Du dynamomètre indicateur de Watt et de la manière de s'en servir pour fuger la marche et le rendement des machines à vapeur
Le travail mécanique accompli par les machines à vapeur a , pour expression absolue , le produit de la pression exercée sur le piston , multipliée par le chemin qu’il parcourt sous l’action de cette pression. Si la pression était constante , le calcul du rendement d’une machine serait donc extrêmement simple, mais il est loin d’en être ainsi ; il faut considérer d’abord que la pression agissante est en réalité la différence entre les deux pressions qui s’exercent sur les deux faces du piston.
Dans les machines sans condensation , la pression sur
l’arrière n’est jamais moindre qu’une atmosphère , et elle dépasse toujours cette limite à certains moments de la course , au début et à la fin , surtout dans les machines à grande vitesse , ou lorsque les orifices d’échappement n’offrent pas une section suffisante. Dans les machines à condensation , les variations sont encore bien plus considérables puisqu’elles dépendent à chaque instant de l’énergie du condenseur, de son bon fonctionnement et d’une foule de circonstances accessoires, telles que réchauffement progressif du cylindre et de l’eau employée à la condensation.
Quant à la pression en avant , elle peut être considérée comme constante dans les machines sans détente , bien que l’avance du tiroir vienne , même dans ces machines, la modifier quelque peu ; en tous cas, elle n’est jamais représentée par la hauteur manométrique observée sur le générateur, car elle est modifiée forcément dans le parcours par les frottements, les condensations partielles , les coudes et les changements brusques de sections. Il est évident que le manomètre posé sur le générateur et même sur le cylindre, ne peut plus fournir, à lui seul , de renseignements utiles lorsqu’il s’agit d’une machine à détente.
L’illustre Watt , comprenant l’intérêt qui s’attache à une pareille question, a imaginé un appareil qui se place sur le cylindre et qui enregistre , à chaque instant de la course du piston , la pression qu’il reçoit d’une part et celle qu’il doit vaincre de l’autre. On peut donc établir ensuite le travail total , réel , dû à l’action de la vapeur, par une simple intégration.
L’appareil ou dynamomètre de Watt, a reçu depuis, de nombreux perfectionnements. L’auteur de l’un des plus récents systèmes, M. Richard, a eu l’heureuse idée de publier, avec le concours de M. Porter, un manuel sur l’emploi de son instrument.
Ce manuel renferme d’excellentes instructions qui peuvent , d’ailleurs , s’appliquer à tous les dynamomètres.
Le travail que nous présentons au public français n’est , en résumé , qu’une traduction libre de ce manuel ; nous avons eu soin de rapporter tous les calculs et tous les exemples aux mesures françaises.
Nous nous estimerons heureux si ce petit livre peut contribuer à répandre l’usage et l’emploi d’un instrument qui rend déjà d’immenses services , et que nous considérons comme indispensable à l’industriel sérieux qui tient à se rendre un compte exact du fonctionnement de ses machines.