II

6i0 . ÂÉRAGE.

Cette dernière varie en général de 20 à 35 mètres. Il est nécessaire de ne pas dépasser le chiffre de 40 mètres. Si la relation précédenlf' iournit une valeur plus élevée, on essaiera de remplacer le type d'appareil choisi par quelque autre présentant un rendement mamw métrique supérieur.

Quant aux aubes, leur nombre varie peu pour un type détermin»' de ventilateur ; la hauteur est égale à la différence entre le rayon extérieur de la roue et celui que Ton adoptera pour Touie N" 1204), déduction faite d'un assez large congé de raccordement. On détermine souvent leur largeur minima à l'entrée /q, par la condition d'offrir au fluide un passage égal à celui que lui présente la section libre S de l'ouïe. On a donc :

a^rro X /o = S,

d'où :

L'angle 8^, que doit faire le premier élément de la cloison avec la circonférence de rotation se trouve fixé (note 1, page 597) parla formule :

cotang % = ^ .

La largeur des aubes à la sortie du ventilateur, et rinclinaison à leur donner sur le cercle extérieur de rotation, sont choisies d'après des règles spéciales à chaque système, que nous auroii'^ Toccasion d'indiquer pour plusieurs d'entre eux.

1915 — L'appareil une fois déterminé, Ton calcule le moteur qui doit lui imprimer le mouvement.

Le travail à développer théoriquement par unité de temps est qh (N^ 1142). c'esl-à-dire (éq. 16, p. 520) :

On en déduit, en divisant par 75, la puissatice correspondante en chevaux :

Si donc X désigne le rendement mécanique propre au ventilateur adopté, et V celui du moteur choisi, la puissance nominale de ce dernier aura pour valeur :

STS¥iiiSfel BI¥EBS BE VENTILATEUBS Bl'NAHIQUBS

1216 — VentikUeurs centrifuges. — Les ventilateurs dynamiques peuvent être rangés en plusieurs catégories. Nous envisagerons d'abord le cas où les molécules d'air, par Tefiet de la force centrifuge, suivent des trajectoires telles que M^M (fig. 760), situées dans un plan perpendiculaire à Taxe 0, et s'en écartant constamment. Les palettes sont alors des surfaces cylindriques, dont les génératrices sont parallèles à cet axe. Les angles 0 et 0^ deviennent les inclinaisons des plans tangents à ces cloisons sur les circonférences extrêmes de rotation.

1217 — A l'origine, les ventilateurs centrifuges étaient à aubes planes radiales, et sans enveloppe (*). Combes y introduisit des ailes courbes, qui se raccordaient presque tangentiellemenl avec la circonférence extérieure; l'angle 9 étant alors voisin de 180 degrés. Celte combinaison, empruntée à la théorie des turbines hydrauliques, avait pour but de n'abandonner la molécule d'air qu'autant que possible sans vitesse absolue, afin de la dépouiller de la force Vive qui lui avait été momentanément communiquée, et de dimi-

(*) C'est ainsi qu'on les voit représentés dans les ligures du Traité d'Agricola, De re ntetallica, édition de 1621. p. 162.

612 AÉRÂ6E.

nuer d'autant la perte de travail. On atteint en effet théoriquement ce résultat en opposant directement la vitesse relative (qui est en prolongement du dernier élément de Taube) à la vitesse d'entrainemcnt (tangente au cercle de rotation) : de telle sorte qu'en rendant égales, d'après l'allure de l'appareil, les valeurs de ces deui vitesses, on obtienne une résultante nulle.

Mais Texpérience n'a pas sanctionné cette manière de voir, et a mis en évidence une grande différence entre ces deux ordres d'appareils, due à la faible densité de l'air comparée à celle de l'eau. Le fluide, ainsi déposé sans vitesse à la circonférence de la roue, obéit, sans opposer par sa masse un obstacle suffisant, à Fappel qui le sollicite à rentrer immédiatement en arrière de l'extrémité de la palette, dans le vide qui est créé par le mouvement de celte dernière, en même temps qu'une nouvelle quantité d'air y pénèfre de son côté par l'ouïe, sous la même influence. De là des tourbillonnements, qui usent en pure perte la force vive produite par le moteur. Le calcul nous a d'ailleurs montré quelle valeur réduite devait avoir le rendement manométrique, lorsque l'angle 6 devenait voisin de 180 degrés (N* 1212).

