Wodna turbina

Turbine ŕ eau

Les ouvertures, ŕ travers lesquelles coule le liquide dans une clepsydre doivent ętre choisies ainsi que les gouttes qui se pressent ŕ travers d'elles puissent vaincre, sous effet de leur propre poids, les forces de tension superficielle 2prs, ce que l'on peut écrire, au cas limite, sous forme de la condition

mg = 2prs

oů r est le diamčtre du capillaire (ouverture) et s la tension superficielle. De l'autre côté, les ouvertures doivent ętre suffisamment petites, pour que le liquide tombe goutte ŕ goutte.

En effet, ceci est une condition suffisante, quand l'autre substance qui se trouve dans la clepsydre est de l'air.

Le problčme se pose quand l'autre substance est un fluide plus léger, qui ne peut pas se mélanger avec le premier. Ce liquide doit passer par une autre ouverture pareil. Pour ça la force d'Archimčde agissant sur ce goutte doit ętre au moins égale ŕ son propre poids m'g (par le " prime " on désigne les grandeurs liées au fluide plus léger) et les forces de tension superficielle de ce liquide 2pr's'.

rV'g = m'g + 2prs'

V' est le volume de la goutte poussée vers le haut, et r , la densité du liquide plus lourd.

En réalité, la chute des gouttes plus lourdes pousse celles plus légčres en haut. L'énergie potentielle du liquide le plus lourd, par rapport au liquide plus léger, se convertit en énergie cinétique des gouttes, et ceux-ci alimentent la turbine, comme dans une vraie centrale électrique.