Brevet FR2283262A1 — publié le 19760326

a) USINES HYDROGENO-ELECTREQUES PAR BARRAGES DIFFERENTIELS DE RESSAUT EN SERIE. b) La présonte invention concerne la transformation des énergies normale et de crue,de tous écoulements,en énergie mécanique et électrique par réunion de barrages en série différentiels. Cette réunion peut se faire mécaniquement,électriquement ou par formation d'hydrogène et d'oxygène transportés vers des centrales de grandes puis sances,ou plusieurs petites,où un moteur nouveau,multicombustible fluide, consomme le carburant.Les barrages différentiels laminent l'écoulement pour en faire un courant e fond s'il se foras un ressaut tourbillonnaire horizontal,un courant de surface s'il se fore un ressaut fluvial amorti c)Dans les techniques de ce genre,l'énergie de crue ezt jetée pour n'ab sorber qu'une partie de l'écoulement. d)Dans le procédé propesé,l'énergie des crues est utilisée et appréciée, ainsi que tous les régimes d'écoulement du cours d'eau. Le courant de fond chutte a l'intérieur de l'eau le long d'un profil choisi et acquière de l'énergie supplémentaire qui est restituée au sys tème das un ressaut tourbillonnaire,dont énergie est absorbée par une turbine placée à cet endroit conjointement à une turbine de fond. Il n'y a pas de ressaut tourbillonnaire sans courant de fond, Il n'y a pas de courant de fond sans ressaut ou d'écran de surfa ce L'eau recupere sa hauteur par poussée moléculaire vers le barrage suivant où le phénomène continue.Ces énergies sont importantes bien que variables,ce qui n'est pas gènant.Cette variabilité entraine une originalité de ce pro cédé.Cette énergie est réunie sous forme d'hydrogène essentiellementet d'oxygène secondairement.Gaz facilement transportables.Le but à atteindre est la formation de ces Jaspour les bruler dans des moteurs nouveaux de grande puissance que je propose bien que la vapeur soit un boc système. L'éxcédent est réparti sur l'année ou vendu;la réunion peut se faire par production directe de courant au réseau,avec formation de ces gaz dans les cuves électrolytiques jouant le rôle de rhéostats;l'énergie des gaz est d'appoint pendant les écoulo@ents faibles;ou encore ces gaz alimentent une autre centrale,ou sont vendus. AinsI le syst-':re permet de fabriquer du couvant électrique et de grandes quantités d'hydrogène;Les crues forment une énergie améliorante pour le système. e)Le dispositif,objet de l'invention comporte des barrages différentiels (1) en série,de groupes électrogènes(2) à courant continu ou altornatif ou d'alternateurs (3) (FIG. 10 PL. III/6) de groupes électrolytiques (4),de moteurs(5) après citernes (6) dont 2)i'arbre est couplé i des aiterna teurs (7) Ces alternateurs peuvent être couplés directement aux barrages différentiels. Les barrages différentiels en série (1) plus ou moins distants les uns des autres,placés dans lecoulewent d'un cours d'eau comportent en amont une pente douce(8),un sommet de section droite parabolique(9) tel que l'équa tion réponde à la chute des corps de vitesse initiale horizontale V9max, vitesse maxima des eaux@ a u sommet 9 au cours de la plus forte crue.Le sommet 9 est suivi d'un plan incliné 10 faisant un angle ss (450) avec le plan horizontal et tangent au profil 9 en M1,suivi et tangent lui-même en N3 au pied de section paraboliaue ou spirale (11) du barrage. Z étant l'ordonnée,X l'abscisse d'un point courant du profil,évaluons les équations des profils,et les point M1,M2 pied aval du barrage,M3. équation et point par rapport a équetion par rapport à M2x,M2z;point par rapport ü BX,BZ. M2=(X2,Z2) avale du barrage a partir du pied du sommet sur l'horizontale. Chaque barrage peut conforter soit quatre turbines,soit trois turbines soit deux turbines,voire une.Une bonne solution se trouve pour trois turbines pour les cours d'eau non navigables,deux turbines pour les cours d'eau navigables. Ces turnines sont couplées entre elles par groupes de pignons(12) ou par pignons et chaines(12) ou hydroliquement par convertisseur i très fortes pressions(12). Les quatre turbines sont celles de sommet:immergée(13),aérienne(14),celle de ressaut(15),de fond (16) Lorsque l'arbre moteur choisi est l-'arbre (1?) de sommet,la turbine de sommet (13) est couplée aux turbines (15) et (16). Lorsque l'arbre moteur est l'arbre (1-:) de la turbine de fond (16),il est couplé à arbre (19) de la turbine de ressaut(15),voire également à l'a- xe(17).Appelons (20) l'axe de la turbine (14).Les pignons en bout d'ar bre ont le même chiffre que l'arbre. II) L'expérience montre que l'écoulement lamoné par un barrage différentiel de hauteur dh = H',hauteur d'eau de l'écoulement aval,donc amont du pro chain barrage :H'@est appelée alors Ho, il se crée un ressaut horizontal tourbillonnaire,ainsi qu'un courant de fond. Lorsque le courant de fond est créé tout le débit passe par le fond le long du profil(1) Remarque:les hauteurs dh,Ho,H' sont exprimées par rapport à la ligne des pentes,perpendiculairement à celle-ci,au voisinage des sommets. La théorie et l'expérience montre que dh peut êètre inférieur è H' , avec un rapport H'-dh sur H' faible,par rapport à I;par contre le rapport Ho - H' sur Ho peut tendre vers I .