MACHINES A VAPEUR A DÉTENTE SANS CONDENSATION
567. Effet â^une machine à vapeur à détente sans condensation. L'effet théorique T'm produit dans une telle machine, par la vapeur dépensée en une seconde, est, en supposant nulle la pression derrière le piston C356),
T''^=\h + yh\og (Çj X2,3026; h' étant la pression derrière le piston, ce travail devient (355)
. ar«= ar'«-v ~ A'=vA+v/iiog (^) xîi,3026-vf V
ou
V Tolume de yapeur non détendue, dépensé par seconde;
V — volume engendré par le piston en une seconde t
V — h' trayail absorbé par h' en une seconde.
Zo
/i'=10",33â théoriquement } inâis, dans la pratifjttif; ft fcfttttfe de la résiâtahcè dé la tapetir danâ les tuyatit d'échapt:»ët»ënt et de là vitesse avec laquelle elle se dégage, A' augmente de 1/12 à l/i# d'âhiiosphère quaiid Id vitëâsë du pistofa s'écarte peu de 1 toètre par sec(1tidë et que le dlàniètte du tuyau d'échappement varie de 1/7 à 1/8 de celui du piston:
Pour avoir le travail pratique V^n dont on peut disposer sur l'arbre du volant, il faut encore affecter la Valeur de iÉ^« d'un coefficient k qui dépend deâ différente^ i^ésistauces pai^sives de là màchitie; ainsi, oit &
TABLEAU des vàUun moyennes du coêiteient k.
F<>ftt8 DÉ LA MACHINÉ:
vÂLElift iii L
De 4 à .8 chevaux.
De 40 à iO id.
Dé 80 à 50 id.
De 60 à 400 id.
488 TROISIÈME FÀETIS.
508. Calcul des dimensions dune machine à vapeur à détente sans condensation,
FcfTce de la machine, 12 chevaux.
I>ressioD absolue de la vapeur dans le cylindre avant la détente^ 6 atmosphères.
Détente au 1/3 (356).
On a
Aî=0,68, A=10,333x5=51-,67,
et
A'=10,333+ i^r^ =11,867, - =3 et log (-^ =0,477.
Remplaçant les lettres par leurs valeurs dans la formule (a) du numéro précédent, il vient
0,076 X12=VX 61,67X0,68 ^1 + 0,il77x 2,3026— ~î^ xsV
d*où Ton tire V= 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 0*,90 par seconde, on a, en représentant par d le diamètre du piston,
-j- X0-,90= 0,063, d'Où d«0-,298.
A 6 atmosphères, la densité de la vapeur étant 0,00267363 (272), le poids de vapeur dépensé en une heure est donc 2,673 63 x 0,021 x 8600=194N67.
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 refroidissement; de sorte que pour une machine
de 12 chevaux, la dépense de vapeur est 19Zi,57 H — ~— =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 Peau d'alimentation à 70 ou 80"* au
21A moyen de la vapeur qui se dégage, on en brûlera -g- =36 kilog. environ, ce qui fait 3 kilog. par forcé de cheval et par heure. Dans la prar tique ,^our des forces inférieures à 20 chevaux, la pression absolue de la vapeur dans la chaudière variant de 4 à 6 atmosphères, et la détente étant au 1/3, il faut compter sur Z\h à Ix 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 i, l'heure (307), cette surface sera, pour une machine de
MACHINES A YAPEUR A DÉTE^TE SAKS COi>DBNSATiON.
12 chevaux, — =.10'"°,7, ce qui fait -j^ = ©■•,89 environ par force
de cheval; dans la pratique, on compte ordinairement suri à 1"%25 par force de cheval.
En général, la pression absolue de la vapeur dans la chaudière varie de Zi à 5 atmosphères; lorsqu'elle est de k 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 à 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 1",50 ; pour les machines rapides puissantes destinées à faire mouvoir directement les forges ou les hélices de bateaux, cette vitesse varie de 1*,50 à 2 mètres; on Ta même portée à 2",50 dans une même machine de 100 chevaux construite au Greusot Dans une machine de 20 chevaux du système Flaud, la course du piston est 0"',25, et le nombre de coups double3 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 piston, 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 4645 prend les valeurs du tableau suivant :
HACBINE
PRESSION
DÉTK!<TB AD
5 atmosph. i
A balaDcier à ud seul cylindre, la biellf ëunt égale à 5 fois la ma- < DiTelle. .....«•.•••••
6 atmospb. (
Id. bieUe infinie.
5 almoBph.
6 atmospb.
Sans balancier, bielle = 5 manir. .
A cylindre oscil.. de M . Café , <(f . . .
6 atmospb.
490 TROISIÈU FÂftTlS.
MACHtBKS h f ÂPEUR & DÉIÈBTE ET COSDEXSATIOH.
370. Machines à âeta cylindres^ dites machines de Woolf, Il y a des machioes à détente et condensation qni n^ont qn^an cylindre à vapeur^ et d'autres qni en ont denx. Dans ces dernières , qni sont les machines de Woolf ^ la vapeur agit simnltanément à pleine pression sur le petit piston, et par détente sur le grand piston et derrière le petit En supposant nn vide parfait derrière le grand piston , Peffort théorique exercé par les pistons sur le balancier» à un instant quelconque de leur course^ est
