DÉTERMINATION DE LA TENSION DE LA VAPEUR A L'AIDE
DES SOUPAPES DE SÛRETÉ^ Enfin si Tou n'a pas de manomètre, on Fig. 35. peut, dans les usines à vapeur, re-
courir à Tobservation des soupapes de sûreté à Tinstant où elles sont en équilibre sous l'action de la vapeur et du poids curseur suspendu au levier, quoique ce moyen soit assez imparfait. Nommant alors (fig. 25)
q le poids curseur suspendu au levier,
0 la surface intérieure de la soupape exposée à l'action de la vapeur en centimètres carrés,
r le rayon des tourillons du levier de pression.
f le rapport du frottement & la pression pour les tourillons du levier et de leurs coussinets (voyez au chapitre Du frottement)^
l la distance horizontale du point de pression du levier sur la soupape au plan vertical qui passe par Taxe des tourillons,
L la distance analogue pour le poids curseur q^
p= 1^,033 la pression atmosphérique sur un centimètre carré,
on aura la pression P de la vapeur dans la chaudière par la fortnule
^-P + o(l + fry
qui revient à la règle suivante :
Multipliez le rayon du tourillon du levier par le rapport du froi-tement à la pression pour les tourillons et leurs coussinets; retranchez ce produit de la distance L du poids curseur à Vaxe de rotcuion, ajoutez le même produit à la distance 1 du point de pression du le^ vier sur la soupape à F axe de rotaHan ; prenez le rapport de la différence précédente à cette somme^ et multipliez-le par celui du poids curseur exprimé en kilogrammes à Faire 0 de la surface intérieure de la soupapCy exprimée en centimètres carrés; ajoutez le produit à la pression atmosphérique : la somme sera la pression de la vapeur dans la chaudière.
Exemple. La surface intérieure d'une soupape de sûreté est de 12 centimètres carrés.
On a
La formule donne
P = lka,033 + 2*^,795 = 3^1,828 = 3-^,704.
117. Densité de l'air ou de la vapeur. Lorsqu'on connaît la pression P et la température t d'un gaz ou d'une vapeur, on en déduit facilement sa densité d ou le poids du mètre cube par les formules suivantes :
Pour l'air atmosphérique
ce çui, pour la pression d'une atmosphère
P= 1^,033 et la température t= 0^ donne
(f=I^«,2986, et pour la vapeur d'eau
qui reviennent à la règle suivante :
Pour calculer la densité de Voir ou de la vapeur (feau^ Multipliez la pression exprimée en kilogrammes sur 1 centimètre earri, pour l'air par 1,2?572, pour la vapeur éteau par 0,7840, et divisez le produit par Funité, augmentéBy pour Voir de 0,003665 fois, pour la vapeur de 0,00368 fois la température en degrés centigrades :
Le résultent sera^ en kHograimmes, le poids du mètre cube.
Exemple. Quelle est la densité de Tair à la température ^ = 10^, et à la pression P= 1",115?
La formule donne
d = lkî',352.
118. VrrESSE moyenne avec laquelle un gaz ou une vapeur SORT PAR UN ORIFICE. LorsqueTon connaîtra, par l'observation du manomètre, l'excès P — p de la pression intérieure d'un gaz contenu dans un réservoir sur la pression d'un autre réservoir dans lequel fl s'écoule, ou sur la pression atmosphérique si Técoulement a lieu à l'air libre, on déterminera la vitesse d'écoulement par la formule
dans laquelle
P est la pression intérieure ) . . .
, '^ . ^ . . > sur un mètre carré,
p la pression extérieure )
d la densité du gaz, ou le poids du mètre cube, déterminée comme il est dit au n» 117.
Si l'on se sert du manomètre à mercure, on pourra remplacer la formule ci-dessus par la suivante :
qui revient à la règle suivante :
Pour déterminer la vitesse avec laquelle un gaz s^icouU par Tortfice d^un réservoir^
Multipliez la hauteur de la colonne de mercure qui mesure en mètres la différence de pression de Cintérieur à Vextérieur par 266760 ; divisez le produit par la densité du gaZj déterminée par la formule du n^ 117:
La racine carrée du quotient sera la vitesse cherchée.
Exemple. Quelle est la vitesse de sortie de l'air qui s'éconle d'une conduite où l'excès de la pression intérieure sur la pression atmosphérique extérieure est mesuré par une colonne de mercure /i=0-,06, et dont la température t=lO*1
On trouvera d'abord par la règle dun* 117 d= 1^,352, et la formule ci-dessus donne
il9. Volume d'air néPENsé par un oiufice d'une surface DONNÉE. La dépense théorique ou le volume de gaz ou de vapeur qui s'écoulerait par un orifice d'une ouverture donnée, abstraction faite des effets de la contraction , se calculera par la formule suivante :
