Zeuner, pp, 368 k 3S

Madamet, pp. 1*9 & 152. — M. Dwelshauvers-Dery prend comme base de oaJcul l'équation de la !• période du diagramme d&ns la méthode de Him (148);

Revue univertelte de» Mine», 3* série, i. V (1889).— Pour appliquer cette méthode 4 un calcul a priori, il faut faire des hypothèses sur l'action des parois.

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CTCLES SP^IAUX 331

guantité de chaleur, déduite du poids de vapeur présente an cylindre au commencement et à la fin de la détente, et dn poids admis au cylindre.

M. Madamet fait du reste remarquer avec raison que le moyen le plus sur de calculer a priori la quantité d'eau froide à injecter dans un condenseur, ou la quantité de chaleur à enlever aux parois d'un condenseur à surface, consiste à prendre la différence entre la chaleur fournie au kilogramme de vapeur par la chaudière, et l'équivalent du travail que l'on peut attendre de cette dépense de chaleur, en partant des données établies par l'expérience dans les conditions où se trouve le moteur, en projet. En fait, tout calcul établi sur d'autres bases est affecté des mêmes incertitudes que les problèmes qui se rapportent au travail recueilli.

Il faut encore Ecouter que le régime des machines est variable dans la plupart des cas, c'est-à-dire que la pression initiale, le degré d'introduction, et même le nombre de tours, peuvent varier dans certaines limites, et que les calculs relatifs aux condenseurs doivent être faits dans l'hypothèse la plus défavorable.

HaolnaeB à, cycles spéciaux.

t36. — Machines à multiple expansion. — Dans les machines de Woolf et les machines comppund de divers types, la vapeur fonctionne dans deux ou plusieurs cylindres successifs ; nous n'avons pas à les décrire ici, ni à chercher toutes les raisons qui peuvent les faire préférer a»U£ machines monocylindriques, mais nous devons essayer de les analyser au point de vue thermique, ce que nous ferons d'abord en négligeant l'action des parois.

Imaginons une machine ordinaire à détente complète et sans espace nuisible, elle aura pour diagramme de pressions le contour F B C E (fig. Ô2). Ce diagramme peut être réalisé en deux fois, c'est-à-dire dans deux cylindres successifs dont les volumes seraient respectivement AD et FE ; le premier, choisi arbitrairement, admet le volume de fluide BC, le détend suivant CD, puis l'expulse dans un réservoir que nous sup-

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XXo HACniNES À TAPEUR

posons inâéfini.dans lequel est maintenue la pression M, (constante en vertu de notre hypothèse sur les dimensions du réservoir). La vapeur est ensuite admise au grand cylindre; si l'on suppose qu'elle n'a pas subi de transformation dans le réservoir, et que le vo- ■ lume d'admission AD au grand cylindru est précisément égal au volume d'échappement du petit cylindre, la pression d'admission au grand cylindre sera égale à M, et la ligne de transformation qui en résulte se superposera sur la ligne d'échappement du petit cylindre. La vapeur achève son évolution suivant DEF comme.

''■ dans la machine ordinaire.

Le travail de l'alimentation retranche de ce diagramme une surface rectan^laire très étroite, comme dans la machine monocyhndrique.' . On imagine facilement le partage du diagramme en trois ou quatre parties à peu près équivalentes en surface, et l'on obtient ainsi les machines à triple ou quadruple expansion ; peu importe comment les pistons transmettent leur action à l'arbre moteur : ou trouve, du reste, à ce point de vue, un très grand nombre de combinaisons ; il peut arriver, par exemple, que chacun des étages du diagramme ci-dessus soit accompli danâ deux cyhndres jumçaux, ils fonctionnent alors Comme un seul cylindre de volume double.

Les réservoirs intermédiaires dans lesquels séjourne la vapeur en passant d'un cylindre au suivant sont nécessités par le manque de concordance entre l'échappement d'un cylindre et l'admission au cylindre qui le suit ; le calcul établit (') que la dimension de ces réservoirs ne doit pas être bien considérable pour que la pression s'y maintienne sensiblement constante, comme nous l'avons supposé,

Réduite à ces simples termes, la machine à expansioç multiple ne présenterait aucune supériorité physique, son diagramme entropique (&g. 93), serait identique à celui de ta machine monocylindrique ; la ligne

1. Ce calcul a toujours été fuit, il est vrai, en assimilant ia vapeur & un gSiZ permanent qui se détendrait ou se comprimerait à une température constante, aussi ne pourrait-il être sérieusement invoqué, si, par un concours assez compliqué de <iircon stances, ses conclusions n'étaient vëriflées par l'expérience. Voir, par exemple, Nolusurteê Diagramme» de deux machines marines. ■— Annales det Ingénieurs sortis des Écoles spéciales de G&nd, 1886.

