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c'est-à-dire à celui qui est nécessaire pour communiquer à la masse choquée la vitesse de la masse choquante qui l'entraîne avec elle.

L'on voit donc que, dans les divers cas, la quantité de

travail à consommer pour faire passer l'eau de son état de mouvement ou de repos à l'état du mouvement des organes de la machine, qui doivent l'entraîner, sera d'autant plus faible que les organes marcheront plus lenlemeut, et l'on devra remarquer que si la vitesse ou la force vive correspondantes se trouvaient ensuite éteintes ou diminuées dans la circulation de l'eau à travers les organes de la machine, le travail moteur qu'elles auraient absorbe se trouverait consommé en pure perte.

Lorsqu'au contraire la masse choquée M' sera très-grande par rapport à la masse choquante M, ainsi que cela arrive, lorsqu'une veine fluide s'écoule dans un réservoir ou dans une capacité d'une section considérable, par rapport à l'aire de l'orifice alimentaire, l'expression de la perte *du travail consommé par les déformations, par les tourbillonnements qui se produisent, se réduit à

L'on a vu, par exemple aux n°' 35 et 163 de la première partie de l'hydraulique, que, quand un liquide passe par un orifice dont l'aire est M et le coefficient de la dépense m\ dans un tuyau ou réservoir, dont la section transversale est A et où la masse liquide a une vitesse moyenne U, le travail perdu après le passage par l'effet du choc et des tourbillonnements qu'il occasionne a pour expression

et que la force vive correspondante à une valeur double.

Si les aires A et A' sont égales, on sait (n° 33, 1" partie de X Hydraulique), que la perte de force vive se réduit à

iM(V-V') 1 .

cl la perte de travail correspondante à

L'élargissement brusque d'une conduite ou d'un tuyau de section A qui débouche dans une partie de section 0 plus grande, où la vitesse moyenne est U, produit un effet analogue. La perte de force vive, après le débouché, a pour expression

m étant le coefficient de contraction au débouché du tuyau, lequel est égal à l'unité, si l'orifice a le même diamètre que le tuvau d'amenée.

Le travail consommé par ce changement brusque.de vitesse est donc de

selon les cas.

iS. Perte de force vive ou de travail moteur à la sortie de l'eau. — Lorsque le liquide abandonne la machine avec une vitesse V, qui n'est pas nécessaire à l'effet que l'on veut produire, la force vive, dont il est ainsi animé inutilement, se trouve pcidue, et le travail correspondant

se trouve alors consommé en pure perte.

Ce cas se présente dans plus d'une machine hydraulique, ainsi que nous le ferons voir plus loin ; mais il est bon d'observer de suite que ce n'est pas celui des pompes à incendie, dont l'effet ulile consiste, au contraire, à projeter l'eau avec une grande vitesse, afin qu'elle (fuisse atteindre les parties les plus élevées des édifices.

Toutes les expressions des pertes de travail moteur que nous venons de rappeler se rapportent à une masse d'eau que nous avons désignée par M et dont on aura la valeur, quand on connaîtra le volume Q de cette quantité d'eau, puisque

ou

l'on aura, comme on sait, d'après les notations que nous avons admises,

M ioooo m,c M -"9ÏT'

et cette perte se reproduira à chaque seconde de la marche de la machine, si elle débite le volume d'eau Q dans chaque seconde.

0. Conséquences et règles qui découlent de ce qui précède. — On conçoit donc que-, quand une machine hydraulique présente de fréquents changements de sections dans les passages du liquide, il peut en résulter des pertes très-notables de travail moteur et par conséquent une diminution considérable du rendement de la machine. Il importe donc beaucoup de ne pas perdre de vue les considérations que nous venons de rappeler et qui conduisent aux règles pratiques suivantes:

1° Disposer tous les passages de l'eau de manière à éviter ou à atténuer le plus possible les effets de la contraction.

2° Éviter les changements de dimensions des tuyaux ci des conduits et par conséquent donner aux tuyaux d'arrivée et de conduite des eaux, ainsi qu'à tous les orifices 4e passage, des sections aussi voisines que possible de l'égalité.

3° Éviter les changements de direction trop brusques et arrondir convenablement les coudes.

4° Faire en sorte que l'eau entre dans la machine et en sorte avec la plus faible vitesse possible, eu égard à la destination de la machine.

