VOLUME D AIR
TOTAL
mH. c.
pour
iNtMliS
mèl. c.
EXTRAC- TION
JOrR5A- LdM
toniM»
CHJUtMX
lonn»
iO,0
(*) Dressé à l'aide des documents recueillis par M. ringéiiieur en chef des nJine^ Coince» dans la mission qu'il a remplie en Angleterre pour la Compagnie d'Anzin.
On a ici converti certaines mesures, en supposant le poids de l'hectolitre de bouilk égal à 85 kilogrammes.
§3 THÉORIE DES EOTERS D'AÉRAOE
tZSB — Relation entre la dépression, la température et la profondeur. — Nous désignerons par /, (' les températures absolues (*) qui régnent dans les puits d'entrée et de sortie, supposés de même profondeur H. La loi de Gay-Lussac, applicable lorsque la pression reste constante, consiste en ce que le volume de l'air varie proportionnellement aux températures ainsi évaluées. La colonne d'air chaud qui remplit le puits de sortie deviendrait donc par
le refroidissement H-;. Il s'ensuit que celui d'entrée renferme
en trop, pour l'équilibre, une hauteur d'air froid marquée par la
/' — t différence, c'est-à-dire H . La pression h qu'elle exercerait sur
l'unité de surface (en l'exprimant, suivant l'usage, en kilogrammes par mètre carré, ou en millimètres d'eau), s'obtiendra en multipliant cette hauteur par le poids spécifique trf de l'air froid :
fc = uH — -; — •
Bu reste, d'après la loi de Gay-Lussac, xi se trouve, avec le poids spécifique 1,293 de l'air pur pris à la température 273 de la glace fondante, dans le rapport inverse des volumes, et par suite des températures absolues, ce qui donne :
(i) xsl = 1,295 X 273 = 353,
ou enfin :
(*) C'est-ft-dire celles que l'on évalue avec l'échelle centigrade, mais en reculant le zéro de sa graduation à 273 divisions au-dessous du point de la glace fondante.
6i6 AÉRAGE.
Telle est la dépression que l'on crée, en élevant de / à ^ la température de Tair, à l'aide d'un foyer d'aérage.
On peut, inversement, déduire de là réchauffement ^ — / nécessaire pour réaliser ime dépression déterminée. Si nous mettons^ en effet, cette équation sous la forme :
th a—t
on en tire immédiatement, en la traitant comme une proportion
ri
Pour prendre un exemple, supposons une température ambiante de 15 degrés du thermomètre usuel, une profondeur de 400 mètres, et une dépression de 50 millimètres :
La formule (3) nous donne :
et, par suite :
L'air chaud devra donc marquer 47 degi'és au thermomètre ordinaire.
1240 — Comparaison des foyers avec les ventilateurs {*) , — La chaleur spécifique de l'air sous pression constante est 0,237. Ce nombre exprime la fraction de calorie qu'il faut fournir à un kilogramme du fluide, pour, en élever d'un degré la température. Il en faudra par suite t' — t fois davantage dans le cas actuel. Si
;•) Devillez, Ventilation des mines, 115. — Râteau, CUM, 1802, 40.
donc on échauiïe un volume q d'air froid , dont le poids est t^^, c'està-dire (1) : 555 y, la quantité de chaleur nécessaire sera :
Q = 0,257 X 553 ç i^^ , t>u . diaprés la formule (3) :
oo5
D^un autre côté, un ventilateur chargé de débiter le môme volume qj sous la dépression A, devra développer théoriquement (N" 1142) un nombre de kilogrammètres marqué par qh. Admettons que le moteur qui lui communique le mouvement fonctionne à raison de n kilogrammes de charbon par cheval et par heure. Un seul kilogramme de combustible fournira :
kilogrammètres. Il faudra donc, pour effectuer le travail 9/1, consommer :
nqh 270 000
kilogrammes de charbon. Si enfin ce combustible est capable de développer N calories par unité de poids, on réalisera ainsi la quantité de chaleur :
HZ^l — Imaginons un puits type, de profondeur H^ telle que ces deux modes de production de la dépression h exigent le même poids de combustible. Pour des hauteurs moindres : H^H^, le foyer consommera plus que le ventilateur. L'avantage lui appartiendra, au contraire, pour des puits plus profonds : II >H^.
648 AËRAGE.
Or, cette hauteur H^ s'obtiendra en égalant entre elles les valeurs de Q et (y :
t hSqh
Vf^O i
On en déduit :
ht 270 000 X 0,237 353 nN
et, par suite :
Si, par exemple, on admet les données suivantes :
il viendra :
