BÉLIER HYDRAULIQUE

Qu'est-ce qu'un bélier hydraulique ?

Le bélier hydraulique utilise l'énergie d'une chute d'eau pour relever une partie de cette eau à une hauteur supérieure à la hauteur de chute (jusqu’à 10 fois la hauteur de chute). C’est une pompe fonctionnant à l'eau, c'est-à-dire sans apport d'énergie extérieure.

Par exemple les fontaines des jardins de Versailles sont alimentées avec ce système.

Comment fonctionne-t-il ?

Le principe utilise l'énergie cinétique d'une colonne d'eau ayant pris une certaine vitesse. L’eau est arrêtée brusquement par un clapet, ce qui provoque une surpression (coup de bélier), ce qui permet de faire monter une partie de cette eau à une certaine hauteur. Le résultat dépend des quantités et des vitesses mises en jeu.

- Dans un premier temps, le clapet intérieur (5) est fermé et le clapet principal (2) est ouvert.

- L'eau en provenance de la source (1) s'écoule librement à travers la conduite motrice et le corps du bélier en prenant de la vitesse et en s'échappant par le clapet principal (2).

- A un moment donné, grâce à la vitesse acquise, le clapet principal (2) se ferme brusquement en provoquant "un coup de bélier". Ici, l’onde de pression engendrée par ce coup de bélier va provoquer l'ouverture du clapet intérieur (5) et l'eau va pénétrer dans la cloche (6) en comprimant l'air intérieur qui va, par la pression acquise, pousser l'eau dans la conduite d'alimentation (3) à laquelle la cloche est reliée, jusqu’à 10 fois plus que la hauteur de chute.

- Sous l’effet du coup de bélier, le rebond de l'eau provoque une aspiration qui engendre la réouverture du clapet principal (2). L'eau va recommencer à s'écouler à travers le corps du bélier tandis que l’onde de pression passée, le clapet intérieur de la cloche se referme.

- L’eau reprend une vitesse suffisante pour refermer à nouveau le clapet principal et provoquer un nouveau "coup de bélier". Ainsi de suite, plusieurs fois par minute, sans jamais s’arrêter (sauf quand le filtre est mal mis …)

Pour en savoir plus :

Wikipédia

Demain la terre

MOTEUR STIRLING

Qu'est-ce qu'un moteur Stirling ?
Aussi appelés moteurs à air chaud, le rendement dépasse très largement celui des moteurs à explosion.
C’est un moteur qui utilise des différences de température pour tourner. Le moteur est composé de 2 pistons (l’un dans l’autre ou séparés selon les versions).

Comment fonctionne-t-il ?

Dans le cas de ce dessin, le piston P2 doit être étanche, le piston P1 est appelé « déplaceur », il laisse passer l’air autour de lui.

Au départ, le P1 est en haut et P2 en bas, l’air est froid et à sa pression la plus faible.
- De I à II, P2 remonte et comprime l'air froid.
- De II à III, P1 descend et transfère l'air froid auprès de la source chaude. L'air chauffe à volume quasi constant, ainsi sa pression augmente. 
- De III à IV, La pression de l'air pousse les pistons (P1 et P2), ce qui constitue le temps moteur.
- De VI à I, P1 remonte et transfère l'air auprès de la source froide. L’air est à nouveau à basse pression
La synchronisation des mouvements du piston P2 et du déplaceur P1 s'obtient avec un vilebrequin à deux manetons décalés, le déplaceur est en avance de 90° par rapport au piston.

Pour en savoir plus:

Wikipédia

EOLIENNES

Qu'est-ce qu'une éolienne ?

Une éolienne est un système utilisant la force motrice du vent. Ce système peut être soit un générateur de courant (aimants ou électro-aimants tournants et bobines fixes où se crée un courant induit par la rotation de l’éolienne), soit une utilisation mécanique directe (pompage, moulin, …).

On trouve des éoliennes sous toutes sortes de formes. De la plus classique actuellement ; verticale avec des pales, à des éoliennes horizontales formés de morceaux de cylindre.

4) Eolienne alliant les systèmes Darrieus et Savonius

Pour en savoir plus :

Wikipédia

On peut le faire

Voici quelques exemples de systèmes :

- Le système SAVONIUS est une éolienne à axe vertical formée de 2 demi-bidons imbriqués l’un dans l’autre.
Elle a un rendement faible, (environ 15 à 30 % dans les meilleures conditions), mais elle prend le vent quelque soit sa direction. Son démarrage est automatique. Elle est très facile à fabriquer soi-même.

- Le système DARRIEUS est une éolienne avec des pales qui tournent autour d’un axe vertical.
Son rendement est presque aussi bon que les éoliennes classiques, elle prend le vent quelque soit sa direction. Elle ne démarre pas toute seule et son entretien est complexe.

- L’éolienne tripale (conventionnelle) est une éolienne à axe horizontal à 3 pales. Un système de girouette permet de l’orienter face au vent.
C’est l’éolienne la plus fréquemment utilisée. Elle a un bon rendement. Les progrès de cette éolienne sont le résultat d’une recherche poussée.