7. Avantages du mouvement continu. — Nous terminerons en rappelant que pour les appareils hydrauliques, comme pour toutes les machines en général, les mouvements continus présentent de grands avantages sur les mouvement alternatifs, et que quand on sera, par la nature des machines, obligé de renoncer à ce dernier genre de mouvements, Ton devra s'attacher à ne pas diminuer la longueur des périodes

et à ne pas augmenter leur nombre au delà de ce qui sera siriciemcnt nécessaire.

Il faut de plus remarquer que l'eau élant à peu près incompressible, il se produit, dans le mouvement alternatif des organes des machines où elle circule, des chocs, des ébranlements qui allèrent et dérangent les machines elles-mêmes et nuist nt plus ou moins à leur marche et à leur conservation. 11 conviendra donc, dans des cas pareils, d'interposer entre les pièces qui peuvent se choquer des corps compressibles qui atténuent les ébranlements.

8. Des soupapes. — Ces organes, qui, dans leurs mouvements, ferment et ouvrent les passages par lesquels le liquide circule dans les pompes, sont une des parties les plus essentielles de ces appareils. Le choix à faire parmi les divers dispositifs employés dépend du service auquel la machine est destinée, ainsi que des circonstances dans lesquelles elle doit être employée.

Pour les pompes rurales et pour toutes celles qui sont mises à la disposition d'ouvriers inhabiles, il importe d'adopter des dispositions simples, faciles à visiter et à réparer. La nature des eaux à élever doit aussi influer sur le choix à faire. Dans les villes et pour tous les services où l'on a à sa disposition des ouvriers adroits, l'on peut choisir des organes plus précis. Quelques détails sur les divers genres de soupapes, sur leurs avantages et leurs inconvénients, serviront à guider les constructeurs dans le choix à faire.

Parmi les différents genres de soupapes en usage, l'on peut distinguer :

1° Les soupapes à clapet articulées sur le piston ou sur les tuyaux.

2° Les soupapes à plaques ou à soulèvement.

3° Les soupapes tronconiques à siège de même forme en métal ou en matière compressible;

4° Les soupapes à boulets sphériques en métal ou en matière compressible;

5° Les soupapes flexibles en cuir ou en caoutchouc.

9. Des soupapes à clapets. Dans les anciennes pompes et dans un grand nombre de pompes rustiques, les soupapes

sont simplement formées d'un morceau de cuir auquel on donne la même forme qu'à l'orifice qu'il doit recouvrir, en le débordant de quelques millimètres. Ce cuir est prolongé sur une partie de son contour par un appendice destiné à former la charnière. Cet appendice est fixé sur le piston à l'aide de clous, ou mieux, au moyen de vis et d'une plaque de serrage interposée entre le cuir et la tôle des, vis.

Comme le cuir flexible céderait, soit à la pression atmosphérique, soit à celle de la colonne d'eau soulevée, il est nécessaire de fixer la partie qui repose sur le siège à une plaque inélallique suffisamment résistante en laiton ou en plomb, contre laquelle ce cuir est ordinairement serré par un ou plusieurs boulons et écrous. lia soupape ainsi composée est facile à enlever pour le cîiangement du cuir, et le moindre ouvrier peut la réparer.

11 est nécessaire de donner à la plaque un certain poids, afin que le cuir soit comprimé sur son siège et que la fermeture soit hermétique, c'est pourquoi cette plaque est le plus souvent bombée vers son milieu, en forme de goutte de suif.

Il est bon que le siège des soupapes soit formé par un corps dur dont la surface bien dressée conserve sa forme. Cependant la compressibilité du cuir offre cet avantage que même sur des pistons ou des sièges en bois la fermeture est encore assez hermétique.

Mais le cuir qui forme la charnière se fatigue assez promptement et donne lieu à des interruptions dans le jeu de la pompe. Pour diminuer cet inconvénient, il convient de limiter l'amplitude de l'ouverture du clapet.

Pour les appareils plus perfectionnés, le clapet se compose d'une plaque métallique en laiton, portant un appendice en forme de mâle ou de femelle de charnière, lequel s'articule avec une partie semblable que présente le siège de l'orifice.

