I)\MAMIE

stants , à peu près égale au poids que les corps âoraieiit à supporter, si l'on supprimait tout à coup.Fair atmosphérique , et qu'on le remplaçât par une colonae d'eau de 10 j mètres d'élévation.. .

Lorsqu'un corps de pompe est plongé par le bas dans un fluide, en supposant pour plus de simplicité , qu'au commencement le pistou touche à la surface de oe fluide, voyons ce qui se passe lorsqu'on élève ce pistou par un efiFort exercé sur sa tige.

Si le fluide restait ei^ repos, il.se formerait un vide parfait entre le piston et ce fluide ; ainsi , dans la capacité du cylindre, aucune pression ne s'exercerait plus sur cette partie du fluide. Mais là partie qui se trouve en dehors du cylindre est soumise à toute la pression de l'atmosphère* D'après les lois de l'équilibre que nous avons précédemment expliquées , il faut donc que le fluide s'élève graduellement dans le^cylindre, jusqu'à ce qu'il s'y trouve i une* hauteur équivalente à la pression de l'atmosphère. Supposons , par exemple , qu'il s'agisse d'élever de l'eau ; si j'observe avec un baromètre à colonne d'eau la liauteur de cette colonne , au moment où je fais jouer ma pompe , l'eau qui s'élèvera dans le cylindre ne se mettra d'elle-même en équilibre avec la pression de l'atmosphère , qu'en s'élevant à une hauteur égale à cette colonne d'eau, c'est-à-dire, à peu près à lo 7 mètres. Si, an lieu d'avoir de l'eau à pomper, j'avais un fluide plus léger, de l'huile , par exemple , cette huile , pour se mettre en équilibre avec la pression extérieure de l'atmosphère devrait s'élever plus haut. Elle monterait à toute la hautenr d'une colonne de la même huile , dans un baromètre observé au même instant.

Si j'eihployais la pompe pour élever un fluide qui fut an contraire beaucoup plus pesant que l'eau, comme est k

DIXIÈME LEÇON. 3l3

mereurt^ par exemple, ce mercure •* élèverait beâaconp moins haut dans le cjliadre. L'élévation de la colonne de ce fluide métalliqQe n'irait guère qu'à 76 centimètres . si je me plaçais à la hautenr du nivean de la mer , par une température pareille à celle de la glace fondante.

D'après ces explications on ^voit qu'en faisant monter le piston , le fluide en- suit le mouvement jusqu'à une certaine limite , qui dépend de la pesanteur spécifique du fluide. Mais , au delà de cette limite , quelle que soit la hauteur à laquelle s^ élève le piston , le liquide ne monte plas àsa suite ; il reste stationnaire. Telle est donc la limite de l'effet qu'on peut attendre du jeu de la pompe qni n'agit que par aspiration , et qu'on appelle simplement pompe aspirante.

On a connu dnrant des siècles , l'usage de la 'pompe aspirante 9 sans pénétrer la vraie cause de ses effets. On supposait bizarrement que la nature avait horreur du videt C'était doue pour fuir ce vide que les fluides s'élevaient dans le corps de pompe , quand on faisait monter le piston ; maâs comment la nature n'avait-elle horreur du vide , que quand ce vide n'avait pas plus de i o -^ mètres de hauteur pMir les pompes à eau? Gomment cette horreur cessaitelle au delà de 10 j mètres? Comment la nature n'avait-elle horreur du vide que quand ce vide n'avait pas plus de 76 centimètres ^ lorsqu'il s'agissait des pompes à mercfh'c ? £t comment cette horreur cessait -elle alors , au delà de 76 centimètres? Telles étaient, cependant, les absurdités de l'ancîeune j^ysique , et l'état d'enfance où se trouvait Cette partie de la méchanique. On ne savait pas même que l'anr atmosphérique eÂt une pesanteur qui l'attirait vers le centre de la terre, avec la même énergie que la pesanteur du fer et du plomb fait graviter ces corps si lourds. Aujourd'hui , non-seulement , on sait que l'air est un T. III. — DrwAM. 4o

3l4 DINAMIE.

corps pesant ; mais la connaissance de son poids est Tobjet d'une observation populaire et de tous les moments : les personnes les moins instruites connaissent Tinstrument qui sert à donner la mesure de ce poids , et l'on j rapporte , maintenant , une foule de phénomènes relatifs à l'intempérie des jours et des saisons.

Depuis quelques années , on a fait plus encore , on a pris la pression qu'exerce l'atmosphère pour unité de mesure des grandes pressions exercées dans les machines à vapeur; et comme nous l'avons déjà dit, on a compté ces pressions par i , 2 , 5 , 4 » ^tc. atmosphères. Le manoeuvre qui soigne le feu d'une machine à haute pression , le fretteur qui en ote les saletés , savent à combien d'atmosphères s'élève la pression de leur machine, et les plus grands philosophes , il y a trois siècles , n'avaient pas même une idée nette sur la pression d'une seule atmosphère. Yoilà comment, par le progrès des sciences, les lumières passent des classes les plus élevées vers les classes inférieures de la société. Les nations en masse agrandissent leurs connaissances : les moyens de l'homme sont accrus avec son savoir ; et l'instruction , rendue siraultanéaient plus profonde «t plus générale, répand sans cesse de nouveanx bienfaits sur letat social.

Yoici quelques détails d'exécution sur les pompes aspirantes. ^

PI. V, fîg. 6, au lieu de n'employer qu'un cylindre ayant partout la même grosseur , on trouve économique de diminuer le diamètre de la partie inférieure AA du cylindre dans laquelle ne doit pas jouer le piston. Cette partie plus étroite est appelée le tuyau d aspiratioti, la partie supérieure BB , plus large , et dans laquelle joue le piston , est le corps de pompe proprement dit.

Le tuyau d'aspiration est évasé par le bas en E , pour I '

DIXJÈMK LEÇON. 3l5

donner à l'eaa extérieure une entrée plus facile. On a soin de clore cette entrée par une plaque percée d*un grand nombre de trous ou par un grillage , afin d'empêcher que les ordures ou les corps solides contenus dans l'eau du réservoir, ne s'élèvent dans le tuyau d'aspiration et n'obstruent les soupapes SS. Les deux cylindres sont ajustés par deux bourrelets GC , accoUés et serrés avec des vis et des écrous , et séparés par un corps compressible , tel qae du cuir, pour boucher exactement les petits interstices qui pourraient se trouver entre les parties solides des deux collets. *

Une soupape S est ajustée , dans une cloison plane , à la hauteur de la jonction du 'corps de pompe avec le tuyau d'aspiration. Le piston P est entouré d'une bande de cuir pour s'appliquer le plus exactement possible et avec moins de frottement, contre le corps de pompe , que si le pistou était simplemement en bois. Dans quelques pompes on fait usage de pistons en cuivre.

. L'ouverture pratiquée dans l'intérieur du piston est nécessairement moins large que ce piston n'est gros. Par conséquent, le diamètre de cette ouverture est nécessairement moindre que celui du corps de pompe. Mais , quand la soupape se soulève , comme elle n'est jamais soulevée qu'à moitié, la capacité de l'ouverture est encore rétrécie. Ainsi la colonne d'eau qui traverse le piston est nécessairement plus petite que celle du corps de pompe. . On peut donc donner au tuyau d'aspiration un diamètre sensiblement moins grand qu'au corps de pompe , Sans que pour cela l'eau aspirée soit forcée d'accélérer sa vitesse en traversant le piston.

