PERFECTIONNEMENT A LA MACHINE DE SAVERY PAR

BLAKEY. (fIG. XVII I.)

M. Blakey obtint en 1766 un brevet d'invention, pour prévenir, par l'interposition etune certaine quantité d* huile, le contact de la vapeur et de l'eau dans la machine de Savery. L'huile , en raison de sa moindre pesanteur, ftoltant à la surface de l'eau

i59 du récipient , faisait l'effet d'an pistou non-condueteur de calorique. li employait également deux récipients , qu'il plaçait Fan au-dessus de l'autre , de telle façou que , au lieu de se renouveler à chaque injection , l'eau qui portait l'huile restait toujours la même. A la place de l'huile, il prétendait qu'on pouvait aussi quelquefois substituer l'oir, pour empêcher le contact de la vapeur et de l'eau. La vapeur que recevait le récipient supérieur, plus légère que l'air , en occupait la partie la plus éie« vée , et en chassant l'air devant elle , déplaçait une égale quantité d'eau , qu'elle refoulait dans le tuyau de décharge. Mais cette disposition fut trouvée vi-: cieuse à l'essai. La compression que subissait Wïv ne se faisait qu'aujL dépens de la force élastique de la vapeur^ et d'ailleurs , bien qu'au moyen de l'air , ou de l'huile, ou de tous les deux, on empêchât la vapeur d'entrer en contact avec la surface de l'eau , -. cependant , d'après la construction de toutes les machines exécutées sur ce principe | comme il faut nécessairement que l'huile et l'air soient en contât avec les parois du récipient et la surface de l'eau, ils s'échauffaient aux dépens des parois , et transmettaient la chaleur acquise à l'eau qu'ils recouvraient. L'eau eUe-niéme, en s'éleveuit dans ks récipients après la c<mdensation des vapeurs , absorbait , par le contact de Tenveloppe, une partie de la chaleur qui avait été communiquée au vase : il y avait donc condensation prématurée, et, par suite, perle

des VRpears servant à réchauffer Tenveloppe, aibsî que dans les machines ordinaires : Fabsorptiou, il est vrai, était moindre que dans ces dernières machi* lies , rhuile et l'air n'étant pas à beaucoup près d'aussi bons conducteurs.

Mais les avantages de cette économie ne parurent pas tels qu'ils pussent contrebalancer les in^ convénients qui naissaient de l'interposition de l'air, surtout comme piston mobile. De grandes contestations, dit Hornblower, s'élevèrent parmi les savants , sur la question de savoir si la chose était praticable* Les uns prétendaient qu'en admettant le principe, l'application en deviendrait d'une extrême difficulté dans les mines , où il faudrait alors dix atmosphères au moins ; les. autres , au contraire, ne mettant aucune mesure dans leurs ^ prétentions , soutenaient qu'il était possible de s'en servir pour extraire l'eau du centre même de la terre. Mais un accident survint qui termina le différent. Une de ces machines éclata dans le comté de Gornouaille , bien que la vapeur fût beaucoup audessous du maximum de force proposé , et personne n'en parla plus (i). Ce furent sans doute les mêmes inconvénients qui firent échouer M. Blakey dans les divers tentatives qu'il fit pour l'introduire en pays étranger, « Telle est en-e^iet la singularité de l'esprit humain, continue Hornblower, que, pen-

(i) Hornblower, Greg, mach, , pag. 5o6, vol. a.

(lant que racadémie des sciences à Paris | et les députés des états- généraux en Hollande , le comblaient des éloges les plus outrés , il n'est pas d'exemple qu'il ait trouvé nulle part Tmcouragemeut qu'il était en droit d'attendre (i).

