THÉORIE DU TIRAGE
52, — L'appareil de tirage de la locomotive peut se ramener schématiquement à la figure 80 ; il comprend la tuyère d'échappement débouchani dans Taxe de la cheminée ; la grille» le combustible, le foyer et le faisceau tubulaire produisent une résistance au passage de Tair et des gaz; mais, pour un régime donné, les pertes de charge dues à chacune de ces parties sont proportionnelles au carré du débit; la constante qm intervient dans cette proportionnalité dépend dans chaque cas
FIg. 50 et 51
des dimensions admises ; dans les problèmes de ventilation, elle règle le coefficient auquel on donne le nom de tempéramentj A^ orifice équivalent ou û ouverture {V îdiSc, n^ 188). Nous pouvons remplacer les ré-
sistances par un orifice o, calculé de manière à laisser pénétrer dans la boile à fumée le volume gazeux qui y passe réellement sous l'influence de la dépression produite par la tuyère; cet orifice est constant pour une chaudière donnée et pour une épaisseur convenue de la couche de combustible, une augmentation de la résistance équivaut à un orifice plus petit.
Puisque la dépression nécessaire pour produire Fécoulement des gaz est proportionnelle au carré de la vitesse, c'est-à-dire au carré du débit, nous pouvons poser
Q est le débit des gaz en mètres cubes, évalué à la température de la boite à fumée;, on pourrait aussi le mesurer à la température ambiante, ce qui n'aurait d'influence que sur la valeur numérique de la constante T ; H est la dépression en millimètres d'eau dans la boite à fumée, c'est-àdire la colonne d'eau qui mesure l'excès de la pression extérieure p^ sur la pression px de la boite à fumée en kilogrammes par mètre carré ; T est la constante appelée tempérament dans les ventilateurs ; elle est liée à la section de l'orifice o par un rapport constant. L'équation cidessus peut s'écrire :
La valeur de T peut se déterminer par comparaison et en tenant compte des diverses considérations invoquées à propos des problèmes de ventilation (7* fasc, n'* 137 ; V. aussi 4** fasc, n* 21) ; une seule expérience sur chaque chaudière, dans laquelle on relèverait Q et p, — pa: ferait d'ailleurs connaître la valeur de T spéciale à cet appareil ; les valeurs élevées de T indiquent un passage facile de l'air et des gaz, et
vice-versa,
Pour rendre le problème abordable, nous introduirons les hypothèses suivantes :
1"" L'écoulement par la tuyère est supposé continu et non affecté par les à-coups de la décharge : la vapeur qui s'échappe des cylindres à la pression absolue p^ est supposée sèche ; pour déterminer la vitesse d'écoulement, nous faisons abslraclion de la dépression relativement très faible de la boite à fumée, c'est-à-dire que la vitesse sera déterminée comme si la vapeur s'écoulait dans l'atmosphère ;
^ Nous faisons de même abstraction de la dépression dans Tévalua-
MACHIKS8 LOCOMOTIVES 7
lion du poids spécifique des gàs qui B*éooulent dans la seotion S, autour de la tuyère de section i; la section S sera considérée comme la section d'entrée des gaz dans la cheminée \
3** Nous supposons que les ga» et la vapeur ne varient pas de densilé dans le parcours de la cheminée, c'est-à-dire que nous faisons abstraction de la compression légère qui s'y produit.
Nous négligeons aussi l'effet sur le tirage de la différence de niveau entre la grille et le sommet de la cheminée, différence qui serait la cause prépondérante du tirage naturel.
Soient :
To le poids spécifique de la vapeurqui franchit l'orifice s de la tuyère;
S, le poids spécifique du mélange gazeux ;
Wy la vitesse d'écoulement de la vapeur dans la section s;
Vy la vitesse des gaz dans la section S ;
S„ la section au sommet de la cheminée ;
u, la vitesse de sortie du mélange.
