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LES PRINCIPES DES MOTEURS THERMIQUES.

purement mécanique, si l’état thermodynamique du fluide est identiquement le même à la sortie et à l’entrée du rotor.

Cette condition n’exclut pas toutefois que le fluide ait subi, dans le rotor, des variations d’énergie interne, de somme algébrique nulle, entre l’entrée et la sortie. Aussi, pour sérier les questions en écartant d’abord les difficultés correspondantes, nous examinerons en premier lieu le fonctionnement d’une turbine à action mue par un liquide incompressible : le fluide ne subit alors aucune variation d’énergie interne^[1] et l’on a bien un phénomène purement mécanique.

L’aubage mobile d’une turbine hydraulique à action transforme en effet l’énergie cinétique du jet d’eau en travail par un processus géométrique basé sur une déviation progressive de ce jet.

Considérons, par exemple, le cas où l’écoulement moteur est radial, et situé dans un plan horizontal. Assimilons, conformément à la remarque faite plus haut, le mouvement de l’aubage à une translation rectiligne uniforme^[2] suivant la tangente à sa trajectoire circulaire : un trièdre attaché à cet aubage fournit alors le système d’axes absolus mobiles envisagé tout à l’heure, dans lequel l’eau glisse^[3] le long de parois solides immobiles.

Dans chaque filet d’eau de cet aubage, nous avons des pressions égales à l’entrée et à la sortie ; donc $\int v{\frac {\partial p}{\partial x}}dx,$ qui est égal à $v\int {\frac {\partial p}{\partial x}}dx,$ est nul ; donc l’énergie cinétique (par rapport aux axes mobiles) est la même à l’entrée et à la sortie ; autrement dit, la vitesse relative $\mathrm {V}$ d’écoulement de l’eau est la même à la sortie qu’à l’entrée.

Remarquons que cela exige, puisque le liquide a une densité invariable, que la section de sortie soit égale à la section d’entrée^[4].

Le rôle de l’aubage consiste à dévier progressivement cette vitesse relative $\mathrm {V} ,$ pour l’orienter dans la direction opposée à celle de sa

1. Puisque nous supposons qu’il ne se produit aucune décoordination.
2. Nous étudions la turbine marchant en régime permanent.
3. Le mouvement de la turbine est réglé pour que la vitesse relative soit tangente à la paroi de l’aubage, condition indispensable pour ne pas avoir de décoordination par choc.
4. Il s’agit de la section du filet d’eau ; elle ne se confond avec la section de l’aubage que si l’eau remplit celui-ci. Cette condition, sans laquelle sont à craindre des chocs, avec décoordinations importantes qui entraînent de mauvais rendements, sera en général satisfaite dans les bonnes turbines.