Faisons à présent jouer la machine. Supposons d'abord que le piston soit à son point le plus bas et en repos. Skiera les soupapes sont fermées par l'oEfet de leur poids^.

3l6 OYNAMI8.

Tironi de bas en haat la tige du pisCon pour élef er ce piston , aussitôt l'eau B*élève dans le tnjau d'aspiration. 3i ce tuyau est déjà plein d'air, l'eau t'éièye de manière à forcer cet air à n'occuper toujours qu'un même espace pour n'exercer qu'une presaion égale à celle qu'il exerçait auparavant et qui faisait équilibre à la pression extérieurede l'atmosphère. Faisons descendre le piston. Aussitôt l'air renfermé sons ce piston dans le corps de pompe, t'échappe à travers le piston dont il soiUève la soupape. On se débarrasse de la sorte d'une quantité d'air égale à la hauteur de la course du piston.

En faisant de nouveau monter et descendre le piston^ l'on élèvera successivement la colonne d'eau et Ton diminuera la quantité d'air contenue dans le tuyau d'aspiration et dans la partie inférieure du corpDs de pompe. Aussi* tôt que l'air contenu dans ces capacités est expulsé, l'eaa | traverse le piston , dont il soulève les soupapes.

La pompe aspirante que nous venons de décrire a de» défauts qu'il importe de signaler. Il est difficile que la jonction des tuyau|; soit tellement exacte que Tair extérieur n'y pénètre pas lors de Taspiration. Quand le cuir du piston n'est pas complètement humecté , il n'adhère plus au corps de pompe , et l'air qui passe de la partie supérieure à la partie inférieure du corps de pompe , empêche l'aspiration de se produire. Cet inconvénient devient grave lorsque les pompes ne jouent pas fréquemment et que les cuirs se dessèchent par l'effet des grandes chaleurs. Il est nécessaire alors , avant de faire usage de la pompe^ de verser une certaine quantité d'eau sur le piston f pour que cette eau pénètre tous les cuirs et les fasse gonfler»

Lors du jeu de la pompe , Teau aspirée s'élève avec ane vitesse due à la pression de l'atmosphère. Si la vitesse au piston surpassait la vitesoc du fluide , il se formerait on

DIXIÈME LEÇOH. 3lJ

vide entre le finide et le piston. A chaque aspiration , ce ?îde angipenterait; il deviendrait si grand à la fin , que le piston y lors de sa descente y. n'arriverait plus même à la colonne d*eaa. Ainsi , pour vouloir pomper avec trop de rapidité , Ton finirait par lie pomper aucune eau.

Jasqu'ici nous avons supposé que le corps de pompe et ietujan d'aspiration fussent verticauiL. S'ils étaient incliaéSy il faudrait toujours , dans le calcul des pressions et dans l'aspiration de l'eau, compter les hauteurs verticalement; mais la durée de Tascension de Teau et des manœuvres de la pompe y augmenterait à mesure que le tuyau «i'aspiration et le corps de pompe seraient plus inclinés. Les limites assez restreintes , passé lesquelles on ne peut plus élever les eaux avec la pompe aspirante , nécessitent » dans beaucoup de cas, l'emploi de la pompe foulante.

fompes foulantes. Dans le jeu de la pompe aspirante , le corps de pompe et le piston sont nécessairement audessus de la surface de l'eau qu'il s'agit d'élever. Dans la pompe foulante simple , le corps de pompe , les soupapes et le piston se trouvent au-dessous de ce niveau.

Lorsque le piston descend, l'eau passe au travers de l'ouverture et de la soupape de ce piston , pour rester de niveau >vec l'eau extérieure. Lorsque le piston remonte , cette soupape se ferme , et l'eau qui se trouve au-dessus est simplement foulée ou , comme on dit, refoulée vers le haut. Lés effets de la pompe aspirante et de la pompe foulante •ont essentiellement différents. La première ne peut pas élever l'eau plus haut que i o J mètres ; la seconde peut élever l'eau à toutes les hauteurs désirables.

Voici comment on exécute la pompe foulante simple qui Pï'ësente une ouverture dans son piston.

PI. y , fig, 7 et 8. Le piston ressemble à celui de la Pompe aspirante , excepté que sa tige est en dessous^ au lieu

3l8 DYKAMIE.

d'être en dessus. Cette tige est fixée à la traverse inférieure d'un cadre, lequel est mû par une tige verticale fixée- à sa traverse supérieure.

Au corps de pompe C Ton û\e le tuyau d'élévation B'qni est coudé , pour que la tige supérieure T se trouve à l'aplomb de l'axe du ccNrps de pompe. Ce corps de pompe et le tuyau d'aspiration sont unis avec des écrons et des vis par des collets saillants que séparent des rondelles de cuir-, comme nous l'avons décrit en parlant des pompes aspirantes. U faut que la soupape x soit fixée an haut du corps de pompe , au-dessus du piston, et non pas au-dessous y ainsi que dans la pompe aspirante.

Comme cette soupape se ferme , quand le piston descend , l'eau déjà élevée plus haut qu'elle par le refoulement, ne peut pas redescendre; tandis que chaque coup de piston en fait passer de nouvelle. La quantité élevée , à chaque coup de piston, est égale au volume représenté par une section -du corps de pompe , égale à la hauteur qne le piston parcourt à chaque coup..

Mais les filtrations , soit à travers les joints des soupapes, soit entre le corps de pompe et le piston , diminuent sensiblement ce résultat.

Les résistances au mouvement du fluide sont d'autant moins grandes que les ouvertures des soupapes sont plas grandes , comparativement au corps de pompe.

De la pompe foulante simple à piston plein , pi. V, fig. 9* Que l'on conçoive un corps de pompe C, vertical , dans lequel joue le piston plein P , mû par une tige verticale. Un tuyau recourbé MN, horizontal en M , dans la partie qui débouche dans le corps de pompe, est vertical audessus.

Une soupape S empêchera de redescendre l'eau qui doit s'élever dans le tuyau N. Une soupape x , fixée au bas do

DIXIÈME LEÇON. SlQ

corps de pompe, empêchera Teaa élevée dans ce corps de pompe, de redescendre quand le piston s'abaissera.

Les denx soupapes et le piston sont au-dessous du niveau de l'eau qu'il s'agit d'élever : i^. Quand le piston s'élève , Teau , en vertu de la pression atmosphérique extérieure , soulève la soupape x , pénètre dans le corps de pompe , ainsi que dans la partie horizontale M. Alors la soupape S, pressée par l'ean accumulée en N, et de plus par le poids de l'atmosphère, referme ; et ne permet pas à Teau élevée en N de redescendre ; a®. Lorsque le piston P redescend , la soupape X se ferme par l'effet de la pression qu'exercent simultanément l'eani élevée dans le corps de pompe et le piston qui la refoule. Cette eau , ne pouvant s'échapper par la soupape x et pressée par le piston , ouvre la soupape S et s'élève dans le tuyau N.

Ici comme dans le cas précédent , la quantité d'eau élevée par chaque coup de piston , abstraction faite de toutes les pertes dépendantes de l'exécution de la machine , est égale au volume d'une section du corps de pompe , section égale à la hauteur que le pistou parcourt à chaque coup.

Pompe aspirante et foulante , pi. V, fig. lo. Si nous prenons tout le méchanisme que nous venons de décrii^ , pour le soulever et l'établir au-dessus de la surface de l'eau à élever , en ayant soin de prolonger la partie inférieure du corps de pompe par un tuyau qui descende au-dessous de cette surface , nous aurons la pompe aspirante et foulante.