CTCLBS sp]£cuux S29

D, A, (température du réservoir) n'interviendrait môme pas dans le cycle total, car le transvasement de la vapeur d'un cylindre dans l'autre ne modifie pas l'entropie du fluide; cette ligne peut avoir un certain intérêt au point de vue du partage du travail entre les deux cylindres, elle n'en a aucun en Ce qui concerne l'utilisation de la chaleur.

137. — La principale raison d'être du système compound résulte de l'infiuence des parois, qui sera examinée à part; dans l'état

actuel de nos connaissances, cette influence Kg- us.

est très difficile à apprécier quantitativement, et les explications élémentaires que l'on a voulu donner de l'avantage économique du système compound sont en réalité très peu satisfaisantes. D'ailleurs, il ne peut en être autrement, car cet avantage résulte de la balance qui s'établit entre diverses circonstances, les unes favorables, les autres défavorables au rendement, (les étranglements, les pertes de charge et les condensations des réservoirs, par exemple)-

En dehors du côlé purement calorimétrique de la question qui nous occupe, onpeut étudier diverses questions relatives au rendement de la machine compound; pour le moment, nous pouvons examiner la modification que ce système introduit dans les espaces nuisibles.

Nous avons établi, au numéro 124, que dans toute machine à parois inertes à détente complète, on peut annuler, par une compression convenable, l'influence de l'espace nuisible ; la remarque qui termine le numéro 126 signale les raisons poiir lesquelles cette compression ne peut, dans les machines à condensation, être poussée aussi loin que l'exigent les conditions d'économie ; on peut même dire que, dans tes machines à condensation à pression initiale quelque peu élevée, la compression est relativement insignifiante, et laisse à l'espace nuisible une grande partie de son influence.

Dans la machine compound, le petit cylindre est dans les conditions requises pour que la compression y produise les meilleurs effets, car la détente peut y être complète ; de plus la pression du réservoir intermédiaire possède une valeur qui se concilie complètement avec les conditions de la distribution, he grand cylindre est aussi notablement amélioré, parce que la pression initiale y est très modérée, infiuence qui

33U lUCHIHES A TAPEUR

ftlténue l'effet de l'espace nuisible (123); d'autre part, la compression fournie par le ré^age normal de la distribution ramène la pression de l'espace nuisible assez près de celle du réservoir intermédiaire. (')

11 est Bufflsamment établi aujourd'hui que la question des espaces nuisibles n'est réellement importante que dans les machines monocylindriques à condensation, pour lesquelles il y a grand intérêt à les réduire matériellement ; cette réduction a été poursuivie surtout par Corliss. Pour les machines compoujid, la question des espaces nuisibles n'existe pour ainsi dire pas, elle est facilement résolue par la compression (')

138. — Machines à vapeun combinées. — L'influence de la nature du fluide s'exerce, non sur le rendement du cycle de Camot, mais sur la forme du diagramme du travail. On peut, par l'emploi d'un liquide très volatil, comme l'éther, et pour un écart donné de températures, exagérer la pression motrice, et réduire en conséquence le volume du cylindre. Dans la machine a vapeur d'eau, la faiblesse des pressions motrices aux températures peu supérieures à celle du condenseur contribue à abaisser le rendement organique. Par contre, l'eau est bien le fiuide le plus avantageux aux températures initiales, car la pression de sa vapeur - n'a rien d'excessif; celle de l'éther, au contraire, atteint 10 atmosphères environ pour la température modérée de 120°.

Il résulte de ces considérations que l'eau est avantageuse pour la partie supérieure du cycle, et que l'éther convient ~ mieux aux basses températures. Les machines à napeurs combinées, imaginées par M. Du Trembley en 1840, compre- , naient un premier cylindre à vapeur d'eau