PRESSIONS

en

kilogianmes.

EFFET produit en

kilogramme*

eleve* & i mètre.

lu

Parmi les grandes irrégularités que présentent ces comparaisons , on voit cependant s'établir une espèce de rapport qui paraîtrait indiquer que la quantité de force produite reste au-dessous de celle qui serait représentée par rabaissement de température , et cela aussi suivant une loi décroissante.

Doù A semblerait résulter que la dilatation du mercure ne représente pas l'effet dynamique que Ton peut obtenir de l'expansion dos vapeurs , tel que je le considère ici. Mais on p^'ut dire à cela que le calorique qui élève la température d'un corps es 1 , employé non-seulement à faire varier son volume , mais encore h lui restituer celui qu'il a perdu par l'effet môme de sa dilatation.

Supposons , en effet , que l'on élève une masse d'air de 20° par exemple, son volume sera augmenté de 20 x0,00375 ; mais l'effet de celte augmentation de volume fera abaisser sa température d'un certain nombre de degrés; et, comme la source où Ton puise le calorique pour subvenir à ces deux effets est ordinairement indéGnie , il s'ensuit que celte perle est aussitôt réparée. En sorte que la quantité de calorique absorbée par un corps pour élever sa température est assujettie à deux lois distinctes , mais qui ne sont point assez connues pour permettre d'établir des comparaisons, entre l'échelle fictive des températures correspondantes à l'effet produit que j'ai indiqué dans le tableau , et la portion de calorique absorbée par un corps , seulement pour faire varier son volume.

On sait que le dégagement de calorique qui est produit par la compression d'un corps peut être très-grand , puisque la température de l'air comprimé fortement dans le briquet physique s'élève assez pour allumer de l'amadou , et que du fer que l'on écrouit fortement sur l'enclume arrive à l'incandescence; d'autre part, l'abaissement de température qui est la suite de la dilatation des gaz , peut aussi produire un degré de froid assez intense pour déterminer la congélation de l'eau.

Je bornerai là ces considérations, elles pourront peut-être concourir par la suite à former une théorie qui expliquera un peu mieux que ne le fait celle que Ton admet aujourd'hui, les rapports qui existent entre la génération de la force et f emploi du calorique ; toutefois , je me servirai jusque-là des diverses suppositions que je viens d'établir pour calculer le mode d'action de la vapeur.

Considérons donc une masse de vapeur produite dans une chaudière sous une pression équivalant à 3 ki,, ,61 par centimètre carré , à peu près égale à celle sous laquelle on l'emploie dans les locomotives et dans les machines à expansion , et représentée par un mètre cube de vapeur saturée d'eau à 100\

Nous avons ru , page 249 , que 8a température serait alors de 140° , et le volume AliUG qu'elle occupe de 0,319. Si l'on suppose que le cylindre ABCD , toujours d'un mètre carré de section , soit en communication avec la chaudière pendant tout le mouvement du piston derrière lequel on aura fait le vide, la température de la vapeur, pendant que le piston parcourra A G , s'abaissera de 20°, et l'effet dynamique produit sera représenté par la pression moyenne qui répond entre les termes de 140° et 120" , multipliée par AG , soit

2,83 X 0,319 X 10,000 = 9027 kil .

Pour les machines à détente , il faudra ajouter à cette quantité l'effet dû a la dilatation d'un mètre cube de vapeur passant de 120° à 100° , diminué du volume que lui a fait perdre l'abaissement de température , soit

9027 + 6100= 15,127 kl .

En retranchant de cette quantité la pression atmosphérique, on aura pour les machines sans détente

9,027— (0,319 x 10,000) = 5,837^- , et pour les machines à détente

En calculant par la méthode ordinaire l'effet des machines pour le comparer avec ces résultats , nous aurons , pour le cas où Ton n emploie ni la détente ni la condensation ,

et pour le cas où l'on condense la vapeur,

Si on laissait détendre la vapeur jusqu'à ce que sa température s'abaissât à 100° , nous aurions pour le cas où l'on ne condenserait pas :

1° Comme dessus, pendaut le temps que le piston patcourt AG , et que le cylindre est en communication avec la chaudière , ... . . % . . 8,32Q kil »

2* Pour la détente de la vapeur dans l'espace GÊ ,

6,170— (0,218 X 10,000). ........ 3,900 kil *

3° Pour la détente dans l'espace ED ,

DBS MOTEURS. 253

soit ,

8,820 + 3,990 + 1988 = 14,304^- , et dans le cas où l'on condenserait lu vapeur ,

14,303 + (0,310 + 0,218 + 0,463) X 10,000=24,304^ Si la machine était à basse pression, on aurait simplement

Il suit de là qu'en faisant abstraction des considérations particulières qui changent le régime des machines et en font varier les résultats , telles qu'une condensation plus ou moins complète , des appareils phis ou moins parfaits , eu égard au frottement de la machine et aux perles de calorique , etc., le produit des machines calculé par les moyens ordinaires tels que nous venons de les employer, cl comparé aux résultats que Ton obtient en adoptant le nouveau point de vue sous lequel j'ai cuvisagé les fails , donnerait les rapports suir vanls :

Effet produit par un mètre cube de vapeur à 140° et sous une pression de 3 ka ,61 par centimètre carré, calculé suivant :

La méthode La méthode Rapports, proposée. en usage.

1° Machines à haute pression, avec détente et condensation. . . 16,127 kil « 24,304kih 0,622

2° Idem sans condensation. . .

3° Machines à haute pression , sans détente avec condensation. .

4° Idem sans condensation. . .

6° A basse pression pour l mètre

Ces comparaisons montrent combien les résultats auxquels je parviens s'éloignent de ceux qui seraient indiqués par la théorie actuellement reçue pour calculer la puissance et l'effet des machines; mais par contre ils se rapprochent beaucoup de ceux obtenus par la pratique. 11 est à remarquer que l'abaissement de température de la vapeur , pendant qu'elle produit de la force en se dilatant graduellement en vase clos, ou en s'échappant par un orifice du réservoir dans lequel elle était comprimée , est un fait reconnu non-seulement par la science , mais encore par tous les constructeurs et les praticiens de machines. On sait que tous s'accordent à dire qu'il est nécessaire de maintenir la chaleur du cylindre dans les machines à détente , pour en obtenir l'effet 'sur lequel on a droit de compter. Les ouvriers savent par expérience que

254 cniPiTRK vu.

pour introduire de l'huile dans le cylindre , afin de l'entretenir en état, il suffît d'ouvrir le robinet qui établit une communication entre le réservoir qui la contient efr l'intérieur du cylindre , lorsque le piston des machines à basse pressiou ou à détente est prés d'arriver à la tin de sa course.