L'équation de l'accroissement de la quantité de mouvement projetée suivant l'axe, appliquée au fluide contenu dans la cheminée, donne moyennant les hypothèses admises :
Le premier membre représente la quantité de mouvement perdue par unité de temps projetée suivant l'axe; le second résulte de l'impulsion des pressions qui agissent sur le fluide en mouvement dans la cheminée; ces pressions sont représentées dans la figure 51, et l'expression ci-dessus n'est exacte que si l'on admet que la pression px règne dans toute la zone de mélange comprise entre la base ab et la section cd de la cheminée ; de cette manière l'impulsion projetée de la pression qui s'exerce sur le pourtour ac, bd compense celte qui s'exerce sur la projection annulaire ac\ d^b.
Puisque nous faisons abstraction de la compression, nous pouvons égaler les débits à l'entrée et à la sortie de la cheminée
(8) S^u^Sv + sw
Nous avons d'ailleurs :
Q = Sv
ce qui permet de remplacer l'équation (1) par la suivante :
(4) S2r« = T2 (Pi-Px)
Les équations (3), (3) et (4) permettent, si Ton y envisage to comme une quantité connue, de déterminer v, u et px, et d*en déduire ensuite le débit gazeux en volume ou en poids.
Le valeurs de u et de Pi — p« prises dans les équations (3) et (4) et substituées dans l'expression (2) donnent une relation du second degré dans laquelle l'inconnue est le rapport des vitesses v ei w; nous poserons;
et
Si
U vient par les substitutions indiquées :
On voit que la vitesse v d'écoulement des gaz dans la section S et, par conséquent, le débit, sont proportionnels à la vitesse de sortie de la vapeur et, d'après Téquation (4), que la dépression dans la boite à fumée est proportionnelle au carré de cette vitesse.
Nous avons déterminé ailleurs (3* fasc, n** 74) la vitesse d'écoulement de la vapeur w en fonction des pressions d'amont et d'aval, qui sont icipo et Px; pour le problème actuel, l'excès de pression qui détermine l'écoulement n'est jamais très considérable, et l'on peut, avec une approximation suffisante, déterminer la vitesse d'écoulement par la formule :
1. On a, en effet, dans le diagraname entropique (fig. 62), en appelant To et T| les températures absolues pour les pressions po et p«, respectivement :
ou» approximativement ;
A — =: Surf, abcd 2flf
mais, d'après l'équation de Clapeyron :
On a aussi, pour une faible différence de pression : d'où, en substituant :
Fig. 6«
/dp\ po — p,
W^ Po — P, 2g 7.
lûO TIRAGE
p^—p^ Bsi la pression effective qui détermine Técoulement de la vapeur; ainsi, la vitesse d'écoulement des gaz et leur débit, proportionnels à w en vertu de Téquation (5), varient comme la racine carrée de la conlrepression au cylindre, celle-ci étant comptée au-dessus de la pression atmosphérique ; la dépression dans la boite à fumée est proportionnelle à cette contrepression.
Ces déductions, établies théoriquement par Zeuner (Z)as Locomotiven- Btasrohr) ont été vérifiées par ses expériences.
MM* Nozo et Geoffroy ont également fait un grand nombre d'expériences dont les résultats confirment ces lois.
53 . — Discussion de V équation (5). — Les coefficients de cette équation renferment comme paramètres les valeurs a, 6 et T ; quant aux poids spécifiques y, et 8, on peut les considérer comme des constantes ; en effet, lorsqu'on passe d'une chaudière à une autre, ou lorsque, pour une même chaudière, on modifie le régime, on peut supposer que les gaz de la combustion conservent la même composition ; leur température sera également peu affectée par l'activité de la combustion (4®fasc., n^-^WelSO).
On peut d^abord vérifier que lorsque la résistance au passage des gaz
est moindre, c'est-à-dire lorsque T s'abaisse, le rapport — augmente ;
ce fait sera démontré par les tableaux numériques calculés ci-après ; en second lieu, le rapport en question est influencé par les valeurs de a et de b.
