A- Recherchez au C.DI : 1. A quoi servait l’énergie produit par les moulins à vent ? 2. Où sont principalement situés les moulins à vent ? 3. Recherchez le principe de fonctionnement des ailes dites « Berton ». 4. Recherchez les formes des éoliennes actuelles et précisez leur rôle. 5. Placez sur une ligne en les classant d’après leur époque, les différentes inventions liées à

l’énergie avec leur siècle ou leur date de découverte. 6. Dessinez sur une feuille A4 blanche, un moulin tour, agrémentez ce dessin d’un paysage

correspondant au lieu de l’action et placez le meunier au premier plan dans une tenue cor-respondant à son époque.

B- Questions sur les fiches E1 et E2 : 1. Où et à quelle époque trouve t-on la trace des premiers moulins à vent ? 2. En Europe quels documents mentionnent la présence de moulins à vent ? 3. En Hollande quel usage faisait-on des moulins à vent ? Dans quel but ? 4. Citez les trois principaux types de moulins à vent. 5. Faites les dessins d’un treuil et d’un cabestan servant à assurer la rotation du moulin. 6. Pourquoi les meules sont-elles dans l’axe de rotation du moulin «tour» ? 7. Quels sont les avantages d’un moulin «cavier» par rapport aux moulins «tour» ou «pivot» ? 8. En quel matériau est construit généralement un moulin « pivot » ? Pourquoi ? 9. Dans quelles occasions utilisait-on le frein pour bloquer les ailes ? C- Recherchez les définitions de : • Moulin à prières, aube, anémomètre, engrenage, bulle (papale), diocèse, cabestan, rouet,

alluchon, lanterne. D- Calculez : Aidez vous de la fiche E3 pour effectuer ces calculs. 1. Calculez la puissance que donnerait une surface de 60 m² de surface de toile. 2. Calculez le périmètre (en mètre) décrit par une aile de 24 m de diamètre et le nombre de

tours à l’heure, à la minute et en 1 seconde de cette aile. E- Schéma : • Faites le schéma en 2 vues du moulin « tour » qui se trouve sur la fiche E2. En vous ai-

dant de la fiche E3. F- Dessin de la maquette : • Dessinez à l’échelle 1 sur feuille A4 à petits carreaux la maquette du moulin « tour » fiche

E2. Dessin d’une vue de face et d’une vue de côté. Pensez aux matériaux que vous allez utiliser (bois, plastique…) et à leur forme d’origine : plaque, tube, barre… ainsi qu’aux ma-chines dont vous disposez.

G- Réalisation d’une maquette : • Construisez la maquette de l’ensemble décrit ci-dessus en respectant les plans que vous

avez effectué.

Textes et dessins extraits du livre « les machines » édité par Hatier ou du livre « Les moulins » de Jean Orsatelli, éditions Jeanne Laffite.

On considère en général que le premier moulin à vent a été construit en Perse, au VIIe siècle de notre ère, dans la province du Séistan, qu’un géographe arabe du Xe siècle décrit comme « un pays de vent et de sable ». Il poursuit : Cette région se caractérise par le fait que la force du vent y sert à actionner des pom-pes d’arrosage pour les jardins. On admet aussi que le prototype du moulin du Seistan a été le moulin à prières mû par le vent, qui était alors très répandu en Asie centrale et avait été décrit par des voyageurs chinois dès le Ve siècle. Le méca-nisme de transmission consistait en une roue à aubes tournant autour d’un axe vertical, un peu comme un anémomètre à coupelles. Les moulins du Séistan étaient aussi à axe vertical, qui entraînaient directement les meules sans engrenage intermédiaire. L’une des particularités de ces machines étaient de comporter un étage, le rez-de-chaussée supportant les ailes et l’étage les meules dont une était fixe. La première mention Européenne d’un moulin à vent se trouve dans une bulle papale de 1105, qui autorise l’abbé de Savigny à installer des moulins dans les diocèses de Bayeux, Coutances et Evreux. Au début du XIIIe siècle, le moulin à vent avait gagné presque toute l’Europe. Son usage était très répandu en Hollande où, à partir de la fin de ce siècle, il fut employé pour le pompage de l’eau et le drainage des terres. Moulins Afghans localisés dans le Séistan

L’arbre vertical traverse le toit de la chambre des meules et son extrémité vient reposer sur la poutre horizontale que l’on peut soulever à l’aide de coin pour faire varier l’écartement des meules.

Textes et images extraits du livre « les moulins » de Jean Orsatelli.

LES DIFFERENTS TYPES DE MOULIN A VENT Le moulin PIVOT (ou à cage, ou chandelier, ou moulin pioche) tourne entièrement autour d’un axe. On présente les ailes au vent en tournant la queue qui soutient généralement l’escalier d’accès au premier étage. Suivant l’importance du moulin il faudra utiliser un treuil ou un cabestan pour orienter les ailes. Les meules ne se trouvent pas dans l’axe de rotation du moulin. Le moulin TOUR (ou à pile) a un corps fixe, généralement en pierres, quelquefois en bois, et une tête tournante. La commande de rotation de la tête se fait par une queue qui descend jusqu’au sol. Les meu-les sont généralement dans l’axe de rotation.

On aperçoit nettement le rouet avec ses alluchons, la lanterne et ses fuseaux. Le frein relié à la poutre de gauche, entoure le rouet.

Le moulin CAVIER (ou arabe, ou sarrasin) sem-ble être un compromis entre les moulins PIVOT et TOUR. Il réduit le corps du premier et augmente la partie maçonnée du second pour en faire la chambre des meules et une habitation où l’on trouve un four utile à la confection des repas et au maintient d’une atmosphère sèche. Avantages appréciables pour le montage, le remplacement des meules, le déchargement des sacs et l’évacuation de la farine.

Textes extraits du livre « les moulins » de Jean Orsatelli Puissance développé par un moulin à vent : Si le vent est favorable on estime que le nombre de chevaux fourni par la rotation des ailes est égal à la moitié de la surface entoilée. Vitesse : La mesure du vent se fait grâce à un anémomètre. En météorologie la valeur moyenne s’ef-fectue pendant 10 minutes. Les marins utilisent, quant à eux, l’échelle de Beaufort qui éta-blit une correspondance entre la vitesse du vent et le comportement des éléments naturels. Exemples : Échelle de Beaufort vitesse du vent effets observés 0 1 km/h calme, la fumée s’élève verticalement 7 50-61 km/h le vent gène la marche d’un piéton 9 75-88 km/h le vent arrache cheminée et ardoises. On entoilera, si possible, pour que les extrémités des ailes se déplacent 2,5 fois plus vite que la vitesse utilisable du vent, qui se situe entre 4 mètres et 12 mètres seconde. Pour exemple, prenons une volée (diamètre des ailes) de 24 mètres, vitesse maximum utili-sable 12 mètres seconde. Distance que doit parcourir l’extrémité de l’aile en 1 tour : 24 x 2,5 x 3600 = 108 000 m (soit 108 km/h).