QUI S’ÉCOULE DANS LES TUYAUX

oo.l .">

o,oo65

o,oo85

2,üo5

J5ÜO7

8io

4,oio

5,iii

6,oi 4

6,8oq

7,io3

8,3oi

7>5oi

ce rapport va croissant de 5 dix-millièmes en 5 dix-millièmes, depuis i millième jusqu’à 1 centième.

Au croisement d’une colonne horizontale et d’une colonne verticale se trouve la valeur de U ou la vitesse d’écoulement correspondante aux nombres qui sont en tète des deux colonnes.

Par exemple, si on veut avoir la vitesse d’écoulement sous une pression de 5,4 mètres par un tuyau dont le diamètre , divisé par la longueur, donne o,oo45 , on suivra la colonne horizontale qui commence par 5,4 jusqu’à ce qu’elle coupe la colonne verticale commençant par o,oo45 ; le nombre 4>1y6 qui se trouve au croisement indique que , dans ces circonstances , la vitesse d’écoulement est , par seconde , de 4 mètres et 176 millimètres.

Pour des nombres qui ne seraient compris ni dans la colonne verticale des pressions , ni dans la colonne horizontale des rapports du diamètre à la longueur, il faudrait intercaler par les méthodes ordinaires,

On peut encore résoudre le problème suivant : étant donnés, la hauteur II d’un réservoir, la longueur L de la conduite, et le nombre M de mètres cubes que l’on veut avoir par seconde, trouver le diamètre du tuyau capable de fournir cette dépense; il suffira de mettre pour H , L et M , leurs valeurs dans la formule :

Le résultat sera, en mètres, la valeur du diamètre cherché.

nl^.De l’écoulement des liquides pat1 les tubes très-fins. — M. Girard a fait des expériences très-curieuses sur ce sujet; nous regrettons de n’en pouvoir ici donner que les résultats généraux.

Les liquides qui ne peuvent pas mouiller la substance

solide des tubes cessent de s’écouler sous une pression plus ou moins considérable , suivant le diamètre du tube , et suivant sa longueur. Par exemple, sous une pression de 9mm,5, le mercure a cessé de couler dans un tube de verre de imm,i2 de diamètre, et de 307 millimètres de longueur. La somme des résistances qui s’exercent contre les parois, sur cette longueur de 357 millimètres , est alors égale à la force impulsive qui résulte d’une pression de 9mm, 5 : il serait important de connaître la loi de ce phénomène.

Les liquides qui mouillent les tubes s’écoulent avec la même vitesse, soit qu’on plonge l’extrémité du tube dans un liquide de même nature , en tenant compte de la pression , soit qu’on la laisse libre pour que l’écoulement se fasse dans l’air.

Dans les tubes qui peuvent être mouillés, l’augmentation de température accélère la vitesse dans une proportion considérable : l’eau qui coule dans un tube de verre de imm,767 de diamètre, et de 939™“ de longueur sous une pression de i82mm, coule, par exemple, quatre fois plus vite , quand elle est voisine du point d’ébullition , que quand elle est voisine du point de congélation. La température de moindre vitesse est la température delà glace, et non pas la température du maximum de densité. Dans les tubes qui ne peuvent pas être mouillés , l’augmentation de température n’accélère pas la vitesse.

Sous des pressions égales , et dans des tubes de même dimension , les divers liquides prennent à la même température des vitesses très-différentes ; le rapport de ces vitesses varie avec la température.

M. Dubuat est , je crois , le premier qui ait observé l’influence delà chaleur sur la vitesse de l’écoulement ; ensuite M. Gerstner a fait sur ce sujet un grand nombre d’expériences qui ont été publiées en 1800 dans les Annales de Gilbert. Ces résultats sont curieux; mais ils ne suffisent pas

pour conclure , comme fait M. Gerstner, que, si la chaleur donne plus d’activité à la végétation et h la vie , c’est seulement parce qu’elle favorise la circulation dans les vaisseaux capillaires des plantes et des corps vivans.