Enfin l'abaissement subit de température de la vapeur lorsqu'elle s'échappe dans l'air , circonstance mise à prolit de nos jours pour utiliser son ressort et sa puissance , montre que , dans ce cas, l'effort qu'elle exerce en recul contre les appareils qui la laissent échapper, ou la vitesse qu'elle communique à l'air ambiant, forment un équivalent de la perte de chaleur qu'elle éprouve.

Pendant le mouvement du piston de la machine et lorsque le cylindre continue à recevoir la vapeur , sa pression et ^sa température baissent tout comme lorsque, la communication étant interceptée, elle se détend en vertu de son ressort. Il esl probable alors qu'elle emprunte du calorique à celle qui est contenue dans la chaudière , et que celle-ci s'empare à son tour du calorique que contiennent l'eau et tous les appareils métalliques avec lesquels elle se trouve en contact; c'est pour cela qu'un thermomètre que l'on place entouré de mercure dans l'épaisseur même du métal de la chaudière d'une machine à haute pression » , baisse sensiblement à l'instant même où la vapeur s'en échappe pour remplir le cylindre.

On sait d'ailleurs que le refroidissement qui accompagne l'expansion d'un gaz qui s'échappe d'un réservoir dans lequel il est comprimé, affecte aussi bien la portion de gaz encore contenue dans le réservoir , que le jet lui-même , qui, étant déjà hors de l'oriûce, y a subi tous les effets de la di la lion.

Lorsque la vapeur s'échappe dans l'air par les soupapes de sûreté, sa température , trcs-élevée d'abord s'abaisse tellement et si promptement que l'on éprouve une sensation de froid en approchant la main du courant violent quelle produit alors ; mais il est à remarquer que si sa tension et par conséquent sa vitesse sont nulles, on éprouve tous les effets de chaleur relatifs à sa température , et l'on ne peut en appro-

' Ottc expérience a été faite en 18S2 sur la machine à haute pression de M. Perkins, par îf. Babbagc,de Londres, qui , à celte époque, voulut hien me la coiutnuniauer.

cher sans être brûlé, ce qui semblerait indiquer que , r nc produisant alors aucun effet mécanique et pouvant d'ailleurs immédiatement réparer les pertes qu elle fait par son contact avec les couches voisines , elle peut conserver la température qui répond à la pression atmosphérique sous laquelle elle est formée.

Si l'on observe que l'effet qu'on obtient de la vapeur dans les machines , en l'employant comme on le fait ordinairement , est représenté par un abaissement de température d'environ 20° qui équivaut au trentième environ du calorique employé pour réduire en vapeur l'eau nécessaire à sa formation , on ne sera pas étonné que la faible quantité de combustible nécessaire pour amener la vapeur à un plus grand degré de tension ait pu échapper aux observations. Plusieurs causes peuvent influer sur les résultats de la combustion ; on sait qu'elle est d'autant plus parfaite que la température du foyer est plus élevée , et que l'excès de chaleur de la vapeur tendue contribue à maintenir celle des parois du fourneau et du fover lui-même.

Il me paraît donc évident que dès l'instant où une chaudière produit de la vapeur qui est consommée par une machine au fur et à mesure de sa formation , une partie du calorique est employée à maintenir sa température dans le piston aux dépens de la formation d'une nouvelle quantité de vapeur , et que c'est à celle cause que sont dus les mécomptes que l'on éprouve généralement dans le calcul de la force des machines. Aussi M. de Pambour, dans l'ouvrage qu'il vient de publier sur la Théorie des machines à vapeur » , insiste-t-il d'une manière toute particulière sur ce fait , que la pression de la vapeur sur le piston des cylindres est indépendante de la pression qui est mesurée par la soupape de sûreté de la chaudière , et ne dépend que de la quantité de vapeur consommée dans un temps donné.

La grande vitesse que l'on donne aux pistons des machines locomotives exige une consommation de vapeur considérable à un degré de tension et de température très-élevé. Les chaudières à tubes générateurs permettent heureusement de produire une quantité de vapeur ordinairement bien supérieure à tous les besoins , en sorte que l'excès de production pendant la marche répare aussitôt les pertes ducs à l'a-

1 Liège , 1830 , chez A. Leroux»

256 CIUPITRR VII.

baisscmcnt de température de la vapeur. Aussi ai-je remarqué que les machines ne développent toute l'intensité de leur puissance que lorsque la vapeur, pendant leur marche , soulève violemment la soupape de sûreté.

§ II. Comparaison de la vapeur d'eau avec les gaz perma*nents et les autres corps qui peuvent être employés comme intermédiaires pour servir à la génération du mouvement.

Les gaz permanents diffèrent essentiellement des vapeurs en ce que ces dernières tendent à transmettre immédiatement à tous les corps qui les environnent et avec lesquels elles sont en contact , tout le calorique , et par conséquent toute la force mécanique dont elles sont dépositaires ; tandis que les gaz permanents en conservent la plus grande partic , et n'abandonnent , dans ces mêmes circonstances , qu une certaine portion de leur calorique. Un mètre cube d'air et un mètre cube de vapeur , qui ne pourraient ni perdre ni acquérir aucune partie de calorique par le contact des corps dont ils seraient entourés , et que l'on comprimerait par le moyen de pistons , en les chargeant l'un et l'autre d'un même poids, pourraient, en se dilatant, soulever ces poids, de manière à ramener les pistons exactement à leur première position , quel que fût d'ailleurs l'espace qu'ils auraient parcouru dans l'un et l'autre cas. Mais si cet air et celte vapeur peuvent transmettre leur calorique aux corps environnants , de manière à ne conserver que leur première température , les rôles deviendront bien différents : la température de la vapeur baissera rapidement , il y aura de l'eau réduite, et la vapeur restée dans le piston reviendra au même degré de tension et de température qu'elle avait d'abord ; les gaz permanents conserveront, au contraire , une existence indépendante de leur température , et pourront reproduire , après un laps de temps indéterminé , une certaine quantité de la force qui a servi à les comprimer , et dont on les avait rendus dépositaires par l'acte même de la compression.

Pour éclaircir ceci par un exemple , supposons deux cylindres munis de pistons , ayant chacun un mètre cube de capacité , et que , dans l'un , on ait renfermé de la vapeur , et dans l'autre de l'air , tous deux à la pression ordinaire de l'atmosphère.

