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Prononc. et Orth.:. Att. ds Ac. dep. 1878. Étymol. et Hist. 1534 « tourbillon, ouragan » les halotz et les turbines (RABELAIS, Gargantua, éd. R. Calder, chap. XVIII, ligne 14) 1611, COTGR.; 1. 1822 « roue motrice munie d'aubes, d'ailettes, etc. sur lesquelles on fait agir la pression ou la vitesse d'un fluide (eau, vapeur ou gaz) » turbines hydrauliques (BURDIN, Des Turbines hydrauliques, ou Machines rotatoires à grande vitesse, ds Ann. chim. et phys., t. 21, p. 185); a) 1899 turbine actionnée par les gaz (LEDIEU, CADIAT, Nouv. matér. nav., t. 2, p. 92); 1943 turbine à gaz (Military Dictionary, English-French, French-English, p. 738 (U.S. Government Printing Office) ds QUEM. DDL t. 22); b) 1904 turbine à vapeur (Nouv. Lar. ill.); 2. 1879 arg. « travail » (HUYSMANS, Sœurs Vatard, p. 20); 3. 1907 « essoreuse de sucrerie servant à séparer le sucre du sirop » (Nouv. Lar. ill. Suppl.). Empr. au lat. class. turbo, -inis propr. « ce qui tourne en rond » d'où divers objets: « toupie, sabot, bobine, fuseau dans les opérations magiques ». Fréq. abs. littér.: 27. Bbg. BALDENSPERGER (F.). Notes lexicol. Fr. mod. 1938, t. 6, p. 256.


Voir aussi le concours de Turbines.


Dès l'âge de vingt-sept ans, Claude BURDIN (1788-1873) se fit connaître aux savants par un très-remarquable mémoire qui fut imprimé dans le Journal des mines de 1815, sous le titre de Considérations générales sur les machines en mouvement. Là se trouve exposé pour la première fois, d'une manière générale et claire, le principe qui est devenu la base de toute théorie des machines, à savoir que la demi-somme des forces vives acquises ou perdues pendant une période quelconque du mouvement est égale à la différence positive ou négative de l'effet moteur et de l'effet résistant (nous disons aujourd'hui le travail), en comprenant dans ce dernier l'effet des résistances passives telles que le frottement. Pour arriver à ce beau résultat, l'auteur n'a eu qu'à reprendre la démonstration du théorème que l'on enseignait sous le nom de principe général de la conservation des forces vives, en y introduisant la distinction des efforts moteurs et des efforts résistants et en faisant ressortir le rôle capital de la quantité que nous appelons le travail. Avoir saisi l'importance de cette notion et de cette nouvelle forme donnée à l'équation des forces vives a été la marque d'un esprit véritablement scientifique et pénétrant.

Burdin déduit du principe qu'il établit que tout constructeur de machines doit se proposer comme objet essentiel d'annuler autant que possible les forces vives emportées hors des organes par les masses en mouvement, que le maximum d'effet utile qu'on puisse espérer a pour expression l'effet moteur, y compris la demi-somme des forces vives déjà possédées par les masses introduites dans l'appareil. Il montre aussi que les chocs, les compressions entraînent des pertes d'effet qu'il faut éviter, et comment ces pertes se doivent calculer.

Burdin ne voulait pas se tenir dans le domaine des abstractions générales, mais se préoccupait surtout d'appliquer les lois de la mécanique et de la physique au perfectionnement des machines qu'emploie l'industrie ou à la création de machines nouvelles plus économiques.

Ses méditations se portèrent d'abord de préférence sur les roues hydrauliques où l'eau agit par sa réaction contre des palettes ou des canaux mobiles.

En 1824 il présente à l'Académie des sciences un mémoire détaillé sur cette espèce de moteurs. Il y indique les règles qui doivent présider à leur construction, règles fort différentes de celles qu'on avait jusque-là suivies, qui étaient restées tout empiriques et donnaient par suite les plus médiocres résultats. Dans les roues qu'il projette le mouvement de l'eau doit être rationnellement et rigoureusement guidé; il les compose d'une série de canaux ou couloirs, enfermés clans un espace annulaire entre deux surfaces cylindriques ou coniques, et les alimente par une série d'injecteurs fixes. Il apprend à déterminer, au moyen d'un calcul très-simple, pour une hauteur de chute, pour un diamètre et pour une vitesse de rotation donnés, l'angle d'incidence sous lequel il faut lancer l'eau motrice et l'angle que les premiers éléments des canaux doivent faire avec la base supérieure de la roue, l'angle des derniers éléments avec la base inférieure étant d'ailleurs toujours nul ou très-petit. Il passe en revue les diverses variétés que ces roues peuvent offrir, selon que leur axe est vertical, horizontal ou incliné à l'horizon et selon qu'elles affectent une forme cylindrique ou conique. C'est dans ce mémoire qu'il leur donne le nom expressif de TURBINE, que le langage a adopté.

Cependant, il faut également rendre hommage à

BENOIT FOURNEYRON

Né en 1802, il est l'aîné d'une famille de quatre enfants. Ses parents sont aisés, sans plus, originaires de propriétaires ruraux de Saint-Genest-Malifaux et Rochetaillée. Son père a choisi la profession de géomètre-arpenteur et travaille donc pour les Mines de Houilles de Saint-Etienne. Ce père l'initiera très tôt aux levers de plans. Excellent élève, Benoît Fourneyron bénéficie d'une dérogation d'âge pour entrer à l'Ecole Royale des Mineurs.