D'ailleursj pour une tuyère de section donnée, il importe de trouver quelle est la cheminée qui, pour une certaine chaudière, donne le maximum de tirage, c'est-à-dire la valeur la plus grande du produit Sfi,
Il importe aussi de remarquer que l'équation (2) et, par conséquent, celles qui s'en déduisent, ne sont pas aussi exactes pour des cheminées très convergentes, comme celles si anormales employées depuis quelques années par FÉtat belge. (V. plus haut la remarque faite après l'équation (2).)
L'équalion (5), appliquée à trois chaudières différentes, donne les valeurs numériques du tableau A, pour le calcul desquelles nous avons donné à T trois valeurs différentes, en nous basant sur des expériences au cours desquelles on a relevé à la fois la combustion à l'heure et la dépression dans la boîte à fumée. Le volume gazeux a été tiré du poids
de charbon brûlé en supposant que la combustion du kilogramme de houille se fait avec une fois et demie le volume d'air théoriquement nécessaire, et donne 16 kilogrammes de mélange gazeux dont le poids spécifique, ramené à zéro et à la pression atmosphérique, est 1 ,33.
Enfin, pour évaluer S, les gaz sont supposés à la température de 300 degrés, ce qui donne S=0.64. Gomme il importe avant tout d'obtenir des chiffres proportionnels plutôt que des résultats absolus, la même base de calcul a été admise pour les trois types de chaudières.
54. — Données principales des chaudières soumises au calcul. — Les trois chaudières choisies sont décrites ci-dessous :
A. Type 25 de VÉtat belge. — Cette chaudière, représentée par la planche 2, est caractérisée par une grille de surface très grande sur laquelle on brûle à feu mince (0,10 au plus) un combustible menu non collant; le faisceau tubulaire est court et peu résistant. La dépression moyenne de la boîte à fumée pour une combustion de 1444 kilogrammes à l'heure sur toute la grille, a été de 75 millimètres d'eau (').
Surface de grille 5-,149
Surface de chauffe du foyer 11"\88
NoDibre de tubes 251
Diamètre intérieur des tubes . . . T . . . 40 millimètres.
Longueur des tubes 8"*,51
Surface de chauffe intérieure du faisceau. . . . 109"",86
Surface de chauffe totale 120-«,68
Poids des gaz s'écoulant par seconde. .... 6\42
Volume gazeux ramené à zéro par seconde . . . 4™*,82
Volume gazeux à 800 degrés 10"",00
Valeur de T« par l'équation (1) 1,84
B. Type 29 de VÉtat belge. — Cette chaudière se rapproche de celle représentée par la planche 1. Comparée à la précédente, elle a beaucoup moins de surface de grille; son faisceau tubulaire, de section moindre, est plus résistant pour le même volume gazeux. La dépression moyenne de la boîte à fumée a été de 100 millimètres d'eau pour une combustion de 1 113 kilogrammes à l'heure sur la surface totale de la grille.
1. Rapport fait par M. Vinçotte au Comité de l'Industrie à PExposilion d'Anvers en 1885.
Surface de grille 2"'*,906
Surface de chauffe du foyer 10 ,92
l^ombre des tubes 226
Diamètre intérieur des tubes 40 millimètres.
Longueur des tubes 8", 61
Surface de chauffe intérieure du faisceau. . . . 98''^46
Surface de chauffe totale lOD^^'jSS
Poids des gaz s'écoulant par seconde 4^,95
Volume gazeux par seconde ramené à zéro . . . 8"',70
Volume gazeux à 300 degrés. . l'^.lb
Valeur de T» dans l'équation (1) 0,60
C, Petite chaudière du « Great-Eastem •. — Cette chaudière a été expérimentée par MM, Donkin et Kennedy (4* fasc, tableau d'expériences, n*» XIV, fig. 99-100).
Surface de grille l^^lô
Surface de chauffe du foyer 7'"»,20
Nombre de tubes 223
Diamètre intérieur des tubes 86 millimètres.
