‹ Aidemémoire général et alphabétique des ingénieurs (volume 2)Chapitre 9 sur 198 · C 1 0OO X 650 X * 630000 X · texte numérisé non relu

C 1 0OO X 650 X * 630000 X

C î.3 c environ.

L’emploi de la vapeur exige donc ici 4 fois et ’ autant de combustible que l’emploi de l’air dilaté pour produire le môme travail.

Quant au refroidissement de l’air d'une part ctà la condensation de la vapeur de l’autre, on voit de môme, que la masse refroidissante ou condensante, de quelque nature qu’elle soit, sera toujours considérablement plus faible pour l'air que pour la vapeur.

On a objecté contre l’emploi de l'air dilaté la grandeur des appareils qui devront le contenir (Hachette, Traité des machines, p. 282); mais cette objection n’est fondée que sur l’hypothèse où l’on se contenterait d’augmenter la température de l’air de 1 seul degré. Iln’en est plus ainsi dès que l’on admet un accroissement de température de 100 degrés par exemple qui paraîtrait beaucoup plus convenable d’ailleurs sous d’autres rapports. En effet, cherchons le volume Y à élever à la température t pour produire 1 kilogrammètre, on aura

¥\at = lta

d’où

Si l’on fait t=z 1°, le volume d’air à échauffer devient effectivement 0.02641 par kilogrammètre, de sorte que une machine de 20 chevaux ou 20 X 75kil.m. = 1500'“n exigerait au moins 39. mn>'"6 à élever de 1 degré en une seconde, mais on n’a que le y-y de cette capacité ou 0.“mm396, environ 0.4 si l’on augmente la température de l’air de 100 degrés, cl 0.mBmil 32 seulement si l’on travaillait à 300 degrés, température que, contrairement à l’opinion générale, un volume d’air de 0.n,mml 32 peut acquérir très facilement et en un temps très court , ainsi qu’on le verra plus loin.

Un autre moyen d’échauffer l’air consisterait à porter un corps incandescent dans l’intérieur de sa masse, et ce moyen est celui qu’avaient adopté MM.Niepce, pour leur pxjriolophore, sorte de machine à air dilaté qui, présentée à l’Institut vers 1806, obtint un rapport encourageant de MM. Berthollet et Carnot.

« Pour se faire une idée de l’appareil de MM. Nicpce, dit ce rap- « port, il faut concevoir un récipient bien clos de tous côtés. Alors u si l’on trouve moyen de porter tout à coup au centre de ce réci- « pient une flamme très vive, la chaleur dilatera subitement la masse « d’air contenue, les parois intérieures éprouveront du dedans au « dehors une forte pression ; et si l’on tait à ces parois une ouverture « à laquelle on adapte un piston de môme grandeur, ce piston « sera repoussé et sera capable de soulever un poids quelconque « proportionné à la dilatation de l’air du récipient.

<( Qu’aprés cela, en supposant la flamme éteinte, on renouvelle « celte masse d’air, pour remettre les choses dans leur premier état, k le piston reviendra à sa place; et si l’on porte de nouveau au cen- « tre du récipient une flamme semblable à la première, le jeu de la

« machine recommencera, et aura lieu ainsi autant de fois qu'on re- « commencera la même manœuvre. »

Les sulislanees qu'ont employées MM. ftiepee ont été tantôt le Ivcopode, tantôt un mélange de houille pulvérisée et de résine; mais il parait que ces substances déterminaient une combustion trop vive. (Voy. le Rapport de Berlhollet et Carnot , 1er semestre 1807, ou le Traité des machines de Hachette, p. 283.)

Enfin, M. Burdin , ingénieur en chef des mines, aujourd’hui membre correspondant de l’Académie des Sciences, dans un mémoire intéressant, inséré aux Annales des mines de 1836, a indiqué lesavantagcst/iéon'çMMdel’cmploi , comme moteur, de l’air échauffé et préalablement comprimé. Imaginez un cylindre en tôle revêtu intérieurement de briques, et renfermant un foyer recouvert d’une couche assez épaisse de charbon, puis en communication avec ce cylindre deux corps depornpe, chacun muni d’un piston, et sous lesquels, et tour à tour, l’air comprimé et échaudé dans le cylindre se rendra alternativement, et vous aurez une idée de la machine.

