MAINTIENT CONTRE LE PISTON
Les dimensions des tuyaux d’échappement des machines locomotivé»?
présentent de grandes anomalies. Quelques-uns ont un très Grand or.f.ce . pour une surface de chauffe assex faible, d'autres au contraire ont des orifices réduits pour de grandes surfaces de chauffe.
Il devrait cependant y avoir quelques règles générales. En principe , un tuyau d'échappement rétréci donne un tirage plus énergique , et produit par conséquent une plus grande quantité de vapeur en excitant la combustion du coke dans le foyer : mais il doit par suite maintenir une pression notable
contre le piston.
I,e calcul de la pression qui existe dans le tuyau d'échappement présente de nombreuses difficultés.
Cette pression dépend de la quantité de vapeur consommée, de sa tension et de la vitesse de marche; elle est essentiellement irrégulière pendant chaque demi-révolution , et conserve ensuite un mouvement périodique.
Calculer à priori la pression dans le tuyau d’échappement était donc un problème très compliqué ; sans vouloir le résoudre immédiatement , nous avons cependant cherché à déterminer des espèces de proportionnelles à ce qui doit exister. Nous avons donc supposé qu’il y a un écoulement constant de la vapeur par le tuyau d’échappement , et nous avons détermine sa vitesse d’écoulement et la pression correspondante pour certaines consommations de vapeur.
Eu supposant dans le tuyau d’échappement une pression constante, on doit admettre que la vapeur occupe le volume déterminé parcelle tension.
Ainsi se donnant la consommation de vapeur par t" en poids, on détermine le volume de la vapeur par t” à la pression moyenne dans le tuyau d’échappement. Ce volume ainsi obtenu, doit s’écouler par le tuyau d’échappement dont la section est connue. La vitesse que l’on en déduit en tenant compte de la contraction de la veine correspond à une pression génératrice qui doit être exactement la même que celle que l’on a supposée.
Nous nous appuierons toujours sur ce fait , que toute vitesse d’écoulement a sa pression génératrice et réciproquement ; qu’il y a enfin une loi qui les réunit et qui du reste est représentée dans le tableau page 107 dé la note 1.
On peut déterminer ainsi pour chaque centième d atmosphère la vitesse d’écoulement correspondante.
Le coefficient de contraction a été pris égal à 0,90, le tuyau étant conique ri présentant toujours à la partie inférieure quelques coudes et contours.
I.e volume de la vapeur est obtenu immédiatement par le poids de la vapeur dépensée, divisé par le poids du mètre cube de la vapeur è la même pression. Eu agissant ainsi on admet que la vapeur à une haute pression qui se détend se refroidit en même temps et passe par les températures normales des pressions correspondantes de la vapeur en contact avec 1 eau. Ainsi, par exemple, on suppose que la vapeur à 5 attu. qui pèse a k. 6fla en
-Nf§ 293
se détendant à la pression atmosphérique n’occupera pas un espace cin<| fois plus grand, mai» que sa température qui était d’abord de 1 5.3° se sera abaissée à 100*, et que ce volume sera tel qu’il correspondra à la deusite à 100", soit, à o, k. 5888 par mètre cube. Le volume qui était un mètre cube
d'abord , deviendra à la pression atmosphérique — = m. c. au
lieu de 5 ni. c.. «
Cet abaissement de température de la vapeur qui se détend est parfaitement logique ; il est même évident pour ceux qui admettent ( et c’est la grande majorité eu France) qu’un kilogramme de vapeur ne contient que la même quantité de chaleur, quelles que soient sa pression et sa température, pourvu que la vapeur soit saturée , c’est-à-dirc, en présence de l’eau.
Nous insistons sur ce fait parccque le volume moyen , qui doit passer par le tuyau d’échappement, varierait sans cela avec les pressions initiales , cl en supposant que les volumes augmentent en raisôn inverse des tensions initiales de vapeur.
Le tableau suivant fera ressortir, du reste , la différence qu'il y aurait entre les calculs.
hèses de
Donnant la comparaison des volumes de vapeur dans
1 égalité de température et des densités variables.
ir »
VOLUME da kilogramœs
DK
VAPEUR k la
pression indiquée
et k «a
température réelle.
VOLUME du kilogramme de V WR
détendue