11 5. Des injections anatomiques. — II y a dans l’organisation des corps vivans , pour la circulation du sang ou pour celle des autres fluides , des vaisseaux tellement nombreux et tellement déliés que l’œil le plus exercé ue peut en suivre la trace , au milieu des tissus où ils vont se ramifier et se subdiviser h l’infini. Pour les rendre perceptibles, on a imaginé depuis long-temps d’y injecter diverses substances : tantôt des substances liquides et vivement colorées , tantôt des substances susceptibles de se coaguler par le refroidissement. L’appareil le plus commode pour ces opérations délicates paraît être celui de M. Duméril; il se compose d’un long tube vertical d’un ou deux centimètres de diamètre , qui sert de réservoir; d’un second tube de quelques millimètres de diamètre , et de quelques centimètres de longueur , qui s’ajuste au bas au premier pour établir la communication; d’un tuyau de gomme élastique fortement attaché h l’extrémité du second tube et servant ù diriger le jet; enfin d’un petit bec qui termine le tuyau de gomme et qui sert en quelque sorte d’entonnoir pour faire passer le liquide dans les vaisseaux les plus déliés ; ce petit bec est un tube de verre effilé h la lampe. La pression est déterminée par la hauteur du liquide dans le réservoir, et pour modérer la vitesse de l’écoulement , il suffit de serrer entre scs doitgts le tuyau flexible de gomme élastique.

il G. Des pressions latérales qu’exercent les liquides en mouvement. — .Un liquide qui coule dans des ajutages ou dans des tuyaux , exerce toujours contre leurs parois une moindre pression que s’il était en repos. Daniel Bernouilli exprime celte pression qui a lieu pendant le mouvement par H-H'.

Pour comprendre cette formule , considérons la vitesse

DE LA PESANTEUR. — CHAP. VIII. 2l5

effective qui anime les molécules liquides dans la section, perpendiculaire h l’axe du tuyau ou de l’ajutage pour laquelle on veut calculer la pression; cette vitesse est due, par le théorème de Torricelli, à une certaine hauteur de ni veau qui est la valeur de H'. Concevons ensuite que le tuyau soit coupé suivant cette même section , de telle sorte qu’elle reste ouverte et devienne elle-même l’orifice d’écoulement : alors le liquide prendrait une certaine vitesse, et la valeur de H désigne la pression qui serait capable de la produire. Cette valeur de H n’est pas nécessairement égale k la hauteur réelle du niveau au dessus du centre de la section; elle peut être un peu plus petite par l’effet de la contraction , ou un peu plus grande par l’influence des ajutages. Si II' se trouve égale à H , la pression est nulle et les parois ne supportent absolument aucun effort. Si II' est plus grand que II , la pression est négative , c’est-à-dire qu’au lieu d’une pression sur la paroi du tuyau il s’exerce une véritable succion. Les expériences par lesquelles on a vérifié jusqu’à présent la formule de Bernouilli ne sont ni assez nombreuses ni assez précises pour qu’on puisse l’employer avec une entière confiance. Cependant le phénomène de succion qu’elle indique est un fait remarquable sur lequel il ne peut rester aucun. doute ; il fut constaté par Bernouilli lui-même, et depuis il a été étudié plus particulièrement par Venturi et par M. Hachette. Voici les circonstances dans lesquelles il se produit. Nous avons vu que par un ajutage cylindrique, quand la veine est adhérente, la dépense est plus grande que par un orifice en mince paroi de même diamètre; donc la vitesse effective est plus grande que la vitesse théorique, et par conséquent H' est plus grand que H; ce qui doit produire le phénomène de la succion. En effet , si l’on perce l’ajutage d’une petite ouverture latérale pour y mettre un tube recourbé tel que xy {Fig. 120) , le liquide monte dans l’intérieur de ce tube , et la hauteur de la colonne soulevée domje la mesure de la force d’aspiration.