Soit introduit au moyen d'une pompe foulante dans le cvlindre qui porte le foyer de l’air à 0 température et 4 atmosphères de pression, et soit la masse de charbon assez épaisse pourcouvertir la moitié de l’oxygène de l’air en acide carbonique et pas assez pour donner naissance à une trop grande quantité d’oxyde de carbone. Rien que la loi de la dilatation de l’air a de très hautes températures, et sous de grandes pressions, soit tout à fait inconnue; bien qu’on ne connaisse point lecaloriquespécifiqucde l’air dans ces mômes circonstances , ni la chalcu rdéveloppèc par sa compression, ni le froid produit par sa détente, sil'on étend à ces cas extrêmes les chiffres donnés par l’expérience pour de faibles pressions et de basses températures, on trouvera pour la température acquise par les gaz (Voy. Chalecr), 1518°. 7. M. Burdin, pour faire la part de l’imprévu, réduit cette température à 800°.

Il est facile de voir que, à cette température, l’air quadruplerait de volume sans changer sa tension.

Or, d’une part le travail nécessaire pour refouler dans le foyer un mètre cube d’air ordinaire sera de environ 14020*™.

De l’autre cet air rendra par sa di.atation et par sa détente 30900*'" + 26100*“ = 57000.

Réduisant l’elfet 26100 de la détente à moitié, à cause de l’abaissement de température, il restera 43950*“'.

Mais on a dépensé pour refouler l’air. . . . 14020.

Reste. .. . 29930.

Or, le calcul donne pour le poids du combustible qui a brûlé, la moitié de l’oxygène du mètre cube d’air O.*05 ou -1- de kil. négligeant l’effet qu’on pourrait obtenir en refroidissant l’air dilaté par

de l’cauà basse température, ou tout autre moyen, de manières faire redescendre ce piston par l'effet de la pression atmosphérique 1 kil. de charbon produirait 20X29930=598600““.

C’est 6 à 7 fois le travail réel de ce kil. de charbon dans les meilleures machines à vapeur de Woolf.

Je renverrai pour de plus amples développements au mémoire do M. Burdin, me contentant d'appeler sur celte très intéressante question les réflexions des ingénieurs qui peuvent accepter des idées nouvelles.

J’ajouterai toutefois que j’ai assisté à un essai (imparfait comme tous les premiers essais) , d’une voiture marchant sur un chemin de fer, mue par l’air échauffé : elle a parcouru à plusieurs reprises une longueur de 50 mét. environ ; cette voilure avait etc construite d’après les idées de M. Andraud.

J’ai vu également une machine fixe de la force d’environ deux chevaux , mue par l’air échauffé , et construite par M. Franchot.

Je ne crois pas inutile de consigner ici quelques observations que j’ai eu l’occasion de faire, lorsque je cherchai à introduire l'emploi de l’air échauffé dans les forges. Elles tendent à montrer que l’on croit, à tort, que l’air exige un temps assez long pour acquérir une haute température; j’ai observé exactement le contraire; l’air renfermé dans une enveloppe métallique oit il se renouvelle, s’échauffe avec une rapidité qui m’a beaucoup étonné.

Sous une caisse parallélipipédique en tôle forte ayant 0.40 X 0.40 X 0 . 70 , j’allumai un petit feu de bois et de charbon.

Cette caisse était en communication par le haut avec un fort soufflet de forge de 2™ de long, et par le bas avec une buse de O”. 025 de diamètre. Lorsque le dessous de la caisse commença h rougir légèrement , je fis souffler avec toute la force possible , le soufflet de forge étant manœuvré par un homme vigoureux, et le feu étant entretenu un peu mollement.

Je présente successivement en avant de la buse :

1° Une allumette soufrée ; le soufre fond en prenant une couleur orangée.

2° Un morceau de cuillère, composition dont l’étain fait la base; il entre en fusion.

3°Un petit creuset rempli de fragments de bismuth; ils fondent en culot.

4° Un petit creuset contenant les fragments d’une balle de fusil de munition; ils entrent presque immédiatement en fusion.

5° IJn tube de verre; il ne se ramollit point.

6° Un morceau de charbon de bois tendre; il prend feu après une vingtaine de coups de soufflet.

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