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1 1 i . Observations sur les données et sur les résultats consignés dans le tableau précédent. — Les nombres de ce tableau sont relatifs les uns à des données d'observations obtenues contradictoirement avec le constructeur de l'appareil, M. Girard, les autres sont des résultats de calculs et de mesures.
Le volume d'eau élevé était reçu dans les bassins en tôle de la tour de la galerie d'expériences, dont les dimensions exactement mesurées ne pouvaient donner lieu à aucune incertitude. •
Les nombres de tours de la machine ont été déduits, d'une part (colonne 7), des proportions de la transmission du mouvement, et de l'autre (colonne 8), de l'observation directe des indications d'un compteur mis en rapport avec l'appareil. La comparaison des nombres contenus dans les colonnes 7 et 8 montre que les glissements des courroies ont été peu considérables, si ce n'est dans les deux dernières expériences relatives à une élévation d'eau à I0 m ,00, et dans lesquelles l'on a dépensé un travail moteur qui s'est élevé à 22 ch ",13 et à25 e, '«\03\
112. Conséquences des résultats consignés dans le tableau pré' cèdent. — Les résultats contenus dans ce tableau sont trèsconcordants entre eux et ils montrent que le rendement de l'appareil a été en élevant l'eau à une hauteur de
4» ,00 en moyenne de 7»»,00 — de 10-, 00 — de
Le nombre de tours du volant a été assez faible comparativement à celui que doivent faire dans des circonstances
* Dans le calcul des titesses transmises, basé sur les dimensions des poulies, l'on n'a pas tenu compte de l'épaisseur moyenne des courroies dont il est assez difdcile d'apprécier l'influence. Des expériences spéciales seraient nécessaires sur cette question.
166 MACHINES ÊLÉVATOIRES
analogues les autres pompes à force centrifuge, puisqu'il a suffi qu'il s'élevât pour les hauteurs de
4 m ,00 à 255 tours environ en 1' 7 m ,00 à 330 — 10",00 à 420 —
Nous avons dit plus haut que les circonstances locales avaient obligé de faire faire à la conduite de refoulement des changements de direction que, dans d'autres conditions, l'on pourrait en partie éviter, et qu'il en était résulté par conséquent, dans le cas des expériences, une perte de travail moteur qui équivalait à une diminution dans la hauteur d'élévation et par suite dans le rendement de la machine. Les pertes de ce genre ne peuvent jamais être complètement évitées, mais si, pour arriver à apprécier le rendement maximum de la machine telle qu'elle a été présentée, Ton voulait regarder ces perles comme nulles, il faudrait prendre pour hauteurs réelles d'élévation les hauteurs de pression indiquées par le manomètre placé au sommet de l'appareil; ces hauteurs seraient alors
5 m ,60, 9-,88 et ll m ,70, au lieu de 4-10, 7-27 et 10-.01,
hauteurs moyennes observées.
Les rapports de ces hauteurs manométriques aux hauteurs réellement obtenues étant respectivement
1,37, 1,37 et 1,16,
il s'ensuit que le rendement brut déduit des expériences ne pourrait au plus être accru que dans la môme proportion et atteindre pour les hauteurs de
4»,10, 7-27 et 10-,01,
les valeurs maxima
0,38, 0,41 et 0,84;
si Ton pouvait, nous le répétons, avoir un luyau de refoulement sans coudes et sans frottement.
113. Cas où le mouvement serait directement transmis à f appareil par une machine à vapeur à grande vitesse. — Enfin pour apprécier le rendement qui pourrait être obtenu dans le cas particulier où toute transmission de mouvement serait supprimée, par suite de l'emploi d'une machine à vapeur motrice à action directe et à grande vitesse , nous avons fait des expériences spéciales pour déterminer la fraction du travail moteur indiqué par le dynamomètre qui pouvait avoir été consommée par la résistance de la transmission. A cet effet, sachant quelle avait été dans chacune des trois séries d'expériences la force motrice totale moyennement employée, l'on a monté sur l'arbre vertical de transmission intermédiaire entre le dynamomètre et la pompe, un frein dont on a chargé le levier de manière qu'à la vitesse moyenne de marche observée pendant les expériences, il mesurât le même travail. Cela fait, l'on a mis la transmission en mouvement, et le dynamomètre a indiqué le travail moteur total nécessaire pour transmettre l'effet utile mesuré par le frein et pour vaincre les résistances passives de l'appareil. Le rapport du travail indiqué par le frein au travail mesuré par le dynamomètre fait connaître la réduction moyenne que Ton devrait faire subir à l'estimation du travail moteur pendant les expériences d'élévation de l'eau, et à l'inverse l'augmentation de rendement qui pourrait être obtenue par la.supprcssion de toute transmission. La fig. 5, pl. IV indique le dispositif de l'appareil pour les expériences spéciales dont les résultats sont résumés dans le tableau suivant.
machines élêvatoires
EXPÉRIENCES COMPARATIVES FAITES AU DYNAMOMÈTRE DE ROTATION ET AU FREIN DE PRONY SUR JLA TRANSMISSION DE MOUVEMENT DU BEF- FROI A LA POMPE CENTRIFUGE DE M. GIRARD.
ti. - n
o Et
TRAVAIL
moteur mesuré par le dynamomètre •
TOCRS
de l'arbre vertical en i'.