Le même principe a été appliqué pour les ventilateurs Tournaire(*), Gallez(*), Leverkus('), Létoret(*). Ce dernier inventeur enfermait en outre son appareil dans une enveloppe qui embrassait toute sa circonférence, sauf un orifice ménagé pour l'évacuation.

1^18 — Guibal, d'après des vues très remarquables, créa, il y a une trentaine d'années, un ventilateur (fig. 762) qui constituait alors un progrès considérable sur les systèmes antérieurs, et qui. avec quelques modifications, peut encore être recommandé aujourd'hui pour certaines mines C^).

(1) Annales, 5-, XVII, 333. — Bull. min.. 2% VUI. 865. — Von Hauer. IHe Wettermaschinen, 120.

(») Zeilschnft BHS, 1865, XIII, 187.

('] Dinglerê polytechnisches Journal. CCLVI, 145.

(*) Glépin, Ventilation des mines, 1844, p. 46. — Ponson, II, 152. — PA, Belgique. 48. — Demanct, Traité d'exploitation, II, 183. — Berg und Hûitenmânnische Zeitxng, 1882,1,986.

(») BulL min., 1861, VI, 533; 2«, VI, 316; X, 109; XI, 873; 3-, HI, 26; VI. 79. - Annales, 8-, III, 80. — Rev. univ. d. m., 2*, H, 59. — Zeitschrift BHS, Xni, !«!:

YEXnUTEURS. 615

Cet habile ingénieur atteignit, par une voie bien différente, le résultat qui avait été poursuivi par Combes. Il adapta dans ce but, à l'orifice de l'enveloppe supérieure, un amortisseur, appelé trompe ou cheminée. Ce couloir, évasé sur une certaine longueur ('), avait pour but, en raison de l'élargissement de sa section, de ralentir

Fig. T6t.— VenUlateur CuilMl.

progressivement l'écoulement, et de réduire la force vive emportée par l'air quand il quitte définitivement le ventilateur (N" 1212).

Dans ces conditions, Guibal n'avait plus les mêmes raisons de conserver la complication des aubes courbes, puisqu'il ne se préoccupait pas d'annuler la vitesse au débouché de l'enveloppe- Les palettes sont donc redevenues planes, et normales à la circonférence extérieure de rotation; on les termine cependant du côté

XI.ll;nviI,S8S; XXXI, 140. M7; XXXIV, 17«; XXXïl, 2Î8. — ÛBifetr. Zeii..l870. H; 1871, 175. — Woekaudirift deut^ker Ingmùure. 188Ï, 267. — Ulûek au/. 1886, "■ tO- — Gos»erieB. Publie, de la Soc. de$ Ing. lartit de l'École det mine* du Btinaai. 1896.

(') On donne généralement aiu par<ii>i de ces clientinées de venlitaleurs une intliuison de 7 degrés sur U nrtiealc. L'inDuente de cet organe « été mise en lumière {ar les eipériences de V. Devillei (Ser, .tf^m. dei ing. civil; <S78. 655].

614 AËRAGE.

de l'entrée par un congé de raccordement, destiné à présenter le premier élément de Taube tangentiellement à la vitesse relative au sortir de l'ouïe.

Le ventilateur Guibal, tel qu'il est représenté sur la figure Tlii se distingue de la plupart des autres appareils par la sortie dUeontinue de Tair hors de la couronne tournaûte. Les espaces compris entre deux palettes consécutives viennent, l'un après l'autre, se vider dans la cheminée, puis ils se trouvent fermés durant les trois quarts environ de la révolution. Il on résulte des coups de bélier et des pertes de charge, qui se traduisent par des battements sonores, caractéristiques de cet appareil. Aussi parait-il préférable de modifier l'enveloppe, en lui donnant un profil en spirale, qui vient se raccorder avec la cheminée.

Nous avons déjà signalé (N** 1210) la vanne imaginée par GuibaL et installée par lui au point d'insertion de la trompe sur l'enveloppe. Elle permet de régler le débouché, de manière à éviter les rentrées d'air et les tourbillonnements qui en sont le résultat; elle fournit ainsi le moyen d'adapter le ventilateur à la mine, en lui consenanl le môme rendement manométrique. Nous n'avons pas dissimulé non plus que certains reproches étaient adressés à ce disposilif.

1^19 — Le ventilateur Guibal a généralement été construit sur des diamètres de 7 à 12 mètres, et des largeurs de2",00 à 2'",50.0n est même allé jusqu'à 15 mètres de diamètre, sur 4 de largeur.

