RÉSERVOIRS D'AIR

.2v^ls,|éyî^tile8SiÇih^QsJ)ruâ(}wW! produits par faitôt îwgfltàtïtahè d'une fioJ|9Wiç d'^ea]} paiftwyeDiient, lorsqii'oaferawp uh robinet par exemple; ces chocs, s'il n'y avait pas interposition du matelas élastfqacf ftirmè'pîa'f Pair côàtébù dans le réservoir, pourraient produire dai^.lçs^p^iÇi&jDoéitalliqQeB de la ooiidttite destensiontp asse^ énér-. giques pour les briser. ^ '

tes poioapes' à incendie ëonl munies d'un réservoir d'air placé à. priM^iqfiité.des. fustonaj lorsque l-un lîes pistons, en ë'abaissam, chasse l'eaw.diî^qs: la ceciduite^ il comprime l'air da réservoir', qui exerjç^.surt lîeau un travail négatif; ensuite, l'air comprimé restitue p^r sa. détente 1^ travail moteur, qu'il a^ reçu, et tond à a^ccélérér le mouypmçnt de l'eau après l'avoir ralenti* Le résultat de ces actions' altern^iyçd est mn mouvemeiit sensibleiiienl; uniforme, sur lequel on * ne pouiT^t compter, si l'eau était chassée dUrectement du cylindre de la pompe dans le tube qui la conduit au dehors.

Cet^ Interposition ne serait pas nécessaire si les parois du tube élaiept douéjes d'une certadne élasticité; elles agiraient alors sur la veine }iqi?ide comme l'air du réservoir; elles tendraient à l'accélérer en se iif^ss^rrant, et à la ralentir ^n sci dilatant. Le mouvement du sang dans les aptères présente un phénomène de ce genre; les coups secs dp cœur tendent h établir une circulation saccadée, qui est corrigée, du moins en partie, par T élasticité des artères.

C'est aussi, l'élasticité des gaz qui permet d'employer les réservoirs d'air pour préserver des ruptures les tuyaux de. conduite -où u«e colonne liquide peut être tout à coup ramenée au repos par la

fermeture d'un robinet. Soit P le poids et u la vitesse de la co-

lonne en mouvement^ sa force vive est - «' ; pour réduire à zéro

cette force vive, il faut exercer sur la masse en mouvement un tra-

Pw'

vail négatif, égal en valeur absolue à ■^— • S'il n'y avait pas de ré-

servohr i^àïr, ce travail serait fourni par la déformation du tuyau ;

mais le tuyau étanf très -peu déformable, la valeur moyenne de la

pression variable exercée par l'eau sur la matière du tuyau devrait

être très considérable; car le produit de cette pression moyenne par

454 RESERVOIRS D'AIR.

le volnme en vendre par la ififorroatifin du tob^ devmt être égal à

^. U eat donci possible, que. ,1^ valises dea tepsîons déve^pj^ées

dans rèpaisseur du tuyau soient sëpérienvee- à là résbtaanâB ia

matière, ce qui entraînerait la rupture. Qu'o» iMlte^ av/cvobnke; te

tuyau en communication avec vxï réservoir û'^ <xmtemÊÊttm:ro^

lume Vp sous la pression p;^ ; la {Ï^me1ure> du robinet aura; pour x»oi-

séquence une réduction du volutae V^, €it um' avgiœataitioa dq 1»

pression de Vair. Admettons que k loi de Harriottt sok'.apfÉîçablet^^el

appelons p et V la pression et le volume tori-e8poiiâaBt:à«n ûotant

quelcjouquej V pdV représeiptera le travail résistant total produit

par le passage du ga^ doi vdame V^^ m volume iV^ ^ tamamf]?/ ^ ji^V^^

quantité constante, cette aûttUHOe^st/égate à • .

