VALEUR DB A
De 4 i 8 cheraui.
De 40 à 90 id.
De 30 à 50 id.
De 60 à 400 id.
488 T&OlSliOiB PARTIE.
368. Calcul des dimensions Sune machine à vapeur à détente sans condensation.
Force de la machine, 12 chevaux.
l^ressioD absolue de la vapeur dans le cylindre avant la détente , 5 atmosphères.
Détente au i/3 (366).
On a
et
A'=10,333+^^^=iM67. j-=3 et log (i) =0,477.
Rettiplaçant les lettres par leurs valeurs dans la formule (a) du numéro précédent, il vient
0,076xi2=Vx61,67x0,58 ^1 + 0,477x2,3026—^^ xsV
â*où Ton tire Y =0,021 de mètre cube.
Le volume de vapeur après la détente est alors 0*,021 x 3= 0*^,063.
Supposant la vitesse du piston égale à O^OO par seconde, on a, en représentant par d le diamètre du piston,
2L x0-,90= 0,063, d'où d«0-,298.
A 5 atmosphères, la densité de la vapeur étant 0,00257363 (272), le poids de vapeur dépensé en une heure est donc 2,573 63 x 0,021 x 3600 = 19ûS67.
On augmente encore cette dépense de 1/10 pour tenir compte des pertes de vapeur qui ont lieu dans les tiroirs, entre les fonds du cylindre et le piston , et par le refh>idissement; de sorte que pour une machine
de 12 chevaux, la dépense de vapeur est 10à,57 + ^,'^ =214 kilog.;
ce qui fait 17,83 kilog. par force de cheval et par heure.
Supposant qu'un kilog. de houille produit 6 kilog. de vapeur (308),
comme cela a lieu quand on chauffe Teau d'alimentation à 70 ou 80* au
moyen de la vapeur qui se dégage, on en brûlera --^ =36 kilog. en-
viron, ce qui fait 3 kilog. par force de cheval et par heure. Dans la pratique, pour des forces inférieures à 20 chevaux, la pression absolue de la vapeur dans la chaudière variant de 4 à 5 atmosphères, et la détente étant au 1/3, il faut compter sur 3*^,5 à 4 kilog. de houille et quelquefois plus, par force de cheval et par heure; cette consommation est moindre pour des machines plus puissantes.
Chaque mètre carré de la surface de chauffe produisant 20 kilog. de vapeur à l'heure (307), cette surface sera, pour une machine de
«▲CHINES A VAPBQR A O&TSNTS SAKS CONDENSATION,
12 chevaux, — =10««,7, ce qui fait -~ = 0"«,89 environ par force
de cheval; dans la pratique, on compte ordinairement sur 1 à in%26 par force de cheval.
En général, la pression absolue de la vapeur dans la chaudière varie de /i à 5 atmosphères; lorsqu'elle est de h atmosphères, la détente est au 1/2, et lorsqu'elle est de 5 atmosphères, la détente est au 1/3. M. Gavé a porté la pression dans la chaudière jusqu'à 7 atmosphères pour des machines de bateau; en Amérique» cette pression varie de 9 h 11 atmosphères et on détend au 1/3.
Il y a des machines à détente fixe et des machines à détente variable,
Les cylindres de ces machines n*ont pas d'enveloppe.
La vitesse du piston varie ordinairement entre 1 mètre et If ,50 ; pour les machines rapides puissantes destinées à ftdre mouvoir directement les forges ou les hélices de bateaux, cette vitesse varie de 1*,50 à 2 mètres; on Ta môme portée à 2",60 dans une même machine de 100 ch^ vaux construite au Creuset. Dans une machine de 20 chevaux du système Flaud, la course du piston est 0",25, et le nombre de coups doubles est de 250 par minute, ce qui correspond à une vitesse de 2",08 par seconde.
La section des lumières d'entrée est le 1/17 environ de celle du pis-* ton, et celle des lumières de sortie , le 1/11.
569. Volant. Le volant se calcule à l'aide de la formule du n** 360, dans laquelle faisant A; =32, le coefficient numérique /É645 prend les valeurs du tableau suivant :
DÉTEIITB AU
A balancier à an seul cylindre, la] biellA éunl égaie à 5 fois Ja manivelle
Id. blcUe infinie.