Le plus souvent le siège et les bords de la soupape sont dressés avec soin et même rôdés, de manière à rendre le

contact aussi parfait que possible, et le joint hermétique. Quelquefois on garnit la soupape d'un cuir, comme dans le cas précédent.

La première disposition, qui est celle que Ton a adoptée pour la plupart des pompes à incendia des villes et pour presque toutes les pompes destinées à élever des eaux claires, n'est pas sans inconvénient dans beaucoup de cas. Elle a, il est vrai, l'avantage que, pour les pompes très-bien exécutées, les soupapes et leur siège se dégradent très-peu ; mais quand les pistons doivent accidentellement marcher rapidement, ces soupapes métalliques éprouvent des chocs répétés qui font vibrer toute la pompe et produisent des ébranlements tels, que quelquefois les écrous de serrage des diverses garnitures se dévissent et donnent lieu à des rentrées d'air ou à l'introduction des garnitures dans les passages. Cet effet a été très-sensible dans les expériences que j'ai eu occasion de faire sur des pompes du modèle de la ville de Paris.

D'une autre part, si la pompe est exposée parfois à fonctionner avec des eaux troubles, ainsi que cela arrive aux pompes à incendie, aux pompes d'épuisement, etc., la-présence d'un corps étranger sur le siège de la soupape suffit pour gêner et môme pour en interrompre le jeu.

Enfin, dans les grandes pompes, même quand la vitesse du piston ne dépasse pas 0 m .20, la surface considérable du clapet éprouve, lors de sa fermeture, une pression totale proportionnelle a son étendue, et il en résulte des chocs et des ébranlements trés-intenscs, accompagnés d'un bruit souvent insupportable.

L'usage des clapets métalliques doit donc être limité aux pompes de moyennes dimensions, destinées à élever des eaux claires et marchant doucement. Malgré leur adoption exclusive par le service des pompes de Paris et de Londres qui, à la vérité, ne fonctionnent guère qu'avec les eaux claires des distributions des villes, je persiste à penser qu'on doit leur préférer des soupapes formées de matières compressibles.

Souvent, ainsi que je l'ai dit plus haut, et surtout pour les grandes pompes, les clapets métalliques sont garnis de cuir ou même de fortes plaques de caoutchouc vulcanisé qui amortissent les chocs et qui, par leur compressihililé, permettent encore à la pompe de fonctionner quand des corps étrangers d'un petit volume, des grains de sable, etc., se trouvent sur le siège.

Cette disposition convenable peut être employée toutes les fois que la présence du sable ou celle des autres corps étrangers dans le corps de pompe n'est qu'accidentelle; mais quand elle peut se renouveler fréquemment, les grains de sable en se logeant dans la garniture finissent par la détruire assez rapidement.

Enfin, les clapets placés sur le siège des orifices ont aussi cet inconvénient que le courant de l'eau se faisant du côté opposé à la charnière, il se forme derrière celle-ci un remous dans lequel viennent se déposer les corps étrangers, ce qui oblige à nettoyer souvent le corps de pompe, quand on élève des eaux troubles.

Les clapets doivent d'ailleurs être limités, dans leur mouvement d'ascension, par des arrêts qui ne leur permettent pas de s'élever au delà de 45° environ, afin qu'ils puissent retomber facilement sur leur siège, car c'est de la prompte fermeture des orifices que dépend l'égalité du volume d'eau fournie par la pompe et de celui qu'engendre le piston.

Il faut éviter que la graisse employée à lubréfier la garniture du piston ne descende au fond du corps de pompe et n'atteigne les sièges des clapets, car lorsque la pompe éprouve de longues interruptions de service, il peut arriver que, par suite de la présence de la matière grasse, le clapet métallique contracte avec son siège une adhérence qui empêcherait, au moment du besoin, la pompe de fonctionner, sans que l'on en découvrît peut-être de suite la cause. Cette observation doit faire préférer la graisse de suif ou le saindoux à l'huile pour le graissage du piston.

Dans les pompes d'une construction soignée, l'on peut dis-

poser les clapets de manière qu'ils s'enlèvent avec leur siège, qui se visse dans le bas du corps de pompe ou sur le piston, ce qui en facilite la visite et la réparation.