La dépense étant plus grande encore par l’ajutage h double cône qui est représenté figure 123, et dont nous avons donné les dimensions (1 10), l’aspiration doit être encore plus grande , son maximum doit être en s s' à la section de la veine contractée , et à partir de là elle doit diminuer à mesure que l’on s’approche de l’extrémité TT'. C’est ce qui est complètement vérifié par les expériences de Venturi : l’ajutage {Fig. 123) avait 88 lignes de longueur, trois tubes verticaux d’ascension venaient s’ouvrir, le premier, à 10 lignes de l’origine, sur la section contractée , le deuxième, à 3fi lignes, et le troisième à 62 lignes ou à 26 lignes de l’extrémité TT'; dans le premier , le mercure est monté à 53 lignes , il est monté dans le second à 20, 5 lignes; et dans le troisième , seulement à 7 lignes. Ces hauteurs correspondent respectivement à 62 pouces d’eau , à 24 pouces et à 8 pouces. La charge d’eau au dessus de l’ajutage était seulement de 3a, 5 pouces; ainsi la force de succion soulevait une colonne d’eau presque double de la hauteur de la chute. Quand le tube est assez court , cette colonne soulevée afflue dans l’ajutage , et se mêle à l’eau qui sort du vase pour alimenter l’écoulement. Ces effets singuliers sont représentés d’une manière assez exacte par la formule précédente. Venturi indiquait cet appareil comme un moyen d’élever l’eau à peu de frais.

117. De la réaction qui est produite par l’écoulement des fluides. — Concevons un vase de forme cubique , porté sur des roulettes très-mobiles , et posé sur un plan horizontal qui offre peu de frottement. Le vase rempli de liquide restera en repos , parce que toutes les pressions latérales sont égales et contraires. Mais si l’on perce la paroi pour que le liquide jaillisse latéralement, le vase sera repoussé en sens contraire , il y aura un recul semblable au recul des armes à feu ou des fusils à vent (5o). Cette réaction est rendue sensible par un appareil que l’on appelle le tourniquet hydraulique. 11 se compose d’un tube de verre de quelques

cha.p. vnr.

DE I,A PESANTEUR

millimètres de diamètre, dont on recourbe les bouts, perpendiculairement et en sens opposés , à peu près en forme de 2 , les deux bouts sont effilés en becs très-fins. Au milieu de ce tube on en soude un autre qui doit servir de réservoir. L’appareil est suspendu à un fil ; le réservoir est vertical , les branches sont horizontales , et l’écoulement qui a lieu par les extrémités produit un mouvement circulaire très-rapide.

On a cru long- temps, sur l’autorité de Newton, que le recul de cette espèce était égal au poids d’une colonne liquide ayant pour base la section contractée de la veine qui s’écoule, et pour hauteur la hauteur du niveau. Mais Daniel Bernouilli a démontré que, dans tous les cas découlementjla force de réaction est égale au poids d’une colonne liquide ayant pour base la section contractée de la veine qui s’écoule , et pour hauteur le double de la hauteur du niveau. Bernouilli proposait de remonter les fleuves avec des machines fondées sur ce principe , et présentement on en voit sur le Rhône une application qui parait assez heureuse.

118. De l’écoulement de l'eau dans les canaux. — Rien n’est plus variable que la vitesse de l’eau dans les lits des fleuves et des rivières : les pentes plus ou moins rapides , le froltemcns latéraux, les accidens du fond et les sinuosités des rivages sont des causes qui modifient sans cesse la marche des filets liquides , et qui produisent les remous , les tournons et une foule d’autre phénomènes que l’on peut expliquer dans chaque localité, mais qu’il est impossible de calculer d’avance. Les canaux qui ont une pente uniforme , une direction rectiligne et des dimensions constantes présentent des résultats plus simples et plus généraux. Les différentes couches liquides , depuis celle de la surface jusqu’à celle du fond , sont animées de vitesses différentes , et même , dans chaque couche , les filets des bords et celui du milieu ne peuvent pas avoir la même

vitesse, à cause de l’adhérence et du frottement qui ont lieu au contact des parois. De tous les filets d’eau qui passent à chaque instant dans la section perpendiculaire d’un canal , celui qui a la plus grande vitesse est le filet qui se trouve à la surface et au milieu du lit à égale distance des deux bords. Celte vitesse maximum peut être déterminée au moyen d’un corps léger que l’on jette sur la surface , et qui prend h peu près le mouvement de l’eau. Or on a constaté par un grand nombre d’expériences que , si tous les filets liquides étaient animés d’une vitesse commune qui fût les 8 dixièmes de la vitesse maximum , le volume d’eau qui passerait dans un temps donné serait égal au volume d’eau qui passe dans le même temps , en vertu de toutes les vitesses différentes , dont les molécules sont réellement animées. Il suffit donc , pour avoir la dépense d’eau d’un canal , de multiplier la surface de sa section , par les 0,8 de sa vitesse maximum. Cette règle est trèssimple , et parait être suffisamment exacte pour la pratique.

