POMPES. — SIPHON

tique est équivalente au poids d'une colonne d’eau de 10”, 33 de hauteur, qui fait monter l'eau dans le tuyau d'aspiration. — Il l'aut bien remarquer que la condition qui vient d’être formulée n 'entraîne pas, comme conséquence nécessaire, qu’une pompe ne puisse servir à élever l’eau qu’à des hauteurs de 10 mètres au plus; ce liquide peut être porté beaucoup plus haut ; il suffit en effet, pour produire ce résultat, de faire passer la tige-du piston dans une boite à éloupes adaptée au couvercle du corps de pompe, et de faire partir du liant de ce dernier, un tuyau vertical muni à sà partie inférieure d’une soupape qui s’ouvre du corps de pompe à l’extérieur. Alors, l’eau soulevée par le piston, s’engage dans ce nouveau cahal de conduite ; retenue par la soupape, elle ne retoinbe pas dans le corps de pompe, quand le piston descend, et elle peut arriver, lorsqu’il monte, à île grandes hauteurs. La pompe aspirante simple est aiusi transformée eu une pompe aspirante élévatoire. Le point essentiel, quand il s’agit de faire monter l’eau d'un puits assez profond, c’est de placer le corps de pompe, à une profondeur teNe, que la distance de sa partie supérieure au niveau moyen de l'eau soit notablement plus petite que 10". 33. Rien n’empêche d’ailleurs, que le piston ne soit surmonté- d’une longue tige métallique qui permettra de faire manœuvrer lu pompe par ud moteur-place à l’ouverture du puits.

ilH. I. Imite «le hauteur du tuyau d’nopl ration. — La pratique a indiqué que la hauteur du tuyau d’aspiration doit, pour plus de sûreté, ne pas dépasser 8 ou 9 mètres'. La raison île celte limite, beaucoup pliis restreinte que ne l'indique la théorie, est facile à expliquer. 11 existe toujours des fuites inévitables d’eau et d’air entre le piston et le corps de pompe; en outre, l’air dissous par l'eau aérée du puisard se dégage subitement dans la pompe, quunn cetle eau se trouve au .contact d’un milieu raréfié : il vient former une espèce de coussin élastique au-dessous du pistou cl contre-balance ainsi, en partie, la pression de l’air extérieur.

Ce n'est pas tout : l'inlltience de l’espace nuisible se fait encore ici sentir : l'air contenu dans eel espace a. quand lo piston est au bas do sa course, a pour fnree élastique II, Il exprimant, en colonne d’eau, la valeur de la pression atmosphérique. Quand le piston .est au point le plus haut,

cette même masse de gaz a pour force /‘l'astique - II, v étÿtil le volume du

corps de pompe : or. si à ce moment, il ne passe pins d’air du tuyau d'aspiration, de hauteur A, dans le corps 'de pompe (la colonne d’eau arrivant juste à la soupape Z’), nous aurons comme condition d'équilibre :

A partir de là. l’eau ne pourra plus s’élevet; davantage ; le jeu alternatif du piston n'aura d’autre effet que de faire varier In pression de l’air du

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l’ÉSANTKl'Il.

corps de jHinipc. depuis II jhsqti'ù * II. Oii tire de légalité plécédenle : A = H (l — ou h = Il .

Voici donc une limite nouvelle de hauteur que le tuyau d'aspiration .ne saurait dépasser, Celle hauteur dépend des volumes relulifs de l'espace

nuisible et du corps de pompe, elle doit être toujours moindre «pie -- - H. S'i h = - v, la limite de hauteur pour le tuyau d’aspiration est «‘gale aux * de 10", 33 =.7“,“4.

"üi Me* lire dr l'effort nécraantre à In manirui rr de ln pompe. —

La |Niuj|>e est en pleine activité : le piston, chaque fois qu’il monte, amène dans le' réservoir supérieur, un, volume d'eau égal à celui du coqis «!«■ |kmu|m', et l’effort à exercer pour le soulever est égal à la résultante des foroes «joi agissent sur ses deux bases. Or, la force «|ui agit de haut eu bas, c'est le poids d’uue colonne d’eau ayant pour base la section 11 du piston et pour hauteur la ijisliinee-A de ce piston, au niveau supérieur du liipiide; distance qu’il faut augmenter de ! (>““.33, caria pression almesphériipie est évidemment transmise au piston, par l'intermédiaire du liquide. De meme, la foroe agissant de bas en haut, est. égale au poids d’une colonne d’eau de même section «lotit la hauteur serait I0m,33, moins A’ distance du pistou nu niveau dans le réservoir inférieur (*.). La résultante sera égale à la différence des deux forces ou 11 (10,33 -j- A — 10,33 -f- h) ou 11 (A -|- A’), en prenant le poids spécifique de l’eau égal à I. Ainsi, l’effort à vaincre est représenté pat- le pvids «le la colonne d’-eau comprise, eutre les niveaux, dans les réservoirs inférieur et supérieur..