Lorsqu'on fabrique en métal , les tuyaux et les corps de pompe 9 on fait le tuyau d'aspiration , tantôt d'une seule pièce évasée par le bas , tantôt de deux pièces, dont l'inierieure est un cône tronqué. Les ajustages sont ici comme dans les descriptions précédentes.

Dans les pompes aspirantes et foulantes , il faut avoir loin de régler le jeu du piston de manière qu'en dèscen-

S^O DYNAMIE.

dant y il ne bonclie jamais tout-à-fait l'entrée da tajau d'aspiration. Car il pourrait arriver , s'il n'y avait plus d'air entre le piston et la sonpape x, que le piston , touchant cettc^ soupape , eût à surmonter, en s'élevant, le poids entier d^ la pression atmosphérique. C'est à cet effet qu'il faut rap--. porter la remarque et l'explication judicieuse de Bélidor, qu'une pompe cesse quelquefois tout à coup d^agir sans qu'on puisse en deviner la cause , et qu'on démonte plosieurs fois la machine sans y découvrir aucun défaut, ni se douter de la cause de cette peiturbation de son jeu.

Pour être parfaite , il faudrait que la pompe aspirante et foulante n'exigeât pas plus d'effort pour faire monter le piston , que pour le faire descendis. Rarement les pompes sont aussi bien balancées. C^est pourquoi l'on combine deux pompes semblables mues par un même mouvement alternatif qui fait monter un des deux pistons lorsqae l'autre descend. Cette disposition se reproduit avec avantage dans les pompes à vapeur.

PI. y , fig 1 1 . La pompe de Bélidor évite , ainsi que h précédente , l'inconvénient du vide entre le piston et la soupape d'ascension. Le tuyau d'élévation , au lieu d'être placé au bas du corps de pompe , ainsi que dans la pompe aspirante et foulante ordinaire , est uni à la partie la plus élevée du corps de pompe. Le piston est foré de manière à rétrécir le moins possible le passage de l'eau ; il est en métal, et porte deux clapets à charnières.

Le corps de pompe est couvert par une plaque de fonte , dans le milieu de laquelle se trouve un collet de même métal , à travers lequel passe la tige du piston .

Cette tige traverse plusieurs rondelles de cuir couvertes d'un anneau et pressées par des vis.

La difficulté d'ôter toute issue à l'eau par le troffde la base supérieure du cylindre , où passe la tige du pislon ,

DIXlàlIB LSÇOif. 3a l

€St un inconvénient grave qui diminne les bons effets de la pompe. Cette machine , lorsqu'elle est en jeu , jouît du grand avantage d'avoir son piston entre deux eaux; par conséquent , l'air ne peut pas s'introduire par ce piston dans le corps de pompe, ainsi qu'il arrive assez souvent dans les pompes aspirantes et foulantes ordinaires.

Pompe aspinuUt et foulanit à piston renverse. Le corps de pompe est ouvert par le bas. Le piston joue au-dessooa de tout le méchanisme. Un tuyau latéral fournit Tea^ â la pompe ; une soupape d* aspiration est fixée sur le dia^* phragme qui joint le corps de pompe avec le réservoir. Ce système est plus compliqué que celui du piston direct ; il exige qu'un châssis de fer soit adapté à la tige du piston « pour la faire aller et venir. Presque jamais , cette machine ne méritera la préférence sur celles que* nous avons déjà fait connaître.

Dans les diverses pompes décrites jusqu'ici , l'eau ne peut se dégorger par le haut du tuyau montant, que par iAtervalles , pendant un des mouvements alternatifs du piaton. V%r exemj^, les pompes aspirantes simples dégorgent leur eau -quand le piston s'élève, et l'écoulement cesse aussitôt que ce piston descend. U en est de ttéme des pompes foulantes simples , et des pompes aspirantes et foulantes dont le piston agit de bas en haut. An contraire, les pompes où le piston fait effort de haut en bas, produisent l'écoulement lorsque le piston descend. Ces alternatives sont dans beaucoup de cas un désavantage , elles ont l'inconvénient grave d'exiger une force motrice inégale, plus forte quand l'eau dégorge que quand elle cesse son mouvement.

Pour remédier à ces défauts on a trouvé trois moyens différents : le premier consiste à adapter aux pompes un récipient d'air, le second, à réunir deux corps de pompe T. III. — Dtram. il

322 DYNAMIE.

ou ÙQ plus çrand nombre h un même tuyau montant ; le troisième à faire mouvoir deux pistons dans nu même corps de pompe. Nous allons successivement examiner ces trois moyens.

Pompes à récipient d'air, pi. V. fig. la. C, corps de pompe ; R , récipient d'air , ajusté sur le corps de pompe , par le secours de vis et d'écrous ; S , soupape qui ferme l'issue de ce récipient par le corps de pompe. Le tuyau d'aspiration T, dégorge dans le corps de pompe. E, Ej tuyau d'élévation. Ces deux tuyaux , d'élévation et d'aspiration , ont chacun leur soupape qui ne permet pas à l'eau de rétrograder. Le pistou massif P refoule l'eau de bas en haat, à l'aide d'un châssis en fer.

'Expliquons le jeu de la pompe à récipient d'air. Après quelques coups de pislon l'eau remplit le tuyau d'aspiration et le corps de pompe. Alors , chaque fois qu'on élève le piston , l'eau pénètre dans le récipient ; elle y comprime l'air qu'on y tient en réserve. Une portion de l'eau introduite dans le réciprent pénètre dans le tuyau d'élévation. Aussitôt que le piston descend , la pression de l'eau fait fermer la soupape du récipient ; Tair comprimé réagit et chasse l'eau du récipient dans le tuyau. d'élévation. Ainsi, l'eau monte dans le tuyau d'élévation , et lorsque le piston monte, et lorsqu'il descend. Quand le pistou s'élève , il refoule deux fois autant d'eau qu'il en peut passer durant le même temps dans le tuyau montant ; il faut donc. que l'ouverture par où l'eau pénètre dans le récipient, soit plus grande que l'ouverture par où l'eau pénètre dans le tuyau montant.

Il existe beaucoup de cas où l'industrie a spécialement besoin d'un jeu continu dans l'action des pompes ; c'est alors qu'il est avantageux d'employer les pompes à récipient d'air. L'action de l'air, dans ces pompes , n'a pas pour

effet d'accroître la force motrice, mais seulement d*eii rendre les effets plus réguliers» Au reste , on aarait tort de croire ^ l'égalité parfaite de l'élévation de l'eau , par les pompés ù récipient d*air. Il y a des moments où l'élévation de l'eau atteint son maximum: tels sont . les moments où l'air du récipient' est le plus comprimé possible, et réagit, par conséquent , avec le plus d'énergie pour faire monter Teau.

Système de corps de pompes adaptes au même tiryau d! élévation. Dans la fig. i3 , pi. V , on voit seulement deux corps de pompe foulante M, N , ajustés , suivant le système ordinaire , au tuyau fourchu T, qu'on appelle vulgairelaent culotte*, à cause de sa ressemblance avec ce genre de ^tement. £ , tuyau d*élévation. Les deux corps de pompe soDt parallèles; un des pistons s'élève quand l'a'utre s'a« baisse. Par conséquent , il y a toujours de l'eau poussée Vers le haut et jamais elle ne cesse de dégorger par la partie supérieure du tuyau d'élévation.

