EMPLOYÉS EN FRANCE, D’APRÈS LES RÉSUL- TATS DES EXPÉRIENCES

227. Les opinions ont été dans ces dernières années surtout, fort partagées" en France sur la préférence que, pour obtenir une ventilation à la fois assurée et économique, il convient d’accorder aux systèmes qui procèdent par aspiration ou à ceux qui opèrent par insufflation. En Angleterre, comme on a pu le voir par les renseignements que nous y avons recueillis récemment, et dont nous avons donné une analyse détaillée dans l’Introduction, l’on a depuis longtemps abandonné le système de l’insufflation pour les grands établissements.

Je me propose dans celte partie de mes études sur la ventilation, de discuter la question de la préférence à accorder à l’un ou à l’autre de ces systèmes, en me fondant principalement sur les résultats des expériences qui ont été faites par divers observateurs et de celles que j’ai pu moi- même faire exécuter.

Quelques considérations générales ne seront cependant pas superflues pour bien préciser la question et pour indiquer les différences essentielles dans les effets que produisent les deux systèmes.

Celui où l’on procède par refoulement, par insufflation de l’air nouveau dans les lieux que l’on veut assainir, exige nécessairement l’emploi d’appareils mécaniques, qui sont presque toujours des ventilateurs de diverses formes, et l’action seule de la chaleur n’est, en général, Considérée que comme un auxiliaire dont on néglige beaucoup trop le concours, et non comme l’agent principal de la ventilation.

Dans le système de l’aspiration, au contraire, l’action directe de la chaleur est presque toujours, pour les lieux

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habités, l’agent principal qui produit l’effet désiré; mais rien ne s’oppose à ce que, dans des circonstances données et spéciales, cette action ne soit aidée par celle d’un agent mécanique qui ne devient alors que l’auxiliaire.

Dans certains cas, cependant, l’aspiration peut être simplement produite par des moyens mécaniques, ainsi que cela se fait quand il s’agit d’enlever ou de rejeter au dehors des poussières, comme dans les tarares, # dans les appareils à nettoyer les blés et les autres graines, dans les aiguiseries où l’on appelle au dehors la poussière des meules. Il en est souvent encore de même dans certaines usines où il peut y avoir des inconvénients à allumer des foyers d’appel.

Enfin en ce qui concerne les hôpitaux et les autres lieux que l’on veut à la fois chauffer et ventiler, le mouvement des appareils mécaniques étant, sauf de très-rares exceptions, toujours communiqué par une machine à vapeur, dont le charbon, et par conséquent la chaleur, est l’agent moteur, on peut dire en général que, dans tous les cas, la ventilation est produite par la chaleur seule.

Cette distinction étant établie, il y a lieu de se poser tout d’abord cette question dont la solution nous paraît évidente, abstraction faite de toute considération .physique ou mécanique.

La chaleur étant l’agent qui produit la ventilation, convientil d’utiliser son action directe sur i’air pour obtenir l’effet désiré? Ou faut-il employer, comme intermédiaires, des organes mécaniques ou des appareils plus ou moins compliqués?

Il est clair que, s’il y a moyen d’atteindre le but proposé, de produire la ventilation demandée d’une manière régulière et complète, sans recourir à des appareils qui absorbent une portion plus ou moins grande, et souvent très-considérable, du travail moteur développé par la chaleur, la préférence ne saurait être douteuse et que dès lors le système où le mouvement de l’air est produit par l’aspiration que provoquent en certains points réchauffement de cet air et la dilatation qui

■en est la conséquence, doit être préféré à celui de l’insufflation, qui exige nécessairement des appareils mécaniques.

Mais est-il toujours et dans toutes les saisons, possible de produire une ventilation suffisante par le seul effet de l’aspiration directe due à la chaleur? C’est ce que nous apprendront bientôt les résultats nombreux et variés des expériences exécutées par plusieurs ingénieurs dans des établissements civils ou militaires.

228 Effets generaux du mouvement de Vair dans des tuyaux. — Avant d’aller plus loin, examinons directement quelques- Fig. 4o. unes des circonstances physiques qui se produisent dans l’aspiration et dans le refoulement de l’air, parce qu’elles pourront nous aider à comprendre certains résultats d’expérience en apparence assez singuliers.

Considérons un tuyau ABCD, que nous supposerons en tôle et formé de diverses parties assemblées en ab, cd , ef,... ik, et dans lequel l’air est aspiré du côté de son extrémité CD. Puisqu’il y a aspiration dans ce tuyau, il est clair que la pression est moindre à l’intérieur qu’à l’extérieur : par conséquent, par toutes les ouvertures que peuvent offrir les joints, il se fera des rentrées d’air plus ou moins grandes et le volume d’air qui passe dans la section qui suit un joint, dans celle n° 1 par exemple, se compose du volume qui est passé dans la section qui précède ce joint, augmenté du volume de l’air qui est passé par le joint, et comme la densité ne varie pas sensiblement dans la longueur du tuyau, il s’ensuit nécessairement que la vitesse va en s’accélérant depuis l’origine AB du tuyau jusqu’à son extrémité CD.