Par suite de ces dimensions considérables, la vitesse angulaire nécessaire pour obtenir une vitesse à la jante déterminée doit rester relativement faible (*). Elle est souvent comprise entre 40 et 50 toitfs par minute.

Cet appareil peut dès lors être attelé directement à la bielle du moteur à vapeur. Il en est de môme des autres ventilaleui"s de grand diamètre, tels que ceux de Audemar('), Dieu('), Dinnen-

(*) Avec un Guibal de 0 mètres, la vitesse périphérique de 50 mèti-cs, déjà êfcvtf, est obtenue avec 63 tours environ par minute.

(*) Type à axe vertical, sortie de l'air parallèlement à l'axe (Burat, Court d'erphitation, ^227. — Von Hauer, Die Wellermaschitien, 122).

p) Von Hauer, loc. cit., 125.

YENTIUT£IIRS. 645

dhal (•), Kley ('), Kraft (»), Lambert (*), Stevenson (»), Waddle (•)• etc.

Le rendement manométrique du Guibal est très satisfaisant; car il atteint souvent 0,70. Il doit en grande partie cette qualité à son orifice de passage considérable^ résultant de ses grandes dimensions.

Le tableau suivant résume, à titre de renseignements, un certain nombre d'exemples effectifs f ).

(») AnnaUs, 8«. X. 189. — Zeitêchrift BHS, XXVI, «78. — Von Hauer. loc, cit., 94.

(^ Le ventilateur Kley a généralement un diamètre Toisin de O^^fOO pour une largeur de 0",70 à 0*,80. Les ailes, au nombre de 16, sont planes; leur largeur est moindre à la périphérie que du côté de l'ouïe, en vue de conserver à l'air, dans leur inter\'alle, une vitesse sensiblement constante. Ce ventilateur se caractérise par le dispoititif adopté pour l'ouïe : l'air arrive tangentieliement dans une chambre à section spiraloïde accolée à l'appareil; il fait te tour de cette chambre, avant de pénétrer dans la couronne tournante avec une vitesse analogue à celle du bord intérieur des palettes. U rendement manométrique n'est que de 0,50 environ. La disposition précédente augmente en effet l'importance du terme négatif dans l'équation (6, page 600). On a construit également des ventilateurs Kley de ^,00 de diamètre {AnnaUi^ 8*, X, 190. — Bull. min.. 3-, III, 98. — ZeiUchrifl BHS. XXXII, 234. 302; XXXUI, 241 ; XXXIV. 264. — Von Hauer, Die Wettermaschinen^ 96).

(') Diamètre de 7",50; axe vertical: directrices fixes guidant l'air à l'entrée; pas d'enveloppe; 16 ailes, dont l'épaisseur est renflée dans leur partie médiane {PA, Beltrique, 48. — Demanet, Traité tf exploitation. II, 183. ^- Rev. univ. d. m., 1'*, XX VU, 204; 2«, VIII. 285. — Zeitêchrift BHS. XXIX, 52. — Zeitschrift deutscher Ingenieure, XXVI, 549. — Von Hauer. loc. cit., 111).

(*) Hev. univ. d. m., 2«, I. 107. — Demanet. Traité d'exploitation, II, 180. — CRM, mars 1875. — Zeittchnft BHS. XIIÏ, 185; XXXV, 228.

[*) Engineering, 1879, 1, 177.

\^] Le ventilateur Waddle. qui est en faveur dans les houillères anglaises, ne comporte pas d'enveloppe, mais un amortisseur à disques ; ses aubes sont fixées aux parois latérales et tournent avec elles ; elles sont inclinées en arrière sur la périphérie, et de forme trapéxoïdale. IHamètre : 7 à 12 mètres. Largeur des aubes à la sortie : 0<',70 à 0»,75. Rendement manométrique: 0,45 [Annales. 7«, XIV, 356. — Bull. min.. 2% XIII, 705, 783. — CRM. 1892, 104. — Zeitêchrift BHS. XXII, 165; XXXÏV, 178. — Von Hauer. Die Wettermaschinen. 75).

i^] Le nombre des ailes est de 8 à 10. Leur largeur est uniforme. Elle est relativement considérable, puisqu'elle dépasse souvent le rayon de l'ouïe. La cheminée a de 7 HO mètres de hauteur. Comme dans tous les ventilateurs, sa section à la base doit être

^iipérieure à la section théorique -• M. Devillez a conseillé de lui donner une surface

double -i» soit environ 1,54 a.

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