( dans cette phrase 1 est un nombre.) L'accroissement dh aussi petit soit-il,détermine des énergies différentes du système. Soit dli = H - dh;dHo ne varie pas proportionnellement au déb It (D),par contre le produit dHo.V9 est proportionnel à (D) ;(V9 vitesse au sommet). Si (D) augmente dHo augmente ainsi que V9 ,ce qui explique que pour deux débit D et 2D,dHo passe de 5unités à 6,3,au lieu de 10.(5;6,3;10 sont des nombres.) Le calcul de dh se fait our l'écoulement de crue: 10) Le cours d'eau est largi au-niveau des barrages(fi"1Z PL IV/6),afin de canaliser le flux de crue.Cet élargissement peut varier,si lo est la largeur du cours d'eau,de l-lo = O à l-lo = alo où qest un nombre,selon la différence de régime du cours d'eau,de la force des crues,et de la hauteur H+dH@ admissible par le lit er, amont du barrage,H tant la hauttour en un point amont en période de crue.D'une façon gégérale nous pouvons disposer de ce paramètre 1,sa limite inférieure est déterminée par la nécéssité Ho + dHo au plus égal à H ,hauteur tolérable par le litanont;la grandeur 1 permet de satisfaire à cette condition. 2 ) dh est choisi égal à Ho-dHo tel que Ho +dHo =H du cas précédent II,1 Tous les barrages de la série sont calculer en fonction de ce dh.Le paramètre 1 devient fonction de dh. 3 )La dénivélation optimale des barrages est obtenue de telle manière que l'écoulement amont,devenu aval,ait suffisament d'énergie pour entrainerles turbines et le ressaut pendant les écoulement faibles. Elle pour- ra ètre dHo ou supérieure à dHo ,calculé en tenant compte de(II 1 et 2 ). Dans le cas où nous disposons de très peu de pente,la dénivellation pourra ètre inférieure à dHo. 4 )L'élargissement est prévu également pour minimiser le flux de cure,ce qui permet de calibrer dH de crue et de calibrer la dénivellation,que nous appelons ddh, entre deux barrages. III) Des l'instant où le premier barrage est défini nous disposons de la pentè des sommets des barrages dans la limite de la dénivellation totale entre le premier et le dernier de la série. Soit A cette dénivellation totale et L la longueur de cours d'eau accusant cette dénivellation.Le nombre de barrages que nous pouvon@ placer est A:ddh(A divisé par ddh),répartis sur L donc distant de L.ddh:A(L foisddh divisé par A).Or plus L est grand plus A est grand,plus il peut y avoir de barrages 11). Il vient n l'esprit que ces barrages supprimeront les innondations de par même leurs conceptions. Rappel:Il n'y a pas de courant de fond sans ressaut tourbillonnire; Remarque:il est possible de remplacer le ressaut tourbillonnaire par une vanne ou déflecteur (21) verticale ou non qui peuvent remplacer la turbine de ressaut(15) IV) Les turbines ont des pales à section spirale (22) de génératrices paralles à l'a;::e de celles-ci.La spirale est d'équation de la forme #=q eveou v est l'inverse de la tangente de llan- gle formé par le rayon vecteur en un point,et la tangente à la courbe en ce point. v est constant donc 1/v est constant,d'où arc tg I/v est cons tant Les approximations suivantes peuvent entre admises;Portion de Lémniscate de Bernouilli,partie de spirale tel que l'axe de la turbine soit place au point # = R, # = 180 (R est le rayon de la turbine considérée); de telle manière que la partie la plus convexe soit le -.---lus tangentiel possible aux lignes de courant,en offrant le maximum d'ouverture entre deux pales.Pour 12 pales,l'angle entre deux pales est de 300;l1ouverture d'attaque est de 2R/6 soit R/3 pour une turbine de 2R de diamètre. LORSQUE LES TURBINES DE VITESSES V9,V10,V11, sont couplées entre elles leurs fréquences N9,N10,N11, sont proportionnelles au vitesses.Les pignons (17),(19),(18),des turbines (13),(15),(16),dans les courants respec tifs V9 ,ou V13, V10ou V15, V11 ou V16 ,ont un nombre de dents n17,n19,n18 inversement proprtionnols à ces vitesses pout des turbines de morne rayon. SYNCHRONISATION DES TURBINES PAR LES PIGNONS DANS TOUS LES CAS. Soient V17,V19,V18 les vitesses d'un point courant des circonférences des pignons(17) ,(19),(18); R17,R19,R18, les rayons de ces pignons.Ainsi que ## R13,R15,R16 ,les rayons des turbinee 13,15,16,dont les vitesses d'un point ae la dernière génératrice de chaque turbine (circonférence)sont V13,V15,V16,.Ces vitesses des turbines sont constantes pour un courant donné,et au plus égales à V9,V10,V11.Soient R13,R15,R16 les rayons des turbines.Par contre les vitesses linéaires d'un point de la circonférence des pignons varie avec leurs rayons. La connaissance de V13,V15,V16;R13,R15,R16 donnés fait que le choix de R17par exemple permet de