TRAVAIL
mesuré
par le frein.
RAPPORT
entre le travail au dynamomètre et le travail au frein.
FORCK
en chevaux
correspondant au travail mesuié au dynamomètre.
chev.
L'on voit donc que les résislances passives de la transmission du mouvement de l'arbre du dynamomètre à la pompe, par l'intermédiaire de l'arbre vertical de ses engrenages et des poulies, ont consommé au plus en moyenne 0,06 du travail moteur, et que par conséquent l'emploi d'un moteur à transmission directe, tel qu'une machine à vopeur, élèverait au plus de 0,06 le rendement obtenu dans les expériences rapportées au n° 109.
114. Observations sur cette vérification des indications du dynamomètre de rotation. — Il y a lieu de faire remarquer que celte expérience accessoire fournit une vérification remarquable du degré de précision que l'on peut obtenir par l'emploi, convenablement dirigé, du dynamomètre de rotation, puisque cet instrument a pu servir à mesurer le travail consommé par des résistances passives qui n'absorbaient en tout que 0,06 du travail moteur.
Iliî. Conclusion des expériences sur la pompe centrifuge à disques superposés de M. Girard. — En résumé, l'on voit par l'ensemble de ces expériences que l'application faite par
M. Girard de l'idée d'employer des volants à force centrifuge superposés, proposée antérieurement par M. Gwinne, ne permet pas, dans l'état actuel des dispositions adoptées par le premier de ces ingénieurs, d'obtenir en moyenne un rendement de beaucoup supérieur à 0,30 ou 0,35 du travail moteur.
Nous croyons devoir ajouter que la précision d'ajustage, qui parait nécessaire au bon fonclionnement de l'appareil, et les chances d'accidents que pourrait y causer l'introduction des corps étrangers, en limiteraient l'usage à l'élévation des' eaux claires.
1 16. Pompe à hélice verticale. —Il a été présenté à l'exposition de 1855 une machine à élever l'eau dont les effets apparents nous ont paru assez remarquables pour- les constater par des expériences spéciales.
Cette machine (pl. VI, fig. 6), se composait d'un simple tuyau vertical plongeant dans l'eau d'un réservoir inférieur au bas duquel se trouvait une roue ou turbine à aubes hélicoïdales, dont les aubes tournant dans l'eau comme dans un écrou, obligeaient le liquide à s'élever sur leur surface rampante et le refoulaient dans le tuyau d'ascension en lui communiquant ainsi un mouvement de translation et un mouvement de rotation.
La roue avait 0 m ,40 de diamètre, et son hélice à filet double avait 0 n> ,06 de pas. D'après ces dimensions, le volume engendré par la roue à chaque tour était
117. Résultats d expériences. — Des expériences dynamométriques ont été exécutées au Conservatoire sur cette machine en lui faisant élever l'eau à deux hauteurs différentes égales à l m ,78 et à 3 m ,30. Les vitesses ont varié dans chaque cas entre des limites étendues, afin de déterminer celle qui correspondait au maximum d'effet.
170 MACHINES ÉLÊVATOIRES
A l'aide du dynamomètre de rotation, l'on a déterminé pour chaque expérience le travail moteur nécessaire pour foire marcher l'appareil à la vilesse observée; mais comme il avait été nécessaire d'interposer entre le dynamomètre et l'appareil une transmission de mouvement, l'on a constaté directement la portion du travail moteur consommée par cette transmission, afin de connaître aussi exactement que possible celle qui était réellement employée par la pompe. Il est cependant convenable de faire remarquer qu'une transmission analogue serait presque toujours indispensable, attendu qu'il n'y a pas de moteur qui puisse directement communiquer à des machines de ce genre la vitesse qu'il convient de leur faire prendre.
En prenant le rapport de l'effet utile mesuré par l'élévation de l'eau à la" hauteur observée au travail moteur réellement consommé par l'hélice, l'on a obtenu la valeur du rendement de l'appareil dans chaque expérience, et pour corriger les erreurs de l'observation inévitables en pareil cas, l'on a soumis tous les résultats à la continuité par un tracé graphique, pour lequel l'on a pris pour abscisses les nombres de tours de l'hélice et pour ordonnées les rendements immédiatement déduits de l'expérience. Le tracé d'une courbe passant par tous les points ainsi déterminés, a fourni les valeurs régulières du rendement qui sont inscrites dans le tableau sous le titre de rendement d'après le tracé graphique.
Tous les résultats de ces expériences sont réunis dans le tableau suivant.
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