Dans toutes les sections que l’on peut faire perpendiculairement au cours d’un fleuve , il passe la même quantité d’eau dans le même temps ; car c’est h cette condition que le régime est établi , c’est-à-dire que le niveau reste le même en chaque point, sans qu’il y ait tendance à l’accumulalion ni à la dépression. Pour connaître la dépense d’un fleuve, il faudrait donc connaître la quantité d’eau qui passe dans une section quelconque. Cela revient à connaître deux choses , savoir la surface de la section et la vitesse moyenne de tous les filets qui la traversent. Mais la vitesse moyenne n’est plus ici , comme dans les canaux , les o, 8 de la vitesse maximum ; et il serait impossible de déterminer en général le rapport qui existe entre elles , puisqu’il suffit d’un rehaussement du fond , d’un creux, d’une sinuosité du rivage, ou même d’une autre cause moins apparente, pour en changer la valeur. Ce qu’il y a de plus simple et de plus exact pour jauger un fleuve est donc de le faire passer par

DE LA PESANTEUR. — CIIAP. VIII. 1 1CJ

un perluis tlonl on connaisse les dimensions et la profondeur au dessous du niveau, ou de le faire passer sur une . digue où il forme une nappe dont on puisse connaître la largeur et l’épaisseur.

1 19. Divers appareils pour le mouvement des liquides. — Comme application des principes précédons et du jeu des pressions atmosphériques , nous essaierons de faire connaître quelques machines usuelles. Nous en avons renvoyé la description h la fin du chapitre , pour ne pas interrompre l’exposilion générale.

1 20. Du siphon. — - Le siphon est un tube recourbé usb' ( Fig. 1 4 1 ) » bs est la courte branche , sa' est la grande branche , a.t est le tube d’aspiration , dont nous verrons plus lard l’usage : pour le moment, nous supposerons qu’il n’y soit pas. Les deux branches étant remplies de liquide , la pression est la même au point b et au point n , qui sont au même niveau; ainsi en b' elle est plus grande de tout le poids de la colonne nb'. Le liquide s’écoule par la grande branche eu vertu de cet excès de pression , et sa vitesse est la même que s’il fût tombé de la hauteur nb'.

La même cause fait continuer l’écoulement avec la même vitesse , tant qu’il y a du liquide en b. Si cette extrémité de la courte branche plonge dans un vase, le vaso se vide, et la vitesse d’écoulement est toujours produite par la différence de hauteur des deux branches : en prenant pour hauteur de chacune d’elles la distance du sommet S au niveau du liquide dans lequel elle plonge. Le tube d’aspiration est destiné à amorcer le siphon , c’est-à-dire à le remplir de liquide pour le mettre en activité. Les figures 1 4 7 et 148 représentent des siphons d’une autre espèce dont on devinera facilement les effets; on les appelle des vases de tantale.

Le siphon n’est pas seulement d’un usage journalier dans les arts , mais il peut encore être employé avec avantage pour détourner le cours d’une rivière. En i8o5,M. Lebrun

fit passer l’eau de la Moselle, de l’amonl à l’aval, d’une digue qu’il s’agissait de réparer , au moyen d’un siphon de 8 centimètres de diamètre; la chute était de 1 mètre. Pour . amorcer de tels siphons , on les ferme aux deux bouts , et on les remplit d’eau par le sommet.

i3i. Fontaine de compression. — v ( Fig. i45) est un vase en cuivre à parois très-solides; T un tube qui fait corps avec le robinet r ; ces deux pièces sont soudées , et leur ensemble peut se visser sur le col du vase v; j est l’ajutage d’écoulement , il se visse au dessus du robinet r : c’est de la grandeur de son orifice que dépend le diamètre du jet ; nn' est le niveau de l’eau dans le vase. Au moyen d’une pompe foulante qui s’adapte à la place de l’ajutage , au dessus du robinet r , on comprime l’air dans l’espace nAn'. Alors la fontaine est chargée , on ôte la pompe , on visse l’ajutage , on tourne le robinet , et le liquide jaillit à une grande hauteur : à une trentaine de pieds , si l’air est seulement comprimé sous deux atmosphères, et à une centaine de pieds , si l’air est comprimé sous cinq ou six atmosphères.