Quelquefois les deux corps de pompe , au lieu d'être à oôté l'un de l'autre , sont au-dessus l'un de l'autre , et Gxés paf des tiges aux deux traverses opposées d'un châssis en fer.r

Pompe de Trevictick , pi. V, fig. i4. P| corps de pompe principal ; /7 , corps de pompe secondaire , d'un moindre diamètre. Les tiges des pistons qui jouent dans ces corps de pompe , sont réunies en qijf, par des traverses. Lé piston du grand corps de pompe est à clapet , l'autre est plein.

Quand les pistons montent, l'eau inférieure doublement aspirée s*élève, et le grand piston refoule F eau qui déjà Ta traversé. Quand les pistons descendent , il faut que toute l'eau du petit corps de pompe monte dans le grand. Par conséquent, l'eau doit monter sans cesse.

A bord des grands navires, on fait usage de. pompes à double piston, dont les détails sont représentés, pi. VI, fig. I , 2, 3 , rt, Z», c, //, c,/, g. Les fig. i-et 2 représen-

3a4 DTNAMIE.

tent rélévattoQ du corps de pompe y tq dans deux sens, qui sont à angle droit; S, fig. i y représente ce qa'on appelle la chopine, qui peut s'enlever : elle est percée, et couverte par deux soupapes demi-circulaires. P , Q , sont les deux pistons. La tige du piston inférieulr passe à travers le pistou supérieur , dans une ouverture circulaire qui emboîte exactement cette tige. Une manivelle MM , fait mouvoir un arbre A , lequel porte d'équerre une traverse T , aux deux extrémités de laquelle est ûlée , avec un boulon , l'extrémité de la tige des deux pistons. Si l'on donne un mouvement de va et vient à la manivelle , un des bras de la traverse baisse quand l'autre s'élève , et , par conséquent , un des pistons descend quand l'autre monte. Tel est le jeu de la pompe à double piston.

La fig. 3 représente une section de deux pistons ^ sur une plus grande échelle. Les ûg. a, b^ Cyd , représenteot la chopine S de la fig. i ; « , la section verticale faite par Taxe de la chopine ; 6 , la projection horizontale du dessus de la chopine ^ c, la pièce de la chopine qui porte les clapets ou soupapes; J, cette même pièce munie de deux clapets.

Les fig. ej/y g, offrent les détails d'un piston; cest la partie intermédiaire qui sert à tenir le cuir ;y est la partie supérieure du piston portant les deux clapets; g est la partie inférieure du piston.

Au-dessous du corps de pompe , tel qu il est représenté dans les fig. i et a , on adapte le tuyau d'aspiration. A mesure que l'eau s'élève elle se dégm'ge par l'ouverture circulaire O, fig. I et Q. Cette pompe exige du soin dans l'exécution , mais elle produit de grands résultats.

La fig. 6 , pi. VI, représente une pompe aspirante à piston tournant, avec un axe horizontal, qu'on doit à Bramah. Le corps de pompe est un cylindre circulaire dont Taxe est horizontal ; les deux bases du cylindre sont des plaques

métalliques vissées conitre des rebords à la circonférence du cylindre. Des rond^es en cuir sont placées entre l'assemblage des bases et des cylindres , pour empêcher tout passage de Teau ou de Tair. Le piston tournant PP' est formé de deux ailes fi&ées à Taxe et portant chacune en dessus une soupape ; S , cloison verticale destinée à isoler exactement la partie gauche de la partie droite , dans le cylindre en dessous du piston. Quand on fait alternativement monter et descendre la droite et la gauche du piston , si , par exemple , la droite P descend , la soupape de ce côté se lè^e ', du coté opposé , la soupape est fermée par la pression du fluide déjà introduit dans la partie supérieure. Le fluide qni se trouvait du .coté de P' , passe dans la partie supérieure C Lorsqù*ensnite on fait tourner le piston en sens contraire , c'est la soupape P' qui s'ouvre et la soupape P qui se ferme. L'eau élevée de la sorte monte par un tuyau vertical.

Les fig. 4 et 5 représentent l'application de la pompe précédente, comme pompe à incendie. Le piston est mis en mouvement par une double manivelle MM qu'on monte et qu'on descend. La pompe est établie dans l'une des extrémités d'un tonneau; l'autre extrémité est pleine d'eau qui sert pour alimenter la pompe. On voit un réservoir d'air R ^\é au-dessus du cylindre et servant à rendre le mouve^ ment continu. Le tonneau garni de ses manivelles est porté sur un chariot à quatre roues.

Le service ordinaire des secours portés aux incendies se fait en Angleterre avec un soin particulier. Il est confié aux compagnies d'assurance contre l'incendie. Ces compagnies possèdent des équipages de pompes portés sur des chariots et traînés par des chevaux qui sont pareillemecit au service des compagnies , ainsi que les hommes nécessai*^ res au jeu des pompes.

3^6 ^ DTRAMIE.

Les tujaux qui serrent à la conduite des ea^x dans h rues de Londres, présentent, de distance en distance , â^^ petits tuyaux verticaux qui s'élèvent jusqu'au rai du pavé ^ où ils sont fermés par un' couvercle à vis que Ton enlèv^^ à volonté. Un écrou foré qui termine un tuyau de cuir e^t vissé au besoin sur la tête du tuyau , en place du couvercle , et Teau est fournie en abondance par le tuyau de cuir ainsiplace. Tel est le moyen qu'on emploie pour porter avec rapidité , sur le lieu d'un incendie , toute l'eau nécessaire à Textinction du feu. On évite ainsi, le plus souvent , en Angleterre , le travail lent , pén&le , qui exige beauconp de personnes, et qu'on effectue le plus ordinairement- eD France avec des seaux, que l'on passe de main en Boain.

Les pompes ordinaires ,- employées par les Anglais pour éteindre les incendies , se composent de deux corps de pompe et d'un réservoir , tous trois cylindriques et fixés sur une base horizontale de forme rectangulaire. Un système de manivelle fait mouvoir un levier, dont les deux bras portent respectivement un arc de cercle , avec une doable chaîne attachée en deux points d'une tige de piston, pous faire monter et descendre alternativement les pistons qui jouent dans les deux corps de pompe.

L'eau d'alimentation fournie par le tuyau dont nous venons de parler passe dans un conduit à travers la tabla rectangulaire qui sert de support au corps de pompe et vient déboucher dans la partie inférieure de ces corps de pompe , d'où elle est refoulée dans le cylindre qui forme récipient d'air. Un tuyau vertical qui vient presque jusqu'à la- partie inférieure du cylindre, et qui, dans le haut, traverse un couvercle en calotte sphérique de ce même cylindre , se termine par un coude et prend une forme conique. On peut diriger à volonté ce cône ; l'eau refoulée par la pompe s'échappe par une ouverture au sommet du

néme cône , et s*élève aux différents points où Ton veut projeter l'eau «lestinée à l'extinction des incendies. Lors- [u'on refoule Teau élevée dans les corps de pompe , en assaut dans le réservoir, elle s'élève au-dessus de la parie inférieure du tuyau d'injection. En s'élevaot de la sorte , lie comprime l'air qui se trouve dans la partie supérieure u réservoir ; cet air étant comprimé réagit par son éla»icité et rend continu le jet d'eau de la pompe. Le système [ue nous venons de décrire est transporté sur un chariot vec une caisse ou réservoir qui , au liesoin , est rempli leau avec des seaux qu'on passe de main en main dans la )aurtie de la ville où l'on ne trouve pas à proximité des «uyaux de conduite , pareils à ceux que nous avons décrits. Les pompes à incendie des Anglais, méritent aussi d'être 'emarquées par la manière dont la force des hommes est appliquée au mouvement de la machine. Un axe horizontal >asse par le milieu du levier , dont le mouvement alternatif ^ait aller les deux pistons du corps de pompe. Pour mettre 'et arbre en mouvement , on y ajuste un encadrement dont «s deux longs côtés parallèles à cet axe servent de poignées, ^n place deux à trois hommes de chaque coté qui font brce avec leurs mains sUr ces poignées. De pins , vers les leux extrémités de l'arbre , sont fixés deux petits leviers erminés chacun- par un arc de cercle comme le levier prinipal qui sert au mouvement alternatif des pistons du corps ie pompe. A la partie supérieure de chaque arc de cercle st fixée une petite chaîne à l'extrémité de laquelle on ttache solidement un marchepied horizontal et parallèle ax poignées. Des pompiers , à cheval sur l'axe , appuient ;ars pieds sur les marcl^epieds de droite et de gauche , t portent alternativement le poids de leur corps sur un larchepied et sur l'autre; ce qui ajoute à l'effet de la lachine une force considérable. Ce moyen d'employer I force de l'homme nous piratt remarquable. Le système