Longueur des tubes 2", 85
Surface de chauffe intérieure du faisceau .... 72™*,80
Surface de chauffe totale 80"%00
Avec une dépression de 27 millimètres dans la boite à fumée, le poids de combustible brûlé (NixorCs Navigation) a été de 158 kilogrammes ; le voiunm d'air admis a été ici déterminé par l'analyse des gaz de la boite à fumée : il a été trouvé deux fois plus grand que le volume d*air Ihéorigue; pour les types A et B, à défaut de cette donnée, nous avons au contraire admis, ainsi qu'il a été dit plus haut, une proportion de 1 1/2 fois le volume théorique.
La température mesurée de la boite à fumée a été de 300 degrés ; nous avons ainsi :
Poids des gaz s'écoBlant par seconde 0^,^
Volume de ces gaz par seconde à zéro 0"^,78
Volume à 800 degrés 1"*,52
Valeur de T" par l'équation (1) 0,86
Ces divers exemples ont surtout été choisis pour les résistances différentes qu'ils accusent au passage des gaz; nous aurions pu d'ailleurs, en prenant des types à combustion très intense réalisée sur de petites grilles, trouver des valeurs de T" bien inférieures; le type 25 de l'État belge doit sa faible résistance à ce que la grille présentant au passage
des gaz une section énorme, la vitesse avec laquelle Tair la traverse est fort réduite; dans les trois exemples, le chauffage se fait à feux minces; ce n'est donc pas à l'épaisseur de la couche à traverser qu*est due la variation de T', mais à Tintensilé de la combustion par mètre carré de grille, c'est-à-dire à la vitesse de Tair et à la résistance différente du faisceau.
Pour chacune des chaudières A, B et C, il sera fait abstraction de l'appareil de tirage existant : nous nous proposons, en effet, de recher-
TabiiBaij a, donnant le rapport de la vitesse d'écoulement des gaz d la vitesse d'écoulement de la vapeur.
GENRE des
CHAUDlàRBS
Tvpe26
de l'Etat belge
Valeur calcalée da rapport — pour des cheminées w ayant an sommet les diamètres
oai7
Type 29
de l'État belge
Machine
de manœuTres du
Great Eaatem
N. B. — Les calculs ont été faits au moyen d'un cercle logarithmique.
toi TIRAGE
cher comment se comporte le tirage pour diverses proportions de tuyères et de cheminées; nous admettrons donc pour chacune d'elles les valeurs successives 6 zz 1 et 6 zz: 2, et, pour chacun de ces cas, nous donnerons
à a les valeurs 0,05, 0,10, 0,18. Le rapport— calculé par l'équation (5)
pour six diamètres différents de cheminée*s, nous fournit les données du tableau page 103.
55. — Cheminée de tirage maximum^ la tuyère étant donnée. — Les valeurs isolées calculées dans le tableau peuvent servir à déterminer pour chaque type et pour divers diamètres de cheminée l'effet produit par différentes tuyères. Pour préciser la méthode, choisissons la portion du tableau qui se rapporte au type B avec 6=1; nous pouvons construire le diagramme (fig. 53), dans lequel les sections des cheminées 5^ mesurées au sommet sont portées en abscisses, et les valeurs
de — en ordonnées; nous aurons les trois courbes en trait plein corres-
pondant aux trois valeurs de a.
Choisissons un diamètre de tuyère, 186 millimètres par exemple, la section s correspondante nous permet de trouver la section S, telle que Fan ait
et ces sections étant portées en abscisses, marquent sur les trois courbes un nombre égal de points qui donnent pour la tuyère de 156 millimètres
et pour ces sections S^ les valeurs de ^. Ces points étant réunis par le
trait pointillé, permettent de tracer une courbe se rapportant à la tuyère consiâf^rée, courbe qui donne le rapport des vitesses pour toutes les valeurs de a comprises entre 0,08 et 0,18. C'est par ce procédé que les courbes ont été tracées pour les tuyères des divers diamètres indiqués dans la figure.
