LE LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN DE BIARRITZ EN 1934.
A partir de 1929, l'ingénieur Paul Grasset essaya d'exploiter l'énergie des vagues à Biarritz pour produire de l'électricité à moindre coût.
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| LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN DE BIARRITZ PAYS BASQUE D'ANTAN |
Voici ce que rapporta à ce sujet le bulletin de la Société des sciences, arts & lettres de Bayonne, le
1er juillet 1934 :
V Origine des recherches qui ont abouti à la création des installations de Biarritz.
... Nous ne citons ici que quelques exemples que nous avons observés nous-mêmes, mais dans tous les ports, il se produit des faits de cette nature dont on pourrait citer un grand nombre. Ces quelques exemples permettent d'affirmer que les effets du ressac ne sont pas le fait d'une conjonction rare des conditions nécessaires et suffisantes de sa formation, mais qu'ils constituent un phénomène courant, d'une intensité variable, à peu près permanent, mais dont nous n'apercevons que les effets les plus puissants.
Dans toutes les actions du ressac, il semble que l'Energie abandonne son support matériel pour traverser d'autres masses liquides immobiles qui joueraient ainsi un rôle de conducteur de l'énergie, puisqu'elle ne se fixe de nouveau, pour produire son action mécanique, que dans les masses en contact direct avec le rivage. En tous cas, les actions de ressac sont toujours quelle qu'en soit la forme, la manifestation finale quoique indirecte, de l'Energie de la houle de pleine mer sur les ouvrages maritimes.
Ce phénomène semble aussi être une sorte de contre-coup de l'impulsion globale des masses d'eu de la haute mer sur des portions de son étendue, plus ou moins et en partie fermées, par des formes rentrante du rivage, telles que les côtés d'une baie en entonnoir ou la surface relativement enfermée d'un avant-port ou du port proprement dit. Il en est de même de l'étendue d'eau d'un estuaire ou d'une embouchure de fleuve dont les masses d'eau de l'entrée sont situées dans un prolongement plus ou moins accentué du sens et de la direction de la résultante des émissions d'énergie de l'ensemble de la Mer, du large vers le rivage. L'action du ressac se réfléchit sur les obstacles qu'elle rencontre, à la manière d'une bille de billard lancée contre la bande jusqu'à dissipation complète de son énergie.
Les coups de bélier dans les conduites forcées des installations hydro-électriques en montagne, nous offrent également un exemple pargois grandiose de ces transformations de l'Energie sous la forme de Coups de bélier d'onde ou sous celle de Coups de bélier d'oscillation en masse.
Dans le coup de bélier d'onde, la masse d'eau s'écoulait dans la conduite, se trouve brusquement arrêtée par la fermeture du distributeur et reste nécessairement immobile, mais là aussi l'Energie semble quitter son support pour se manifester tout le long de la conduite, par une onde de choc qui la parcourt, avec une vitesse de l'ordre de 900 mètres par seconde. Au contraire, dans le coup de bélier d'oscillation en masse, c'est la masse d'eau elle-même qui se déplace en se soulevant dans la cheminée d'équilibre et absorbe ainsi l'Energie cinétique dégagée par l'arrêt du mouvement de l'eau de la conduite, laquelle se transforme en Energie potentielle de gravité dans l'élévation de l'eau dans la cheminée.
La parenté du processus énergétique qui se manifeste dans les phénomènes de ressac et dans ceux des coups de bélier des conduites d'eau forées munies de cheminées d'équilibre, est ainsi clairement mise en évidence par les faits.
Il en est de même dans le processus du fonctionnement du Bélier Siphon Maritime qui transforme en énergie potentielle de gravité l'énergie cinétique des masses d'eau de la Mer dans le mouvement de l'impulsion, que dans celui qui se produit dans le fonctionnement des cheminées d'équilibre.
VI. La solution du problème de l'utilisation de la force des mouvements de la mer par le Bélier-Siphon Maritime à Chambre Barométrique.
Position du Problème.
Etant donné les conditions dans lesquelles se manifeste à nous le processus que la nature emploie dans les mouvements des masses d'eau de la mer, que nous avons exposées plus haut, le problème consiste en définitive à réaliser les desiderata suivants :
1° Capter et recueillir l'énergie de toutes les impulsions produites par la Mer.
2° Régulariser l'effet produit sur le système proposé, par les variations de puissance résultant des différents degrés d'agitation de la Mer.
3° Obtenir la continuité du travail sur le récepteur, malgré l'intermittence des impulsions.
4° Pour éviter qu'il soit brisé dans les tempêtes, mettre le mécanisme récepteur à l'abri des chocs de la Mer.
5° Disposer les appareils utilisateurs, le tuyau de trop plein et la conduite de dérivation directe à la Mer, d'une façon telle qu'ils puissent toujours absorber toute l'eau apportée par l'impulsion, quelle qu'en soit l'importance.
6° Eliminer l'influence de la dénivellation de la Marée sur le fonctionnement du système qui doit travailler sans arrêt quel que soit le niveau momentané de cette marée.
7° Le procédé utilisé devra être aussi simple que possible, économique quant au prix de revient de l'Energie produite, facile à installer sur tous les points, ou à peu près, des côtes de la Mer et aussi dans toutes les mers.
