Hauteur de chute brute et nette

La chute d'un moulin peut être définie au moyen de deux valeurs : la hauteur de chute brute, ou HB, et la hauteur de chute nette, ou HN.

 

Calcul des hauteurs de chute

 

La hauteur de chute brute est calculée à l'arrêt du moteur hydraulique via la différence d'altitude entre d'une part le niveau d'eau amont et d'autre part le niveau d’eau aval du canal de fuite autour du diffuseur. La hauteur nette est à l'inverse calculée quand le moteur hydraulique tourne, en prenant en compte la différence entre d'une part le niveau d’eau amont à l’entrée du moteur hydraulique et d'autre part le niveau d’eau aval autour du diffuseur.

 

Raisons et conséquence des pertes de charge

 

Plusieurs raisons peuvent expliquer une baisse de cette mesure (on parle aussi de perte de charge). En amont, cela peut être dû à la mise en vitesse de l'eau dans le canal d'arrivée, à l'abaissement de la lame d'eau sur le déversoir ou bien sur la cime du barrage, voire dans certains cas à à cet abaissement dans la traversée de la grille d'entrée, lorsque cette dernière est mal conçue. En aval, cela peut être dû à l'accroissement du niveau de l'eau dans le canal de fuite, tout autour du diffuseur. Les pertes de charge n'ont que peu de conséquences pour les hautes chutes, étant quasiment imperceptibles ; en revanche, elles deviennent plus problématiques pour les basses chutes, car elles se remarquent vite et ont rapidement une incidence.

 

La prise en compte de la hauteur de chute dans le calcul de la puissance du moulin

 

Cette mesure sert dans le calcul de la puissance du moulin. En effet, pour calculer cette puissance, on se réfère à une formule très simple : Puissance (KW) = Débit (m3/s) X Hauteur (m) X 9,81. Dans ce calcul, ce n'est pas tant la hauteur de chute qui est difficile à calculer que l'évaluation du débit d'eau qui transite par la roue. Une méthode peut faire à cet égard ses preuves : débit (en litres/seconde) = largeur (en mètres) X profondeur (en mètres) X vitesse (en mètres/seconde). Il s'agit de calculer le débit, c'est-à-dire la quantité de liquide qui tombe en une seconde à un endroit précis, en multipliant la section d'écoulement de l'eau (à savoir la largeur moyenne du cours d'eau multiplié par la profondeur moyenne là où est située la chute) par la vitesse estimée de la chute d'eau.

 

Il faut pour cela avoir à l'esprit quelques ordres de grandeur : une calme rivière aura par exemple une vitesse d'écoulement d'environ 0,1 à 0,3 mètre/s ; cette vitesse passe à 0,4-0,5 m/s pour un cours d'eau classique ; mais si celui-ci est en cru, elle peut atteindre un mètre par seconde. Les torrents de montagne ont facilement une vitesse de 2 à 3 m/s.

Pour approfondir le sujet: https://fr.wikipedia.org/wiki/Hauteur_de_chute

 

 

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