expérience sur les méthodes et les fréquences de nettoyage à partager ?
dc

[cocolin]

Bonjour à tous,

Je donne un coup de main à un ami propriétaire d'un moulin pour reconstruire un roue sagebien. L'idée n’étant pas de faire la roue pour de la production d’électricité mais uniquement pour le coté historique et patrimonial. La roue fonctionnera donc avec un petit frein ou un petit moteur CC 12V 300W pour un peu d'éclairage. la roue sera construite en prenant pour base un rouleau d’irrigation de 2m de diamètre par 2m de large.

Du coup je me pose un petite question dans mon dimensionnement : avez vous une idée de la vitesse minimal de l'eau en entrée de la roue ?
Je m'explique, le débit est vraiment faible (50-100l/s) donc pour ne pas avoir une roue de 10cm de large il faudrait que je diminue la vitesse d'entrée.
Je ne suis pas sur que quelqu’un c'est déjà posé cette question parce que c'est un peu idiot de vouloir diminuer la vitesse d'un roue déjà particulièrement lente^^ Mais l'autre solution serait de couper le rendement en sous alimentant la roue ce qui me fait mal au cœur...

Ma deuxième interrogation c'est vis a vis de la hauteur d'eau aval, dans le grimoire de M.SAGEBIEN toute les illustrations sont avec une hauteur d'eau aval non négligeable. Donc autant l'avantage de la sagabien c'est de pouvoir fonctionner avec des remontés d'eau aval importante mais est ce qu'on peut abaisser le plan d'eau aval jusqu'au radier? Je ne vois pas ce qui poserais problème et ça pourrait (dans mon cas bien précis) faire gagner quelques % de chute.

Hydrauliquement
Bankifan

[dB-)]

Bonjour,

au risque de vous décevoir :

• à débit constant, passer d'une largeur de roue de 10 cm à 2 m revient à diviser par 20 la vitesse d'entrée de l'eau dans la roue !

• les 0.6 m/s employés d'habitude vont se réduire à 3 cm/s ...

• avec un diamètre de 2 m, la vitesse de rotation sera très faible, de l'ordre de 0.3 tr/min, pas vraiment démonstratif !

• les fuites roue-bajoyers et roue-coursier deviendront prépondérantes, le rendement sera probablement très faible

• quels seront aussi le rendement du multiplicateur (rapport au moins 100), et la durée de vie d'un moteur DC (à balais) ?

Enfin, baisser le niveau aval pose un gros problème : au lieu de se vider progressivement (il y a souvent plus d'une dizaine d'aubes en train de se vider simultanément et tranquillement sur une Sagebien), le vidage d'une aube se fera rapidement, en une fois, ce qui créera un couple résistant et des turbulences en sortie.

D'après votre description (débit), je pense que ce n'est pas une roue Sagebien qui aurait été utilisée à l'époque sur ce site, mais plutôt une roue en dessous, plus simple, légère et rapide.

Bonne journée

dB-)

[cocolin]

Bonjour,

Aucune déception ça rejoins exactement les calculs que j'avais réalisé
Mais je n'avais effectivement pas pris en compte les pertes d'eau qui je pense sont l'argument principal pour ne pas réduire trop la vitesse, en effet plus la vitesse s’éloigne de la vitesse de l'eau en absence de roue plus celle-ci doit jouer sont rôle de vanne et donc être étanche.

Effectivement instinctivement il faudrait que toute l'eau soit sortie de l'espace inter pale avec que celui-ci soit entièrement hors d'eau.

C'est effectivement pas un Sagebien qui avait été installé c' était une roue horizontal mais qui avait disparue. Le choix avait été fait par mon ami sur les conseil d'une société de rénovation moulin eau et vent....

Je vous tiens au courant de l'avancé

Bankifan

[dB-)]

Bonjour,

il est gênant qu'une société spécialisée (?) conseille de placer une roue Sagebien si le débit est faible

Pour choisir une roue adaptée au site, il faut connaître la hauteur de chute et le débit :

- le débit serait donc de 50 à 100 l/s
- mais quelle est la hauteur de chute ?

L'historique du moulin peut aider, la roue placée à l'origine était probablement bien adaptée (sauf rares erreurs), voir aussi les roues utilisées dans les moulins alentour.

Bonne journée

dB-)

[cocolin]

Bonsoir,


il est gênant qu'une société spécialisée (?) conseille de placer une roue Sagebien si le débit est faible
Je pense qu'il n'avait devant pas avoir tout les éléments (en supposant a priori de leurs bonne foi)...

La hauteur de chute est d'environ 1m (avec peut être possibilité d'aller jusqu’à 1.5m...).
La roue initial était effectivement bien adapté c’était un roue horizontal avec un peu plus de hauteur de chute environ 2/3m mais pour réhabilité la structure le propriétaire a fait le choix de dévier le chemine d'eau qui passait initialement sous le moulin. Le choix de ne pas remettre une roue horizontale est un choix "de cachet/de beauté" extérieur.. ( sinon d'un point de vue très pragmatique pour de la production électrique le mieux aurai été de mettre une petite bulbe type de celles faites il y a quelques années par turbiwatt ou bien une petite hélice comme fait powerspout)

Une des contraintes forte est la réutilisation d'un touret d’irrigation comme corps de roue d'une largeur de 1,4m. Cela entraine donc l’impossibilité des roue sagebien et de cote comme on discutait précedement. Le fait de rajouter cette contrainte sur un roue par dessous entraine (pour un débit de 100l/s) une ouverture de vanne de 2cm ce qui est impossible...