328 DTNAMIK.

entier est monté lUr quatre roues bttstet , el te ttm depuis le magasin jusqu'au lieu de Fincendie , dansi bereau auquel est joint un plan incliné le long monte et des<!end l'équipage de la pompe. Un seul suffit pour traîner le tombereau.

Les pompes anglaises ont sur nos pompes ordii incendie plusieurs- avantages qu'il est bon de rem L'action des travailleurs ne tend pas à soulever altei ment tout le système d'un coté oti de l'autre , ni à la machine avec un effort qui unit à sa conservât! poids des ouvriers qui sont placés à cheval sur l'axi tribue à la stabilité du système et diminue les effc tendent à jeter la machine d'un côté ou de Ajoutons que la marche suivie par l'eau refoulés < directe, et par conséquent éprouve moins de dépei dans sa vîtesse.

Pompe à air ou machine pneumatique. Elle se com deux cylindres verticaux ayant même diamètre et leur piston qui agit par aspiration. La tige de piston est dentée; elle s'engrène dans un arc de fixé à l'extrémité d'un levier mû par une maniv ayant son point d'appui au milieu de l'espace qu les deux cylindres. Du bas de chaque cylindre ] tuyau de conduite qui vient déboucher sur un horizontal. On couvre ce plateau d'une cloche d appelée récipient ; un enduit dont on entoure le L cloche sur le plateau , intercepte tout passage en intérieur et l'air extérieur. En faisant jouer les pour aspirer l'air qui se trouve sous le récipient . minue de plus en plus la masse de cet air ; on le C'est ce qu'on appelle improprement ^â/re le i^ide. romètre placé sous le récipient montre , par la hau la colonne de mercure , la pression qu'exerce l'air moins raréûé.

ri.v. io~i.r.(,'ON.

m. DYNAMIE .

PI. n. lO^rj.KCON

^**ùtêpmr Ckarlef Ihtftn

Cnupèpar AJam ,

De la force du vent ; ventilateurs; navigation;

moulins a vent.

La force du vent fait septir son action , à chaque moment, sur presque tous les points du globe : <:ar c'est en chaque lieu le très-petit nombre des instants que ceux où Tair est parfaitement tranquille. De la moindre agitations de l'atmosphère y lorsqu'il se présente un obstacle , résulte une force qui s'exerce pour^ donner naissance à quelque phénomène naturel plus où moins prononcé , tantôt utile et tantôt nuisible aux travaux de l'industrie.

Les vents, considérés dans leur influence générale sur la nature , produisent des résultats extrêmement favorables. Us purifient chaque Ueu , des miasmes délétères que la putréfaction ou d'autres causes pourraient y avoir accumulés. Ils offrent un nouvel air vital à ceux des êtres vivants pour lesquels la respiration de cet air est indispensable.

Lhomme a profité de l'agitation presque continuelle de l'atmosphère, pour renouveler, par des ventilateurs , l'air qui croupit au fond de la

T. III. — Dynam. 42

33o DYNAMIE.

cale et dans les entre-ponts des vaisseaux. Quelques-uns de ces ventilateurs sont formés d'iin eylindre de toile , dont la partie supérieure est ouverte verticalement. On dirige l'ouverture du -côté d'où vient le vent ; l'air extérieur, pour obéir à la force qui le sollicite, descend dans le ventilateur, se répand dans la cale et dans les entreponts, d'où il chasse l'air vicié par la respiration des hommes , et par les exhalaisons d'une foule d'objets putrescibles ou susceptibles d'entrer en fermentation. Chaque fois que les dangers de la navigation ne contraignent pas de fermer toutes les ouvertures du vaisseau, telles que les écou* tilles et les sabords, on a soin de les ouvrir; ce sont autant de ventilateurs qui reçoivent de Tair frais du côté du vent, et permettent à l'air ancien et vicié de s'échapper par le côté opposé.

Depuis qu'on a mieux connu Fart de ventiler les vaisseaux , et d'y maintenir une proprêté plus constante , le nombre des maladies résultantes des navigations de long cours est considérablement diminué. Certaines maladies telles que le scorbut sont , pour ainsi dire , entièrement disparues à bord des vaisseaux.

On emploie pareillement des ventilateurs pour renouveler l'air au fond des mines et dans les prisons. L'habitation des hommes dans un endroit constamment fermé est une des causes les pli^s terribles de maladies contagieuses, les-

ONZIÈME LIBÇOIf. 33 f

quelles ne sont autres que ces fièvres de prisons , oes typhus , qui se répandent ensuite dans la société , d'une manière très-effrayante.

Dans les contrées où les lois de l'humanité sont sacrées, où Ton accorde des égards , même aux criminels , et surtout aux simples prévenus que la justice n'a pas encore convaincus de cuK pabilité , l'on emploie tous les moyens de l'art pour renouveler avec régularité l'air des prisons.

Il importe également de renouveler , par des moyens artificiels , Tair des hôpitaux : précaution rendue surtout nécessaire par l'état maladif d'un grand nombre d'individus concentrés en un seul point. Çn peut, dans la partie super rieure des fenêtres, pratiquer de petites ventouses qu'on laisse ouvertes toute la nuit , afin que les gaz délétères, plus légers que l'air atmosphérique, se dégagent par cette partie. On peut creuser dans les planchers sur lesquels les lits sont posés, de petites ouvertures qui permettent aux gaz méphitiques plus pesants que latpiosphère , de s'écouler par l'effet naturel de leur poids, et de sortir de l'édifie^.

Les jaloifide^ , qui sont composées de planchettes d'égale grandeur , également inclinées , ont l'avantage de décomposer la force du vent, de la diriger vers la partie supérieure de l'édifice , et de renouveler l'air des appartements que ces jialousies servent à fermer.

332 DYNAMIE.

11 serait à désirer qu'on employât quelquesunes des dispositions que nous venons d'indiquer, afin de renouveler l'air de l'atmosphère, dans nos théâtres , dans nos assemblées publiques et dans les salles consacrées aux fièteSi à la danse ^ et à toute espèce de plaisirs.

Le grand nombre de lumières placées dans ces appartements occasionne une consommation d'air vital si considérable , qu'il importe d'employer tous les moyens pour renouveler abondamment l'air vicié par cette combustion > et par la respiration de la foule des spectateurs. Ce renouvellement a le double avantage , d'offrir un air pur à la respiratipn de chaque personne , et de diminuer en même temps l'élévation de température : élévation que concourent à produire la combustion de tant de lumières et la respiration de tant de personnes.