Cet appareil peut être très-utile pour éteindre les incendies dès leur origine.

122. Fontaine intermittente. — r (Fig. 1Ô2) est le réservoir d’eau ,j j1 sont les ajutages d’écoulement : la figure n’en représente que deux ; t est le tube de pression : son extrémité supérieure s’élève au dessus du niveau de l’eau du réservoir ; p est le pied de la fontaine , où se trouve le secret des intermittences : on y distingue une échancrure e à l’extrémité inférieure du tube , et une ouverture v par laquelle l’eau passe du premier fond sur le second. Quand l’échancrure est à nu , l’air passe dans le tube et vient exercer une pression atmosphérique sur la surface nn1 de l’eau du réservoir ; quand l’échancrure est baignée par l’eau qui s’accumule sur le premier fond , l’air ne peut plus entrer parle tube, et la pression diminue de plus en plus

dans le réservoir. Les ajutages j et f peuvent communiquer ou ne pas communiquer avec l’eau de la fontaine, suivant que l’on tourne ou que Fon détourne la virole à laquelle ils sont adaptés ; aussitôt que la communication est établie , l’eau coule par les ajutages , tombe sur le premier fond, et s’accumule au dessus de l’ouverture v; cette ouverture laissant passer moins d’eau que n’en donnent les ajutages , le niveau monte de plus en plus, l’échancrure e est baignée, la communication de l’air est interceptée, la pression diminue dans le réservoir , et bientôt après , l’écoulement cesse faute d’une pression suffisante. Pendant cette intermittence , l’ouverture v laisse passer l’eau du premier fond sur le second, l’échancrure se dégage, la pression de l’air se rétablit, et l’écoulement recommence, pour cesser après un instant, pour recommencer de nouveau , et ainsi de suite. La durée des intermittences dépend des grandeurs relatives de l’ouverture v et des ajutages , de la hauteur de l’échancrure , et de la distance des ajutages au niveau de l’eau du réservoir.

En Allemagne , en Angleterre , en Italie , et dans plusieurs provinces de la France , surtout en Languedoc , et près de Pontarlier en Franche-Comté , on trouve des fontaines naturelles qui ont des intermittences comme la fontaine précédente ; mais si le résultat est le même , le principe est très-différent.

123. Fontaine de Héron. Cet appareil {Fig. 1 55) se compose de trois vases , un vase supérieur L , un vase moyen M , et un vase inférieur I ; et de trois tubes , le premier si descendant du fond du vase supérieur au fond du vase inférieur, le second im s’élevant du sommet du vase inférieur au dessus du vase moyen , et le troisième ms s’élevant du fond du vase moyen jusqu’à 2 ou 3 décimètres au dessus du vase supérieur; c’est celui-ci qui forme le jet de la fontaine de Héron. On met de l’eau dans le vase M , au moyen du bouchon B que l’on ferme ensuite; on met pareillement de

l’eau dans le vase S , on ouvre le robinet r , et le liquide s’élance jusqu’à un point, qui est théoriquement autant élevé au dessus du niveau du vase*moyen , que le niveau du vase supérieur est lui-même élevé au dessus du niveau du vase inférieur. Celte pression est en effet celle que supporte l’air qui est enfermé dans le vase inférieur et dans le vase moyen.

La Figure 1 54 représente une autre fontaine de Héron, dont on on devinera facilement la disposition; il suffit de quelques tubes de verre pour la construire.

C’est avec un appareil construit sur ces principes que l’on fait l’épuisement de l’eau dans les mines de Schemnitz en Hongrie.