10. Des soupapes à plaques à soulèvement. — Ces soupapes, presque toujours circulaires, sont formées d'une plaque métallique en laiton, qui repose par son bord annulaire sur le siège de l'orifice. A la fonte, Ton a soin de ménager au siège et à la soupape une zone annulaire de quelques millimètres de large, destinée à former le joint que l'on dresse avec soin, et l'on rôde ensuite ces deux surfaces l'une sur l'autre.

Ces soupapes s'élèvent parallèlement à leur siège, de manière à laisser sur leur pourtour un passage annulaire qui doit être au moins égal "et même un peu supérieur à celui de l'orifice qu'elles sont destinées à fermer. Elles sonl guidées dans leur mouvement d'ascension et de descente soit par une tige perpendiculaire à leur plan et passant par leur centre qui est elle-même dirigée par une douille faisant partie du siège, soit par un cylindre évidé en forme de lanterne, soit enfin par deux plans verticaux à angles droits entre eux qui glissent dans l'orifice.

Un arrêt supérieur ou inférieur à l'orifice limite le jeu de la soupape à la hauteur déterminée par la condition cidessus.

Ces soupapes ont une partie des inconvénients des clapets, mais l'eau, trouvant sur tout leur pourtour un passage également libre, il se forme autour de leur siège moins de dépôts de corps élrangcrs, surtout si l'on a l'attention de disposer le fond du corps de pompe en forme de cuvette pour faciliter la circulation de l'eau et l'entraînement de ces corps.

Elles sont plus faciles à roder que les clapets, et peuvent être disposées de manière à être enlevées aisément, ainsi que leur siège, pour des réparations.

Dans les pompes de dimensions ordinaires, le recouvrement des plaques sur leur siège ne doit avoir que trois à quatre millimètres de large, pour que la surface pressée inférieu-

renient et de bas en haut diffère le moins possible de la surface supérieure pressée de haut en bas.

L'on peut garnir les parties inférieures de ces soupapes d'une plaque de cuir ou de caoutchouc comme pour les clapets, afin de diminuer l'effet des chocs et de faciliter la fermeture du passage.

L'on conçoit d'ailleurs que dans les grandes pompes la pression sur ces soupapes et les chocs qui en résultent occasionneraient des ébranlements dangereux, et c'est ce qui a conduit à construire des soupapes qui , avec une surface et une course assez faibles, permettent cependant d'obtenir un passage suffisamment grand à l'eau affluente.

li. Des soupapes à double siège. — Le choc des soupapes métalliques sur leur siège occasionne des ébranlements d'autant plus intenses que la vitesse des pistons, que la section transversale du corps de pompe, la hauteur de la colonne d'eau élevée et la surface des soupapes exposées à celte pression sont plus considérables.

Nous avons déjà indiqué précédemment que, pour diminuer les pertes de travail moteur qui se produisent aux passages du liquide par les orifices, iî était nécessaire d'une part de diminuer la vitesse des pistons et de l'autre d'augmenter autant que possible l'aire des passages, ce qui conduit à employer des soupapes aussi grandes que les dimensions des tuyaux le permettent.

Les dimensions du corps de pompe et la hauteur d'élévation dépendent des données mômes de l'établissement des pompes et ne peuvent guère être modifiées; il reste donc à chercher, par la construction et la disposition même des soupapes, à satisfaire à la condition d'atténuer autant que possible les chocs provenant de leur fermeture, tout en les proportionnant de manière à offrir à l'eau de très-grands passages.

C'est à quoi l'on est parvenu par le dispositif des soupapes dites à double siège, dont l'invention est attribuée à l'ingénieur anglais Hawlhorn.

Ces soupapes se composent de deux parties distinctes, le siège fixe et la soupape mobile.

Le siège en bronze a pour base un anneau circulaire qui est placé sur le sommet du tuyau d'aspiration, auquel il est solidement fixé par six boulons. Sur cet anneau reposent et s'élèvent six plans diamétraux formant autant de dia-

pbragmes et qui se terminent à un plateau circulaire plein d'un diamètre un peu plus petit que l'anneau intérieur. C'est sur l'anneau et sur le plateau que sont les deux sièges de la soupape. Ils sont formés par deux cercles ff et /7'en bois ou en métal tendre, dressés bien parallèlement l'un à l'autre.