déterminer R19et R18 de telle façon que V17sV19 et V18 soient égau@,c'est à dire que ces pignons soient synchrones.Vitesse égale à: Il suffit de déterminé l'écart entre deux dents d'une roue d'engrainage entrainée par contact ou par chaine. Choisissant n17,n19,n18, l'un ou l'autre,nous déterminons les deux autres ainsi que e;choisissant e nous déterminons n17,n19,n18. BAD ORIGINAL V)Soit le sommet du ressaut,noeud de courant en surface(23);le pied de la partie (8) du barrage (1) (fig. 5 PL. 1/6) se trouvera en aval de la pro jection de (23) sur la ligne de pente du cours d'eau. D'autre part en amont du premier barrage (fig. 5 PL. 1/6) (FIG. 7 PL.II/6 FIG. 9 PL. III/6,FIG 12 PL.IV/6) une grille forte 6@@est placée en travers du cours d'eau pour retenir les gros corps flottants.En amont et par exemple aux 2/3 du pied aval (8) est placée une grille fine 63 (grillage) pour retenir les petits corps flottants et poissons.En aval de la turbine(16) peut ètre placée une grille fine,après l'éperon (24) pour retenir les poissons,surtout dans les cas des barrages (1) distants. RAPPEL: Pour des ralsens citées en II 1,2,3,4, le cours d'eau est élar gi d'une largeur #1 compris entre 0 et plusieurs lo,selon la différence de régime du cours d'eau,de la force des crues,de la hauteur H + dHo admissible par le lit amont du barrage (du cours d'eau) 1) DANS TOUS LES CAS LE COURS D'EAU EST DIVISE EN COULOIRS LONGITUDI NAUX(TRONCONS LONGITUDINAUX) (25) SEPARES PAR DES MURS LISSES (26) DECOU LES TURBINES EN TRONCONS.CES MURS SONT CONTINUS OU DISCONTINUS. /PENT Ces couloirs sont parallèles,bien qu'ils suivant,à des travaux près,le lit normal du cours d'eau.Dans les murs lisses s'encastrent les profils (i) (fig. 17 PL.VI/6) munis ou non de leurs tronçons d'axes de turbines Ces tronçons d'axes sont emboutés l'un à,l'autre d'une façon fixe( paragraphe VII) de facçon que les raçures (33) soit sur une même génératrice de l'axe (arbre) 2) VANNES DE RESSAUT: Lorsque les conditions sont telles que ddh est tel qu'il permet ou le ressaut tourbillonnaire ou le ressaut fluvial,une vanne (17) placée légèrement en amentdu sommet (9),permet de passer du ressaut fluvial (de surface) au ressaut tourbillonnaire(FIG.3 PL.I/6) Il suffit pour cela de lever de très peu pour que de courant de fond se crée,la vanne rabaissée,le courant de fond persiste.C'est un cas limite intéressant qui permet peur des pentes très faibles de faire succéder des courants de sommet,turbines (13) et (14) , et des courants de fond,sur- bines (13) et (15) éventuellement conplécs à une turbine (13),arbre du barrage. (FIG 16 PL. VI/6).@e pas confondre (27) avec le déflecteur(21). TOUS LES COULCIRS(25) COMPORTENT AU MOINS UNE VANNE DE RESSAUT (27),AU PRENIER BA@RAGE DE LA SERIE. série Chaque de barrages formée de barrages munis de vannes de ressaut à chaque couloirspeut ètre entretenu facilement,les vannes pouvant avoir des mouvements ascendants et descendants différentiels,maximum,ou limité à ddh ,permettant respectivement de créer le ressaut,de mettre en panne un tronçon de barrage situé entre deux barrages en activité ,de faire la succession V 2) . VI) FONCTIONNEMENT DU BARRAGE AUX DIFFERETSR@CI@ES DU COURS D'EAU. Lorsque le régimre est de forte crde tous les couloirs sont en activité (ouverts) Lorsque le débit diminue(régime faible),la fermeture d'un certain nombre de couloIrs (25) maintient ce régime de crue dans les couloirs en service c'est pourquoi il est nécessaire pour un bon usage de placer au moins une vanne de ressaut à l'entrée de la série,dans les cas où cellos-ci s'avèreraient économiquement inutiles dans les cas de ddh suffisament grand.Par contre une vanne de ressaut par barrage ren chaque couloirs per met un entretien facile,et des mouvoments périodiques. Ainsi le calcul des barrages voit s raison d'être dans le fonctionnement même de ceux-ci.Les portes éventuelles (28) (FIG 16 PL. IV/6)permettent de canaliser les eaux dans les différents rgiries en évitant tant que ce -eut les courants tourbillonnaires latéraux avant l'entrée des barrages. En résumé l'utilisation des couloirs a entre autre la pro priété de rendre constant les caractéristiques des tronçons de barrages (1):turbines,vitesse de rotation,écoulements,dénivellation et supprime par la même le malentendu du paragraphe III 3). VII) Les turbines ayant un moyeux embrayable à cliquets(29)et rayure (30)(FIG 16 PL. VI/6),se débrayant automatiquement par le cliquét (29) qui se dégage du cran (31).Le coupleur (j2) comporte donc les cliquéss(29 ) les rayures (30) ,l'axe portant les guides (33) ou vice et versa,les crans (31) à ressort d'arret de cliquets(34),les guides (35).Le moyeux porté par les roulements (36),alors que l'arbre est porté par les roulements (37)porte les rayures (38) qui coulissent dans les guides (35 ).Tous roulements et coupleurs sont munis de graisseurs (67) L'axe 13,15 ,ou 16 