‹ Élémens de physique expérimentale et de météorologie. [With] PlanchesChapitre 55 sur 232 · CHAP. IX. — MOUVEMENT DES GAZ. I · texte numérisé non relu

CHAP. IX. — MOUVEMENT DES GAZ. I

celle des courants d'air des mines. Il est représenté sur une échelle de moitié grandeur dans la figure 17 (Pl. 11). C'est uu petit moulinet à quatre ailes inclinées, dont Taxe a porte une Yis sans fin, qui fait mouvoir la roue r, et à chaque tour de cellc-d la roue r saute d'une dent. Au moyen de la tige f, on dispose l'appareil de manière que son axe soit dans la direction du courant; à un instant donné on tire l'un des cordons c qui dégage la détente rf; aussitôt les ailes tournent, et en quelques secondes elles prennent toute leur vitesse. Après 2 ou 3 minutes, on tire l'autre cordon c', pour fiiire marcher la détente en sens contraire et arrêter le mouvement. On connaît ainsi le nombre des secondes pendant lequel l'appareil a marché , et le nombre des tours qu'il a faits , puisque ce nombre se lit sur les roues r et r'. En divisant le second de ces nombres par le premier, on obtient le nombre n des révolutions en l''; alors en le substituant dans une équation de la forme

qui Tvsulte de la graduation de l'instrument, on en déduit la vitesse i^ du courant, exprimée en mètres et rappoitée à 1" (j4nn. des Mines ^ t. XIII, 1838).

Laoémomètre de M. Combes parait donner avec une grande qjproximation les vitesses comprises enti*e un demi-mètre et 5 ou 6 mètres, peut-être même 10 mètres. La formule ne serait sans doute pas la même s'il s'agissait de grandes vitesses; mais 1 on pourrait peut-être, pour celles-ci, faire un appareil moins délicat, qui conunencerait seulement à marquer les vitesses quand eOes atteignent 3 ou 4 mètres.

117. L^ formule de Bemouilli ne s'applique, comme nous ravons dît, que pour des orifices de petites dimensions, par rapport au réservoir, percés en minces parois , ou munis d'ajutages courts. Nous ajouterons de plus qu'elle est restreinte au où la différence des pressions ne s'élève pas à plus de 10 centimètres de mercure. Quand les gaz s'écoulent par de longs tnjraux, il faut employer d'autres formules beaucoup plus compliquées, dans lesquelles entrent les longueurs et les diamètres des conduites. Quand les différences de pression deviennent considérables, même pour des orifices en mince paroi et de petites dimensions, il faut aussi recourir à d'autres formules, et il I. 1«

est peu |>rcd>able que I'od amve dans ce cas à des expressions générales. C'est du moins ce <{ue semble indiquer un tmvail remarquable qui a été fait sur ce sujet par MM. Bairé de Saint- Venant et Wantiel {Journal de l'école Polytechnique ^ t. XVI, 1839). n résulte, en efFct, des expériences faites aTec beaucoup de soin par ces deux habiles observateurs, que de l'air pris à la pres^on cffdinaiie et rentrant dans le vide , n'a pas plus de vitesse que s'il rentre dans un réservoir où il y a une pression comprise entre 0 et 30 centimètres de mercure. Il semble donc qu'il y ait, du moins pour ce cas, une vitesse maximum , et elle s'élève seulement à ) 58 mètres si l'orifice est en mince paroi, à 178 mètres s'il est évasé en autant, et à 192 mètres s'il est évasé en o/nont et £n â<^/. Ces vitesses étaient, comme nous l'avous remarqué plus Itaut, les vitesses réduites.

Ces résultats font voir que la formule de Bemouilli n'est plus applicable quand la différence des pressions s'élève seulemrat à 10 ou 12 centimètres de mercure, puisqu'elle donne alors des vitesses de 130 à 150 mètres, tandis que les expériences de MM. de Sain^ Venant et Wantzel indiquent tout au plus une cmtaine de mètres pour les mêmes pressions.