Sur le plateau et vers son centre s'élève un cylindre bb exactement tourné qui sert de guide à la soupape dans son mouvement d'ascension et de descente. Les bords extérieurs des six diaphragmes verticaux sont aussi exactement tournés dans le môme but. Le cylindre. bb est surmonté d'un plateau///! d'un diamètre un peu plus grand qui forme arrêt et limite la course de la soupape. On peut enlever le chapeau pour mettre la soupape en place.

Celle-ci est un cylindre creux, ouvert en entier par sa partie inférieure, qui se termine par un anneau ee, parfaitement tourné et destiné à reposer sur le siège inférieur ff. La base supérieure de ce cylindre présente six secteurs évidés par lesquels l'eau, qui est remontée entre sa surface et le plateau supérieur du siège, peut s'écouler. Sur cette base s'élève une partie cylindrique qui la dépasse un peu et qui forme en dessous la surface de joint cV, destinée à reposer sur le siège

supérieur ff, et en dessus une sorle de manchon embrassant le guide cylindrique du siège.

Cette description et la ligure ci-contre suffiront, je pense, pour faire comprendre le jeu et les propriétés de celte soupape.

Quand elle repose sur ses deux sièges légèrement compressibles, comme nous l'avons dit, la pression qu'elle éprouve de haut en bas est proportionnelle à l'aire de la surface annulaire ff et à la différence des pressions supérieure et inférieure par unité de surface. Elle est donc beaucoup moindre que celle qu'aurait à supporter une soupape circulaire pleine.

Dès que, par suite du mouvement du piston, la pression de haut en bas devient inférieure à celle de bas en haut, la soupape se soulève, l'eau passe à la fois par-dessous et par les orifices de sa partie supérieure, et le courant, qui se forme ainsi, accélère son mouvement d'ascension. A l'inverse, quand elle doit redescendre, l'eau qui est au-dessous pouvant facilement passer au-dessus, elle tombe assez vite, mais sans donner lieu à un choc trop brusque, quand la fermeture est complète.

Ces soupapes sont appliquées avec succès aux pompes de gros calibre, mais on ne doit pas perdre de vue qu'elles exigent un ajustage parfait, pour que les deux sièges soient en même temps complètement en contact. Par la grandeur des ouvertures qu'elles offrent à l'eau, elles permettent le passage des corps étranger?, qui ne peuvent guère s'arrêter sur leurs sièges très-étroits. Elles sont d'ailleurs renfermées dans des chapelles au moyen desquelles on peut les visiter facilement.

12. Des soupapes trôneoniques. — Un autre genre de soupape à soulèvement, qui fonctionne d'une manière analogue aux précédentes, est formé par un cône qui repose sur un siège de même forme. L'arèle génératrice de la surface de ces cônes est ordinairement inclinée à 45° et la surface doit être rodée avec soin sur son siège.

La hauteur du soulèvement est réglée de façon que le pnssage annulaire ouvert, par la soupape ait une superficie égale à la section du tuyau d'aspiration.

Ces soupapes ont l'avantage que les corps étrangers ne peuvent que rarement s'arrêter sur leur siège.

Mais quand elles sont faites au métal, elles donnent lieu à des chocs assez intenses et elles sont susceptibles, après une inaction assez longue, de contracter adhérence avec leur siège.

L'on évite l'effet des chocs et même en grande partie celui de la présence de petits corps étrangers en formant les soupapes ou au moins leur surface extérieure d'une matière compressible, telle que du cuir embouti ou mieux du caoutchouc. Mais cette dernière substance ne doit être mise en usage que dans les lieux où l'on peut facilement se procurer des garnitures de rechange, autrement il faut donner la préférence au cuir embouti.

Les soupapes tronconiques peuvent être à double siège garnies ou non d'anneaux en caoutchouc, comme M. Farcot l'a fait pour les pompes de la ville d'Angers. (Voir l'article relatif à ces pompes.)

15. Des soupapes à boulets sphèriques. — Ces soupapes, quelquefois employées pour les béliers hydrauliques et

presque exclusivement adoptées pour les pompes alimentaires des machi- | nés locomotives, sont formées par y^jf une simple sphère, ordinairement en bronze, tournée avec beaucoup de soiii et qui repose sur un siège en forme de calotte sphérique.