Si l'on charge les deux pistons de manière à exercer sur

l'air et sur la Tapeur une pression double de celle qu'exerçait l'atmosphère, la température de la vapeur s'élèvera instautanéracnt à 121°,5 , son volume deviendra

IX 21,5X 0,00375 'a - à

de ce qu'il était d'abord, et les 21°,50 excédant la température dont elle était pourvue ne tarderont pas à se communiquer aux corps environnants* Le piston aura parcouru un espace de

le volume de la vapeur sera réduit à 0 11 ,54 , sa température aura baissé de 21°,5 , et sera revenue ainsi que son ressort au point où ils étaient avant la compression. Aucune partie de la quantité de force qui a été nécessaire pour comprimer la vapeur ne pourra être reproduite, et, suivant l'opinion que j'ai émise , elle sera représentée en entier par le calorique développé dans l'acte de la compression , c'est-à-dire par un mètre cube de vapeur à 100° élevé de 2l°,5.

La température de l'air renfermé dans te second cylindre s élèvera aussi d'une certaine quantité , dont partie représentera là force qui a servi à le comprimer , et qui ne tardera à se transmettre aux corps environnants. Mais une autre portion de ce calorique aura été employée à modifier l'existence de l'air , et à le rendre propre à restituer une partie de la force dont on l'avait rendu dépositaire ; cette portion de la force sera représentée par la somme de tous les poids élevés par le piston lorsqu'on laissera la liberté à l'air de reprendre son premier volume , jusqu'à ce que son ressort revienne à faire équilibre à celui de l'atmosphère.

La facilité avec laquelle se transmet le calorique rend trè»dilficilc l'appréciation de la quantité qui se dégage dans la compression de l'air. Cette quantité connue , on pourrait vn conclure le rapport entre l'effet utile que l'on peut obtenir d'une masse d'air qui a été comprimée , et l'effet qui est perdu par suite de son abaissement de température.

On n'a pas eu jusqu'ici un bien grand intérêt à constater ce phénomène , qui était resté sans rapport avec les moyens employés pour appliquer la chaleur à la production de la force ; mais on peut espérer que le nouvel usage auquel l'industrie semble vouloir appliquer l'air dilaté par la chaleur ,

pour s'en servir comme de la vapeur , mettra sur une voie qui pourra éclairer cetle question.

Les gaz ne sont pas les seuls corps qui puissent cire employés comme intermédiaires entre le calorique et la puissance mécanique. Tous les corps de la nature paraissent susceptibles de jouer ce rôle , puisqu'il n'en est aucun qui soit étranger à l'iulluence de la chaleur. Prenons l'eau , par exemple , qui est regardée comme le moins compressible des corps , et examinons si celle propriété ne dérive pas de sa grande rapacité pour le calorique eu égard à sa dilatation.

Un mèlrc cube d'eau dont la température sera élevée d'un degré, se dilatera de 0,000433 de son volume primitif. Cette quantité de calorique suflirait pour réduire en vapeur à 100°

1000 fV . C1

qui produiraient un volume de

1,54 x 1700 = 2618 mètres cubes de vapeur à 100°.

Nous avons vu , page 249 , que l'effet obtenu d'un mètre cube de vapeur élevé a une température de 20° répond environ a 7,000 kil. d'eau élevés à un mètre; d'où il suit que les 2,G18 mètres cubes de vapeur à 100° pourraient sullire à élever 2,018 x 7x5=91,030 mètres cubes d'eau à un mètre.

Mais un degré de température faisant dilater l'eau de 0,000433 de son volume primitif, fera élever le piston derrière lequel elle est contenue de 0 m > 000433, d'où il suit que pour obtenir, par le moyen de la compression de l'eau , le même effet que si on eût employé le calorique à produire de la vapeur , il eût fallu charger le piston d'un poids progressivement décroissant , dont le moyen terme eût été de

=21,300,000 mètres cubes deau,

pression qui dépasse de beaucoup tous les moyens d'observation qui sont en notre pouvoir.

Un calcul analogue montrerait comment tous les autres corps , le fer , par exemple , peuvent devenir les intermédia ires du calorique pour produire des effets analogues; on a même essayé quelquefois de faire usage de ce métal lorsqu'il était question d'obtenir des efforts auxquels on n'aurait

pu arriver par aucun autre moyen. Et c'est de cette manière

3 ue des murailles latérales d'une galerie du Conservatoire es arts et métiers , qui s'écartaient l'une de l'autre , ont été rapprochées et mises dans leur première position.

A cet effet, M. Molard, qui était alors conservateur de cet établissement, et qui est l'auteur de celte ingénieuse invention, fit percer les murs de la galerie en regard l'un de l'autre; on introduisit dans les ouvertures également espacées de Portes barres de fer terminées par des écrous ; on échauffa avec des lampes la moitié de ces barres , en laissant toujours une barre froide entre deux barres échauffées, et eu ayant soin de serrer les écrous de celles-ci à mesure qu'elles s'allongeaient. Cette première opération commença à déterminer un léger mouvement dans les murs de l'édifice : on en fit alors autant sur la deuxième série de barres , et ainsi de suite jusqu'à parfait rétablissement de l'aplomb des murs.

1 /action du fer ne fut point ici la môme que dans le cas précédeul , sa cohésion dut être mise en jeu aussi bien que sa dilatation , et c'eût été la première de ces propriétés qui aurait fait défaut contre un obstacle beaucoup moindre que celui qui eût été nécessaire pour s'opposer au mouvement de retrait , suite de son refroidissement.

Je bornerai là mes réflexions sur un sujet dont chacun saura apprécier l'importance. Du calorique qui est employé par l'industrie à produire de la force, et aux usages domestiques, une faible partie seulement est utilisée; une autre, quautité bien plus considérable, et qui pourrait suffire à créer d'immenses valeurs et à augmenter d'autant la richesse nationale , se trouve absolument perdue ; c'est là uu des vices que l 'étal d'avancement auquel sont arrivées les sciences me paraît susceptible de parvenir à corriger, si les hommes spéciaux dirigeaient leurs études vers ce but.

§ III. De l'emploi de la vapeur dans les diverses machines

en Usage dans l'industrie.

De quelque manière que l'on considère le mode d'action que la vapeur exerce sur les machines pour les mettre en mouvement , il faut toujours en revenir à considérer la quantité d'action que ces machines développent comme étant mesuré» par lu quantité de vapeur quelles consomment.

250 chapitre ru.

Ainsi que bous Tarons tu, la différence d'état et de tenw pérature ae la vapeur , du moment où elle est admise dans le cylindre au moment où elle en sort , joue aussi un grand rôle dans la production du mouvement. Ce n'est donc que par la combinaison de ces deux conditions simultanées : la masse 4e vapeur , sa tension et sa température considérées pendant qu'elle agit sur les pistons, qu'il est possible d'apprécier exactement quelle quantité de travail on peut obtenir des machines.

difficulté d(

yases clos et de l'empêcher de fuir, augmenté avec sa tension, il est nécessaire d'apporter d'autant plus de précison dans la construction des machines , que l'on emploie delà vapeur plus chaude et plus tendue. Celle précision d'exécution , de laquelle dépend la force de la machine , est donc l'objet le plus important de l'art du constructeur.