C'est la machine de Blakey que représente la fig. XVIII. E est la chaudière ; D, un tuyau qui s'y adapte et qui établit la communication avec le récipient 1 ; sous ce rétipient en est un autre V, d'égale grandeur, réuni au premier par le tuyauyy q est un tuyau par lequel le récipient ^communique avec le tayau d'aspiration et celui de décharge X B) C, un tuyau suririonté d'un entonnoir et garni d'un robi* net z qui fournit de l'eau froide à la chaudière ; tj le tuyau, etl, le robinet d'injection; P, robinet par où l'air s'introduit dans le récipient ou s'en échappe au besoin.; il fait aussi les fonctions d'un robinet d* épreuve ; F, robinet d'épreuve servant pour la chaudière. Le fourneau , le cendrier et la cheminée sont ici les mêmes que dans les machines -dont nous avons donné l'explication.

Cette machine fonctionne de la même manière que celle de Savery , et rien n'est plus simple que son jeu. La vapeur qui se produit en E arrive au travers de D en I, et déplace l'air, le chassant devant elle, comme un piston, par le tuyau/* jusque dans /^. Cet air presse l'eau contenue dans f^,

(i) Hornblower, Greg. maçk*^ p«g> 3G3, vol. a.

et l'oblige à mouter par q dans le tayaa de de* charge X, qui la porte au réservoir. L'eau de^ainsi épuisée, l, le robîoet d'injection, s'ouvre, et l'eau, se distribuant au travers de la tête d'arrosoir dout est garnie l'extrémité du tuyau ty non seulement condense la vapeur qui i^empHt I , mais va encore, au travers d'une seconde tête d'arrosoir fixée dans la partie supérieure de P"', produire le même effet sur la vapeur que contient ce récipient. Le vide opéré dans / et partiellement dans V , la pression de l'atmosphère refoule l'eau du puits M, et la force de monter , an travers du tuyau B , dans J^. Lorsque Teau arrive à la hauteur de s , le robinet D s'ouvi'c , et la vapeur , passant de la chaudière en /, chasse l'air au travers dey en J^ , dont elle déplace l'eau , pour la faire monter , par q , dans le tuyau de décharge X. l^hs que ^achève de se vider , le robinet à vapeur se ferme , celui d'injection s'ouvre , et la pression de l'atmosphère fait de nouveau monter l'eau de M tn V, Ce n'est lt\ , comme il est facile de l'apercevoir , que la maciiine à simple effet de Savery , car il ne résulte aucun avantage de l'emploi de deux récipients réunis par un bout de tuyau. Dans celle de Savei*y, l'interposition lie l'air, comme piston, entre la vapeur çt l'eau , présentait à l'exécution un inconvénient auquel il n'était possible de remédier que dans de certaines occasions : il n'est donc pas surprenant (|uc Blakey , qui lui avait donné une prodigieuse

'45 extension, ait échoué dans Tapplication qu'il fit de cet appareil.

La figure nous représente les robinets comme «'ils étaient destinés à s'ouvrir et à se fermer à la main ; mais dans la machine qu'il exécuta , Blakey adapta une série de leviers , qui , è cet égard , remplissaient les fonctions de la main, étant réglés dans leur mouvement alternatif par une sphère creuse qui montait et/descendait avec la surface de l'eau , comme un flotteur. Pour produire la vapeur en quantité suffisante et avec le degré de tension désiré", il imagina une chaudière qui se trouve représentée dans la figure, et dont la construction se conçoit au premier coup d'œil (i). Il n'en fut cependant aucunement fait mention daiïS son brevet, el ce ne fut que plusieurs années après , vers 1774» que cette hivention vit le jour. Elle repose sur le même principe que celle dont Woolf est l'auteur, et qu'il employa avec beaucoup de succès, en l'adaptant à ses machines.

TRAIVSFORMATIOSV DU MOUVEMENT ALTERIVATIF DU PISTON DE LA MACHINE ATMOSPHERIQUE E.N MOU- VEMENT CI RCULAI RE PAR KEAN FiTZ GERÀLD.