Mous ne quitterons pas ce sujet ^ sans dire un mot d'un petit ventilateur qu'on adapte quelquefois au milieu d'un carreau de vitre. C'est un cercle fixe , au milieu duquel tourne une roue dont les rais également inclinés et plats , peuvent être comparés aux ailes d'un moulin. Quelle que soit la direc^on du vent, il en décompose la force dans le même sens sur chacune de ces ailettes, inclinées aussi dans le même sens , et fait tourner la roue avec une vitesse d'autant plus grande que la force même

du vent est plus considérable. Enfin ^ ce mouvement ne peut s'exécuter sans que l'air passe entre les ailettes, et s'insinue dans l'appartement. Une des applications les plus importantes par son étendue, et par la grandeur de^ résultats qui en sont les conséquences , est celle de la force du vent à la navigation. Si nous prenons un seul peuple tel que le peuple anglais, qui emploie 160.000 hommes à sa marine marchande, et 20.000 hommes à sa marine militaire , ce qui fait 180.000 marins^ sans compter une foule de pêcheurs et de petits caboteurs ; nous voyons qu'avec le secours delà force du vent, chacun de ces 180.000 hommes peut conduire i5,ooo kilogrammes; tandis que, par le secours de sa force corporelle , il ne pourrait porter au plus que 60 à 70 kilogrammes , et traîner sur une voiture que i5o à aoo kilogrammes. La différence de 70 , de 1 5o et au plus de 200 kilogrammes à 1 5.000 kilogrammes , est donc une force ajoutée à celle de l'homme par la force du vent. On trouve ainsi que la force du vent ajoute à la force de 180.000 marins, la force nécessaire pour transporter 2.664.000.000 de kilogrammes, à la distance moyenne des voyages que peut faire un navire dans une année; résultat immense et tout entier donné par la nature à la navigation d'un seul pays !

Malheureusement en France , où le commerce

334 DYNAMIE.

et la naTigation n'ont pas à beaucoup prés un développement pareil à la navigation et au commerce delà Grande-Bretagne, nous sommes loin d'avoir fait à ' la nature un emprunt de forces aussi considérable, pour l'appliquer au transport de nos produits. G'est une infériorité de richesses , qui a les conséquences les plus graves sur le bien-être et sur la puissance cora-^ parée des deux pays.

Après vous avoir donné l'idée de l'extrem* importance de cette applicatioa de la force du vent à la navigation / si je voulais vous expliquer en détail y comment cette force est appliquée aux navires de différentes formes , suivant les divers systèmes de voilure et de mâture , 11 faudrait un volume entier. Je me contenterai de vous faire comprendre comment , avet la force du vent, toujours agissant dans une même direction , le navigateur parvient par son art, à s'avancer , non-seulement en sidvant la direction naturelle du vent, mais en s'écartant à volonté de cette direction , pour faire avec elle un angle très-petit , puis de moins .en moins aigu , puis un angle droit et un angle obtus , afin de remonter ainsi contre l'origine du vent , en faisant avec la direction du vent , un angle plus grand que l'angle droit. Lorsque le navire fait l'angle le plus grand possible avec la direction naturelle du vent, et par consé-

quent, langle le plus petit possible avec la direction opposée, on dit qu'il navigue au plus près dit i^ent^ c'est-à-dire, qu'il s'approche le plus près possible de l'origine du vent.

Plaçons un navire dans une direction telle ^ que la ligne droite menée du milieu de sa pouppe au milieu de sa proue suive la direction même du vent, la proue en avant; orientons les voiles perpendiculairement à cette direction. Ces voiles , ainsi que le navire , étant symétriques par rapport au plan vertical qui va du milieu de la pouppe au milieu de la proue , il n'y a pas de raison pour que le navire se dévie vers la droite plus que vers la gauche, par rapport à la direction du vent ; par conséquent, il doit suivre cette direction même. Telle est la^narchc directe qu'on appelle i^ent arrière. Supposons , maintenant , qu'au moyen du timon, l'on fasse tourner le gouvernail dans un sens ; aussitôt le vaisseau tournera dans le sens contraire , pour prendre une route oblique , laquelle dépendra de la direction du gouvernail et de la direction des voiles. Dans tous les cas , si la force du vent agit perpendiculairement sur une voile, elle transportera dans sa direction propre , son impulsion à la mâture , et , par conséquent , au navire. Si la force du vent agit obliquement sur la voile , il faudra la décomposer en deux , l'une dans le sens de la voile , qui ne produira

336 DTNAMIE.

point d'effet, Fautre dans le sens perpendiculaire, qui produira son plein et entier efifet sur la mâture et sur le navire.

Dans la direction du plus près j la proue est plus près de l'origine du vent que la pouppè ; les voiles sont obliques, et plus obliques encore, par rapport à la direction du vent, que le navire même. Lorsque le vent vient frapper cei voiles j il se décompose ainsi que nous venons de le dire. La seule force qui agisse et qui est perpendiculaire à la voile, se décompose en deux autres : la première perpendiculaire à la largeur du navire et qui tend à pousser ce navire perpendiculairement à cette largeur, mouvement qui présente une énorme résistance et qui, pour cette cause, est très-peu sensible; la seconde , dirigée parallèlement à la lon^eur du navire , éprouve une résistance plus ou moins grande , et, par conséquent, fait avancer le navirç dans ce sens, beaucoup plus qu'il ne recule dans le sens transversal. Voilà pourquoi , malgré ce reculement qu'on appelle dérwe , le navire avance contre la direc^ tion du vent; mais il avance en obliquant. Donc, si l'on veut passer d'un point à un autre, suivant une ligne droite parallèle à la direction du vent, et en remontant contre cette direction , il faut parcourir une ligne brisée dans la première partie, éloignée suff

ût^xament de la ligne tracée suivant la <lirec«tÎQii du "irent. Quand on. est aciiyé. àl la faautttur du inUieu de G^ite derni^lignev si i on îebangf de route pour psendne une' dimotîDn'toujotm dpposée à'cCeUe du vent^imad^ dtmhn^^^apàiki^ traire > cette nouTellè- direction eoi. idbtdëeftéodrfj' duira nécessairement à la seccMÏde extDéniilt^de la ligue dont op est parti. Aîttsi> avec deuxv^cm

:}uatre, ou six lignes brisées, Ton peut aller

d'un point à un autre sur la mér, ep .na/r^gâant contre la direction du vent. * . . - t !

lia forme des voiles n'est nuMement indififil-' rente , dans la transmiésion de la force du Vétit'^ pour mouvoir le vaisseau. Si la. voile est trianghlaire , à surface» égales, son centre de gravité sera plus élevé que celui d'une voilé quarrée qui aurait même bas^. £f| effet; pour la 'VoiliB triangulaire, il sera placé au 'tiert dé la hauteur , tandis qqe , poiir la voile qudrréef; il sera placé au milieu de cette ' hiaUt^m; Toutes choses égâjieii 'd'ailleurs , ïa force du vent agît donc d'une manière plus dangereuse pour foire chavirer- le navire, dans le Ca^ <()& l'on 'fait usage de voHe^ :triangulair^s <![Uè dàn^ le cas où l'on fait usage de voiles quarrées. -

Les voiles trangulaires , employées surtbtit pour les bâtiments qui naviguent dans IslWS'*diterranée, ont le grand avadtage d'aller' Aé^ chei^ très«haut pai« leur ^ùtmnet ht ihciiiiBVi

T. m. — DrwAM. 45

338 DYllAlilB.

brise de Tent qui se fait sentir dans la bette saison, au déboûclié des nombreuses valtëes que présente aux navigateurs le territoire générale* ment montueux des côtes méditerrsmées de fEspagne , de la France , de lltalie, d« la Cône , de la Sardaigne et de la Grèce.

