VITESSE

PAE SICONDI

en mètres.

vrrEssE

PAE BBOAl

en kilométra.

Ainsi les ouragans les plus violents sembleraient correspondre à une différence de pression d'environ 1 centimètre de mercurei et il suflirait d'une différence de 1 ou 2 millimètres pour pro* duire des vents déjà très-forts.

116. On doit à M. Combes un anémomètre qui est aujourd'hui généralement adopté pour mesurer la vitesse du vent ou

CHAP. IX. -r* MOUVEMENT DES GAZ. i77

cdle des courants d'air des mines. Il est représenté sur une édielle de moitié grandem* dans la figure 17 (Pl. 11). C'est un petit moulinet à quatre ailes inclinées, dont Taxe a porte une vis sans fin, qui fait mouvoir la roue r, et à chaque tour de celle-ci la roue r saute d'une dent. Au moyen de la tige tj 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 d^gc 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 faire 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 1 * ; alors en le substituant dans une équation de la forme

qui résulte de la graduation de l'instrument, on en déduit la vitesse if du courant , exprimée en mètres et rappoitée à 1" (^/m. Jes Minesy t. XIII, 1838).

L'anémomètre de M. Combes paraît donner avec ime grande approximation 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 Ton pourrait peut-être, pour celles-ci, faire un appareil moins délicat, qui commencerait seulement à marquer les vitesses quand elles atteignent 3 ou 4 mètres.

117. La formule de Beniouilli ne s'applique, connue nous l'avons dit, que pour des orifices de petites dimensions, par rapport au réservoir, percés en minces parois , ou munis d'ajutages assez courts. Nous ajouterons de plus qu'elle est restreinte au cas où la différence des pressions ne s'élève pas à plus de 10 centimètres de mercure. Quand les gaz s'écoulent par de longs tuyaux, 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. iî

178 LIYRE PREMIER. — PESANTEUR.

est peu probable que Ton arrive dans ce cas à des expressUms générales. C'est du moins ce que semble indiquer un travail remarquable qui a été fait sur ce sujet par MM. Barré de Saint- Venant et Wantzel {Journal de Vécole Polytechnique, t. XVI, 1839). Il résulte, en effet, des expériences faites avec beaucoup de soin par ces deux habiles observateurs, que de Tair pris à la pression ordinaire 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'éicve seulement à 1 Ô8 mètres si l'orifice est en mince paroi, à 178 mètres s'il est évasé en cmiont^ et à 192 mètres s'il est évasé en amont et en aval. Ces vitesses étaient , comme nous l'avons emarqué plus haut, les vitesses réduites.

Ces résultats font voir que la formule de Bemouilli n'est plus applicable quand la différence des pressions s'élève seulement 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 Saint- Venant et Wantzel indiquent tout au plus une centaine de mètres pour les mêmes pressions.

n est fort à souhaiter que ces expériences soient reprises pour être appliquées à d'autres gaz, comme l'hydrogène, et à d'autres pressions, comme celle des fusils à vent; car il paraît bien impossible qu'un fluide donne à un projectile une vitesse supérieure à celle qu'il possède lui-même ; et il paraît que, dans les fusils à vent ordinaires, la vitesse des projectiles peut dépasser 300 mè-^ très.

La vitesse réelle des molécules serait donc incomparablement plus grande que la vitesse réduite ; mais la Uaison qui existe entre elles resterait à déterminer , car il ne paraît pas qu'elle soit représentée fidèlement par la théorie ingénieuse et remarquable à la. quelle Navier avait été conduit ( voy. Mém. de VAcad. des sciences , 1 830 , et le travail cité plus haut de MM. de Saint- Venant et Wantzel).

118. Machines souffluites. — On emploie poiur les hauts fourneaux et les grands feux de forge dont nous avons parlé plus haut, des macliines soufflantes de formes très-différentes. Nous avons représenté (Pl. 7, Fig. 15) celle qui est maintenant adoptée dans les meUleures usines : ce est un cylindre de fonte

CHAF. n. — MACHINES SOUFFLANTES. 179

alésé ; /i, un piston dont la tige t passe dans une boite à étoupe d] le fond supcrieiur et le fond inférieur du cylindre portent la* téralement chacun deux soupapes, n, 1/ et a\ b. Les deux sou* papes a et a' sont les soupapes d'aspiration ; elles s'ouvrent de ddiors en dedans ; les deux soupapes b et b' sont les soupapes Jl expiration; elles s'ouvrent de dedans en dehors. Une roue hy* drauUque, ou une machine à vapeur, imprime le mouvement de va-et-vient au piston. On voit que, pendant la descente , les soupapes a et & sont seules ouvertes , la première poiu* aspirer, et la seconde pour expirer; c'est le contraire pendant Tascen^ sion. L'air expiré et comprimé est recueilli dans le tuyau gh^ pour être de là conduit au foyer.

Le soufflet d'appartement (^lo. 16) est, en quelque sorte, plus compliqué que la machine à piston; cependant, d'après ce que nous venons 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 l'air en agrandissant l'espace ; alors la pression atmosphérique l'emporte ; elle soulève la soupape /, qui n'est autre chose qu'une bande de cuir collée par un bord, et appliquée sur l'ouverture ou Vâme 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 gas pendant l*éeoalement« — n se produit, dans les grandes souffleries des forges, im phénomène remarquable qui a été décrit par Clément-Désormes [Ann. 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 l)ois ou de métal d'environ 20 centimètres de diamètre, et qu'après avoir vaincu la première résistance , on l'applique sur rouverture , il n't^st plus repoussé comme auparavant; il oscille vivement, en sVloi'Hiant ou en se rapprochant de rouverture dans des limites étroites, conmie s'il était alternativement attiré et repoussé;

l'air continue à s'échapper avec grand bruit, entre la surface du disque et celle de la paroi ; et , si alors on voulait retirer le disque, il faudrait un grand effort : quoique séparé de la paroi , il semble collé contre elle. Clément-Désormes donne de ce phénomène une explication qui semble tout à fait conforme aux principes du mouvement des fluides. La veine qui sort de Touverture 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 i celle que l'on observe dans les ajutages coniques.