"Va " • ^ - ; *: : •

La plus gratde preâsiovi p^ diveloppéeidans lerteccvote ap» fftgje i

ii-i.. Quant à Vo il sera fourni par féquation

V Pu*

f\|Valogy;r^^> . . ,^.

si ronr suppose que le travail ré^stant de l'air smt son* employé à réduire à zéro la force vive de la cotonne liquide;^

La gcattde eompressUnlité de . l'air cédujiit ici les pressions .^u^ïes par la conduite. Le travail résistant est le produit de deux facteurs : l'un est une force, l'autre l'espace décrit par sow point d'appKcclîffip; à l'augmentâtiaa du second facteur correspond une réduction du premier.

C'est ponr eela qu'on {d^ace des rése^rvoirs d'air dans les poteirax d'arrosage^ dont on ferme brusqueinent tes mMiiete. Pbr U- Biâme raison, on eu met aussi prés des pistons déB* jyonrpes fdulàtilks; lorscpieles conduites sont longues; ce matelas, en même temps qu'il

FHmNS. 455

régularise le mouvement, prévient les rupttii^s qoi pourraient se produire soioâ^ leà coups brusqut^' de là' machine motrices.

267. En général, pour rëdtdre au repos uùe masse en mouvement, il faut exercer wr c«tte o^as^e un travail résistant égal à la moitié desa'fcrce vive». Ce travail ^ le produit de d.eux facteurs, une force et on dieMm décrit. Augmenter l'un de ces facteur^, c'est diminuer Tautreu Ox,< dans la pratique, la force que Ton applique à un corps ne peut. dépassée la lisûte de résistance dont ce corps, ou les corps avec léaqude il est en relaflloil, ,sont susceptibles. Il f^ut donc plutôt cherGiDèr à augmenter le facteur chemin qu'à le réduire. La question des freins sur les chemins de fer n'est qu'une application de cette théorie, Certams inventeurs sont à la recherche de freins instan^

iaiiéê., qur^arrètersient un train express sur un parcoiura très restreint, de 20 mètres par exemple. L'emploi de tels freins ferait naître des résistances telles, qu'elles briseraient le train' et la voie ; ils créeraient pour la circulation des dangers plus grands que ceux qu'on se propose d'éviter. Les véritables freins sont, au contraire, des appareils destinés à éteindre graduellement la vitesse sur un parcom^ suffisamment étendu* Les freins qui . agissent par frot^ tement développent une résistance égale à p/, p étant le poids qui porte sur les roues calées, et / lé coefficient du frottement de fer sur fer; soit s la distance depuis le calage jusqu'à l'arrêt, P le poids total du tndn, t; sa vitesse; on auca, surpalier, l'équation

Si les iDuen sont toutes c^ées, la distàfoea d'anèi sera éigale

^^i«BAiA«BM«MaMa*ai^BMid^MiiAi

0 Oq peut ehercher à réduire la distance s en augmentant le coefficient f\ c'est ce qui a lieu ai Ton snbâtttaé au glissement de la veué aur le rail (fer surfer), le gliaeemenl 4tiMÉ sut iMla (eiastdafMm Didier}» Oo peut auMi diminuer la distance s en serrant le rail.daoa une espèce d'étau, au moyen duquel on augmente à Tolonté la pression, et par suite le frottement (frein Molinos).

Dans les freins à gaz, tels que le frein Westinghouse, adopté aujourd'hui sur le chemin de l'Ouest français, ou le frein à contre-vapeur de MM; Lei eMteliér'^Bîo(rtii^ ^*àyé d'aborfl sdr lé cfiéiiiin du Nord de l'Espagne ^ le travail résistant est fourni par le jeu même de la locomotive ; les pistons sont employés dans le frein à sâr à conxptimei* de^'air idansnàes' réàervtnf^' ^ati6sr làdùâ tes ' Wâë:o'ns f'^et aiF^GDfap^î)aQé•'lBet€^ iDoltt?eatetrt les sabdts dék fHéiiàs; et c'âf ^ 1è$ ^ rouesUèsiq^e le î mécanicien lui permet d'agir, tè Treîn'Wësiiri^îhouflo'estitikn fipèin coeriÉînw et àutomalPjUe.'qm èhrayé' le train 'ftèâ ^ qu'une rupture de la conduite vient à se produire. ^ ' ■ •' ^ ' - '