Il est fort k souhaiter que ces expériences soient reprûes pour être appliquées à d'autres gaz, comme l'hydrogène, et à d'aubes pressons, comme celle des fusils à vent; car il paraît bien iiapossible qu'un fiuide donne i un projectile une vitesse supérieure à celle qu'il possède lui-même; et il paraît que, dans les fuiib k vent ordinaires, la viteue des projectiles peut dépasser 300 mè>

GHAP. DL. — • MACHINES SOUFFLANTES. i79

alésé; Pj un piston dont la tige t passe dans une botte à étoupe dj le fond supérieur et le fond inférieur du cylindre portent latéralement chacun deux soupapes , a, &' et a', b. Les deux soupapes a et a' sont les soupapes d'aspircUioji ; elles s'ouvi^ent de dehors en dedans ; les deux soupapes b et V sont les soupapes d'tjrpiration; elles s'ouTrent de dedans en dehors. Une roue hjdrautique, ou une machine à Tapeur^ imprime le mouvement de Taret-Tieut au piston. On Toit que, pendant la descente , ]es soupapes a et i sont seules ouTcrtes i la première pour aspirer, et la seconde pour expirer; c'est le contraire pendant Tascenson. L'air expiré et comprimé est recueilli dans le tuyau gh^ pour être de là conduit au foyer.

Le soufflet d'appartement (Fig. 16) est, en quelque sorte, plus compliqué que la machine à piston; cependant, d'après ce que nous Tenons de dire , on peut aisément se rendre compte de ses effets : quand on écarte les deux ailes m et m\ on diminue la pression de Tair en agrandissant l'espace ; alors la pression atmosphérique l'emporte ; elle soulève la soupape /, qui n'est autre dioêe qu'une bande de cuir collée par un bord, et appliquée sur rooTcrture ou Y âme du soufflet; en même temps la soupape s reste fermée par l'effet de la pression de l'air contenu dans le deuxième compartiment qui communique avec la douille d. Au contraire, quand on rapproche les ailes l'air se comprime, ferme la soupape s\ et ouvre la soupape s pour passer dans le deuxième compartiment, et de là s'écouler.

Le soufflet de maréchal n'est autre chose qu'un grand soufflet d'appartement.

119. Des pressions latérales des gaz pendant l*éeoalenient. — D se produit, dans les grandes souffleries des forges, un phénomène remarquable qui a été décrit par Clément-Désormes {Jnn. de Chim. et de Phys.^ t. XXXVI, p. 69). Une ouverture de 5 ou 6 centimètres de diamètre étant faite dans la paroi plane d'un réservoir d'air comprimé , l'air s'échappe avec une grande violence ; mais, si on en approche un disque de bois ou de métal d'environ 20 centimètres de diamètre, et qu'après avoir vaincu la première résistance , on l'appUque sur l'ouverture , il n'est plus repoussé comme auparavant; il oscille vivement, en ('éloignant ou en se rapprochant de l'ouverture dans des limites étroites, comme s'il était alternativement attiré et repoussé;

180 uvue premier. — pesanteur.

l'air continue à s'échapper avec grand bruit, entre la surface du disijue et celle de la paroi ; et , si alors on voulait retirer le di^ que, il faudrait un grand effort : quoique séparé de la paroi , il semble coUé contre elle. Glément-Désonnes donne de ce phénomène une explication qui semble tout à &it conforme aux principes du mouvement des fluides. La veine qui sort de l'ouverture doit s'épanouir en lame très-mince pour passer entre le disque et la paroi (Fig. 23) ; son épaisseur restant la même, elle doit s'élargir à mesure qu'elle approche de la circonférence du disque ; ainsi elle se trouve dans le même cas que la veine fluide qui doit remplir un cône dont les sections deviennent toujours croissantes; de là une espèce de succion toute pareille aussi â celle que l'on observe dans les ajutages coniques.

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