'Sani balancier, bielle =5 roanir.
A ej liodre oicU. de M . Garé , id. .
5 aimosph.
6 atmospb.
5 atmospb.
6 atmospb.
6 atmospb.
490 TAOISIÈMB PAllTUI.
MAGHDiBS k VAPBUR k D&TENTE ET CONDENSATION.
370. Machines à deux cylindres^ dites machines de Woolf, Il y a des machines à détente et condensation qui n*ont qu'nn cylindre à vapeur, et d'autres qui en ont deux. Dans ces dernières , qui sont les machines de Woolf, la vapeur agit simultanément à pleine pression sur le petit piston, et par détente sur le grand piston et derrière le petit. En supposant un vide parfait derrière le grand piston , TefiTort théorique exercé par les pistons sur le balancier, à un instant quelconque de leur course, est
p effort (fiôorique exercé ptr Ie« tiges des t^lstoas sur le bAlanciêr eu imités de 4000 kUog.;
9 surface du petit piston en mètres carrés ;
h preision exercée par la vapeur non dilatée, sur le petit piston, en mètres do hauteur d'eau :
S surface du grand piston en mètres carrés ;
c eapaclié du peUt eylindre molus le tolome dii pistoii , en mètreS dabes ;
d distance des pistons aux extrémités deft c|Uadret qu'ils TieaiMnK d« quitter, en mètres.
Le premier terme êh de la valeur de P est la pression transmise par la vapeur non
dilatée. Le volume de la vapeur non dilatée étant c, et le volume qu'elle occupe
quand les pistons ont parcouru l'espace d étant c-\-d{S — s), saYorce élastique est
hc hc (366), et la pression qu'elle transmet au balancier, (S — a) ,
Supposant, dans la formule précédente, que Ton a S = 5j, ce qui revient à une machine à un cylindre dont la détente est au 1/5, on trouve, pour une valeur quelconque de A, que les valeurs relatives de P, au commencement, au milieu et à la fin de la course des pistons , sont respectivement 20 , 9,33 et 7,2. Ainsi « du commencement à la fin de la course des pistons, les efforts sur le balancier varient dans le rapport de 20 à 7,2 ou de 2,78 à 1 ; au lieu que dans une machine à un seul cylindre, détendant au 1/5, ces efforts varient dans le rapport de 5 à 1.
Dans les machines à un cylindre, le changement d'effort de la vapeur sur le balancier étant plus brusque qun dans celles à deux cylin* dres . il a moins d'influence sur la marche du volant, dont le poids n'a pas besoin d'être beaucoup plus fort que pour une machine à deux cylindres de môme force ; de sorte que, par un petit excès de poids donné au volant, on obtient une marche aussi régulière avec une machine à un cylindre qu'avec une machine à deux, on supprime un cylindre, et
VACHmSS ▲ VAPBUft A DfiTBNTB ST CONDENSATION.
on shnpliile les tiroirs et tout le mécaoisme, tout en augmentant l'effet de la vapeur.
371. Effet d'une Tnachine à vapeur à détente et condensatioru Que la machine soit à un ou à deux cylindres , l'expression du travail moteur dont on peut disposer sur Tarbre du volant est la même que pour les machines à détente sans condensation (367) ; ainsi , on a
T« = VAA(i+log Qx2,3026-|' X j).
Les rnèmefl lettres ont les mômes signiëcalioas qu'tux nos 356 et 367. — exprime, pour une mtchine i deux cylindres, le rapport de la ctpacitè du grand cylindre à celle du peUt.
h\ qui est la pression derrière le piston pour une machine à un cy-lindre, et derrière le grand piston pour une machine à deux cylindres , varie de 1/7 à 1/9 d'atmosphère pour une température de /iO** dans le condenseur, une vitesse de piston de 1 mètre par seconde et une très« grande section pour le tuyau allant du cylindre au condenseur (363).
TABLE JU des valeurs du cœfficietU k pour une machine à un cylindre.
