A MAN

CUESTI

Sam.son

Jupiter

Golkilh

Vulcau

jFurv

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j Atlas

Vesta. .-. . A . .

Liver

Ajax

Lecds

Fireflv

Moyennes

— des machines deSt-Germ.

— des machines de Versailles

Moyennes générales. .......

( i ) Les diamètres des tuyaux d'échappement ne sont pas indiqués pour toutes les machines dune manière rigoureuse; iis varient de 5? à 64 millimètres , en se rapprochant de 64 d’après M. de Uambour.

Le rapport en général sera donc plus faible que pour les dernières machines.

Les moyennes obtenues pour les douze machines du chemin de fer de Liverpool, que nous venons de calculer, diffèrent peu en général des rapports calculés pour les machines des chemins de fer de Saint-Germain et de Versailles.

Un seul point peut être excepté, celui des cheminées. Leur surface est presque restée stationnaire, ou n’a point augmenté daus une proportion aussi considérable que les surfaces de chauffe. Ceci ressort bien nettement des rapports indiqués au tableau précédent. Pour les machines de Liverpool, le rapport de la surface de chauffe réduite à la surface de la cheminée est de i 53 eu moyenne. Pour le chemin de fer de Saint-Germain ce rapport est encore de t53, tandis que pour le chemin de Versailles il s'élève jusqu’à 268 et en moyenne à 208.

En supposant, comme il est naturel de le penser, que ces machines consomment du combustible proportionnellement à leur surface de chauffe, il en résultera que les vitesses d'écoulement de la fumée scrout proportionnelles aux rapports que nous venons d’indiquer; et par conséquent beaucoup plus grandes pour les machines du chemin oc Versailles que pour toutes les autres.

Les rapports de la section des tubes de fumée aux surfaces de chauffe réduites présentent moins de différence; ils varient de >/g0 à t/,»s , et sont eq moyenne générale de '/ioo- La vitesse d’écoulement de la fumée par les tubes est donc restée dans les nouvelles machines ce qu’elle était précédemment : seulement, rapportée à la cheminée , cette surface est une fois et demie aussi grande pour les machines du chemin de Saint-Germain; elle eu est le double dans les machines de celui de Versailles.

Les surfaces de grille rapportées aux surfaces de chauffe ne présentent que très peu d'anomalies, le rapport moyeu est de 1/21, et correspond à une consommation de coke de 5 kil. environ par décimètre carré de surface de grille , et par heure , en supposant que la consommation totale par heure soit en moyenne de 24 kil. par mètre carré de chauffe réduite.

La section du tuyau d’échappement est en moyenne générale de '/ssoo . de la surface de chauffe réduite : daus quelques machines ce rapport s’élève jusqu’à ‘/785o ; dans d’autres il s’abaisse à 1/4430 ,mais la moyenne s'écarte peu de la géuéralité.

Pour rechercher le travail qu'il est nécessaire de dépenser pour imprimer à la fumée une vitesse convenable, nous avons été obligés de partir de quelques règles admises pour toutes les autres chaudières, et de les appliquer aux machines locomotives.

Le volume minimum de l’air qui passera dans le foyer serait celui duquel

mut l’oxigène serait enlevé ; mais il ne peut eu être ainsi : il y a toujours une grande partie de l’air qui passe sans se consumer, et, en adoptant la meme règle que pour les autres foyers on doit supposer que la moitié seulement de l’air est brûlée, et que chaque kilogramme de coke exige 18 mètres cubes d'air froid pesant a3 kil.

Ainsi, une machine locomotive qui peut brûler 55o kil. de coke par heure a besoin et emploie dans le même temps nG5o kil. d’air ou près de toooo mètres cubes.

L’air froid arrive sous la grille, la traverse ainsi que la masse de copibustiblc et s’élève à une haute température; il passe dans les tubes, où il se refroidit sensiblement , et arrive à la cheminée en conservant encore une partie notable de sa chalenr: c’est là que le jet de vapeur du tuyau d’échappement l’entraîne dans son mouvement , et produisant un appel donne un tirage suffisant. -, ’

La fumée occupe un volume .beaucoup plus considérable et qui dépend de ses diverses températures. En supposant que la température de l’air dans la cheminée et à la sortie des tubes soit de 5oo" (ce qui ne s’écarte pas beaucoup de la réalité) , le volume de l’air serait alors beaucoup augmenté; le coefficient de dilatation de l’air étant de 0,00378 par chaque degré, et étant supposé rester le même jusqu’à 5oo’, le volume primitif deviendrait:

VX(i+5ooXo,oo375)=2,9o ou près de trois fois ce qu’il était à o".

wm

Ei* *•* ’

11 est facile de déterminer pour chaque machine (connaissant la consommation de coke par heure), la quantité d’air froid nécessaire en poids et en volume et d’en calculer le volume à la température de 5oo".

Ces nombres sont indiquésdans le tableau ?.5.

Les vitesses de passage de l’air sont ainsi déterminées très approximativement en tenant compte des obstacles et des contractions; que nous avons cherché à déterminer pour la grille, les tubes et pour la cheminée.

i* La surface de grille est loin d’être complètement dégagée , les barres qui la composent présentent de nombreux obstacles; nous avons donc supposé que le t/4 seulement de la surface totale était bbre, et nous en avons déduit la vitesse de passage de l’air froid.

•j° La section des tubes de fumée devrait être réduite beaucoup à cause des viroles ; et, d’un autre côté , la température plus élevée des premières parties exigerait probablement l’augmentation du coefficient : celui que nous avons adopté est o,8o. Ainsi la surface des tubes doit être diminuée dans la même proportion pour reproduire les vitesses indiquées.

3’ Enfin pour la cheminée nous avons admis un coefficient de 0,90 à cause

-Ni 313 8§N-

des contractions d'abord et ensuite parcequ’elie reçoit également la vapeur dont le volume est assez considérable (i).

Nous avons mis en regard des vitesses calculées dans la cheminée les vitesses moyennes d’écoulement de la vapeur dans le tuyau d’échappement . afin de discuter les rapports qui existent.

(1) Eu comparant le volume de la fumée produite par 1 k. de coke au volume de 5 k. de vapeur qu’il fournit, et cherchant ce volume à la pression atmosphérique, ou trouve que I k. de coke correspondant à 18 m. c. d’oir froid fournit 53, m. 3 de fumée i» 500® et que 5 k. de vapeur à 1 m.c. 70 chaque, donnent un volume de 8 m. C. 5, soit '/r. du volume de la famée. Le coefficient ne seroif donc pas assez fort.

-^315Ue-

Les vitesses du passage de l'air froid eutre les barreaux sont de 10 ru. par seconde et ne peuvent produire une grande résistance.

Les vitesses de la fumée dans les tubes sonten moyenne de 49 mètres; elles s'élèvent au plus à 55 rn. et montrent la même uniformité pour les diverses espèces de machines. Mais les vitesses moyennes de la fumée dans la cheminée, qui sont de 60 in. environ pour les machines du chemin de fer de Liverpool et du chemin de fer de Saint-Germain, s’élèvent en moyenne jusqu'à 80 m. dans les nouvelles machines du chemin de fer de Versailles ; et res vitesses sont même de 9a m. et io4 ni. pour certaines machines.

Pour faire ressortir toute la puissance nécessaire pour imprimer à l'air de pareilles vitesses , nous donnons ici uu tableau des pressions et des vitesses d'écoulement de l’air dans les hauts-fourneaux.