Le boulet complètement libre n'est retenu dans ses mouvements que par un croisillon placé à une certaine distance de l'orifice, de façon à laisser entre sa surface et celle du corps de pompe un passage au moins égal à l'aire de l'orifice à couvrir.

Comme il convient que la portion de calotte sphériquc qui forme le siège présente une inclinaison assez forte pour que les corps étrangers ne puissent pas y séjourner, l'on pourra en déterminer le rayon par la condition que la tangente au bord inférieur a soit inclinée à 45° sur la verticale.

Ces soupapes s'obstruent rarement, et quand elles sont formées ainsi que leur siège d'un métal assez dur, elles se déforment peu ; mais leur emploi, comme celui des soupapes coniques, est limité aux pompes de faibles dimensions, parce que, dans les grandes pompes, elles éprouveraient des chocs qui les* dégraderaient promptement.

Quelques constructeurs ont eu l'idée d'employer, pour former ces soupapes, des boules creuses en caoutchouc lesfêes avec de la grenaille de plomb, ou mieux des sphères métalliques recouvertes d'une enveloppe de caoutchouc. L'on évite ainsi les chocs et l'effet des corps qui séjourneraient accidentellement sur le siège. xMais il est à craindre que dans un service actif la matière compressible ne soit promptement dégradée. Il faut d'ailleurs alors faire le siège assez peu incliné, pour être sûr que la sphère compressible ne s'engagera pas dans L'orifice, ce qui est quelquefois arrivé.

14. Soupapes en caoutchouc. — Plusieurs constructeurs ont employé, depuis quelques années, le caoutchouc vulcanisé pbur en former non-seulement des garnitures de soupapes, mais des soupapes entières, en profitant à la fois de la rigidité et de l'élasticité de celte substance, à laquelle on peut donner des formes très-diverses et de grandes dimensions.

C'est ainsi que M. Letcstu père, avait, depuis 1842, proposé d'employer, pour les pompes à air des machines à vapeur, de grandes plaques formées de toiles superposées et cousues, et depuis 1853 des plaques de caoutchouc vulcanisé, analogues quant à la disposition, à ses soupapes planes en cuir des pompes ordinaires.

Le même constructeur avait eu. je crois, dès 1852, ridée

de faire des soupapes en caoulchouc d'une forme analogue à celle des anches de haulbois, dont les lèvres élastiques cèdent alternativement dans un sens et dans l'autre à la pression du liquide, et peuvent par leur ressort produire une fermeture hermétique.

M. Perrenux a aussi proposé des soupapes analogues*, dont le corps cylindrique creux est muni d'une ou de deux brides ou rebords saillants venus au moulage du caoutchouc avec le corps lui-même , et se termine à sa partie supérieure en anche de hautbois, comme l'indiquent les figures.

Le modèle n" 1 est employé pour les pompes agricoles, le n° 2 pour les conduites d'eau, le n° 3 pour des pompes soumises à d'assez fortes pressions.

Ces soupapes, malgré leur flexibilité, ont l'inconvénient de ne pas présenter au passage de l'eau une ouverture assez grande.

io. Dispositions pour la visite des soupapes. — Dans les pompes de dimensions ordinaires, il faut que le constructeur ait soin de disposer les soupapes de manière qu'il soit facile de les visiter, et au besoin de les démonter pour les réparalions.

Pour les grandes pompes d'épuisement, l'on ménage de côté des ouvertures fermées par des plaques qu'on peut en-

• Voir le tome IV, 56' année, du Bulletin de la Société d'encouragement, 1857. pBge 12.

lever, pour retirer les soupapes; ces ouvertures sont nommées chapelles et doivent être facilement abordables.

Quand le piston est plein, on place souvent le corps de pompe parallèlement aux tuyaux d'aspiration et de refoulement , pour rendre sa tige tout à fait indépendante de ces tuyaux, dont la direction peut ne pas être toujours rectiligne.

16. Théorie du mouvement de Veau dam les pompes. — Il convient de considérer deux périodes distinctes dans le jeu

d'une pompe, afin de bien apprécier les règles qui doivent guider dans la construction de ces appareils, quelle que soit d'ailleurs leur disposition.

La première de ces périodes est celle de la mise en train de la pompe; la seconde est celle de la marche normale.

