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VALEURS

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VALEURS

de

rapport

Moyenne...

175. Conséquences de ces résultats . — Il suit de la comparaison que nous venons de faire que les vitesses réelles d’évacuation produites par la chaleur développée par le gaz brûlé ne sont en moyenne que les 0,822 des vitesses que fournirait, dans ce cas la formule théorique qui ne tient pas compte du refroidissement de l’air.

Par conséquent pour cette cheminée, telle qu’elle était installée dans nos expériences, la formule pratique, qui donnerait les vitesses de l’air correspondantes à un excès t — T de la température de l’air sortant sur celle de l’air extérieur, serait

dans laquelle a = 0,003665 et où l’on ferait m = 0,80 et

L’on tiendrait ainsi implicitement compte des pertes de chaleur qui diminuent la vitesse théorique de 0,178 de sa valeur.

176. Volume d’air écoulé par la cheminée par mètre cube de gaz brûlé. — Les expériences précédentes nous ont permis de comparer le volume d’air écoulé par l’effet de la chaleur développée par le gaz brûlé au volume de ce gaz, et l’on trouve dans la 9e colonne du numéro (172) le nombre de mètres cubes d’air que la combustion d’un mètre cube de gaz

a fait écouler par le tuyau, en plus du volume qui y passait par l’action de la ventilation naturelle.

L’on voit, par les chiffres qui y sont consignés, que malgré une anomalie fournie par la deuxième expérience, qui a, du reste, indiqué une résistance plus grande que les autres dans le tuyau, le volume d’air écoulé par mètre cube de gaz brûlé, croît à mesure que la température dans le tuyau devient moins élevée ; ce qui justifie complètement ce que nous avons dit de l’avantage des faibles excès de température.

477. Volume d'air écoulé par unité de chaleur développée dans le tuyau. — Pour permettre de rattacher ces résultats à des expériences analogues, que nous nous proposons de faire avec d’autres combustibles que le gaz, nous avons calculé le volume d’air écoulé qui correspond au développement d’une unité de chaleur dans le tuyau. Il nous a suffi pour cela de diviser les volumes d’air correspondant à la combustion d’un mètre cube de gaz par le nombre 6000 des unités de chaleur que développe la combustion d’un mètre cube.

On a trouvé ainsi les nombres inscrits dans la dixième colonne du tableau dun° 175.11s croissent naturellement aussi à mesure que la quantité de chaleur dépensée devient moindre, et rendent manifeste l’influence des moindres différences de température sur les effets de la ventilation, en montrant que deux degrés seulement d’excès de la température intérieure sur la température ambiante au bas de la cheminée ont suffi pour produire dans ce tuyau un écoulement d’air de 1884m,G par mètre cube de gaz brûlé, ou deOm,c314 par unité de chaleur dépensée.

178. Cas d'un tuyau terminé par un ajutage conique. — La formule du n° 106, qui donne la vitesse moyenne dans le tuyau ou cheminée d’évacuation de l’air, peut être mise sous la forme

A LA CIRCULATION DE L’AIR DANS LES CHEMINÉES, ETC. 265 en désignant par K l’ensemble des tefmes

Si l’on veut en déduire la valeur de la vitesse Vi à la sortie de la cheminée par l’orifice Ai, l’on a, au moyen de la relation,

mi Ai Yi = AU

qui suppose que la température et la densité ne changent pas,

WiAi

2 ga

(t — T) H 1+aT

Cette formule montre que la vitesse de sortie par l’orifice Ai croît d’autant plus rapidement que la fraction est

plus petite.

179. Application aux expériences faites sur une cheminée en zinc , terminée par un ajutage conique allongé. — J’ai déjà fait connaître dans le numéro des annales du Conservatoire publié en avril 1861, les résultats généraux des expériences que nous avons exécutées au Conservatoire des arts et métiers, sur l’effet du rétrécissement du débouché des cheminées, et j’avais ajourné à une autre époque la discussion des résultats de ces expériences, au point de vue de la vérification des principes de la théorie.

C’est ici le lieu de reprendre cette question et d’appliquer la formule précédente, pour en comparer les résultats à ceux de l’observation. La cheminée employée était celle dont il a été déjà question aux nos 175 et suivants. Son diamètre intérieur était de 0m,2à et elle était surmontée d’un ajutage conique allongé, d’un mètre de hauteur, ayant au sommet un diamètre de 0m,10 seulement; ce qui assigne, d’après les

expériences connues, au coefficient m4 relatif à cet orifice la valeur mx = 0,90.

Cet ajutage a été successivement raccourci pour obtenir des orifices d’évacuation du diamètre de

0,n,10 0m, 1 4 0m,18 et 0m,22 ;

ce qui, en même temps, a fait varier la hauteur H de la cheminée, qui a été de

13m,00 12m,72 12m,42 et 12m,14.

Les températures ambiantes ont été observées en bas et en haut de la cheminée, et pour tenir compte implicitement de la ventilation naturelle due à la différence de température de l’air ambiant au sommet et au bas de la cheminée, nous avons introduit dans les calculs pour la température T de l’air extérieur, la valeur T= 8°, 5 qui était celle de l’air en haut de cette cheminée.

Dans le cas actuel le terme K de la formule du n° 106 a pour valeur.

K=(s-')’+Tri>

et l’on a ici

= 0,80, d’où — l) ~ 0,0625 , L=12m,57 en moyenne

D=0m,24, p = 0,0031 5 et -jj- p= 1,3198

d’où K =1,38.

On a d’ailleurs 2 # = 1 9m,62 a = 0,003665, et la formule devient pour les données des expériences

Vi =

1 + I-38(!xi)8

dans laquelle il suffira de substituer les données relatives aux différens cas, pour en déduire les valeurs de la vitesse théorique Yi , à la sortie de l’ajutage.

A l’aide delà formule ci-dessus et des données précédentes on a formé le tableau suivant.

EXPÉRIENCES FAITES AU CONSERVATOIRE DES ARTS ET MÉTIERS DE 8 FÉVRIER 1860 SUR LE RÉTRÉCISSEMENT

[du débouché des cheminées.