MACHINES SERVANT A DÉPLACER L'AIR
153.— Ces machines sont employées pour déplacer de grands volumes d'air à des pressions peu' élevées ; leurs applications les plus importantes se rencontrent dans l'exploitation des mines, la ventilation de certains édifices, des paquebots, des tunnels en construction ou en exploitation ; on les nomme alors ventilateurs.
Pour un grand nombre d'usages industriels (*), telles sont la combustion à tirage forcé, la refonte des métaux, leur élaboration dans les hautsfourneaux, etc., lèvent doitètrefourni à une pression déterminée; les appareils se nomment alors souffleries; on réserve plus spécialement le nom de machines soufflantes à celles qui sont à piston.
154. — Lorsqu'il ne s'agit que de la ventilation, le problème à résoudre consiste toujours à faire passer par seconde un nombre Q de mètres cubes d'air, dans un local souvent très irrégulier (les galeries d'une mine, par exemple).
L'air subit, dans son parcours, des pertes de pression qui dépendent de sa vitesse, et par conséquent de Q ; si on désigne par/? l'ensemble de ces pertes, on voit que l'on peut employer deux dispositifs différents :
1^ Si le ventilateur est établi à l'entrée, l'air s'introduit en A (fig. 147, pi. 8), il sort en B à la pression atmosphérique pa\ la pression d'entrée esl doncp«-4-p; l'appareil aspire par seconde un volume d'air Q à la pression atmosphérique pû, et doit le porter à la pression j»« -+- jt? ; il agit par refoulement.
1. On sait que les cheminées ne permettent pas d'obtenir pratiquement des dépressions supérieures à 25 millimètres d'eau ; leur emploi n*est pas économique, alors même que l'on possède un foyer.
2^ Si le ventilateur est établi à la sortie, l'air entre en A à la pression atii0iosphérique, il est aspiré en B par le ventilateur à la pression pa — i?, et rejeté dans Tatmosphère à la pression pa ; l'appareil agit par aspiration.
D*^ is le premier cas, le volume Q d'air aspiré devient, en vertu de la ci de Mariette, à sa sortie du ventilateur:
Pa + P
Pa
La perte de pression /?, dans les machines qui nous occupent, dépasse
rarement —d'atmosphère; la compression ou la détente de l'air dans son
passage à travers le ventilateur peuvent donc être négligées. Il en est de même du changement de température du à cette compression ou à cette détente.
Sauf dans de rares exceptions, le poids spécifique de l'air pourra être considéré comme constant; le poids du mètre cube d'air à la température zéro centigrade est 1 k. 29, le poids spécifique de ce fluide rapporté à l'eau est donc :
1,29 JL
155. —Par suite de ces hypothèses, les ventilateurs sont ramenés aux mêmes conditions théoriques que les machines à élever l'eau ; leur classification est basée sur les mêmes principes (3), mais le travail utile à exercer ne consiste pas en un déplacement de poids ; le ventilateur se trouve dans les mêmes conditions qu'une pompe dont la hauteur d'élévation est nulle, et dont tout le travail serait absorbé par les pertes de charge dans la pompe et les conduites. En dernière analyse, la perte de charge peut être convertie en hauteur fictive d'élévation, on voit donc que cette distinction n'a aucune importance.
156. — Travail utile d'un ventilateur, — Soitp la pression résistante agissant par refoulement, ou par aspiration (154) ; le ventilateur peut
Dans le second cas, le volume Q sortant du ventilateur était, à son en- |
trée dans cet appareil :
Loujûurï^ rtre assimilé à l'appareil (fig. 448) dans lequûl un piston de sei^- LioîL O doit se déplacer sous la résistance p par Jiiàtre carré de surface ; pour un pan'uurs l de ce piston, par seconde, le travail résistant vaincu est :
Or, l Q représente le volume d'air Q déplacé par seconde; donc, si T désigne le travail utile :
p est ordinairement mesuré en colonne d'eau ; si It est sa hauteur en
millimètres ou t-tt-^ sa hauteur en mètres, on a :
d'où
T,( est exprimé en kilograminètres.
Q est le voUime aspiré ou refoulé, en mètres rubes.
n la colonne, en millimètres, qui mesure la preKsiou n vaincre par lo ventilateur,
1 57. — Kimluation à priori de ce travail utila. — Le volume d'air est donnée dans chaque cas, d'après les conditions du [problème à résoudiT : d'après NFoiin, il faut donner par heure:
/ Salles de mdades 70""
Dûng les hôpitaux, par tête . . . | — de chimrgie. . . 80 à 100
f — de maladie 3 contagieuses, 150
Dans les prisons, par tête , , . U)
n , ..s, \ de jour . , , ^iii
IMîis les rftsmnes, par tête • • • 1 •, -^ ,,. *
^ (de nuit 40 a ;)0
T\ \ ± \- j.'^a ^ ordinaires , . 00
Dans tes ateliers, par tête.. . •
insalubres , 100
Dims les salles! de spectacles, par tête -lu à oO