Les ordonnées de cette deuxième série de courbes expriment aussi à une certaine échelle, et pour une même contrepression aux cylindres, la vitesse d'écoulement des gaz, et le produit des ordonnées par les valeurs de S donne le débit gazeux; comme on a ici 6 = 1, il en résulte Sz= S,, et il suffit, pour obtenir les débite appelés par chacune des tuyères, de faire le produit des abscisses par les ordonnées ; on obtient
ainsi les courbes des débits, tracées vers le haut du diagramme, chacune d'elles caractérisant une tuyère différente. La cheminée la plus
Ho
avantageuse est évidemment celle qui donne le débit maximum si la
tuyère est donnée; Tordonnée du maximum est le débit, l'abscisse est la section libre à la base de la cheminée et en même temps la section au sommet S^.
56. — Influence de la forme de la cheminée, — Un diagramme analogue est tracé (fig. 83 Ws) pour ô = 2, mais les valeurs de - n'ont pas
été reproduites; comme la section S est double de S,, il faut en tenir compte pour trouver les ordonnées des courbes de débit.
£i'0\iO
FigTsSWr
La comparaison des deux diagrammes montre qu'à égale section au sommet avec la même tuyère et la même contrepression au cylindre, la cheminée évasée à la base (6=: 2) est inférieure à la première {b-=z\).
Dans chaque cas, l'allure de la courbe de débit indique que celui-ci varie peu lorsque la tuyère restant la même, la section de la cheminée au sommet augmente ou diminue dans une mesure assez large ; ce fait explique pourquoi on a pu obtenir im tirage satisfaisant avec des sections de cheminée notablement différentes, toutes circonstances égales d'ailleurs.
57. — Tuyère de section variable. — On peut encore tirer des diagrammes d'autres résultats, et notamment l'influence que peut avoir sur le tirage d'une rriême cheminée la variation de la section de la tuyère; c'est ce cas qui se présente dans la conduite des locomotives.
Nous devons ici, en admettant que la section de la tuyère varie, supposer qu'elle débite le même poids de vapeur; la vitesse to sera alors en
raison inverse de s et, par conséquent, les valeurs de v trouvées dans le cas d'une même vitesse d'écoulement de la vapeur devront aussi être multipliées par le rapport inverse des sections des tuyères.
Dans la figure 54, qui se rapporte à une cheminée ayant 0",60 de diamètre au sommet, l'ordonnée du point m est le débit gazeux pour une tuyère de 156 millimètres avec une contrepression donnée ; si nous passons à la tuyère de 134 millimètres^ il faudra, pour trouver l'ordonnée du point fiy multiplier la valeur de Sv relevée dans le diagramme (fig. 58), par le rapport :
\mJ
En raisonnant de la même manière, on trouve le débit pour différentes tuyères adaptées à une cheminée de O'^jSO au sommet, celle-ci ayant des formes différentes caractérisées par 6 = 1 etôzrS; on voit que le débit gazeux augmente assez rapidement quand on réduit la tuyère; par contre, la contrepression effective (excès de la contrepression au cylindre sur la pression atmosphérique) augmente comme le carré de w^ c'est-à-dire comme la quatrième puissance du rapport de réduction du diamètre de la tuyère.
On conçoit donc qu'il y ait une limite à remploi du moyen ci-dessus, car on augmente le tirage dans le but de produire plus de travail moteur par seconde; or, si d*ime part on active ainsi la vaporisation, d'autre part on réduit le travail utile de la vapeur.
Le diagramme (fig. 54) montre encore que les deux formes de cheminées (6 = 1,0 = 2) peuvent donner le même tirage, à la condition toutefois que la tuyère ait des sections différentes, et c'est de cette manière que se traduit en pratique la supériorité de l'une des cheminées sur l'autre (*).