touraant,les cliqués(31) à ressort(34) sont entrainés alors que la turbine ,les guides(35) ainsi que les rayures (38) s'arrètent il suffit de faire glisser le coupleur le long des guldes et rayures (30) (33),(35),(38),pour découpler l'élément(tronçon) de turbine,qui dès lors tourne librement,ltandie que le coupleur (32) tourne avec l'axe. Le glissement du coupleir peut ce faire par le levier (39)patinant sur la gorge(40) du disque solidaire du coupleur(32).le levier (39) prend appui sur son axe (41).Le déplacement peut se faire par un électro-aimant qui attire ou repousse le coupleur calé latéralement ,donc sans effort par un vorrouillage à bille 64 par exemple.Le levier ou l'électro-aimant portent le numéro(39). Disposition des éléments de turbines d'un barrage (1): Les éléments de turbines sont décalés d'un certain angie l'un par rapport à l'autre de façon que l'axe,l'arbre, ait un mouvement le plus continu pos (FIG 4 PL. I/6)Pour cela les rayures ou les guides (30) ou (35) sible. Sont sur une même génératrice de l'arbre (axe de la turbine);les guides (35) sont décalés par rapport aux guides (33) de cet angle que l'exemple suivant va illustrer.Donc les rayures (38) sont décalées de ce mêmë angle puisqu'encastrée avec le guide (35). exemple:Pour 6 couloirs,6 éléments de turbine a,b,c,d,e,f, sont décalés d'un angle de # pour des éléments à 12 pales tel que le décalage des 36 6 éléments se fasse au total pour un angle égal à celui de -deux pales d'une même turbine.Il suffit de décaler les turbines b d'un angle de les turbines c d'un angle de 2#/36,d de 3#/36 ,e de 4#/36 ,f de 5#/36,pour un angle #/36 supplémentaire nous retombons sur une turbine a. EN FAIT LES TURBINES PEUVENT @TRE TOUTES IDENTIQUES#,POURVU QUE LA RAYURE OU LES RAYURES SOIT & UNE MEME POSITION PAR RAPPORT A UNE PALE QUELCONQUE DE L42L2@ENT DE TURBINE.Le guide (35) du coupleur étant à un angle 0, #/36 , 2#/36 , q#/36 ,nous aurons affaire à un coupleur de a,b,c,ou r; (faute de frappe:lire L"ELEMENT ET NON L42L2MENT) D'ou la fahrication des turbines en série embrayables d'une façon identi que pour un nombre de pales donné et un diamètre donné Par contre il fau dra faire des sériesde coupleurs d'angle q#,q variant de 0 à m pour des mn tnrbi:es à n pales,tel qu'il est désiré de décaler les éléments de turbi ne sur m couloirs. REMARQUE: les cliquets (29) sont dans une position bien déterminée et n variante par rapport aux rayures (30) ou vice (33).Ainsi le seul paramè tre angle sera la position du guide (35). 3ien que ce soit pas le seul paramètre possible. VIII) ENTRETIEN DES BARRAGES: L'élément ie turbine i du couloir j,eij,a besoin d'être révisez ou répa ré#:La vanne de ressaut ij est montée de ddh;l'élément eij de turbine se et en panne;la réparation se fait sous l'eau sans aucune autre perturba tion de l'ensemble du barrage. La vanne du premier barrage (1) du couloir j est forme#, la partie de turbine eij,est entre autre en panne, comme toutes celles ju couloirs; Le siphonnage permet alors de travailler a sec. La première technique est applicable même si les murs (26) sont disconti nus;la deuxième téchnique n'est possible que dans les cas de murs(26) continus.(se mettent en panne:se débrayent). En cas je crue la plus forte la fermeture d'un ou deux couloirs momenta- nément ne pose pas de problèmes graves.la remarque deII) permet de dire 1ou2 que si li est le nombre de couloirs dD= N D n'augmentera le niveau amont que d'une valeur infinitésimale,pendant le travail., IX) ENERGIE DES TUR@INES: Lorsque l'écoulement se fait dans un ressaut tourbillonnaire,tout le dé b-it passe au fond ,le long du profil de (I),en donnant de l'énergie au ressaut::énergie de rotation.Les eaux récupèrent leur énergie par poussée des molécules les unes sur les autres,et remonte vers la surface sous l'impulsion des eaux des turbines.En effet la visualisation du courant à la sortie de la turbine de fond,et après le contact avec léperon (24) Le mouvement des molécules est ascentionnel et d'amont en aval.UNe partie de l'eau passe dans le ressaut pour y tourner ,la plus grande partie s'écoulant vers le prochain barrage.Les "globules d'eau ainsi en mouvement sont plus ou moins animés les uns que les autres.Leurs masse rela-tives sont de la forme:: dm = mg -vg = m-v (v-volume du globule considéré) Les grandeurs g m et v sont voisines;De très petites impultions font monter les globules à la surface dans un mouvement lent où la viscosité agit faiblement.Par contre cette viscosité ,les chocs élastiques des molécules permettent une remontée avec une grande perte énergie allant jusqu'à la formation de ressaut.Ce ressaut a un moment d'inertie,donc une énergie de rotation. L'éperon (24) produit un noeud de courant,qui explique la différence de pression entre les pales d'attaque de la turbine de fond soumises au courant pesant venant du courant de profil, et le noeud de courant. Physiquement Cas où l'eau s1 écoule sans ressaut,en imaginant que le barrage suivant n'est pas en place: Vi Totale % DK2V2 où K= vitesse au fond ( ) grand K o V0 H0 110 V11= ?'