On peut calculer que les moyens d'exécution que l'on possède aujourd'hui ne permettent pas de faire des machines capables d'employer utilement la vapeur à une tension supérieure à 5 et tout au plus a 6 atmosphères. On parviendra sans nul doute à étendre beaucoup cette limite; mais on l'a vainement tenté jusqu'ici,

Indépendamment des obstacles que l'imperfection des machines apporte au bon emploi de la vapeur à des pressions Irès-élevées , il en est d'autres encore , relatifs à l'excès de perte de chaleur que l'on éprouve en raison de l'élévation de température, qui est la suite d'une grande tension.

Un grand nombre d'expériences qui ont été faites pour évaluer celte perte ont amené à ce résultat : que de la vapeur à 100 degrés enfermée daus des enveloppes de tôle ou de fonte de fer exposées a l'air, éprouve un refroidissement qui est exprimé par la condensation de l kil -,80 de celle me me vapeur par heure et par chaque mètre carré de surface exposée à l'air. . . ...

J,a perte de calorique est d'autant plus grande que la vapeur est plus tendue; comme elle à pour résultat de déterminer la condensation d'une certaine quantité d'eau dans les cylindres , cette eau embarrasse la marche des pistons , cri réttd le jeu plus difficile, et nuit, par conséquent, au bon effet de la machiac. '

DES MOTEURS. 26 i

Les machines à basse pression sont au contraire dans des conditions d autant plus avantageuses que Ton emploie la vapeur moins tendue. La pression de l'atmosphère se trouvant alors égale et même supérieure à celle de la vapeur qui est renfermée dans les appareils , il n'y a plus de perte possible. Les pertes résultant de l'abaissement de température de la vapeur sont aussi considérablement atténuées par la facilité que l'on a d'échauffer les réduits dans lesquels sont enfer^ niées les machines. Les ouvriers s'accoutument d'ailleurs facilement à supporter un grand degré de chaleur sans eu élio incommodés.

Quel que soit le système des machines et le mode d'action que la vapeur exerce pour les mettre en jeu, la quantité de travail qu'elles produisent est toujours relative au degré dé tension auquel la vapeur a été admise dans les cylindres et à celui qui lui reste au moment où l'on cesse de l'utiliser en la laissant échapper ou en la condensant.

L'industrie fait usage de trois genres de machines qui de* mandent à être étudiés séparément, savoir: les machines à haute pression, lés machines à basse pression, et celles à haute pression et à détente avec ou sans condensation.

D'après ce que j'ai dit, page 255 , l'abaissement de température de la vapeur pendant là marche du piston, aurait pour résultat de diminuer reflet de la machine , s'il n'y était pas pourvu par un grand excès de vapeur que doit fournir la chaudière ; c'est là le cas ordinaire des machines locomotives.

En supposant donc que la puissance de la machine est représentée par une pression constante égale au ressort de la vapeur pendant la marche du piston , diminuée de la pression de l'atmosphère , il sera aisé de calculer la quantité de travail qu'elle peut fournir dans un temps donné.

Le travail des machines est assimilé ordinairement a celui du nombre de chevaux auquel on suppose qu'il peut équivaloir. Dans les machines de Watt , à basse pression et à condensation , qui sont les plus anciennement connues , les ingénieurs anglais calculent la force d'un cheval comme étant représentée par une aire ou surface circulaire de 30 pouces anglais , soit un cercle de 5p ouc ,47 de diamètre avec une vitesse de 3 pieds anglais par seconde.

Une machine de 30 nouées anglais de diamètre représente donc une force de 30 chevaux.

Pour apprécier la consommation de vapeur et l'effet d'une pareille machine , nous remarquerons que le pied anglais étant égal à 0 ID ,3048 , la surface d'un cercle de 30 pouces de diamètre équivaudra à

(0,3048 X 2,50V —) X 3,14=0,4553 mètres

carres ,

et la capacité du piston qui répond à l'unité de vitesse , à 0,4553 X 0,3048 X 3 = 0,4164 de mètre cube.

La pression de la vapeur à 100° , telle qu'on l'emploie ordinairement dans les machines de Watt, avant une tension représentée par un poids de 1 kil. par chaque centimètre carré , exerce un effort égal sur la face du piston lorsqu'on a fait le vide derrière.

En supposant que la vapeur fût entièrement condensée et le vide parfait , la pression sur le piston serait égale à 4,553 kil. , et la force du cheval serait représentée par

* 138kU ' ' 60 < levés à 1 mètre '

Mais la condensation de la vapeur ne produit jamais un vide parfait ; le frottement des diverses parties de la machine consomme toujours une partie de sa force ; sa température baisse nécessairement dans l'acte de sa dilatation en passant par les orifices pour venir remplir le piston ; enfin , il y a toujours de la chaleur perdue par toutes les surfaces exposées à l'air dont la température est nécessairement moins élevée que celle de la vapeur ; l'effet utile que l'on peut en obtenir en réalité , reste donc toujours beaucoup au-dessous de cette appréciation.

Les mécaniciens , qui , au reste , ne sont pas d'accord sur ce point , estiment la force du cheval de vapeur , les uns à 75 , les autres à 80 , à 90 , et jusqu'à 100 kil. , élevés à un mèlre par seconde 1 ; il est évident que ces évaluations sont

1 Je crois à propos d'insérer ici , en entier, une lettre que j'ai reçuo de M. A. Scldumberger , de la maison Scldumberger, Kœcbliu et compagnie, relative à quelques questions que je lui avais adressées sur l'emploi et l'usage de la vapeur à Mulhouse. Secrétaire de la Société industrielle d'une ville qui , par sa position , a le plus grand intérêt à bien utiliser le combustible dont elle fait une énorme consommation, M. Scldumberger, par ton expérience, «on instruction, cl ses lumières,

plus ou moins Traies , suivant que les machines ont été plus ou moins bien établies , et suivant la manière dont elles fonc-

pouvait , mieux que personne, me donner un avis en connaissance de cause sur les diverses questions que j'ai cru devoir soumettre à son bon jugement.

« Vous m'adressez sept questions : «

» 1° Ce que Ton entend à Mulhouse par la force d'un cheval de machine à vapeur ?