De la mise en train des pompes. — Les pompes élévaloires ou foulantes, dont le corps de pompe et les soupapes sont constamment immergés dans l'eau, ne peuvent éprouver aucune difficulté à s'alimenter et à entrer en activité. Quand le piston porte une soupape, elle est soulevée dès qu'il s'abaisse, et l'eau qui passe par son orifice est ensuite soulevée par le piston quand il se relève. Lorsqu'au contraire le piston est plein , la soupape de retenue s'élève dès qu'il monte, et l'eau introduite dans le corps de pompe est ensuite refoulée par le piston dans sa descente.

17. Période d'aspiration. — Mais les choses ne se passent pas aussi simplement dans les pompes aspirantes. L'élévation de l'eau , pendant la période d'aspiration, n'y a lieu, comme l'on sait, que par suite de l'action de la pression atmosphérique, et elle est limitée d'un • manière absolue à une hauteur maxi"

mum, qui est celle d'une colonne d'eau capable de produire sur l'unité de surface une pression égale à celle de l'atmosphère. Cette hauteur rapportée au niveau de la mer est en moyenne de 10 n \33. Mais il existe, en outre, des circonstances qu'il convient d'étudier, et qui ne permettent pas d'aspirer l'eau jusqu'à cette limite, et dans la pratique ordinaire l'on se borne à aspirer à des profondeurs qui atteignent au plus 8 n \00 à 8 m .30 : quoique dans certains cas l'on puisse aller notablement plus loin, ainsi que nous le ferons voir par des exemples.

La limite pratique de la hauteur d'aspiration des pompes dépend, comme nous allons le montrer, des dimensions de l'appareil, du poids des soupapes et surtout de l'espace libre que l'on est obligé de laisser entre le piston parvenu au point le plus bas de sa course cl le fond du corps de pompe, et auquel Ton a donné le nom d'espace nuisible.

Cherchons à montrer l'influence de ces proportions. A cet effet, considérons la pompe à un instant de la période d'aspiration où l'eau ne s'est encore élevée que d'une certaine quantité au-dessus du niveau du réservoir inférieur, dans le tuyau d'aspiration, qui contient ainsi de l'eau et de l'air audessous de la soupape d'aspiration, et de l'air seulement entre cette soupape et le piston.

Supposons le piston revenu au bas de sa course et sur le point d'en recommencer une nouvelle en s'élevant. Nommons

A l'aire de la section transversale du corps de pompe;

Ai l'aire de la section transversale du tuyau d'aspiration;

e la distance minimum du piston parvenu au bas de sa course au fond AB du corps de pompe;

E la distance maximum à laquelle le piston s'élève au-dessus du fond AB, quand il a atteint le sommet de sa course. Cette course totale sera E — c.

K la portion de l'espace nuisible qui provient du vide

formé dans le piston par la disposition des soupapes. Cet espace est nul dans les pompes à piston plein aspirantes et foulantes; mais il est remplacé par un espace analogue dû à la disposition des soupapes de refoulement.

L'espaco nuisible total est ainsi exprimé par Ae+K.

H la hauteur de la colonne d'eau qui fait équilibre a la pression atmosphérique et qui est moyennement de *0 m .33, mais qui peut être moindre dans les pays de montagnes;

H" la hauteur de la soupape dormante au-dessus du niveau de l'eau dans le réservoir;

X la hauteur dont le niveau de l'eau s'est déjà élevé dans le tuyau d'aspiration au-dessus du niveau du réservoir, par l'effet des coups de piston précédents, au moment où le piston va fournir une nouvelle course d'aspiration;

X' la hauteur à laquelle le niveau pourra s'élever dans le tuyau d'aspiration, à la fin de la course que l'on se propose d'examiner.

Lorsque le piston est arrivé au bas de sa course précédente, sa soupape s'est refermée, et la pression de l'air compris entre le fond du corps de pompe et le piston faisait équilibre à la pression atmosphérique et au poids p de la soupape du piston. Si donc on nomme

S la surface supérieure de la soupape du piston ou celle du siège sur lequel elle repose ;

S' la surface de l'orifice du piston fermé par la soupape, laquelle est inférieure à S de toute la surface de recouvrement,

La pression atmosphérique exercera sur la face supérieure de cette soupape une pression exprimée par