id

Si Ton a conclu au n"* 554 que dans le second des trois cas considérés, la condition de ne pas descendre, pendant la détente, audessous d'une pression effective inférieure à l'ensemble des résistances passives du récepteur rapportées à la surface du piston, conduisait à arrêter la détente un peu avant 3 dixièmes d'atmosphères< soit quand la vapeur agit encore avec un eiTort d'environ 3,100 kil. par mètre carré, ou à peu près, avec les f de l'effort moyen 4,146

48 COURS DE MmiINES.

kilogrammètres calculés ci-dessus, il sera permis d'en déduire que Von peut descendre plus bas avec la basse pression, et que ron doit s'arrêter plus haut avec les très-hautes pressions.

En admettant, par simple aperçu, une proportionnalité entre le degré de la détente Bnale et les (rois derniers nombres ci-dessus, on dirait, en nombre rond, que Ton peut pousser la détente à peu près, jusque vers un et demi à deux dixièmes d'atmosphère, dans les basses pressions et vers \ atmosphère pour les très-hautes.

En admettant deux dixièmes d'atmosphère pour la basse pression, on arrivera, en raisonnant comme au n"" 550. aux résultais ci après :

|it4 = 60«.45

tt, = 7-.525

et par suite

mitti = 7.076 m,pi -I- p^» = 528.38 x 0.8417 -h 60.45= 557.08

Comme, d'ailleurs, les 4 quantités ci-dessus prennent, dans le cas où l'on détend jusqu'à jx d'atmosphère, les valeurs numériques

suivantes :

mi= 0.8742 li, =20.457

on en déduit

miiii = 17.604 mjp, -f [Xj = 545.50 x 0.8742 + 40= 515.1S.

On en conclut, pour la réduction du travail moteur, du fait de la détente poussée moins loin :

^ (557.08 — 515.13) x 425 = 18.828,75 kilogrammètres

et pour la réduction du travail de la con Ire-pression :

^10.534(17.604 -7.525) = 7.440 kilogrammètres.

Par suite, le travail utile obtenu avec la basse pression et la dé-

GÉ«ËRâLITÊS sur L'EMPLOI DE LA VAPEUR. 40

lente réduite , est de 51751—18829-1-7440 = 40542 kilogrammètres (au lieu de 51751).

Pour la pression initiale de six atmosphères, nous avons vu au n"" 550 que la réduction de la détente diminue TelTet utile de 15,859 kilogrammètres , réduisant ainsi le travail à 78,247 — 15,859 = 62,588 kilogrammètres.

On verra de même, en raisonnant sur la pression initiale de 14 atmosphères, comme on vient de le faire pour la basse pression, que la détente arrêtée à une demi-atmosphère diiuinuera le travail moteur de 28551 kilogrammes, et le travail de la contre-pression de 9554 kilogrammes, réduisant ainsi le travail moteur du chiffre de 89,862 à celui de 70,864 kilogrammes.

(564) Au sujet de V échauffement et de V introduction de Veau d'alimentation^ la dérogation que l'on fait ainsi au système théorique de la compressipn finale, a beaucoup plus d'influence relative que la détente incomplète.

On voit, en effet, qu'au lieu de dépenser, comme avec la compression finale, les quantités de calories indiquées au n° 561 (savoir, 8,59 pour les basses pressions, 26,14 pour six atmosphères et 57,46 pour les très-hautes pressions), il faudra en dépenser approximativement :

D'un autre côté, en raisonnant comme au n^ 556, on dira que le travail de la compression finale, est remplacé par le travail de l'alimentation, par celui de Textraction de Teau du condenseur et, enfin, par celui de la contre-pression, qui s'exerce pendant le reste de la course rétrograde du piston.

Cela donne en kilogrammètres :

A 1 ATMOflPBiRB. A « ATMOSP. A U AT1I06P.