Mais ces voiles sont moins maniables , et comme nous l'avons fisiit remarquer, moins £aK vorables à la stabilité que les voiles quarrées. Voilà pourquoi les bâtiments de laMéditerrsmée , lorsqu'ils passent dans une mer très-dure , telle que l'Océan y quittent les voiles triangulaires et prennent des voiles quarrées.

A mesure qu'on s'est servi de plus grande liavires, on a dû multiplier sur chacun le n<>mbre des voiles , afin que leur grandeur ae fut pas trop disproportionnée à la force des hommes qui doivent les manœuvrer, non* ^ulement lorsque le temps est Êivorable , mais au milieu des tempêtes les plus terribles.

Telle est la raison principale qui a Êiit suo eessivement employer deux , trois et même quatre mâts verticaux, indépendamment d'un mât incliné placé sur la proue; et qui a lait décomposer chaque mât en deux , trois et même quatre parties indépendantes, dont chacune porte sa voile, avec des allonges ou boute^kon de droite et de gauche , qu'on peut sortir ou retirer à volonté. Indépendamment deees voiles,

OMZIÈMS I.BÇON. BSq

On en place d'autres, taiHées en forme de trûmgle ou de trapèze , entre les mâts verticaux et lé mftt incliné sur la proue, qu'on appelle beaupré.

Cest un art compliqué qui demande beaucotrp d'expérience et une grande justesse de c6up ^eeil , que celui de décider , à chaque instant , parmi toutes ces voiles, quelles sont celles qui, pour une direction donnée du vent et de la marche du navire , sont plus avantageuses à déployer; puis, suivant quelle direction il faut les fixer; et quelles sont les voiles, au contraire , qu'il importe de supprimer, soit pour continuer suivant une route donnée , soit pour dlianger de route , et pour évoluer suivant des conditions déterminées. Cet art de la manœuvre €st celui des capitaines des bâtiments de guerre et des bâtiments marchands ; il exige , des con* naissances théoriques et beaucoup de pratique.

Dans plusieurs machines , on se sert de la ré*^ sisfance que les corps éprouvent à se mouvoir dans Pair, comme d'un modérateur qui empêche que le système ne prenne une accéléraration pwnicieuse. L'exemple le plus simple qu'on puisse offrir de cette application , est le çoUmt de certains tourne*broches ; volant qui se compose âSiiie roue à la circonférence de !a^ quelle sont placées de petites plaques métalliques, dont le plan , passant par Taxe de la roue, est perpendiculaire à la direction du mouvi^

9|ifi^, 4a I ces pUqi:ie$» loi^sque la roue M m^^t^ Qj^nû' le mop^Yeipent de , la roue est très4eDt ^ .l(i.^és9«t&nGe <}u^ ceâr plaques éprouvent de 1$ vf^vX d^ l'air, e&t à peine sensible. Elle s accroît è^SiÛte par. degrés r^ides, à ipesure. que la ii^çs$ei|âç,la Toi^e ai^ginente ; et , si l'on représeip,tq les. dç'gr.és de vitesse par • . . ^ . . .

Içys «ombres i,,!i, 5,; 4;>. 5 , ;p., j^ ,r 8:,,.9|, lo; les noiftbre^ ï , iy.g^. i6., .;i5r,36, 49»; ^i. Si;,; loo,

ISfSpr^ixteront Ija réfiista^içe éprouvée. par les plaques en vertu de. l'inertie de l!air...Oi:> peut encore offrir pUisieurs autres applications de ce système. Nous|.Le$ ferons connaître. ,

Les voiles .4''up navirC; produisent un reff^ analogue au; yol^^ty; pour empêcher J(ar trop grande agitation;, de ^rfl^ et 4q fa^tgog^^ l^ rqulis ., c'est-à-d i?^ y\\^.. ffl^Quvemea J; qui s'opère suivant un axe horizontal, >dirigé de la pouppe % la proue ^^ est le. pliis^ considérable j. quand les .vpiles sont dirigées, daps .ur^/p^n pj3rp^;i4>Q(^ laireà cet axe, c'estrà-dire , daps Ip pl^^im^e du mouvement du roulis ; alori^^ €\Ue^ |:)'ofj|*i^ aucune résistance à ce.j:nouyeme|it. E^tsuitei, a i;pesure qu'on incline les voiltô , et qu'd^les prè* sentent ;Une plus grande surface à la direc^oo dp mouvement de roulis^ ces, voiles éta«t frappées par une plti^ grande masse d'air yJ^rsr que le ix>ulis a liev^ , résistent de plus en pliis> et Je. roulis diifîii^ue d'étend^ie^iCest ce qu'on

ONZIÈME LBÇON. 54*

observe ebcore plus sensibleikient , lorsc|ue les voiles étant inrientées de manière à présenter une très-grande surface dans le sens transversal , ^Ht.tout à coup amenées; comme à Tinstant où Ton jette Tancre et l'on cesse de naviguer. C'est aussi l'instant où le mal de mer, causé par les mcnivéments du navire , afFecte le plus les personnes qui ne sont pas faites à ces mou-^ vements.

Une application très-remarquable de la force 4a vent est celle des moulins a i^ent.

On bit usage de. la force du vent pour donner l'impulsion à des roues qui portent de grandes ailes 9 .et qiû caractérisent ce qu'on appelle lés iBoulixis à vent.

, U.est évident qu'un semblable système mèichanique ne peut convenir qu'à des travàùat qui n'exigent pas d'être constamment entretenus W^G : le même degré de force et de vitesse ^ et qui ipeuvent méme> sails inconvénient , soufirir une interruption de plusieurs jours , lorsque le yeiit est calme. Cet inconvénient s'oppose, mal- ;^ toute l'économie qu'on peut trouver dans ['emploi du vent, à ce qu'on s'en serve comme brce motrice ^ pour la plupart des opérations ]ies.>grandes manufactures.

Mais , on peut s'en servir avec avantage pour les opérations qui ne sont pas urgentes et qui l'ont pas besoin d'être faites avec une régularité

34^ DYNAHIS.

constante. Un autre inconvénient de la force du vent , c'est Timpossibilité d'en faire usage dans toutes les situations. Il faut que le moulin soit établi sur quelque épiinence, ou dans une plaine assez spacieuse , ou dans une vallée très-large et qui ne soit pas abritée par de hautes forêts ; a^n que le vent puisse arriver librement , de quelque direction qu'il souffle , jus<}u'aoi( ailes du moulin.

Voici les applicatipns principales qu on fait de la force du vent. On s'en sert : pour moudre les grains; pour exprimer les huiles de- certaines gratines; pour broyer l'écorce du chêne qui sert à faire du tan ; pour scier des bois; enfin , pour élever des eaux destinées aux inigâtions, ou simplement pour épuiser les eaux qui noient un territoire , et le dessécher par ce moyen.

Les moulins à vent ont été d'abord mis en

usage dans l'Orient^ et nous ont été donnés

par Cette contrée, vers l'époque des croisades.