/T2g V9 = V = - V = k V0 r dli t/y2 + ah dg petit k o k2V2 + petit k o = k2V2 + 20 dh = v2 (152 + 9 ) ;;K2 = k2 + Zg dlLo V2o r Ne pas confondre V1 de ce pas avec V11 résiduel de ce qui précède, Cas où l'eau s'écoule avec ressaut en aval d'un barrage,entre deu-x barrages. Aux pieds de la partie amont (8) de deux barrages consécutlfs,les hauteurs sont égales(construction) ,les vitesses égales(expérience).Donc après l'écoulement le long du profil du barrage et le passage du ressaut l'énergie est DV20,invariant expérimental. L'énergie totale utile est: Etotale = D K2 Vo2 - D Vo2 - Er - Eturbulence. Etotale = D Vo2(K2 - 1) - Er - Eturbulences. ERRATA: Pour V11 lire 2g(dh+dHo) ou 2g Ho ;Pour V9 lire Ho -dh D'où E@ergie de sommet: DV92 ;Energie de fond: D V112 et l'énergie de ressaut:Etotale - Esommet -Efond Remarque m ou m pour un blobule égale à m-v (v volume-du globule) par le fait des poussées d'un fluide sur uh corps immergé.La masse m varie au cours de l'écoulement des différentes phases.D'où la nécessité de l'éperon (24).D'autre part pour certains débits forts,le lit de l'écoulement peut ètre approfondi en aval (FIG. 7 PL. II/6) Figures: FIG. 1 PL. I/6 description mathematique du profil du barrage (1) FIG 2 PL. I/6 barrage (1) vanne de ressaut (27),les parties (8),(9);(10) (11) du profil;Turbines (15) et (16),noeud de courant de surface(23),l'é peron (24) Fig. 3 PLI/6 Création d'un ressaut par la vanne de ressaut. FIG. 4 PL. I/6 Décalage des tronçons de turbine de différents couloirz. FIG. 5 PL. I/6 Succession de barrages différentiels de fond. FIG. 6 PL. II/6 Différente écoulements suivant la pente. FIG.(7 PL. II/6 T@@nine de sommet (13) grillage ou grille G, (63) rétrécissement du sommet ou non. FIG. 8 PL. II/6 déflecteur (21) turbino (14) cas de grande pente et petité. FIG. 9 PL. III/6 SERIE LE BARRAGES (51) avec groupes électrogènes (2) FIG. 10 Pl III/6 Alternatours (3)arbre d'acine(42),multiplicateur de vitesse (43) couplage (445).Couloire le navigation(70) avec écluses(71) FIG.11 PL.III/6 /Série de groupes électrogènes ,générateur (2),pompes(51) et (52), cuves(47),diaphragmes(49) diffuseur (62),conduites (55) et (54) pompes (56) et (57). Fig (12) PL.IV/6 portes@(28),élargissement,duflux. FIG. 13 PL. IV/6 cuve électrolytique (47) électrode (48),couvercle(50) FIG 14 PL. IV/6 moyeux de turbire fixe par rapport à l'arbre de turbine. FIG. (15) PL. IV/6 COUPLAGE simple :plusieurs génératrices (2) par série de cuves (47) ou une génératrice par série. X) USINES HYDROGENO ELECTRIQUES : La force motrice de la turbine choisie pour arbre du barrage (1) entraine soit une génératrice à courant continu ou redressé# (2) soit un alternateur(3) ou encore sont couplés entre des barrages (1),mécaniquement à l'arbre d'usine (42) muni d'un multiplicateur de vitesse (43) couplés à des groupes plus puissants (7).L'arbre d'usine (42) peut ètre hélicöïdal soumis aux forces des arbres (17) ou (18) ou (19) voire (20) par despignons (44) à donture oblique,ou par pignon et couronne embrayable. Le couplage des forces motrices des turbines de plusieurs,ou de tous les barrages de la série,peut se faire par fabrication d'hydrogène(45) et d'oxygène (46) par électrolyse d'eau sodée ou potassée,dans des cuves à grandes électrodes à grande surface(48),séparées par des diaphragmes (49). Chaque élément de cuves étant surmonté d'un couvercle étanche (50),de po de pompes aspirantes (51) et (52),par groupes ou par éléments,vors les conduites à hydrogène(53) et à oxygène (54) qui mènent ces gaz des grou pes électrolytiques(4) à la centrale électrique (55),et emmagazinnés dans les gazomètres (6) par les pompes (56) et (57).Des gazomètres ces gaz sont poussés par les pompes (58) et (59) vers les vannes électromagnéti ques (60) et (61) dans le moteur (5).Les diffuseurs (62) permettent de séparér les isotopes de l'hydrogène.Les grilles ou grillages (63) permettnent la retenue des objets flottants. (64) vérrouillage du coupleur. (65)l'arbre des motours,(66)arbre d'alternateurs. LA PREFABRICATION (67) graisseurs. la préfabrication est simplifiée par la standardisation possible des éléments de barrages(1) puisque l'expérience montre que ce qui entre en jeu sont les débits,les hauteurs de rives,les changement de régimes de l'écoulement. Chaque baggagg peut ètre préfabriqué par élément avec turbines,vanne de ressaut,et coupleur de turbine. La construction du barrage en série se fera par le montage des murs préfabriqué en éléments(fig.17 PL.VI/6) .Les éléments de barrages (1) sont ensuite encastrés dans les couloirs au fur et à mesure du montage des murs@d'une rive à l'autre.Les arbres tronçonnés sont emboutés d'une fa çon fixe, chtés dans les roulements (37) fixés