MM. Girard avaient imaginé des lampes hydrostatiques dans lesquelles l’huile était portée à la mèche par une force ascensionnelle constante , au moyen d’une modification de la fontaine de Héron. Mais les mouvemens d’horlogerie l’emportent , pour cet objet , sur toutes les combinaisons hydrostatiques que l’on a tentées jusqu’à présent.

i *2 3. Lampe de V oit a. — Cet appareil est représenté dans la Figure i55, avec les heureux perfectionnemens que l’on doit à M. Gay-Lussac; il se compose d’un ballon à long col B , renversé dans un vase plus largeV,dontil ne touche pas tout-à-fait le fond ; la jonction ce' doit être hermétiquement fermée ; un cylindre creux de zinc zz' enveloppe le col du ballon ; l’eau aiguisée d’acide sulfurique qui remplit le vase V agit sur le zinc, elle se décompose, son hydrogène se dégage , et par la pression croissante qu’il nxerce , l’eau est de plus en plus refoulée dans le ballon B , jusqu’à ce que le niveau soit descendu au dessous de la dernière tranche z' du zinc; alors toute action cesse , et l’on a un réservoir rempli d’hydrogène comprimé. En tournant le robinet r le gaz se dégage dans l’air par le tube t , qui doit être très-fin; au même instant, une étincelle électrique en traverse le jet , et le courant du gaz devient un cou-

rant de flamme. Nous verrons plus tard comment se produit ce phénomène, et comment le mélange d’hydrogène et d’air est enflammé par l’électricité.

125. Pompe aspirante et èlévatoire. — La pompe aspirante ( Fig . 100) se compose d’un tuyau d’aspiration a a', d’un corps de pompe cc' , d’un piston pp' , d’un tuyau d’ascension ss', c-t de trois soupapes r,t,l, qui s’ouvrent de bas en haut. La première soupape R est au fond du corps de pompe , la deuxième t est dans l’épaisseur du piston, et la troisième l est au bas du tuyau d’ascension. Le tuyau d'aspiration plonge dans l’eau que l’on veut élever , et la lige du piston passe dans une boîte à étoupe ee' et dant une boîte à graisse gg'. À l’origine du mouvement, le piston étant soulevé, sa soupape se ferme, et les deux autres n et l s’ouvrent ; première par l’air supérieur qui se comprime et s’échappe , la seconde par l’air inférieur qui se dilate et passe sous le piston ; la pression diminue dans le tuyau d’aspiration , et l’eau s’y élève par l’effet de la pression extérieure. Arrivé au dessus de sa course, le piston redescend; la soupape inférieure se ferme , l’air se comprime dans le corps de pompe , soulève la soupape du piston, et passe au dessus. En remontant une seconde fois , le piston soulève l’eau un peu plus haut, et en redescendant une seconde fois il chasse une nouvelle quantité d’air. Enfin , après un certain nombre de coups, si la pompe est bien faite , l’eau arrive au dessus de la première soupape , elle monte de plus en plus, soulève elle-même la seconde soupape* et passe au dessus du piston. A partir de cet instant, tout l’air est chassé, et la pompe joue dans l’eau : chaque fois que le piston monte , il soulève toute la colonne d’eau qui est au dessus de lui , et il entraîne celle qui est au dessous; chaque fois qu’il descend, il ferme la première soupape, il ouvre la sienne, et s’en vient prendre par sa base la colonne qu’il avait entraînée, pour la soulever à son tour. L’effort qu’il faut faire pour soulever le piston se compose de deux parties;

l’une est le frottement ; l’autre est égale au poids d’uné colonne liquide ayant pour base le piston lui-même, et pour hauteur toute la hauteur de l’orifice par lequel l’eau s’écoule dans l’air.

Pour qu’une pompe soit bonne, il faut que l’eau puisse atteindre à la première soupape r : ainsi la position de celte soupape dépend du degré de raréfaction que l’on peut donner h l’air qui est au dessus d’elle, et ce degré de raréfaction dépend lui-même de l’étendue de la course du piston et de la distance des deux soupapes x et R. Quand cette distance est nulle, le vide est possible, et, à la rigueur, la soupape R pourrait être à 32 pieds de hauteur au dessus du niveau de l’eau qu’il s’agit d’élever. Si cette distance était seulement de 1 décimètre, et que le piston n’eût que 2 décimètres de course, l’air ne pourrait être amené par le jeu de la pompe qu’à une de mi -pression atmosphérique, et la soupape r ne pourrait être tout au plus qu’à 16 pieds de hauteur. Il est facile de calculer la relation générale qui existe entre ces divers élémens.