Je pense donc que la meilleur (ou disons plutôt la moins pire) des solutions est une roue à auget avec admission sur le coté au niveau de l'axe voir un peu en dessous... Cela permettra avec un facteur de remplissage relativement faible (par encore fixé exactement mais surement autour de 10/20%) garder un vitesse de rotation raisonnable. avec un petite réflexion sur l'angle des pales il sera possible de faire travailler environ 1/4 de la roue.

Bankifan

[dB-)]

Bonjour,

en effet le point de départ est de définir le plus précisément possible :

- la hauteur de chute au futur emplacement de la roue : niveau à bulle, simple mètre, niveau laser, tuyau plastique transparent, etc ...
- et le débit d'équipement : stations de mesures, flotteurs, encoche en travers du lit, récipients, etc ...

Si ces points ne sont pas connus inutile de continuer, par exemple passer de 1 m à 1.50 m est une augmentation de 50 % ...

Quelques exemples pour produire du courant avec 100 l/s @ 1 m de chute nette :

• le plus rationnel, une turbine hélice verticale ouverte avec roue de 240 à 4 pales donnant environ 850 W à l'arbre à 600 tr/min, sortie de l'eau par aspirateur droit conique longueur 600 et diamètre de sortie 360, un PMG 5 paires de pôles hors d'eau de 1 kW monophasé 220 Vac 50 Hz monté en direct sur l'arbre de la turbine et délivrant environ 750 W électriques, stabilisation par régulateur ballast simple.

• un peu plus cher et produisant un peu moins, une turbine Francis verticale ouverte avec roue en bronze de 360 (roue Francis moyenne, diamètres d'entrée et de sortie égaux) et distributeur de 85, donnant environ 850 W à 170 tr/min, pas besoin d'aspirateur en sortie, un PMG 12 paires de pôles hors d'eau de 1 kW triphasé monté en direct sur l'arbre de la turbine, un redresseur et un onduleur délivrant environ 700 W en 220 Vac 50 Hz

• beaucoup plus joli mais produisant encore moins, une roue de coté diamètre 3 m, largeur 1 m, avec vanne descendue de 13 cm, produisant environ 600 W à l'arbre à 4.5 tr/min, multiplicateur à arbres parallèles de rapport 55 et PMG 12 paires de pôles de 1 kW monophasé monté sur une lanterne et délivrant environ 450 W en 220 Vac 50 Hz, stabilisation par régulateur ballast simple.
  
  Bonne fin de W.E.
  
  dB-)

[dB-)]

Bonjour,

juste pour rigoler, et parce que j'avais une heure de libre avant d'aller filmer une ancienne turbine abandonnée, j'ai regardé comment les anciens dimensionnaient une roue à aubes :

2020-06-01_080417.png

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Ancienne formule pour calculer le diamètre primitif d'une roue à aubes. Accrochez-vous, les longueurs sont en pieds (30 cm) et la "dépense" en "Livres poids de marc"/pieds cube/seconde (1 kg = environ 2.2 Livres)

2020-06-01_090006.png

Pour une chute de 1 m et un débit de 100 l/s, je trouve une roue de 3.3 m de rayon !.

Résultat bizarre et calcul à vérifier, mais pas trop le temps, il faut que j'aille chercher une poule avant de partir !

2020-06-01_082606.png

Bonne journée

dB-)

[cocolin]

Bonjour,

En lecture rapide par un néophyte j'ai trouvé ça plutôt hilarant l’écriture des S ressemblant fortement à des F et donnant l'impression d'un écrit avec un cheveux sur la langue
https://books.google.fr/books?id=ujEVAA ... 09&f=false

J'ai du mal a comprendre quel équation de mécanique des fluides peut donnée la racine d'un débit ... le débit (et la vitesse) étant plutôt au carré par rapport a la hauteur.
En remontant un peu :

Capture1.PNG

324.PNG

Sur ce dernier extrait il indique que " les rayon sont comme des racines des poids des équipages" puis "les poids des équipages comme les produites de dépenses (débit) par les chutes Donc (a priori ) incohérent avec les formules plus bas? Il faudrait surement creuser plus.
Je ne suis pas non plus bien sur de comprendre la signification du "poids des équipages"...

[dB-)]

Bonsoir,

je n'ai lu qu'une vingtaine de pages sur 450 mais ce que j'ai lu me semble exact et présenté avec plein de bon sens.

Ne pas oublier que ça date de 1783 ... et les unités sont d'époque : masses (mélange avec poids) en Livres, longueurs en pieds, accélération de la pesanteur en pieds/s² ou en pieds, etc ...

Voir aussi qu'il est question de 2 rayons différents, celui des meules et celui de la roue, car les calculs servent à décider si l'entraînement peut être direct ou doit se faire par des engrenages ... La puissance de la meule dépend entre autres de la surface de contact avec le blé, qui est proportionnelle au carré du rayon de la meule, et la puissance d'entraînement est proportionnelle au produit chute * débit, donc ça me semble cohérent.

Bonne soirée

dB-)