‹ Cours élémentaire de mécanique théorique et appliquéeChapitre 162 sur 169 · DÉTAILS ÉCONOMIQUES · texte numérisé non relu

DÉTAILS ÉCONOMIQUES

pendant tout le temps que cette communication a existé, la pression marquée par l'indicateur est restée constante et inférieure à une demi-atmosphère , excepté vers la fin , où elle a augmenté par suite de la suppression anticipée de cette communication.

Non seulement la courbe fournie par l'indicateur de Watt permet d'étudier les modifications que subit successivement la tension de la vapeur dans le cylindre d'une machine, mais elle peut encore, par l'étendue qu'elle occupe sur la feuille de papier, faire connaître la valeur numérique du travail total développé par l'action de la vapeur pendant chaque course du piston . Nous nous contenterons de signaler cette utilité du4racéque donne l'indicateur, sans entrer dans aucun détail à ce sujet, ce qui nous entraînerait beaucoup trop loin.

§ 442. Détails économiques sur remploi de la vapeur comme moteur. — Les combustibles employés pour le chauffage des chaudières à vapeur sont habituellement la houille ouïe coke, il résulte des expériences auxquelles on les a soumis, que la combustion d'uri kilogramme de houillèdéveloppe environ 7 o 0 0 unitésde chaleur : et que celle d'un kilogramme de coke en développe environ 6000. D'après les tableaux des pages 61 2 et 613, on voit que la quantité de chaleur nécessaire pour transformer un kilogramme d'eau froide en vapeur saturée ayant une force élastique de 4 à 6 atmosphères, peut être évaluée approximativement à 650 unités de chaleur. 11 s'ensuit que, si toute la chaleur développée par la combustion était uniquement employée à la formation de la vapeur, un kilogramme de houille produirait 1 1 ^,5 de vapeur ; et un kilogramme de coke en produirait 0*^, '2. Mais il n'est paspossible d'utiliser ainsi la totalité de la chaleur développée. D'une part, les gaz qui résultent de la combustion même , et qui se dégagent par la cheminée, ont nécessairement une température assez élevée, et entraînent ainsi une fraction notable de la chaleur produite. D'une autre part, l'air qui arrive dans le foyer pour entretenir la combustion contient une grande quantité d'azote : et de plus une portion seulement de son oxygène est réellement employée : en sorte qu'un masse considérable de gaz inutile passe dans le foyer, se mêle aux produits de la combustion, et absorbe ainsi une autre portion de la chaleur développée. Si l'on joint à cela que la combustion est rarement complète dans les fourneaux des chaudières à vapeur, et que la chaleur se perd en partie, tant par le rayonnement extérieur que par transmission de proche en proche dans la masse du fourneau, on verra que dans la réalité on doit être loin d'obtenir les résultats indiqués précédemment. L'expérience montre en effet que, dans les

fourneaux les mieux construits , le poids de l'eau vaporisée par 4 kilogramme de houille est seulement de 7 à 8 kilogrammes.

En appliquant le frein dynamométrique (§199) à l'arbre auquel une machine à vapeur communique un mouvement de rotation, afin de déterminer la quantité de travail que la machine est capable de produire, on a trouvé que , dans les bonnes machines à détente et à condensation , \ kilogramme de vapeur fournit environ 30 000 kilogrammètres de travail utile. Et si l'on tient compte de ce que nous avons dit relativement à laquantité de vapeur produite par un kilogramme de houille, 6n verra que la consommation de ce combustible, par force de cheval et par heure, est d'environ U,2.

§ 443. Pour atteindre les résultats qui viennent d'être indiqués, il est nécessaire d'employer tous les moyens possibles pour s'opposer à la condensation de la vapeur, depuis le moment où elle se forme dans la chaudière, jusqu'au moment où elle cesse complètement d'agir dans la machine. A cet effet, le tuyau qui mène la vapeur de la chaudière à la machine doit être enveloppé de matières peu conductrices, telles que des nattes de paille ou de jonc, ou mieux encore de la laine. 11 faut aussi que le cylindre so"t préservé du rayonnement extérieur. On y parvient en disposant autour de lui un second cylindre de dimensions un peu plus grandes, et faisant circuler de la vapeur dans l'espace annulaire compris entre les deux , espace auquel on donne le nom de chemise. Mais ce moyen peut être remplacé avec avantage par un autre qui consiste à entourer le cylindre d'une couche de charbon pilé, maintenu par une enveloppe de bois.

Si la température du cylindre d'une machine n'est pas maintenue suffisamment élevée, par l'emploi de moyens tels que ceux qui viennent d'être indiqués , il en résulte une perte de vapeur beaucoup plus grande qu'on ne pourrait le croire au premier abord. Il semblerait en effet qu'il ne doit y avoir de vapeur perdue que celle qui se condense pour restituer au cylindre la chaleur qui s'en u par le rayonnement extérieur : mais, en y réfléchissant, on reconnaît sans peine que la quantité de vapeur perdue doit être beaucoup plus grande En effet, lorsque la vapeur vient de la chaudière dans le cylindre , elle se condense d'abord en partie , pour élever la température des parois avec lesquelles elle est en contact. Mais lorsqu'elle a agi complètement sur le piston , et qu'elle est mise en communication avec le condenseur, elle perd une grande partie de sa force élastique; et l'eau provenant de la condensation qui s'est opérée dans le cylindre se vaporise de nouveau, pour se mêler à elle, et se rendre dans le condenseur. Cette vaporisation , qui se pro-

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