32G. Évaluation du travail. — Si l'on fait abstraétinn des frottements, «les chocs, etc., eu un mot. de toutes U» résistances passive», on voit que le travail utile est égal au travail moteur. En effet, ap|«elons A,, la course du pistou, dans le corps de pompe, le travail moteur est égal au produit «le la force B(A -j- Aj par le chemin parcouru A,, ou I! |A-j-A') A,, puisque la force agit dans la direction du chemin. D'autre part, le travail utile consiste en un poids d'eitu dont le volume est égal au Volume du. corps de jxaupc 11//,, élevé à une hauteur A -|- A' : il a donc pour expression 11 A, (A -j-Vij, produit identique au précédent. Daus la pratique, oü est bien loin d’obtenir un

(V. Pour comprendre pe dentier résultat, il suffit de remarquer <|iic la pression de l’atmosphère, sur la hase inférieure du piston, est la même que celle qu'exercerait une ■adonne d’eau ayant U)m,.l3 au-dessus du niveau dans le puisard et qui .serait contenue daiis un tulie vertical, communiquant par le lias avec le-luyau d'aspiration de la ponqie, et s’ouvrant à sa partie supérieure daus un espace vide d’air. t)r, dans ce système de vases coDiuiiiinquanls, la pression siu mi élément contenu dans ‘le plan hnriroulal qui passe par I» hase du piston est évidemiè*'*! ouate à I0»>,:I3 — A’

POMPLS. — SI IMI il i:iii

pareil résultat: les tuiles d'eau euli’e le piston et le corps <le pompe, les changements brusques de direction et de section de la colonne liquide qui • s’élève dans Tappnreil, la vitesse qu’elle possède, au moment où elle se déverse dans le réservoir siqtérieur, vitesse qui lui permettrait d'effectuer encore un certain travail, sont autant de causes qui diminuent le travail utile. Le rendement ne dépasse guère 0,05 avec les meilleures pompes, et il peut descendre à 0,30 et à 0.-20 dans les pompes communes.

227. Écoulement continu. — L’éenulement do liquide par le conduit de sortie, de la pompe aspirante simple, et de la pompe aspirante élévaloirc, est nécessairement intermittent. Il se produit,

(tendant l’ascension du piston, et n’a plus lieu, pendant sa descente. On obvie à eet inconvénient, qn:

|teut être grave dans quelques cas (par exemple, pour les pompes à incendie), en plaçant sur le trajet de la colonne liquide un réservoir pleinll'idrR(/fy. 130).

Les tuyaux d’entrée et de sortie de l’eau y sontdisposés eomme l'indique la figuré 138. (Iliaque fois que le liquide pénètre dans le réservoir R, il comprime l’air qui s'y trouve, dans l’espace annulaire compris entre le tuyau V et les | ta roi s du réservoir, et il s rrt moins d’ean par le tuyau de conduite, qu’il n'en arrive, pendant le même teni|>s, dans le réservoir; quand le piston n’injecte plus d’eau dans R, la force élastique de l'air comprimé continue à faire monter l'eau dans le conduit de déversement, et l'écoulement ne s’anÿlc pas.

Nous’ venons d’ex|s>sci‘ teint ce qui se rapporte à la physique dans la ■ théorie des |tnmpes. lie serait sortir des limites de ce cours que de donner dos détails très-complets sur leur construction. Nous dirons quelques mois seulement des pistons et des soupa|>es.

228 (a). Pistons. — Les pistous sont analogues à ceux de la machine pneumatique et de la' pompe de compression : ce sont, le phis souvent \fig. 131 1, des cylindres formés par de9 rondelles de cuir imprégnées de matière grasse et fortement comprimées, entre deux disques de métal, qu’un écrou permet de rapprocher plus ou moins. Par ce moyen, les rondelles tendent à former un bourrelet . à In surface extérienre du piston, et celui-ci se juxtapose parfaitement à la paroi du corps de pompe. Toute communication est par suite supprimée entre les deux portions du cylindre que le piston doit séparer. Dans les pompés communes, on se contenté souvent d’enrouler une corde de chanvre ou des émupes sur un noviiu métallique compris entre les deux disques {fi g. 132). Le piston •

FiS. 131

Fig. lüft

l’KSAM (U II.

lia. MA-

fonctkiime encore bien dans ces conditions, mais l'usure est plus prompte. - *22K (4). Soupape*. — r Les soupapes sont des cloisons mobiles dont le tùle est d'établir et de supprimer alternativement la ciminuiuicatiou, entre 'deux compartiments voisina. Un e'U distingue de plusieurs espèces : 1° les simpii/jh ii Mn/ivt; elles sont souvent formées du deux disques .métalliques comprenant entre eux une latne.de cuir un peu plus large que l'ouverture à fermer: <’.e f»vi il système est mobile autour d’une charnière. La soupape

à elapel est simple 133) ou double </îe, 1 3-4); 2“ les

Fig. m Kig. 13». J .

. . son/ja/M'S amii/ues :

nous les avons déjà vues employées dans les- appareils propres à raréfier ef à comprimer- les gnZ ; elles consistent en un tronc de cône s (/ù/ . l.'J.'i), dont le noyau métallique recouvert de cuir se prolonge sous for nie d’une tige déliée. Celle-ui va s’engager dans un orifice o servant de guide, et cotipne elle tat' munie d’un arrêt eu b, la course de la soupape se trouve limitée par lu rencontre de ccl arrêt avec le disque fixe n. .* 22’.l. Pomp« foulante. — La. pompe tou - .butte a son corps de pompe P ( fi g . I3l>) eu partie iuimerg 1 , et sou piston massif. Le tuyau de conduite T s’adapte à la partie latérale et inférieure de ee corps de pompe, et- porte au point ‘de jonction une soupape Z qui s’ouvre de dedans en dehors. l!ne autre soupape Z' s'ouvrant de bas en liant, est placée à la base même du corps de pompe. Le jeu de la pompe foulantç se comprend de lui-même.

Uuat|(l le pislou monte, l’eau remplit le corps de jiompe; quand il descend, celle eau -est refoulée dans le tuyau de dégorgement, où elle est ens aite maintenue par la soupape Z.