aux éléments de mur pré fabriqués;la linéarité des roulements se fait au cours du montage.La pose des turbines se fait par règlage des coupleurs par rapport aux guides ou rayures de l'arbre.Ces coupleurs sont préfabriqués par règlage d'angle (paragraphe VII).Dans le cas où les turbines ne sont pas embrayables,les moyeux sont rayés de tellle façon que nous passons d'un couloir à l'autre avec un décalage angulaire choisi comme au paragraphe VII.Là le règlage est définitif au montage et non automatique. Par économie les barrages peuvent ètre formés comme dans la fig.17 .avec évidement de la partie amont,à l'exeption du premier de la série.Par con tre le cylindre de fond est fondamental pour les turbines de sommet(13) et de fond (16). FIG. 16 PL. VI/6 coupleur (32) (69) moteur à double embrayage / FIG. 17 PL. V@/6 élément de barrage,de mur.(68) guide de vanne(27), FIG. 18 PL./@@/6 barrages alternés de fond et de surface. FIG. 19 PL. @@/6 COUTE DE FRONT d'une turbine de ressaut et de fond avec embrayage manueï, tarbine découplée. Il peut y avoir deux coupleurst(32) FIG.20 PL. VI/6possibilité de racourcissement de (2) selon l'observation de l'écoulement.Profil d'écoulerent uniforme,laminaire,laminaire tronqué de déversoir à ne pas faire,même avec profil aval et tarbine de fond et vanne de ressaut (voir fig. 17 PL. VI/6 ) REVENDICATIONS Préambule 1):Dispositif permettant de laminer un écoulement et de le faire passer par au-dessus d'un Barrage,éventuellement sur une turbine ou entre deux turbine de sommet et de faire passer ensuite cet écoulement le long d'un profil immergé et entre deux turbines horizontales,ou après l'écoulement immergé entre un déflecteur et une turbine de fond. L'énergie ainsi absorbée est transmise à des génératrices à courant continu ou alternatif par l'intermédiaire de l'un des axes des turbines en oeuvre appellé# alors arbre du barrage.Lorsque plusieurs de ces barrages sont en série les arbres de barrage peuvent ajouter leur énergie sur un même arbre d'usine,relié à un alternateur.Le courant continu ou redressé est utilisé à faire de l'électrolyse de l'eau sodée ou potassée pour produire de l'hydrogène et de ltoxyène.Ces gaz accumulés par conduites et pompes dans des cuves (gazomètres) sont poussés dans un moteur à la sortie de pompes et vannes électromagnétiques commandées par un dispositif électronique.Ce moteur entraine des groupes d'alternateurs.Ainsi tous les débits sont utilisables grâce au tronçonnement de l'écoulement ,des turbines,et grace également à la répartition de l'énergie au cours de l'an- née par l'hydrogène accumulé.Le dispositif peut également donner de llé- lectricité directement au réseau,lélectrolyse est alors rhéostatique. L'hydrogène est utilisée a des fins diverses dont la propulsion dans des moteurs.Le dispositif permet la séparation des isotopes de l'hydrogène. -caractéristique technique: Caractérisé par les barrages différentiels en série calculés par rapport au débit, ,l'écoulement de plus forte crue; la dénivellation totale qui est disponible entre le premier et le dernier barrage et à l'énergie recherchée pour ce qui est de la dénivellation entre deux barrages de la série. Ces barrages sont prévus pour un écoulement de sommet (par au-dessus le sommet). 2) Préambule dispositif selon la revendication @) 1 ) L'écoulement est partagé en couloirs d'écoulement caractéristique technique:des murs longitudinaux partagent l'écoulement en couloirs d'écoule.ment.Ceci permet de prévoir de les fermer ou- de. les ouvrir à volonté,afin de conserver un écoulement constant par couloirs ouvert pendant les changements de débits.Ces murs peuvent être continus ou discontinus,de préférence continus. Le cours d'eau est élargi aux barrae 3)Préambule:dispositif selon la revendication (1) et (2) Le dispositif admet toutes les variations de courant, de débits. Le ressaut tourbillonnaire peut ètre créé lorsque la dénivellation est. faible et que le courant a tendance à etre de sommet. Le courant de fond peut etre créé,les écoulements de couloirs arrétés, toutes les variations de débits contrôlées;les écoulements de couloirs peuvent etre ouverts ou fermés énergie est d'autant plus grande que. le débit est grand;plus- le débit est grand plus de couloirs sont ouverts; l'énergie est donc d'autant plus grande que le nombre de couloirsen ser vice est grand. Caractéristique technique: caractérisé par une vanne de ressaut1plan ver tical coulissant entre deux guides et soumis aux forces d'un moteur à double embrayage,ou de verrins,permet de créer le ressaut ou d'obturer les couloirs par leurs mouvements ascendants et descendants;la position basse peut etre maintenue ainsi que la position haute. 