Ejj 1758, M. Kean Fitz Gérald publia , dans l«s Transactions philosophiques , le moytn cîe oon-

(1) Blakey, sur les pompes à fco.

vertif le mouvement alternatif dé la machine at- ^mosphëriqae en an mouvement de rotation. « // employait pour cela , disait-il , un système de gran~ des roues à dents et de plus petites à rockets , engrenant avec les dents pratiquées sur Varc ou secteur du balancier. Dès que le balancier montait, l'un de ces rochets était mit en mouvement et s'arrêtait dès qu'il descendait ; un autre rochet était alors repris par une roue de renconire qui Je faisait tourner dans le même sens , ce qui entretenait dans un mouvement de rotation continuel l'ane sur lequel étaient fixés les deux rochets. De là enfin ce mouvement se communiquait, au moyen d'une grande roue d'engrenage , à un pignon dont l'arbre portait un volant destiné à accumuler la quan^ tité de mouvement, et une manivelie servant à différents usages. Le volant, qui avait accumulé la quantité de mouvement de la machine pendant qu*elle recevait l'action du premier moteur, se trouvait en état d'en entretenir le jeu dans les intervalles ou celui-ci cessait (Tagir. Il paraîtrait que M. Fitz Gérald fit exécuter un mocfêle de sa machine ; mais toutes les recherches que fit M. Watt à cet égard prouvent qu'il ne lui en fut pas délivré de brevet. Fitz Gérald , dit Robîson, proposa de construire des moulins de toute espèce (i) ,

(i) La même idée vint, en 1781, à Vahbé Arnal, chanoine d'Âlais, en Languedoc, qui en proposa Tapplicatioa

nins par la vapear; mais il se parait pas.qnc ses propositions aient été bien accaeiilies da public , qui refasa de lai accorder sa confiance.

On ne se servait déjà plos de la machine de Savery ; et , lorsque Smeàton eut découvert les principes et les proportions d'après lequels devaient être construites les machines atmosphériques , il devint pour ainsi dire inutile de s'occuper du perfectionnement des anciennes machines.

ESSAI d'une nouvelle CONSTRUCTION DE CHAUDIERES , PAR BRINDLBY.

Le célèbre Brindley , en 1759, essaya de réduire la quantité de charbon consumée dans les fournaux des machines à vapeur , en construisant en bois le couvercle et les parties latérales de la chaudière, sur on fond en pierre. Le foyer était situé dans l'intérieur

pour la nayigAtion des gabaUres dans Fintérieur des terres ce qaiy plos tard, dit-on , fat exécute avec le plus grand; saccès en Amëriqae. Son frère, officier de génie au service autrichien, en tira meilleur parti : il en fit l'application aox manufactures, et trouva des protecteurs à Vienne. (Voy. Journal encyclopédique^ ^T^^O ^^* ^^ ^* projets sont de beaucoup postérieurs à celai de M. Fitzgerald, ainsi qa'à Vezécution de différentes machines à vapeur construitet par MM. Watt et Boulton, ce que nous croyons devoir faire observer ici dans l'intérêt de la justice. ( D' RobisoVi . £ncyclcp, britann,)

fie la chaudière et entouré d'eau. Mais on fut obligé !de renoncer à cette disposition, en raison- de l'extrême facilité avec laquelle le bois se détériorait par le contact de la vapeur : ce fut alors querBriadley eut recours à des chaudières de fer ayant une ienveloppe de bois (i). Smeaton, vers la même époque , commença à employer également le bois pour former la partie inférieure du piston a vapeur , sans que toutefob il len résulta un bien grand avantage.