» Déjà depuis longtemps on a renoncé ici à prendre comme élé- » ment pour calculer cette force, le diamètre des pistons et leur vitesse; » cela eatraînait à des calculs qui n'étaient pas toujours clairs pour » tout le monde : nous avons du reste un instrument simple et bien »» exact pour mesurer les forts moteurs, aussi bien que les petits (le v frein de M. Prony, modifié, V. Bulletin n° 7 , pages 14 à 48, de la » Société industrielle de Mulhouse , n° 8, page 250). Ou a généralc- » ment aiopté ici , pour force d'un cheval , 100 kil. élevés à un mèlre » par sec >nde. Cependant MM. les constructeurs de machines , depuis w quelque temps, se bonumt à admettre 75 kil. au lieu de 100 »» ( V. Aide mémoire de mécanique pratique, par Arthur Morin , 1837 , » page 163). Et , à moins qu'on n'en soit spécialement convenu avec »i eux, ils ne fournissent à présent que des chevaux de 75 kil. 5 bien » entendu toujours à une pression donnée , qui , pour les machines de » Woolf dites à moyenne pression , et généralement usitées chez » nous , est de 2 à 3 atmosphères en sus de la pression atmo- >' sphérique. Beaucoup d'expériences ont été fai'es au frein dans les der- » nières années , tant sur des moteurs hydrauliques que sur des moteurs » à la vapeur (V. Expériences sur les roues hydrauliques , par Arthur » Morin , 1838 , et derniers numéros des Bulletins de la Sociélé indus-

trielle de Mulhouse); et il est très-rare maintenant qu'il s'élève la »• moindre contestation depuis qu'on a un moyen si simple de mesurer »> la force des moteurs.

>» 2° Quelle est la consommation de houille par heure et par force de m cheval ?

i) Cela dépend beaucoup de la qualité de la houille. Nous en avons » ici depuis les plus mauvaises, h 2 fr. les 100 kilog. , jusqu'aux meil- » leures de Rivc-de-Giers i Saint-Etienne et Sarrebriick, de 3 fr, 60 c. >» à 5 fr. les 100 kilog. On admet assez généralement qu'il faut pour une >» machine à vapeur de moyenne pression , depuis la force de 10 chew vaux et au-dessus jusqu'à 50 et 60 chevaux , munie de bonnes chau- » dières, le tout en bon état, au moins 5 kil. de houille, qualité »» moyenne , par heure et par force de cheval (de 100 kil. à 1 mètre » en une seconde ). Aucune des promesses des constructeurs, annonçant » que leurs machines à vapeur n'employaient que 2 '/i ou 3 kil. y par heure et par force d'un cheval , ne s'est réalisée jusqu'à *> présent.

» 3° Combien , dans l*s bonnes chaudières t 1 kil. de bouille peut-il » évaporer de kil. d'eau?

» Cela dépend encore de la qualité de la houille; mais dans de » grandes chaudières disposées sur un fourneau d'une construction pyro- » technique bien entendue , nous n'avons obtenu, dans des expériences » répétées plusieurs fois et plusieurs jours de suite, que 5 '; 4 , tout au » plus 5 *; 4 kil. d'eau évaporée par kil. de houille , qualité de Rive-dc- » Giers, de Saint-Etienne ou de SarrebrucL (V. Bulletin n° 1 , de la

tionncnt. Il est une foule de causes qui influent sur la marche et la quantité de travail que fournissent les machines , et

» Société industrielle de Mulhouse, p. .18.) Vous trouverez , Bulletin n* »» 2, page 61 et suivantes, qu'où a obtenu plus de 7 kil., mais il a *> été prouvé depuis qu'il sortait de l'eau par le bouillounement à tra- »» vers les tuyaux de vapeur. Plusieurs autres essais , consignés dans » des numéros suivants , n'ont donné que 4 , 6 , et au plus 6 a / 4 h kil.

»> 4° Quelle est la différence de faculté évaporante des houilles de ti diverses qualités comparées avec leur prix?

» La valeur calorifique des combustibles en général, du moins A >» Mulhouse, est, à très-peu (*e chose près, en rapport avec les » prix.

» 5» Quelle économie trouye-t-dn à employer les machines à deux »' cylindres 1 , dites de Woolf ?

» C'est l'économie de 15 , 20 , même jusqu'à 30 p. °; 0 dans le n combustible, qui fait préférer ces machines, quoique leur construc- « tiou soit plus compliquée et leur entretien plus coûteux que dans S les machines à basse pression, dites de Watt. Celles de ce système, >* que nous avions dans notre pays , ont toutes été changées ou rem- » placées. Depuis quelque temps oh commence à faire des machines n à haute pression , de 5 , 6* , et même de S atmosphères en sus de » la pression extérieure, avec un seul cylindre et avec détente de la » vapeur; mais leur résultat, quant à l'emploi du combustible, n'a » pas encore donné d'économie sur les machines du système de Woolf, » à deux cylindres et à moyenne pression , 3 à 5 atmosphères , quoiu que la théorie indique que cette détente doit donner de meilleurs >i résultats.

n 6'» A quelle pression la vapeur est-elle employée ?

■n Dans les machines du système de Woolf, à deux cylindres et à »' condensateur, la pression varie de 2 jusqu'à 5 et 6 atmosphères en » sus de la pression extérieure. Le vide dans le condensateur , de 0 m ,35 » à 0 ,n ,70, suivant qu'on laisse entrer plus ou moins d'eau froide et » que la condensation se fait plus ou moins bien. A l'une de nos mari chines à vapeur, le baromètre en communication avec le condenm sateur indique presque constamment 0 m ,62 à 0,6-5 de vide.

»> 7° On n'a pas remarqué que la quantité d'eau évaporée , lorsqu'on >i produit de la vapeur tendue , soit plus ou moins considérable que >• lorsque la production a lieu à la pression ordinaire ; mais lorsqu'on » Veut obtenir de la vapeur à une forte tension , par exemple : à 8 , n à 10 atmosphères et audessus , on trouve dans la pratique en grand une » foule d'inconvénients qui obligent à y renoncer , parce que les moyens » qu'on à de les éviter ne sont pas encore assez parfaits.

» Les Bulletins n»* 42 et 43 , de notre Société industrielle , con- » tiennent des notices sur les machines à vapeur , qui ne peuvent n manquer d; vous intéresser ; dans divers autres bulletins ,sout encore h relatés des essais au frein , des applications de l'air chaud pour »i alimenter les foyers; objets que je vous engage à lire , et qui pouri» ront vom être utiles pour l'ouvrage que vou3 vou? proposez de i> publier.

»» Je désire que les renseignement* que je viens do vo is d» n ier » répondent à ce que vous vmliez co maître.

