Modèle : Roue hydraulique type Poncelet

Dès le XVIIIe siècle, la concurrence avec la vapeur amène mécaniciens et mathématiciens à étudier le moyen d'améliorer le rendement des roues hydrauliques. On calcule la pression exercée sur les pales, on introduit le métal, on augmente le diamètre des roues, comme dans la machine de Marly.

Les roues en dessous et les recherches de Jean-Victor Poncelet
L'avantage des roues en dessous est d'avoir une vitesse de rotation plus élevée. Mais leur rendement ne dépassait pas, au mieux, 30 % de l'énergie disponible de la chute d'eau, à cause en particulier des pertes provoquées par le choc de l'eau sur les aubes. Poncelet (1788-1867) élimine ces pertes en donnant aux aubes une forme courbe. Il calcule la courbure la plus efficace, le rayon de la roue, la largeur de la couronne portant les aubes, etc.

Une mise en oeuvre difficile
Grâce à ses calculs, Poncelet réussit à doubler le rendement des roues. Industries textiles et métallurgiques s'équipent. Cependant ce n'est qu'après 1850, grâce aux progrès de la métallurgie, que la construction de ce type de roue, entièrement en métal, constituée de 8 segments de couronne de fonte assemblés autour de l'axe et d'aubes en tôle, peut se faire sans difficultés.

(Cartel de l’exposition permanente)