L'appareil qui peut répondre à tous les desiderata énumérés ci-dessus est le Bélier hydraulique de Montgolfier, mais transformé, pour répondre aux conditions spéciales imposées par la nature même des mouvements de la Mer, et en particulier par la variation très grande de leur puissance.
Le Bélier hydraulique de Montgolfier, ordinaire, ne peut convenir tel qu'il est ; son fonctionnement exige, en effet, une émission régulière de force, de la part du cour d'eu qui l'alimente et sans variations sensibles de la Puissance.
La Nature elle-même nous fournit l'exemple de véritables Béliers marins ; il existe parfois dans des côtes rocheuses, déchiquetées par la Mer, des sortes de fentes dans lesquelles l'eau se précipite avec fracas et détermine d'énorme jets qui atteignent dans les tempêtes, par exemple à la Pointe des Capucins dans le Goulet de Brest, la crête de falaises de 60 à 70 mètres de hauteur.
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| LA POINTE DES CAPUCINS 29 ROSCANVIEL |
Le fameux Phare d'Eddystone en Angleterre et parfois entièrement recouvert par les vagues qui dépassent de beaucoup la hauteur de sa lanterne.
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| PHARE D'EDDYSTONE PLYMOUTH ANGLETERRE |
On peut se demander si, pour résister à ce qu'on pourrait appeler les accès de rage de la Mer, il est possible d'édifier des constructions capables d'y résister. Des essais qui ont été faits il y a quelques années et surtout de la construction que nous avons nous-même édifiée pour le Laboratoire hydro-dynamique marin de Biarritz qui a résisté depuis trois ans déjà à des tempêtes qu'on n'avait pas vues de mémoire d'homme, on peut affirmer qu'avec l'emploi du ciment armé, comme nous l'avons fait ici, cette partie du problème est entièrement résolue.
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| LE LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN AU PHARE DE BIARRITZ |
Le Bélier Maritime concentre la force des lames et peut décupler leur puissance, mais cet effet se produit avec une bien moins grande intensité, dans les lames les plus fortes, et nous avons été fréquemment amenés à constater qu'une sorte de régulation de la Puissance s'effectue automatiquement dans ces circonstances exceptionnelles.
Les lames les plus efficaces ne sont pas les plus fortes, ce sont les houles moyennes qui ont l'effet dynamique le plus grand. Ce que nous venons de dire exprime également l'opinion d'autres observateur ayant bien étudié ces phénomènes.
Un Bélier Maritime peut être employé de trois façons différentes : comme élévateur d'eau dans un réservoir ouvert, ou dans un réservoir barométrique, ou encore comme compresseur d'air.
Nous reviendrons plus loin sur l'emploi d'un réservoir barométrique ; considérons d'abord l'emploi du travail de la chute de l'eau élevée dans un réservoir ouvert, puis celui de l'air comprimé dans un réservoir fermé. Mais dans chacun de ces deux cas l'utilisation pratique n'est possible qu'à partir et au delà d'un certain seuil qui est déterminé par une hauteur fixe au-dessus du niveau de la mer pour le réservoir ouvert, ou une pression de régime pour un réservoir à air comprimé.
En effet par nécessité même de construction, le réservoir d'eau ouvert, ne peut être placé qu'à une hauteur fixe qui constitue cette sorte de seuil au-dessus au niveau de la mer. Il s'ensuit que toutes les lames qui ne seront pas assez fortes pour atteindre ce seuil, seront perdues pour l'utilisation ; de plus, l'appareil cessera de fonctionner à basse mer, et en outre pendant que la marée baissera, il y aura un plus grand nombre de lames trop faibles pour pouvoir atteindre la hauteur du seuil, puisque le hauteur du réservoir au-dessus de la mer, sera plus grande encore. Ce système ne pourra donc travaille que pendant une fraction seulement, de la durée d'une marée.
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| BELIER-SIPHON MARITIME A CHAMBRE BAROMETRIQUE |
Et si, pour utiliser les faibles lames, on abaisse la hauteur du réservoir, on perdra alors pendant tout le fonctionnement, une partie de la hauteur de chute.
C'est là un cercle vicieux auquel on ne peut échapper, et qui oblige à adopter une moyenne, sorte de cote mal taillée, de la hauteur au détriment du rendement.
Les mêmes observations valent pour l'emploi de l'air comprimé, mais ici le seuil est constitué par la pression de régime sous laquelle les appareils fonctionneront.
De même que pour le système à réservoir ouvert, les béliers à air comprimé ne peuvent fonctionner que pendant une fraction seulement du temps de la Marée, dans le temps où sa hauteur permet de recueillir à la fois l'air et les masses d'eau qui les refoulent dans le réservoir à air comprimé. Ils nécessitent, en outre, l'emploi de turbines à air dont le rendement ordinaire n'est que de 10% environ, tandis que le rendement des turbines hydrauliques du bélier-siphon maritime, est de 75 à 80%.
Nous verrons plus loin comment le bélier-siphon maritime à chambre barométrique parvient à éviter ces importantes imperfections."
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| PLAN D'ENSEMBLE BELIER-SIPHON MARITIME A CHAMBRE BAROMETRIQUE |
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