»» Recevez , Monsieur , etc. ,

»> J.-A. SuRX.rnBEnr.Ei. »

qui sont indépendantes du fait et de la rolonté du constructeur ; c'est pourquoi on a pris l'habitude de désigner daus les marchés la force des machines à basse pression , système de Watt , en déterminant le diamètre du cylindre , sans faire mention de sa vitesse ; car une des conditions qui jusqu'ici ont été regardées comme essentielles à leur construction et à leur emploi , était que cette vitesse ne s'éloignât guère de trois pieds anglais , un peu moins d'un mètre par seconde.

Il serait plus naturel , aujourd'hui que l'on ne peut plus s'en tenir à ces approximations , et qu'il devient nécessaire ^d'employer une unité plus exacte, d'indiquer la force de la machine en désignant le nombre de mètres cubes de vapeur qu'elle peut produire et consommer dans un temps donné , ainsi que le degré de tension auquel elle est admise dans le piston , et celui qui lui reste lorsqu'elle en sort , soit qu'elle se répande dans l'atmosphère ou que son ressort soit brisé par reflet de la condensation ; ces éléments sont suffisants pour apprécier en dynamics sa force et la quantité de travail qu'elle peut produire.

La consommation d'une machine de Watt de la force de 30 chevaux étant égale à 0 m ,4164 cubes de vapeur par seconde (voir page 262) , il s'ensuit que la force d'un cheval est représentée par un peu plus d'un demi-pied cube ,

ou 50 mètres cubes de vapeur à l'heure ; ce qui représente en nombre rond 30 kil. d'eau. Cette masse de vapeur , si elle était employée entièrement à produire un effet utile , représenterait une quantité de travail de 500 dynamics ; niais comme nous avons vu que l'on avait été amené par l'expérience à ne calculer que sur un effort , que l'on peut estimer en moyenne à 80 kil. , avec une vitesse de 1 mètre par seconde , sa véritable puissance sera exprimée par

— ^—-288 dynamics.

D'après les observations que j'ai faites et que j'ai rapportées , page 242 , sur la force des chevaux , dans les conditions que j'ai iud quées , on peut calculer que l'effort dont ils sont susceptibles s'élève en moyenne i 53,50 , et h

2f)f> CHAPITRE VII.

résultat do la journée à 1 ,058 dynamies ; d'où il suit que la force du cheval n'est que les deux tiers de celle de la machine mesurée directement sur le piston , indépendamment de la Titessc des deux moteurs; et que la machine peut accomplir la journée du cheval en travaillant pendant

— 88 - =2= 3 heures 40 minutes.

Une machine à vapeur du système de Watt , consomme 6 kil. au plus de houille par heure et par cheval ; et comme l'usage Je ces machines , sauf quelques exceptions commandées par des circonstances particulières, ne prend une grande extension que dans les localités où il existe des facilités pour se procurer de la houille à un prix modéré , on peut estimer que les 6 kil. de houille menue , à raison de 20 fr. le tonneau , coûteront 0 f ,12.

Pour évaluer la dépense totale de la machine , il faut ajouter à ce chiure l'intérêt de l'argent employé à son achat , le loyer du local , les frais d'entretien , les réparations journalières , l'amortissement , le salaire du chauffeur mécanicien , etc. Toutes ces dépenses peuvent s'élever annuellement à 7,500 fr. pour une machine à 30 chevaux , ce qui peut équivaloir à une augmentation de dépense de 4 à 6 centimes par heure et par cheval ; ensorte que la dynamie reviendrait dans les conditions que je viens d'exprimer à

le huitième environ de ce qu'il en coûte par les moteurs animés.

Les machines dans lesquelles on cmploie^d'abord la vapeur à haute pression, que Ton condense ensuite après l'avoir laissé détendre, sont les plus compliquées, mais en même temps les plus avantageuses de toutes. Woolf est le premier qui ait fait aux machines à vapeur l'application de ce principe. Son appareil est composé de deux cylindres ABCD , EFGH parallèles ( pl. 6 , fîg. 32 ), dont l'un ABCD a une capacité plus grande que celle de l'autre , ordinairement dans le rapport de4àl.

La vapeur est d'afcord introduite dans le petit cylindre au-dessus du piston IK, à l'instant où, après avoir fait son mouvement de C en A , ce piston est sur le point de rêve-

nir do A en C. À cette époque le mécanisme de la machina fait ouvrir en D un tiroir qui met le cyliudre ABCD en communication avec EFGH. Le vide est alors opéré dans la partie LMGH du cylindre qui a été mise au même instaut en communication avec le condenseur.

A l'origine du mouvement, la pression sur le piston IK est nulle , puisque la vapeur est également tendue au-dessus et au-dessous de lui ; sur le piston LM , au contraire , elle est la même que dans la. partie du cylindre IKCD. Mais à mesure que 1K marche vers CD , LM marche vers GH , et l'espace EFLM augmente dune quantité quatre fois plus grande que celle dont IKCD diminue; en sorte que la pression de la vapeur sur 1K augmente , et celle sur LM diminue pendant le mouvement des pistons de I en Cet de LcuIL Les pistons arrivés en 1>C et en I1G , la pression sur 1K est la plus grande et sur LM la plus petite possible.

L'ensemble de ces pressions , d'après ce que nous avons dit, n'est pas aisé à calculer. La vapenr, en remplissant le cvlindre ABCD, éprouve un refroidissement qui tend à diminuer sa tension et à en condenser une partie ; mais comme elle est alors en communication avec la chaudière , une partie de ces pertes est aussitôt réparée par la nouvelle vapeur qui Y afflue en vertu de son excédant de pressiou , et par la chaleur fournie parles cylindres et leurs enveloppes. D'un autre côté , à l'instant où le piston IK est arrivé au bout de sa course et que la vapeur contenue dans IKCD est mise en communication avec le cylindre EFGH , c'est uniquement en vertu du ressort dû à sa dilatation qu'elle presse le piston LM; et l'on voit évidemment que le refroidissement u'elle éprouve dans ces diverses phases ne lui permet pas exercer sur les pistons, pendant leur trajet dans les cylindres, toute la pression qui est indiquée par le calcul direct.

Ces machines ont l'inconvénient d'être compliquées et de multiplier les surfaces exposées à l'air. On commence aujourd'hui à les remplacer par des machines à un seul cylindre dans lequel on laisse entrer la vapeur , avec toute la tension qu'elle a dans la chaudière pendant le quart , le tiers ou toute autre proportion de la course du piston ; après quoi on ferme la communication, et on laisse la vapeur se défendre jusqu'à la fin de sa course, en la condensant ou en la laissant échapper.