4) Préambule:dispositif selon las revendications 1) et 2) La série de barrages admet les variations de débit de l'écoulement,et permet de contrôler la hauteur des crues en amont du premier barrage, jusqu'au dernier de la série. L'élargissement peut etre nul. Caractéristique technique: caractérisé par le fait que le cours d'eau est élargi d'une largeur qui peut aller d'une fois à plusieurs fois la largeur normale. L'élargissement peut etre nul. 5) Préambule:dispositif selon les revendication 1) et 2) et 3) Les barrages sot en série allant de un à plusieurs déterminés par la pente naturelle ou artificielle,le débit de cnue,la dénivellation entre le premier et- le dernier barrage de la série,de l'énergie cherchée par barrage dans la limite physique du procédé.Chaque barrage est indépendant des autres et peut fournir son énergie par formation d'hydrogène et d'ox zygène utilisé comme carburant dans un moteur. Caractéristique technique:caractérisé par des groupes électrolytiques composés de génératrices de courant continu ou redréssé1de cuves élec trolyséques à électrodes de grande surface,de sompes pour l'oxygène et l'hydrogène ainsi que de conduites.Des séparations poreuses entières ou non partagent les cuves en deux compartiments. 6) Préambule dispositif selon lasrevendications 1,2,3,5) tes groupes de barrages de la série peuvent ajouter leur- énergie pour fournir directement de l'électricité au r jouent le roule de rhéostat pour utilisé l'énergie excédentaire pour former de l'hydrogène et de l'oxygène. Caractéristique technique Caractérisé par l'arbre d'usine couplé aux autres barrages par couplage embrayable. 7) préambule:dispositif selon la revendication 1) Le dispositif permet la navigation. Caractéristique technique:caractérisé par un couloir de navigation,ou arbre de barrage alors un de chaque côté de rives,munis d'écluses. L'axe de sommet ne peut etre qu'il peut l'etre dans les autres cas. ) Préambule:dipositif selon la revendication I) et celle de 3) une onde stationnaire peut etre établie sur les barrages en série; caractéristique technique: Une commande périodique des vannes de ressaut ou des vagnes selon l'espacement des barrages. 9) Préambule: dispositif selon la revendication 1) Un écoulement continu entraîne un courant continu sur les différents som ces - de barrages.Lécoulement est identique sur les différents barrages. caractéristique techaione: caractérisé par la pente des sommets qui est la pente qui engendre la viteuse moyenne des eaux,accélérées aux dif férents sommets. @@)préambule:dispositif selon la revendication 1) L'écoulement se fait par au-dessus le sommet.Il peut y avoir rétrécis sement de Venturi au sommet pour accéléré le courant de sommet et for laréralement/ mé un écoulement de forme amincie qui a une meillemre attaque sur les turbines. caractéristique technique: Rétrécissement plus ou moins important se@ lon que le régime des crues est très variant de l'écoulement normaî.Ce rétrécissement peut ere nul. 11)Préambule:dispositif selon la revendication 1) L'écoulement est continu et passe audessus du sommet,ou l'écoulement est discontinu et passe par le sommet.UNe trille en amont du sommet empèche les gros corps flottants de passer,une peti@e grille ou grillage retient les petits objets. caractéristique technique: Une grille forte placée en amont du premier barrage;une grille légère ou grillage sont placés en amont du sommet et en aval du barrage si les barrages sont assez distants pour faire de la pisciculture,les ressauts tourbillonnaires permettant une bonne oxygèneatio tion de l'eau. 12)préambule:dispositif selon la revendication 1) L'énergie d'écoulement est absorbée mécaniquement avant d'etre transmise. Caractérisqique technique: L'énergie est absorbée:caracérisé par les turbines horizontales tronçonnées à pales spirales.Elles peuvent etre placées au sommet(13 et 14) au ressaut(15) ou au fond(16).Celle de ressaut joue le role de déflecteur horizontal t force l'eau sur la turbine de fond.Elles sont couplées soit à 3 ,à 4 ,à 2 ,à unre.Il est préférable de mettre une turbine de ressaut couplée à une turbine de fond,en général une turbine de sommet est arbre de sommets et le fonds/ de barrage.Les tronçons de turbines sont dans des cylindres partiels. 13) Préambule:dispositif selojn la revendication 1) Le choix des turbines peut etre fixé.Les barrages pouvant etre alternés en barrages à courant de fond et barrages à courant de surface dans une même série. caractéristique technique: caractérisé par le fait que le courant de surface laminé passe entre la turbine dc omet dans son cylindre partiel et la turbine aérienne.Dans ce cas il n'y 'y a pas de courant de fond. 14)Préambule:dispositif selon la revendication 1) et celle de 13) Le courant de fond existe soit parce que la pente est sufficante,soit que le barrage est de fond dans l'alternance de la revendication13 Caractéristique tcchrigue:Le courant le fond passe entre la turbine de ressaut et celle de fond.Une turbine dc cornet peut etre adjointe comme arbre de barrage pour les cours eau non navigables. I5) Préambule;dispositif selon les revendications 1,12 et 13 et 3 La pente est faible,la vaine de ressaut est placée pour crée le courant de fond,ou bien elle n'est pas placée sur le barrage différentiel prévu pour le courant de surface. caractéristique technique caractérisé par le fait que le chob est falt pour deux turbines lune de fcind,lautre de ####### de ressaut;pour trois turbines:sommet,ressaut,et de fond,toutes trois immergées.Le choix pouvant etre porté à l'alternance de la revendication 13 avec dans l'un des cas deux turbines de sommet dont l'une est immergée,l'autre aérienne. 