Roue hydraulique

Écrit par les experts Ooreka

Roue hydraulique : pour capter l'énergie de l'eau.

La centrale hydroélectrique est composée de différents ouvrages qui permettent de capter l'énergie de l'eau, dont l'origine date du moulin et de la roue hydraulique.

Roue hydraulique : le moteur des moulins

La roue hydraulique fait office de moteur, actionnée par l'énergie de l'eau. Elle capte l'énergie de l'eau en mouvement.

Cette roue peut être :

  • à aube ou à palettes,
  • à pots ou à godets,
  • en bois,
  • en métal.

Elle était utilisée pour faire fonctionner les moulins à eau dans les campagnes.

Les 5 différents types de roues hydrauliques

Il existe 5 sortes de roues hydrauliques :

  • la roue par-dessus,
  • la roue de poitrine,
  • la roue Poncelet,
  • la roue par-dessous,
  • la roue à axe vertical.

LES 5 TYPES DE ROUE HYDRAULIQUE

TYPES DE ROUE CARACTÉRISTIQUES
Roue par dessus
  • Un rendement efficace.
  • La vitesse de rotation de la roue est due au poids de l'eau tombant dans les augets : cette vitesse doit être plutôt lente pour que l'eau reste dans les augets.
  • L'idéal est quand la paroi externe des augets présente une légère inclinaison à l'entrée de la roue par rapport à la direction du jet.
  • Les augets ne peuvent être complètement remplis, le taux de remplissage dépend de la nature de la roue :
    • 60% pour les augets en bois,
    • 66% pour les augets en métal.
Roue de poitrine
  • Le principe de cette roue est que l'eau pénètre dans les augets à la hauteur du moyeu.
  • Son inconvénient : un rendement relativement faible si l'eau arrive un peu au-dessous ou au-dessus du moyeu.
Roue par dessous
  • Utilise l'énergie de l'eau qui arrive par un plan incliné et qui vient taper les augets.
  • Un rendement relativement faible, car :
    • l'eau est freinée par le plan incliné,
    • l'eau arrive dans les augets en créant un choc sur les pales : le rendement est donc relativement faible.
Roue Poncelet
  • Une vanne inclinée est installée juste avant la roue : la perte d'énergie liée au frottement est réduite au maximum.
  • La vitesse de la roue Poncelet est relativement faible.
  • Par exemple, une roue de 4 mètres de diamètre aura une vitesse de 7 tours/min.
Roue à axe vertical
  • Les roues hydrauliques à axe vertical se présentent sous différents modèles : roues à cuiller, roues à cuve.
  • Elles sont formées d'un axe vertical dont une partie est équipée d'un pivot en fer tournant : entre 16 et 18 palettes sont fixées à l'arbre.
  • L'avantage de ces roues est qu'elles peuvent être reliées directement à une machine, sans engrenages intermédiaires.

Quel type de roue hydraulique pour quel terrain ?

Le choix d'un modèle de roue hydraulique dépend en grande partie de la façon dont se présente le terrain. Voici un tableau permettant de comparer les différents types de roues hydrauliques :

COMPARATIF DES ROUES HYDRAULIQUES

Types de roue hydraulique Types de terrain Rendement
Roue par-dessus Pente et débit important. 75 % environ.
Roue de poitrine Pour les chutes de 1,50 à 2,50 m. De 40 à 70 %, en fonction de la hauteur de la prise d'eau.
Roue par-dessous Pour équiper les plans inclinés (coursier). De 25 à 40 % environ.
Roue Poncelet Débit important, peu ou pas de pente. De 70 à 80 % environ.
Roue à axe vertical Débit important, peu ou pas de pente. De 40 % environ.

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