Il me parait hors de doute que, pendant ce mouvement ,

268 CHÀPITllE Vif.

il doit y avoir de l'eau produite par suite de l'abaissement de la température , et de la perte de calorique par les surfaces des appareils ; mais la plus grande partie reste probablement à l'état vésiculaire , et passe dans le condensateur ou se répand dans l'air sous cette forme. Ces conjectures , au reste , sont appuyées par les observations de tous ceux qui font usage des machines à détente, et qui savent combien les résultats qu'ils obtiennent restent au-dessous de ce que la théorie indique.

Que le cylindre soit en communication avec la chaudière , ou que la vapeur agisse seulement en 6e détendant et en vertu de son ressort , la pression de la vapeur sur les pistons est constamment inférieure à celle qui est indiquée par le calcul '; en sorte que pour obtenir en pratique le maximum d'effet utile , on est obligé de laisser entrer dans les cylindres une quantité de vapeur qui dépasse toujours celle qui serait indiquée par le calcul direct des tensions.

Les constructeurs, qui sont identiliés avec toutes ces difficultés , ont cherché à les surmonter en élevant la température des appareils dans lesquels agit la vapeur. Pour arriver à ce but, ils ont fait circuler la vapeur dans de doubles enveloppes autour des conduits et des cylindres , afin d'y maintenir une chaleur qui pût réparer celle que perdait la Vapeur pendant le travail ; mais comme ils ne faisaient qu'augmenter l'étendue des surfaces exposées à l'air , et que, si la température et la tension de la vapeur étaient maintenues plus élevées dans les cylindres, elles s'abaissaient d'autant dans les enveloppes, on a enfin reconnu que ce mode, sans offrir aucun avantage , compliquait la construction des machines , et on a fini par y renoncer.

Quelles que soient les dispositions que l'on adopte, il est évident que 1 effet de la vapeur dans les machines , abstraction faite des pertes inhérentes au système employé , est toujours relatif à l'état où elle se trouve au moment où elle commence à agir sur le piston , comparé à celui où elle est lorsqu'on la laisse échapper dans l'air , ou bien qu'on la condense ; et il suffit que ces deux circonstances soient semblables pour que ces effets soient les mêmes dans tous les cas.

Il serait très-difficile d'apprécier en nombres la quantité de puissance mécanique que peuvent fournir les machines à

1 Thioricde la machine à raj evr, Guyonneautlc Tambour , p. 24.-

DfcS MOTEURS. 20)9

haute presion, à détente, avec ou sans condensation. Le calcul indique que de la vapeur à 140° comprimée par un poids de 3 kiU ,61 par centimètre carré, que Ton emploierait à cet état , sans délente , en faisant le vide derrière le piston , devrait produire un effet un peu supérieur à celui que loti obtiendrait si sa température notait qu'à 100°; cl, qu'en la laissant détendre jusqu'à ce que sa pression fut égale à celle de l'atmosphère , on obtiendrait encore , par l'effet de sa détente , une quantité de travail à pou près égale à celle déjà obtenue , en sorte qu'une machine à haute pression % à détente et à condensation , dans laquelle ou emploierait de la vapeur tendue par quatre atmosphères, devrait produire un effet double de celui qu'on obtiendrait d'une machine do Watt avec la même quantité de vapeur.

Ce résultat est même le moins exagéré de tous ceux qui sont indiqués par les méthodes que l'on emploie le plus ordinairement pour calculer la puissance mécanique que l'on peut obtenir d'une quantité déterminée de vapeur à une pression élevée ; et cependant il est bien supérieur à ce que l'on obtient en pratique, puisque l'on voit qu'à Mulhouse, M. Schluinberger (note , page 202) n'estime qu'à 20 pour 100 environ 1 économie de vapeur produite par les machines de Woolf sur celles de Watt.

On ne peut cependant attribuer l'existence de ce déficit ni aux pertes de vapeur , ni au refroidissement des surfaces , ni même à la perte de ressort et de chaleur de la vapeur , conséquence nécessaire de son entrée dans les cylindres et de sa dilatation ; il faut donc qu'il existe quelque autre phénomène qui échappe encore à la science et aux observations , et qu'il serait du plus haut intérêt pour la pratique de découvrir.

Les avantages que la théorie semblerait attribuer à l'emploi de la vapeur à des pressions et à des températures élevées , se trouvent ainsi complètement démentis par la pratique ; c'est pour cela qu'aucun système de machine n'a encore prévalu , et que les nombreux raisonnements que l'on a faits contre les machines de Watt , pour démontrer leur infériorité sur celles de Woolf, n'empêchent pas qu'il ne s'en construise encore un grand nombre. Du calorique que contient la vapeur, la seule portion qui soit utilisée est celle qui sert à élever sa température après sa formation ; l'expérience a toujours démontré que celte quantité est insensible, eu égardà celle qui est nécessaire pour faire passer l'eau de l'état liquide à l'état

gazeux ; mais dans toutes les machines , cette dernière partie de la chaleur est absolument perdue pour l'effet utile , puisque la vapeur, après avoir servi, cède à l'air daus lequel on la rejette , le calorique dont elle était pourvu 1 , ou bien le cornmuniqne à leau dans laquelle on la condense pour faire le vide sous les pistons.

Cette difficulté fut sentie et appréciée par le célèbre Montgolfier , et ce fut lui qui me communiqua , lorsque j'étais bien jeune encore, l'opinion bien arrêtée dans laquelle il était : qu'il existe une véritable identité entre le calorique et la puissance mécanique qu'il sert à développer , et que ces deux effets ne sont que la manifestation apparente à nos sens d'ua seul et même phénomène.

Imbu de cette idée, il pensa que le mode le plus avantageux d'employer la chaleur à la production de la force , était d'utiliser directement le ressort qu'acquiert l'air par suite de son élévation de température dans l'acte de la combustion. Cette vaste conceptiou qu'il essaya de réaliser pratiquement , donna naissance à une machine qu'il nomma Pyro-Bélier , et dont le principe , ayant devancé le siècle comme la majeure partie de ses autres conceptions, ne put à cette époque se répandre dans le monde industriel. Depuis lors il a été tenté un grand nombre d'expériences pour arriver au même but. Une machine d'une grande puissance ayant pour principe de son mouvemeut l'emploi de l'air dilaté par l'acte même de la combustion , a été placée , en Amérique , à bord d'un bateau à vapeur , et les premiers résultats ont été couronnés d*un succès qui a dépassé tout ce que l'ou pouvait espérer.