1. Le fait que les cheminées convergentes employées sur une très grande échelle par l'État belge suffisent au tirage demandé par les fortes productions de vapeur n'est pas un argument à invoquer en faveur de cette forme, car on a vu au numéro 54 combien la chaudière du type 25 est peu résistante au passage des gaz ; elle s'accommoderait donc d'un appareil de tirage défectueux.
Fig. 64
Sections i£es Tu.y€res.
CKen\,itvàe de O^ Soo eut Sommet.
IIKACE
58. — Équilibre entre la production et la dépense de vapeur. — Dans tout ce qui précède, nous avons raisonné comme si la vapeur activant le tirage venait d'une autre chaudière, ou comme si la chaudière la produisait toujours en quantité suffisante; en fait, le poids de vapeur qui s'échappe pendant une période où un ré^me est atteint est égala celui qui est formé en même temps dans la chaudière. Mais la quantité de vapeur formée n'augmente pas dans la même proportion que le combustible brûlé, ou, ce qui revient au même, que le poids des gaz appelés par le tirage; il existe donc une limite théorique à la vaporisation d'une chaudière donnée, limite pour laquelle il y a équilibre entre la production et la dépense de vapeur, et pour laquelle un régime stable est atteint ; en dessous de cette limite, la production de vapeur dépasse la dépense pour une ouverture donnée de la tuyère, à moins que l'on ne règle l'entrée de l'air dans le cendrier.
La limite pour laquelle toute la production de vapeur est nécessaire pour activer le tirage peut être d'autant plus élevée que la tuyère est plus étranglée ; mais, comme le travail utile est affecté par la contrepression au cylindre, le serrage de la tuyère est limité, surtout dans la marche à détente.
Il est intéressant de préciser dans quelles conditions se présente l'état d'équilibre ci-dessus, et nous y reviendrons plus loin (63).
59. — Pour la mise sous pression au départ ou en stationnement, on place sur toutes les chaudières un jet soufQeur de petit diamètre qui aboutit au centre de la cheminée, ou à une couronne percée d'orifices qui entoure la tuyère (fig. 85, Midland) ; ces jets agissent comme l'échappement, malgré leur section réduite ; la vitesse d'écoulement est due alors à la pression de la chaudière.
Les jets souffleurs servent aussi dans les sta- ■ |- tionnements à diminuer la production de la fumée et à l'empêcher de se rabattre.
Divers moyens peuvent être employés pour faire varier le tirage : l'un d'eux consiste à manœuvrer convenablement la porte du cendrier de manière ^ à régler l'entrée de l'air; la tuyère est à section constante ; mais, dans ce cas, elle doit être disposée pour fournir le maximum du tirage, l'en-
"mmppiPiipiiiiiLii nu .«
trée d'air du cendrier étant ouverte ; dans tous les cas où le tirage doit être modéré, la tuyère donne donc lieu à une contrepression plus forte que celle qui serait rigoureusement nécessaire.
Un second moyen consiste à dévier une partie de la vapeur d'échappement et à l'amener au sommet de la cheminée sans la faire concourir au tirage; un clapet qu'on ouvre plus ou moins permet de faire passer toute la vapeur par la tuyère au moment où le tirage doit être énergique.
Le système le plus employé consiste à agir sur la section de la tuyère d'échappement (74).
60. — Influence de divers éléments sur le tirage* — Il semble résulter des expériences qui ont été faites à ce sujet que la succession plus ou moins rapide des coups de l'échappement n'a pas d'influence sur le tirage, pourvu que le débit de vapeur en poids reste le même et pour la même tuyère. Au début de l'application du système compound avec un seul cylindre de détente, ne donnant donc que deux échappements par tour de roue, on a craint l'affaiblissement du tirage, mais l'expérience n'a pas justifié cette appréhension.