Cette école, créée à Saint-Etienne en 1816, est située alors dans le quartier de Marengo. Destinée officiellement à former de simples contremaîtres pour la Mine, son directeur Louis Beaunier veut en faire, dès l'origine, une école d'excellence. Cependant ce n'est que sous la pression d'industriels locaux que reconnaîtra enfin le statut d enseignement supérieur à cette école sortant en 1882. Benoît Fourneyron n'a donc pas le titre d'Ingénieur des Mines__. Il sortira major de la première promotion de cette école royale des Mineurs en 1819.

Il va alors travailler pour deux de ses anciens professeurs :

Avec Monsieur de Gallois qui est en train d'introduire la métallurgie anglaise en France :

1820 : Celui-ci le charge de déterminer s'il y a suffisamment de minerai de fer carbonaté dans les bassins houillers d'Ales au Vigan comme dans les bassins houillers anglais pour installer une usine" à fer" qui soit rentable.

Avec Monsieur Beaunier, directeur de l'Ecole:

1821 : Monsieur Beaunier , directeur de l'Ecole Royale Des Mineurs, a formé une société pour établir le premier Chemin de Fer en France*. Il demande à Benoît Fourneyron de faire les études de "faisabilité" entre Andrézieux et Saint-Etienne (en particulier des relevés topographiques).

1821 : Benoît Fourneyron introduit dans une forge de Franche-Comté la fabrication de tôle et de fer blanc par la nouvelle méthode anglaise : utilisation du charbon de terre au lieu du charbon de bois. A cette époque, l'énergie mécanique couramment utilisée dans les ateliers et dans les forges était celle des cours d'eau au moyen de différents types de roues avec une forte déperdition d'énergie. Il commence donc à réfléchir au moyen d 'améliorer l'utilisation de la force hydraulique.

En 1827, il présentait une turbine hydraulique réutilisant l'énergie de l'eau à 83%, ce qui était considérable et n'a pas été beaucoup surpassé par la suite.

1831 : première commande.

1832 : machine à tisser avec calcul de mull-jenny actionnés par un seul cheval qui sera brevetée plus tard. Ces premières turbines seront commandées par des filatures qui le connaissent. Brevetage de la turbine hydraulique. Commandes internationales. Fourneyron présente sa turbine à l'Académie de sciences dont est membre Arago de là une amitié avec le futur homme politique.

Benoît Fourneyron devient un industriel et un acteur politique local

Jusque là ses turbines sont fabriquées en partie par M. Koechlin et de Dietrich, ancien camarade de l'Ecole Royale des Mineurs. Certaines pièces sont fabriquées à Liverpool en Angleterre. Mais il faut éviter deux inconvénients : la contrefaçon industrielle par des concurrents et les délais de livraison. Installant une turbine à Naples en Italie, il doit attendre 4 mois des pièces provenant d'Angleterre ! De plus il veut pouvoir disposer d'un laboratoire pour optimiser ces turbines ainsi que les tests sur les conduites forcées, il décide donc de construire sa propre usine de fabrication. Il se tourne alors vers sa région d'origine pour des raisons d'ordre privé et géographiques : Ce sera au Chambon-Feugerolles sur la rivière Valchérie où il pourra bénéficier de sa famille pour superviser l'usine d'une part, et d'autre part d'une chute d'eau pour ces essais de turbine et de conduite forcée et du savoir-faire local en matière de travail des métaux.

En 1843, on compte 129 usines fonctionnant grâce aux turbines Fourneyron. Certaines de ses réalisations relèvent d'un véritable tour de force, comme en Forêt-Noire où il équipe une chute d'eau de plus de 100 m, grâce à une conduite forcée de 500 m de long.

© Musée des arts et métiers/J.-C. Wetzel
Turbine hydraulique de Benoit Fourneyron, 1832. Modèle réalisé par Eugène Philippe, 1844. Inv. 2892.

Le positionnement politique :

Il devient alors un homme prospère reconnu (médaille de la légion d'honneur) et un notable local.

1845 : Les petits propriétaires le demandent comme représentant et défenseur face à la grosse Compagnie des Mines de la Loire qui s'est formée pour exploiter le tréfonds et dont le quasi monopole sera d'ailleurs démantelé par la suite.

1848 : Il est élu par 41 833 voix comme député à l'Assemblée Constituante de 1848, au Centre gauche, il fera partie du Comité du Travail. Ce faisant, l'usine du Chambon devra trouver des débouchés ailleurs que dans la Loire car les grands dirigeants des Mines et Forges locales étaient surtout royalistes ou bonapartistes (à l'exception de Jacob Holtzer) et BOYCOTTERONT CETTE FABRIQUE REPUBLICAINE.Il prend position pour l'allégement des taxes douaniéres en 1851.

En 1863, il échoue de peu devant le candidat officiel de l'Empire.

Il décède en 1867 léguant une partie de sa fortune aux pauvres, pour créer une bourse au lycée, à l'Académie des Sciences.


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