Un décimètre cube d'air , bien purgé d'eau ,

à la température de la glace fondante, et seul

une pression donnée par une colonne de mercure

haute de 76 centimètres , pèse un gramme -^

En cherchant à mesurer par l'expérience la

force du vent, Mariotte a trouvé que, si la

vitesse est de 3""*', 898 , par seconde, il produit

une iippulsion de 1 79 grammes , (x>ntre una

surkce mobile ayant i.oSo centimètres quarrés.

Borda et Roase ont aussi fsiit des expériences i ce sujet. Les résultats de ces deux savants font ▼oir que Faction impulsive du vent est propor^ tionnelle au quarré des vitesses du vent, dans un temps donné. Il est fisicile de s'en rendre raison , puisque dans ce temps, chaque partie d'air qui est animée d'une vitesse plus considérable , se renouvelle un nombre de fois d'autant plus grand , que cette vitesse est aussi plus grande.

Les résistances que l'air éprouve contre diverses surfaces , croissent dans un plus grand rapport quç l'étendue même de ces surfaces. Ainsi, par exemple, d'après l'expérience de Borda , des surfaces quarrées dont les côtés sont irespectivement 4 et 9 , et dont les surfaces sont respectivement 1 6 et 8 1 , résistent à l'action du vent, suivant le rapport de 16 à 94 7. Ce dernier résultat nous fût voir que , toutes choses égales d'ailleurs, il est plus avantageux de naviguer avec des voiles d'une grande étendue et en petit nombre , ^qu'avec beaucoup de petites voiles présentant la même superficie.

Quand le vent agit obliquement contre les sur&ces , sa force se décompose , ainsi que nous l'avcms expliqué , et l'on ne doit compter que la partie décomposée perpendiculaireitient à la surface de la voile. La décomposition du parais lélogramroe des forces donne un résultat sensi-«

344 DYDTAMIË.

blement exacte lorsque l'on compare la force perpendiculaire du vetit avec des forces produites par une direction dii vent , qui fait avec la sur&ce de la voile un angle icompris entré 3o et 4S degrés : ainsi que Borda s'en est alsstiré dHine manière pratique. L'expérience détnontre encore que l'action du vent est plus grandis qtraild elle agit sur une surface plane que quand elle agit sur une surface dont la convexité est opposée à la direction du vent.

Il y a deux espèces de moulins à vent : dans les uns , on dresse des surfaces planes sur le contour d'une roue horizontale ; ces moulins sont , pour ce motif, appelés moulins horizon^ ^2^. Ils offrent beaucoup moins d'avantages qne les moulins où l'action du vent est appliquée i des ailes formant les rayons d'une roue verticale. Ces derniers sont , par conséquent , ceux qui nous occuperont plus pfirticulièrement.

Je dois citer cependant un moulin horizontal ingénieux, que j'ai vu construit, en Angleterre, près de Londres. Imaginons une grande et haute tour circulaire, dont le contour offre une suite d'ouvertures verticales obliques , qu'on pourrait comparer à celles d'une jalousie appKquée sur le contour d'un cylindre. Quelle que soit la direction du vent, il pénètre entre un quart des ouvertures , et tend à s'avancer dans l'intérieur de la tour^ avec une direction qui agit toujours

ONZIXMB LEÇON. 346

jads le même sens ; eh pénétrant ainsi, daiis c 2et intéiieur.y. il c^ncontre des voiles dressées parallèleneiit'auaL àrétes du cylindre de la tour 4 les pousse toujours dan^ le même sens^ et &it ainsi tnardier le moulin. L'air s'échappe ensuite par les diverses ouvertures qui.sont du côté opposé au lient.

- Arrétons-nôus k la descriptioii des moulins à ailes veiiicales. Pour que ces moulins rsr çoivent 1 impulsion du vent dans tous, les sens\, il £uil quon puisse . présenter le plan vertical des ailes, dans une > direction pe^p^di* culaire à celle du vent. C'est pourquoi l'arbre horizontal qui porte des ailes, est fixé sur le faaot de la- tour aved le toit même ^ à un système wcttlaîre éfai lui permet de^ tourner en > tous sens , au . moyen d'im grand levier, dont le bout s'approche de la terre , et que le meunier pousse à la main, afin de placer les ailes dans une direction convmable, ou, comme on dit, do> tienter lé moulin.

Dans les moulins anglais , fig. i y pi. VII , on voit une petite roue , dont les ailes sont dirigées dans un plan verticsd , qui passe par Taxe ,vertical.du moulin. Quand le vent s écarte de ce plan vertical , il agit sur les ailes.de la petite jroue dont le mouvement se transmet à la tige T, •et aux roues d'angle R ^ R' ; S , S' ^ Les dénis S' sont fdacées sur une grande. rcouronne circu*

T. m. — DmAM. 44

346 ' DIMAMIE. '

laire qui tient à la partie supérîeureda monlin, laquelle tourne sur des roulettes r, r; lesquelles coiii*ent sur un plateau circulaire fixé à là partie inférieure du moulin. La fig. a montre le plan d'une partie de la couronne circulaire S'S' 'engrenée avec S.

Par un méchanisme ingénieux , les ailes motriées A, A, 'fig. i, pi. VII, se déshabillent d'ellesmêmes, quand la force du vent devient trop grande. Ckaqiie aile est formée de deux mon* tants mm y mm j sur lesquels peuvent glisser le& supports U^ Uj de rouleaux r, r, r, sur lesquels s'enroulent des voiles rectangulaires. Un tirant fourchu ^/ est fixé aux supports U, Uj des C3rlindres de chaque aile. Le sommet a de la fourche u^ est boulonné au bout jd'un levier coudé a^c. Une tige ddd^ dentée en âf, quand elle saille en dehors fait approcher a de dd.

Lorsque la vîtesb^ des ailes passe un certain terme , la force centrifuge pousse en dehors les supports U j II; dans ce mouvement , les galets

que porte Tessiêu de chaque rouleau r, r^ r,

fipottant sur la partie Qxeff^ font tourner les rouleaux de manière à serrer de plus en plus les voiles. En même temps les tiges fourchues u^ éloignent a de dd ^ïout rentrer dd dont la partie dentée d' transmet son mouvement aux roues d'angle- à et à la grande poulie H , qui soulève ua contre-poids. Dès que le vent Êiiblit y le

ONziÈifs LEÇon. 347

^oiftre-poicls descend et force les voiles i se dlëployer de nouveau.

La'fi^. 3 est une projection verticale, en ^[rand , de la combinaison des leviers abc , fig. 1 , des quaetre. ailes,. autour dé la tige dd.

La fig. 4 ^t le plan d'un rouleau à voile. On y voit clairement comment- est tenu par ses extrémités Tessieu du rouleau ^ et comment il peut rouler sur un galet g.

Dans la fig. i , la grande roue d'angle XX est celle qui transmet directement la force du vent au méchanisme spécial du moulin.

La fig. 5 est la projection d'uue aile hollandaise, sur un plan mené par l'arbre A A qui porte les ailes, et par le milieu longitudinal de la pièce principale PP de l'aile.

Le vent n'agit que rarement dans une direction qui soit horizontale. L'expérience a fait voir que , par ce motif, si l'on veut obtenir le plus grand eflet de la force du vent, il faïut incUner de 8 à 1 5 degrés l'arbre qui porte les ailes, et non pas tenir cet arbre horizontal. Si les ailes étaient chacune dans un plan perpendiculaire à l'arbre , il est évident que la force du vent , en frappant ces ailes , ne pourrait fsiire tourner l'arbre. Il faut donc leur donner une inclinaison, et cette inclinaison doit être dans le même sens pour toutes les ailes , afin que la force, décomposée suivant le plan de toutes