Le volume de la boite à fumée peut agir comme régulateur de la pression des gaz et diminue les variations brusques d'appel qui ont l'inconvénient de désorganiser les feux dans le chauffage à couche mince ; c'est pour réaliser ce desideratum déjà indiqué par M. Couche que l'État belge emploie actuellement des boites à fumée très longues dans le sens de l'axe (pi. 3). Ces boîtes sont depuis longtemps employées aux États-Unis dans un but différent : elles servent de chambre de dépôt pour les entraînements solides et permettent aussi, sans nuire à la section de la cheminée; le placement de grillages ou de toiles métalliques (T, fig. 86) destinées à arrêter les projections d'étincelles.
Zeimer, ainsi que Nozo et Geoffroy, et d'autres ingénieurs, ontrecherché expérimentalement l'influence de la position en hauteur de la tuyère et de la hauteur de la cheminée; les conclusions à tirer de ces recherches sont :
l*" On dispose d'une grande latitude pour la position en hauteur de l'orifice de la tuyère; il ne convient cependant pas de la faire pénétrer dans la base de la cheminée ; placée trop bas, elle donne un jet dont la divergence gêne l'entrée des gaz ; l'orifice peut très bien déboucher à la hauteur de la rangée supérieure des tubes de fumée ; cette disposition
iW
assure mieux la répartition du courant gazeux à travers tout le faisceau que si on relève la tuyère. Cette répartition est quelquefois assurée par un écran placé devant les tubes (fig. 56), mais celui-ci doit être facilement démontable pour le nettoyage du faisceau ;
2" On ne gagne rien à augmenter la hauteur de la cheminée au delà de trois fois son diamètre; ce fait est bien démontré par la pratique suivie en Angleterre où, pour des raisons de gabarit, les cheminées sont parfois fort courtes ; nous relevons sur une machine d'express du
^^ I mmm\
Caledonian une cheminée dont la hauteur n'est que de deux fois le diamètre i
3" D'après Tétnde théorique développée plus haut, la cheminée cylindrique vaut mieux que la forme tronconique dont la petite base serait au sommet; cette étude n'est pas d'une rigueur absolue^ et il serait peut-être dangereux d'en adopter les conclusions trop à la lettre; toutefois, cette forme tronconique n'est employée, à notre connaissance, que par l'État belge ('). On a fait, au contraire, beaucoup de cheminées coniques dont la grande base est au sommet, surtout en Allemagne, sous le nom de cheminées Prussman (on les attribue aussi à Sinclair). D'après les recherches de Grove {•), basées sur la théorie de Zeuner, la forme la plus avantageuse serait celle de la figure 57; avec les notations de la figure, on aurait les rapports :
L'avantage d'un rétrécissement de la base ne paraît pas douteux, puisqu'il a pour effet d'augmenter la vitesse des gaz dans la zone de mélange, ce qui diminue la perte due au choc de la vapeur; quant à l'évasement vers le haut, il ramène progressivement la vitesse à ce qu'elle serait pour une cheminée cylindrique de section S, sans qu'il y ait aucune perte d'énergie : cependant, peu de cheminées présentent, par rapport aux tubes, une section aussi étranglée que celle qui résulterait des proporUons indiquées ci-dessus; (V. les expériences récentes de M. Von Borries, Bulletin du Congrès^ juin 1897);
4® La corniche qui surmonte la cheminée n'est pas sans influence sur le tirage à cause de l'induction produite par le courant d'air rencontré; le profil le plus convenable à cet égard paraît être celui de la figure H ante. ^'^^' ^^
1. On trouve cependant au London-Brighton des cheminées ayant une très légère conicitô dans le même sens, 12 pouces de diamètre à ia base et 11 au sommet, mais on peut les considérer comme étant à peu près cylindriques.
2. Voir Eeuêinger v. Waldegg, Eisenbahn-Technik, vol. 111, p. 351 .
VAPORISATION
Pour parer aux effets du courant rencontré dont la vitesse relative est égale, par temps calme, à la vitesse absolue du train, on ajoute quelquefois au sommet de la cheminée un bec surélevé vers Tavant ; celte pratique, d'abord abandonnée, a été reprise récemment dans quelques exploitations.