1 2G. Pompe aspirante et foulante , à corps de pompe alaise. — Elle est représentée dans la fig. 1 4o- Elle se compose d’un tuyau d’aspiration aa', d’un tuyau d’ascension s s' , d’un corps de pompe c c et d’un piston pp'; mais elle a seulement des soupapes r et l d’aspiration et d’ascension; rien ne passe au travers du piston ni sur son contour, et sa face supérieure est toujours en communication libre avec l'atmosphère.

Quand le piston monte , l’eau est aspirée au dessus de la soupape r , et quand il descend elle est comprimée , presse la soupape r et soulève la soupape l.

127. Pompe aspirante et foulante sans corps de pompe alaise. — Cette pompe est représentée dans la figure 1 5 1 . Elle diffère de la précédente par la forme et l’ajustement du corps de pompe et du piston. Les deux soupapes n et l du tuyau d’aspiration a a' et du tuyau d’ascension s s' sont

DE LL PESATNtEïTff - CHAP. VIII.

aussi un peu différentes ; elles présentent une disposition très-heureuse, surtout pour les grandes pressions: la première n se compose de deux clapets inclinés qui viennent butter contre les arrêts «et a quand ils sont soulevés par l’aspiration, et qui retombent sur le prisme z quand ils 'sont pressés de haut en bas pendant que le piston descend; la seconde i, se compose d’un seul clapet incliné. L’ajustement que l’on voit au dessus est en regard pour visiter la soupape et la changer au besoin. ;

* Le corps de pompe n’est point alaisé, parce que le piston ne le touche pas.

Le piston est un cylindre de métal parfaitement tourné qui passe dans la boîte h étoupes ee', et dans la boîte à graissoGG'; c’est là qu’est la véritable fermeture de la pompe.

il est indispensable de ménager un petit conduit pour donner issue à l’air qui se dégage de l’eau et qui pourrait mettre la pompe hors de service en remplissant le corps de pompe. On peut le faire de deux manières , ou en perçant l’épaisseur du corps de pompe, ou en forant le piston dans sa longueur, et ensuite latéralement comme le représente la figure ?5o , en ryu , r est la vis de pression qui ferme l’ouverture de ce conduit.

M. Martin a établi à Marly des pompes de celle espèce , qui sont construites avec une rare perfection ; elles élèvent l’eau à 5oo pieds au dessus du niveau de la Seine.

128. Pompe des Prêtres. — Dans cette pompe le piston est remplacépar une membrane élastique (Fig. 142) qui est arrêtée par ses Lords , et qui offre en son milieu une soupape de métal s'. Quand la tige £ soulève la membrane , le liquide est aspiré , et entre par la soupapo au contraire , quand la tige est abaissée , le liquide , comprimé entre les deux soupapes, soulève la soupape s pour passer au dessus du piston élastique.

C’est une pompe de celte espèce qui sert à faire monter

l’huile dans les lampes de Gotten ; on la dispose alors comme dans h Figure i43. cc // représente la section verticale d’une petite caisse en cuivre qui est séparée en deux parties par la cloison II ; la partie de droite se subdivise sur sa longueur en trois ou quatre petits compartimens semblables h celui que représente la figure. Une peau très-fine est alternativement soulevée et déprimée au moyen du fil F ; quand elle se soulève, l’huile du réservoir R entre par la soupape s; quand elle se déprime, l’huile est refoulée et passe par la soupape s' pour monter dans le tube d’ascension T. Trois compartimens ou trois pompes, ayant leurs soupapes séparées , suffisent pour la continuité du mouvement : l’une est au dessus de sa course, l’autre au milieu, la troisième à la fin , et l’huile est toujours poussée dans le tuyau d’ascension avec une force à peu près égale. C’est un mouvement d’horlogerie qui met en jeu toutes ces pompes.

129. Presse hydraulique. — Cette machine offre de si grands avantages dans les exploitations agricoles et industrielles qu’il nous a semblé nécessaire d’indiquer ici les détails de sa construction. Elle est représentée dans les figures 217, 218, 219, 220 et 221. Planche 10.

Fig. 221. Elévation générale de la presse.

Fig. 218. Coupe verticale.

Fig. 220. Cuir embouti.

Fig. 219. Pièces qui servent à ajuster le piston de la pompe.

Fig. 217. Détails de la soupape de pression.

Il y a deux parties distinctes dans la presse hydraulique : savoir : une pompe aspirante et foulante qui donne la pression , et un plateau à piston qui la reçoit pour la transmettre immédiatement aux corps que l’on veut presser.