Biais , comme dans toutes les autres innovations qui se rapportent à des explications aussi délicates et aussi difliciles de la science à la pratique, un grand nombre de dispositions de détail n'ont pas été suffisamment étudiées, et la machine n'a pu encore acquérir dans toutes ses parties cette harmonie et cet ensemble de bonne exécution qui seuls peuvent en réaliser l'emploi au bénéfice du public. On sait combien le public exige de régularité dans tout ce qui est destiné à pourvoir à ses besoins; on connaît la juste sévérité de ses jugements contre toute innovation qui lui est présentée avant d'avoir été suffisamment mûrie. Cette sévérité est souvent funeste aux inventions , parce que les inventeurs , toujours trop disposés à négliger les détails et les résultats matériels

qui peuvent être sentis de tout le monde , se laissent trèsfacilement éblouir par la considération de perfectionnements qui ne sont souvent appréciables et appréciés que par eux-mêmes; mais il n'en est que plus important , lorsqu'on s'occupe d'une invention ou d'une amélioration capitale, qui doit étio soumise au jugement public, de ne pas se presser de les mettre au jour tant qu'on ne s'est pas bien assuré que les résultats auront toute la certitude et toute l'évidence nécessaires.

III, Des machines locomotives.

Les machines locomotives sont d'une création trop récente et sont trop peu avancées , pour que j'espère que les considérations dans lesquelles je viens d'entrer puissent encore de sitôt servir à leur perfeclionnement.Mais comme l'art d'employer la chaleur à la production de la force se trouve essentiellement lié à leur progrès futur, j'ai cru convenable de faire précéder ce que j'avais à dire sur les locomotives , des réflexions qui mont été suggérées par l'étude d'un sujet si intéressant.

La tension à laquelle on a employé jusqu'ici la vapeur dans les machines locomotives , u'a jamais dépassé 1 à 5 fois celle de l'air atmosphérique , ce qui répond sur le piston à une pression égale à 3 ou 4 atmosphères ; car la vapeur ne commence à produire un effet utile que lorsque son ressort commence à surpasser celui de l'air atmosphérique.

Cette pression est donnée immédiatement par la charge de la soupape de sûreté; en sorte que dès que l'on connaît sa surface, et la charge en kilogrammes qui répond à la combinaison des leviers à l'extrémité desquels sont placés les

Soids , on peut calculer l'effet de la machine sans être obligé c faire aucune réduction.

La pression qui répond à une atmosphère est représentée par la charge résultant d'une colonne d'eau de 10 m ,33 de hauteur, ce qui équivaut à un poids de 1 ki, -,033,on, en nombre rond, 1 kil. pour chaque centimètre carré. La véritable force d'une machine qui est mise en jeu par de la vapeur dont la tension est plus grande que celle de l'air atmosphérique , est donc mesurée par l'excès de la tension de la vapeur sur celle de l'air. Le poids de l'air qui presse sur tous les corps avec lesquels il est en contact n'est pas le même partout; ce poids est relatif à la densité de l'air et à la hauteur

272 rrïAPirnr m.

de la colonne, à partir du point où se trotire plaeé le corps que Ton considère jusqu'à l'extrémité supérieure des couches atmosphériques; en sorte que le mode d'action d'une machine serait tout différent dans un lieu très-élcvé et au niveau de la mer.

Les machines locomotives qui ont été construites jusqu'ici , admettent la vapeur dans le cylindre avec toute la pression sous laquelle elle est formée dans la chaudière. Cette disposition, qui est la plus simple de toutes, a été adoptée par suite de la nécessité où l'on s'est trouvé de réduire le plus possible le poids des machines, afin de ne pas trop fatiguer les rails. L'art de construire les machines locomotives étant , à l'origine des chemins de fer, dans sa première enfance, celles qui furent construites et employées alors étaient trèslourdes et entraînaient promptement la détérioration des rails. La première chose à laquelle les constructeurs durent s'attacher , fut donc d'en diminuer le poids en cherchant , p u* le choix de meilleurs matériaux et de dispositions plus convenables, à leur donner les qualités qui leur manquaient. Le poids de la chaudière contribuait principalement à la pesanteur des machines; mais au moyen des tubes générateurs, on est devenu maître de le réduire bien au-dessous de ce qui était nécessaire pour que l'adhérence des roues sur les rails restât égale à l'effort qu'elles devaient faire pour entraîner les convois.

Les machines locomotives ont reçu aujourd'hui , dans les détails de leur exécution , presque tous les perfectionnements que comportent les ressources de l'art. La nouvelle disposition , qui tend a se généraliser , et qui consiste à les établir sur six roues au lieu de quatre , et l'augmentation de force que l'on donne aux rails , ont levé les obstacles qui s'opposaient à ce que l'on augmentât leur poids; on peut donc s'occuper à chercher, et peut-être trouvera-t-on bientôt le moyen d'utiliser la détente de la vapeur, surtout si quelques perfectionnements permettaient d'employer la vapeur à un degré de tension supérieur à celui sous lequel on l'utilise aujourd'hui.

Les machines locomotives que Ton construisait avant 1 823 ne pouvaient suffire à la production que dc300kil. de vapeur à l'heure. Je dus à la protection éclairée que , dès celte époque, le gouvernement accordait à l'industrie, de pouvoir introduire en France, exemples de droits, deux machines

du célèbre constructeur sir Robert Slewensdo 4 de Ncwcastlcsur-Tyne, telles qu'où les employait alors sur le chemin de fer de Darltnglor. L'une d'elles fut envoyée à M. Haleté, constructeur distingué de machines à Arras, pour qu'il l 'étudiât; et l'autre fut transportée à Lyon pour servir de modèle à celles que je devais y faire construire pour le service du chemin de fer. Il résulta des essais multipliés qui furent faits sur ces machines à Arras et à Lyon , que leur production ne pouvait dépasser 300 kil. de vapeur à l'heure, quantité qui resta exactement la même , quelle que fût d'ailleurs la pression , et , par suite , la température à laquelle cette vapeur se formait, sans qu'il fût possible de remarquer aucune différence dans la quantité de combustible employé.

Ces machines étaient calculées pour travailler avec des soupapes de sûreté chargées de GO livres anglaises par pouce carré, soit 4 kil. par centimètre, ce qui répondait à 4 atmosphères.

Nous avons vu, page 265, que la force d'un cheval de machine à vapeur, dans le système de Watt répond à une consommation de 50 mètres cubes de vapeur à 100°, par heure; les 300 kil. d'eau évaporée par les chaudières des machines anglaises devant produire 300 X 1700 518 mètres cubes de vapeur auraient donc sulîi pour alimenter une machine de Watt de 10 chevaux environ.

Mais la vapeur étant produite à 151°,68, sous une pression cinq fois plus grande que celle de l'atmosphère son volume , par suite de la dilatation due à l'élévation de température, était représenté par