Pour le premier terme 19.33 61 144 68

Pour le second terme 388 288 288

Pour le troisième terme m^u^^ '.. * 1421 2616 3303

Total en kilogrammètres. . . . 1719.33 2965.00 3735.68 ou en calories. . . . 4.04 6.10 8.*7d

(666) En résumant tout ce qui précède, on verra que pour les trois cas considérés (1, 6 et 14 atmosphères de pression intégrale), cas dans lesquels, d'après le n*" 561, le travail utile théorique correspond à une consommation de 86,05, 136,15 et 155,17 calories sur 536,30, 494,11 et 467,95 enlevées à la chaudière, il faut faire les corrections indiquées dans le tableau ci-après, où Ton a tout exprimé en calories :

Pression initiale en atmosphère 1 6 14

À Calories utilisées dans l*hypothése du cycle de Gamot, ou avec détente complète et compression fmale 86.05 136.13 155.17

B i retrancher pour détente incomplète. ... 26.78 37.32 44.70

G À ajouter pour suppression de la compression

finale 8.59 26.14 37.46

D k retrancher pour le travail de Talimentation et pour la contrepression du condenseur remplaçant la compression finale 4.04 6.10 8.79

Calories utilisées par la machine fonctionnant dans les conditions pratiques indiquées A-i-C— B — D 63.82 118.35 139.14

A' Calories employées à la vapimsation, r=x^(ft. 536.30 494.11 467.95

B' Calories employées à chauffer Teau d*alimen-

tation, provenant du condenseur, (& ^ 40*. « 60. 121 .10 158.23

Chaleur totale enlevée à la chaudière A' + B'

Cliiisation pratique de cette chaleur

Report de l'utilisation théorique 0.16 0.276 0.33

Perte relative d'efîet utile 0.331 0.304 0.327

La dernière ligne du tableau précédent montre que la perle d'eflel utile réalisée, en s'éloignant du cycle de Camot, tant en restreignant la détente qu'en modifiant le système théorique du réchaufTement et de ralimentation de l'eau, varie fort peu avec le taux de la pression. Cette estimation de la perte subie, comporte d'ailleurs, dans les trois cas, Tobservation finale du n"" 557. A cette perte théorique^ à peu près indépendante de la pression, s'a* joutent les pertes pratiques dues aux refroidissements et aux fuites, lesquelles croissent avec la pression \ à où il suit que l'avantage pra-

lique des hautes pressions n'est pas aussi grand que l'avantage théorique, et c'est un motir,s'ajoutanl à beaucoup d'autres, ponrnepas étendre outre mesure la limite supérieure de ces hautes pressions.

(566) On a vu plus haut (n""* 558 et 559) que pour le second des trois cas ci dessus, l'utilisation pratique définie par le coefficient 0,193, correspondait à une consommation théorique moyenne de 0^,85 de charbon par cheval et par heure (compris entre 0^,67 et 1^,08), et qu'en effet on avait obtenu parfois, avec des chaudières et des machines très-bien installées et frés-bien conduites, une consommation peu supérieure à 1 kilogramme.

Admettons par aperçu, comme nous l'avons fait plus haut, un écart moyen de 50 pour 100 en plus, entre le résultat théorique et le résultat pratique, applicable aux divers modes d emploi de la vapeur. On poi;rra dire, d'après le dernier tableau ci-dessus, que la machine à basse pression aura une consommation plus grande que celle du deuxième cas, dans le rapport de 0,192 à 0,107, et que celle de la machine à très-haute pression sera, au contraire, plus faible dans le rapport de 0,192 ù 0,222. La conclusion pratique de la discussion ci-dessus (n*'* 561 et suivants) pourrait alors se formuler, en disant qu'à mesure que Ton passera de la machine à basse pression, à des machines marchant à des pressions de plus en plus élevées, ces machines étant supposées utiliser, dans chaque cas, la détente qui laisse le plus grand effet utile, et marcher avec condensation, la consommation effective de charbon par cheval et par heure, que nous avons trouvée pour le second cas être variable entre certaines limites, varierait, en outre, en passant du premier au second et au troisième, dans le rapport inverse des nombres 0,107, 0,192 et 0,222.

On pouiTait donc former le tableau suivant :