Dans. le freiiïlà oontr6«>vapêur, les pîëtons' de là machiné compïiment ua- mëlaiâge 4'^àB lûjpiifle et de tapeur pris à là chatidière, et amsoé'^ailtuii^ffiM d?ifn>«rston daîld lés tuyaux d'échappement des cylindiTes ; ladiateqr produite parla compression vaporise mie paitie de i'eau lilD[iiidev«i le:méiabga retourne à la chaudière après avoir subi un traivail ^oi s'est «eonverti en chaleur; le travail résistant développé isuppcâe*. en i définitive lu création d'une certaine quantité! de chaHeur^ dont ud6« partie peut être utilisée ptus. tard pour la traciioUiLe reste échauffe âçutîlement les parois du cyliiidre, et pefuiim^poe Jorûler^es garnitures du piston si la îvapeur comprimée est trop sèchef. BeUi la nécessité de mélanger la Vapeur «t l'eau. La propQttion d'esiindhi mélange a été en conséquence graduellem^t accroe^ ettanjourd'hfdoa^'accorâeî peu près généralement à recoiHia§it*e t^uei-injec^on peutcon^ôister en eau pure^ une partie de cette eau se vapoiûsant dans' le tube d'inversion (*).

('JilSttr çeUe questiDOr rotrAKnixifff des ponté et chaussées^ mars 1869, notice par M. Ricour; M. Le Châtelier^ Mémoire sur la marche à contre-vapeur (imp. de Paul Dupont, 10160} et suppléments CMartmet). Deux mémoires sur V Application de la théorie métaptfqufi d0ja dwietur aux lAoeMnès leeomoH-ùes, par If. Gh. Combee (PailB, Dtttlôtf, 1860J.

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AIR EMPRISO»ïtBf»Aîi*iJW»(jCONDUITES.

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^^^VîWpW^aypp^ ^éjà. mpuitcé que kpE^km. 'dans .mie condoite ne ^ey,a^t,nfaie^|Wt â^acepdre au-cteôscm^dela.presaiotttatoiospbé-* rigu^f^^^trefliçpt iUeiait un dégagement d'air èt>de:vappuc d'ew

?uJflH|>^i>il'^P<>»I^a?pnt:.du.Hquidey «i quiapcui> quelquefois^ rem- ■ pêcher tout à fait (S.65>. , .,...,. ,. ..

-Ç^<,^Hi?M .^^ é^dié avec beaucoup d^.soin pan Darcy dans te • .;v: M-J*^' *?^r chapitre ILdella 3^ partàs: de son du-»

vrage Fonrotnffl . pubtiqve^ d« '^y oiu:

Lorsqqe kcondmteipréseMe âespointËhauts « At Ji'iaÂCpetit sf acciuiiuleir en ces points peodaiu h mise en. trab^ et nuire y éooukmentvbiepci qiiei<^ pression ne âoif pas.au-'desscxus^ <:1a celle de i'atinoaphèm* Pour évacuer' cet aîr^ on peut airoir> reocuns à i lub «appareil nombié venions^, (fig. 152) : c'estnne ephère creuse suspendue à une égçi eUe ouvre «iir« orifice en iretombant^ et bouche ;o€|toiûfio^r quand elle se relève. * ftozée dans l'ab, Ja soupape reste ouverte ; mais si elle plonge dans un liquide, la pression la soulève et ferme l'orifioer antérieur. On a lohg-

temps.crù que cet appareil perra^trçdt .

toi^oiw ^ Vair de sortir, et qu'il se formerait seulement quand l'eau viendrait en prendre la place. Darcy a reconnu que le jeu de la ventouse n'était pas entièrement satisfaisant ; que souvent elle se fermait avant la sortie de toute la quantité d'air emprisonnée dans la conduite, et que, d'ailleurs, les bulles d'air retenues dans le tuyau pendant la mise en service, au lieu de s'accumuler au point le plus