La pompe est vue dans l’élévation en AF (hig. 221), et beaucoup plus en grand dans la coupe verticale , en AF [Fig. 218).

Le plateau à piston est vu dans l’élévation en P'P (/<%•

221), el beaucoup plus en grand dans la coupe verticale, en P (Fig. 218) ( ici le plateau P' est enlevé, il ne reste que le piston ).

La pompe donne la pression au piston P au moyen du tuyau tbu, figures 218 et 221. #

Eu levant le levier L, figure 221, on soulève le piston S de la pompe , figure 2 1 8, l’eau de la bâche B, figure 221, entre parla pomme d’arrosoir r, figure 218, soulève la soupape i et passe sous le piston S ; quand on presse sur le levier L, on fait redescendre le piston S , l’eau est refoulée, elle ferme la soupape i , gagne le conduit z, figure 218, soulève la soupape D et passe dans le tuyau tbu pour arriver dans le corps CG' de la presse , figures 2 1 8 et 221. Là elle presse fortement le piston P et le force à monter avec le plateau P', qui presse à son tour les corps qui se trouvent entre sa surface et la plate-forme EF, figure 221.

Si la section du piston S est la centième partie de la section du piston P , un effort d’un kilogramme sur le premier produira , de bas en haut sur le second , une pression de 100 kilogrammes. Or, au moyen du levier L, un homme peut aisément exercer sur le piston S un effort de 3oo kilogrammes ; ainsi le piston peut aisément être poussé avec une puissance de 3o,ooo kilogrammes.

Tel est le principe fondamental de la presse hydraulique. Nous indiquerons maintenant comment on mesure les pressions et comment on est parvenu à éviter les fuites.

Les pressions se mesurent au moyen de la soupape G, figure 218; on en voit les détails dans la figure 217. Connaissant le poids p, sa distance //au point d’appui/1, la distance xf du point par lequel le levier presse sur la soupape et enfin la section de la soupape, il est facile de calculer la pression qu’elle éprouve de la part du liquide lorsque le levier J y est soulevé.

Pour éviter les fuites,, on ajuste d’abord avec un soin particulier le piston S ; les pièces qui servent à cet usage

sont vues en grand dans la figure 219; c’est la même dis-* position que dans la pompe de Marly, figure 1 5 ï , planche 7. Mais la principale difficulté se trouvait au piston P; c’est Bramah qui l’a résolue par l’heureuse invention du cuir embouti dont on voit une coupe dans la figure 220. Ce cuir est disposé en mm', figure 218 , dans un espace annulaire, pratiqué à cet effet dans le corps CG' de la presse; il est facile de voir par sa forme et sa disposition qu’il ferme d’autant mieux que la pression est plus forte : car l’effet de la pression est de le pousser en même temps contre le piston P, qu’il embrasse étroitement , et contre les parois de l’espace annulaire.

La vis K sert b la dépression-, lorsqu’on la détourne, le liquide revient du corps delà presse par le tube ubt et s’échappe par l’ouverture v.

i5o. Bélier hydraulique. — Cette machine , qui fut découverte en 1797, par Mongolfier, l’inventeur des aérostats , n’est pas moins remarquable par le principe nouveau sur lequel elle repose , que par les nombreux avantages qu’elle peut offrir. Nous essayerons d’abord de faire comprendre le principe de mécanique d’où elle tire sa force motrice. Un corps quelconque , solide ou fluide , étant animé d’une certaine vitesse , imaginons que l’on arrête quelquesunes de ses parties ; h l’instant toutes les autres , qui ne sont pas directement arrêtées , vont exercer sur celles-ci des efforts différens : celles qui sont en avant tendront à les entraîner après elles ou à s’en séparer; celles qui sont en arrière , voulant aussi continuer leur route , se précipiteront en vertu de leur vitesse acquise, et se presseront les’ unes sur les autres en même temps qu’elles presseront les parties immobiles. Une flèche , par exemple , étant animée d’un mouvement rapide , si on l’arrêtait tout à coup par le milieu , la partie antérieure , tendant à entraîner la partie arrêtée , éprouverait une traction dans toute sa longueur , et cet effort pourrait la rompre si la vitesse était assez