16) Préambule: dispositif selon les revendications 1 et 2 L'entretien,le règlage du débit dans les couloirs peut etre fait pour cha que élément de barrage indépendamment des autres. caractéristique tecnnique;Un coupleut débrayable a cliquets et rayures et guides de calage prévu,se débraye automatiquement lorsque le courant sur le tronçon de turbi-in' est nul.Le coupleur peut ensuite découplé le tron çon en roue libre,soit manuellement soit électromagnétiquement. 17) Préambule: dispositif selon les revendications 1 et 2 Les tronçons de turbines sont décalés d'un angle d'un couloir à l'autre. Caractéristique technique:Les moyeux des tronçons de turbines sont indépendants de l'axe de turbine par montage sur roulements à graisseur.Lés guides 35 so décalés par rapport aux guides 33 d'un angle choisi. 18) Préambule:dispositif selon le revendications 1 et 13 caractéristique technique: Les tronçons de turbines de même couloir sont couplés soit par couloirs soit par axes de turbines.Le calage automatique permet de coupler ces tron çons automatiquement de façon que les pales des turbines de même cou loir s,e présentent sur un mêne rayon vecteur commun, au passage dans le courant énergétique de sommet ou de-- fond ,que ce soit pour les tronçons de turbine de sommet immergées et aérienne d'une part,ou pour les tronçson de turbines de ressaut et dé fond. 19) Préambule: dispositif selon la revendication 1) Les turbines de fond tournent d6c un cylindre de fond-découpés le long de deux génératrices.Le courant passe sur l'ouverture du cylindre,pous sant la largeur d'ouverture des pales.La turbine est appesantie dans ce cylindre au moment de la ratation;l'usure est moindre aux roulements.Un noeud de courant est fabriqué(créé) en aval des turbines de fond. caractéristiques techniques: un éperon est placé à la sortie du cylin dre partiel da fond,le long de la génératrice de sortie.II s'élève à la verticale d'une hauteur au moins égale à l'ouverture de pales. 20) Préambule; dispositif selon les revendications 1) et 5) Le dispositif permet de former de l'hydrogène. Caractéristique technique: Un diffuseur sèparateur dtisotopes de l'hydre- gène est placé aussi souvent que possible à la sortie des cuves électrolytiques soit avant soit après la pompe da cuve ou de groupe de cuves. 21) Préambule:dispositif selon la revendication 1) L'hydrogène et l'oxygène sont stokés. Cåractéristique technique:Des conduites amènent ces gaz dans des cuves (genre gazomètres)spéciales pour l'hydrogène et pour l'oxygène,comprés sés respectivement par des ponipes. 22) Préambule dispositif selon la revendication 1) Les turbines en tronçon sont dénontables. caractéristique technique:Elles sont constituées de deux parties égales serres -bloquées sur le moyeux muni des graisseurs des roulements.Lélé- ment de barrage étantmis en pannel'entretien peut etre fait sous l'eau ou à l'air libre après siphonnage. 23) BREAMBULE:dispositif selon la revendication 1) La préfabrication des barrages est possible caractéristique technique :les barrages élémentaires peuvent etre calculer dune façon standard,ainsi que les turbines chacune à chacune,ainsi que Se les coupleurs de même angle de décalage,ainsi que les murs en éléments dont certains portent les roulements munis de graisseurs destinés aux axes des turbines. 24) préambule selon la reendication 1) L'hydrogène sert àà concentrer l'énergie sur une centrale puissante Caractéristique technique: L'hydrogène est amené ainsi que l'oxygène par conduites pompes,vannes électromagnétiques vers un moteur à combustion. 25) Préambule;disositif selon la revendication6 caractéristique technique:Les alternateurs sont entrainés par des moteurs electriques à courant continu alimentés par les génératrices à courant continu,-les cuves électrolytiques jouant le rôle de réostats. 26) Préambule:dispositif selon ia revendication- 25 Les arbres des turbines peuvent etre couplés à deux arbres d'usine caractéristique technique: Le genérateur à courant continu paut etre couplé de telle façon que le stator"soit entraîné par l'arbre d'usine des turbines de# ressaut,le rotor par l'arbre d'usine des turbines de fond ou vice et versa.La génératrice montée sur un roulement à axe coaxiaux.Les arbres d'usine pourront etre les axes des. turbines elles-mêmes.