Donc aussi : 1° Tout corps, toute poussière qui aura été en-

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traîné par l’air à l’origine du tuyau, ne s’y arrêtera pas et sortira par l’autre extrémité.

2° Dans la ventilation par aspiration, le mouvement s’accélère de proche en proche, quand il n’y a pas, dans les dimensions et dans les contours des passages, des causes qui s’y opposent.

3° L’air rentrant avec une certaine force vive, il en résultera un travail moteur qui viendra en déduction de celui qui a été employé à produire l’aspiration à l’origine CD du tuyau.

C’est par ce motif que presque tous les appareils destinés à enlever, à entraîner des poussières plus ou moins lourdes procèdent par aspiration et non par insufflation.

A l’inverse, voyons ce qui se passe dans un tuyau semblable au précédent, mais dans lequel l’air serait refoulé à son origine par un moyen mécanique quelconque.

Il est d’abord évident que vers l’origine du tuyau, puisque l’air extérieur qui a traversé la section AB y est refoulé, la pression de cet air est supérieure à celle qui a lieu autour de ce tuyau : donc au passage de cet air devant un joint, ou devant un orifice, pour peu que la disposition du passage soit favorable, une certaine quantité d’air s’échappera, et par conséquent le volume d’air qui passera au delà du joint dans Je tuyau, sera inférieur à celui qui avait été refoulé en amont et au-dessus du joint, de tout le volume de l’air qui se sera échappé par ce joint : par conséquent aussi, la pression variant d’ailleurs assez peu dans le tuyau, excepté à une certaine distance de son extrémité, le volume d’air qui passera par chaque section et la vitesse dont il est animé iront sans cesse en diminuant.

Ces considérations directes ont été complètement vérifiées à l’occasion des expériences que j’ai fait exécuter sur divers ventilateurs en 1861, et qui ont été publiées dans les Annales du Conservatoire des arts et métiers (n° 6, septembre 1$61).

Donc : 1° Si la vitesse à l’entrée du tuyau n’est qu’à peu

près suffisante pour entraîner les poussières que l’on veut enlever, il arrivera souvent qu’une partie de ces poussières se déposera dans le tuyau, en quantité d’autant plus grande qu’elles se rapprocheront davantage de son extrémité de sortie.

2° Dans la ventilation- par insufflation, le mouvement se retarde de proche en proche, abstraction faite même des pertes de force vive que peuvent y occasionner les changements de section et de direction des conduites.

3° L’air sortant à l’extérieur par les joints, étant animé d’une certaine vitesse, emporte avec lui la force vive qui lui a été communiquée et dissipe ainsi en pure perte une partie du travail moteur dépensé.

Donc, en résumé, toutes choses égales d’ailleurs, la ventilation par appel doit dépenser moins de force motrice que la ventilation par insufflation, abstraction faite de la dépensé de puissance motrice occasionnée par les appareils mécaniques que ce dernier système doit nécessairement employer.

Enfin, on sait qu’il n’est, pour ainsi dire, pas possible de faire des enveloppes qui conservent l’air ou les gaz comprimés et qui ne donnent pas lieu à des pertes considérables quoique insensibles en chaque point de leur surface. Les conduites ou les réservoirs métalliques, les maçonneries le mieux faites, cimentées et enduites avec le plus de soin , laissent échapper l’air et les gaz. Il suffit, pour le reconnaître, de jeter les yeux sur le sous-sol des villes éclairées au gaz, qui circule dans des tuyaux bitumés et bien jointoyés. Les compagnies d’éclairage au gaz savent ce que ces fuites leur occasionnent de pertes. Je pourrais citer l’exemple d’un réservoir d’air en maçonnerie hydraulique avec enduit de ciment, destiné à être placé entre une puissante machine soufflante et des hauts fourneaux, et que des ingénieurs habiles, grands partisans dti système de l’insufflation, n’ont, d’après ce que vent. i. 23

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m’a dit l’un d’eux, jamais pu rendre étanche. On voit enfin tous les jours des ballons en caoutchouc remplis de gaz hydrogène carboné se désenfler en peu de temps et les exemples pourraient se multiplier à l’infini. Il y a donc plus d’une raison pour être convaincu de la difficulté d’éviter des pertes considérables d’air dans des conduites d’une grande étendue, où il est refoulé. Mais avant d’arriver à des faits analogues relatifs à la ventilation des lieux habités, il ne sera pas inutile, ni hors de propos, d’en citer un exemple authentique et bien remarquable, qui est décrit dans la Sidérotechnie d’Hassenfratz avec une naïveté qui prouve que ce physicien distingué était peu familiarisé avec les lois de la mécanique. Nous citons textuellement :