Plusieurs machines avaient été exécutées en France d'après le système de Newcomen , dont ou avait aussi fait maintes applications en Hollande. Blakey en construisit quelques unes sur le plan de Savery pour dessécher les marais. En 1760 la machine atmosphérique fut mise en usage dans les possessions anglaises d'Amérique; on ne désigne

(i] Qaant à cette méthode d'entourer d'eaa le foyer, M. Robison rapporte que ce fut 'Watt qui le premier ht mit en pratique, c De moa temps, dit Watt dans une note c qu'il ajoute au rapport ùu doéteer , en coiiBaiaaEiit c déjà la manière de foire circuler la • iamme «a trnwrs c de l'eau, et les applications en étaient ooiobiieaaeB ^ans « tes mines de Comwall. L'ivwDteur n'en est point c^n- «nu; mais ce qu^il y a de certain, c'«st que l'un des ^ principaux propagateurs de ce ppoeédë iiit uo nomané c 'Swaine. )» ( Rom sov , Mechan, phiL, art. ^team «ngtiM. ) M. ^att apparemment îgBdiiait queetiteinvenlMB eût été rob)€t d'un breyet; mais le fait est qu'elle «stanténtiite. à

1^ à qaoi on remploya, et peu de temps après on eo.yit'deux dan^ la Nouyelle- Angleterre y dont Tone servait à épuiser . les eaux d'une mine de cuivre. .Toutes ces machines «aussi bien celles qui ët^ie.nt établies en France (ju'en ^ Hollande et ^n Amérique , avaient été copstruites efi Angleterre. , r . ..

lia prospérité du commerce avait donné un nouvel essor eu même temps qu'nne plus sage direction au génie de la mécanique. Les manufactures de laine , étendant les limites, de leurs opérations , en réclamèrent les secours coopmé devant apporter une grande économie dans la ma^in-d'œuvre et dans le temps. Le commerce des cotons, qui depuis a pris une si prodigieuse extension y commençait alors à s'établir ; et la nouveajuté des procédés

Brindeley» dont le seul mérite fat de la remettre en pratique. M.Morayet le docteur Goddaid , au commencement de l'année x663, proposaient, c jcomme anmoyen d'éoonomi* «ter le métal, de brasser la Mère dajus une chaudière d^nt a le fond seul serai t en cuivre , garni dans le milieu d'un globe «de m^me métal , ayant une ouverture a sa partie inférieure «pour recevoir le feu ». Glauber, au lieu de chaudières se servait de tonneaux de bois, et, pour j faire bouillir Feau^ y rattachait un petit gtobe de cuivre placé dans un four-* neau qu'il chauffait avec du charbon de terre. «Ingénieuse «idée, dit Hooke, et dont, en la mûrissant, Ton pourrait «tirer peut-être un excellent parti pour les brasse&s, les ^ R teinturiers, et autres artisans dont la profession exige une s grande consommation d'eau chaude. »

iju'exigeait la préparatioif de ces fils ne contrîbmft pas moins que Tiniportanoe de cette fabrication â stimnler Fesprit desr mécanicien^ et, à le tbttrner v^rs de nou^Ites inventions; La macMne atmosphéricpie , généralement employée k Vé* paisement des mines, Commençait, depub lia proposition de Fitzgerald, à être regardée cdmihe fournissant une pnissanbe ( i ) susceptible d'une âppRcation universeUe ; cette espéi'anciâ^t Sentir ati< ârtîsans^ la nécesdté d'acquérir des, connaissances plus eicactes et plus variées que lorsqu^on n'avait pour faire jouer les pompes et autres macblncs ahors en usage que la force de Peau , du vent cti âes chevauk.

Le désir ,dte mettre à profit ce goût toujours croissant pour la mécanique fit concevoir à des hommes entreprenant le:pA:q|et xip^ iQoinslniçrpjkif qu'honorable de sa répiindre dans k» principaka villes de» (uvmrmcetiy^et^jff oomr diiEfreufto-eonra sttr les brraches le^ pfus intéressantes de ta'mécanique théorique. Dans quelques collèges même on vit les professeuirst poi;^ se confoifmer à Tes^

(ly On s'en était aussi aenri oooune premier moteur oomr muniquant indireùUment un mouvement de rotation, en l'employant à monter de l*eauà une certaine liauteur» d'où die se déchargeait sur uue roue à eau ordinaire ; méthode à laquelle on avait aussi quelquefois recours da^ les mar chines de Savery.

prit da teipps , s'attacher à- mettre* plas àé clarté et de simplicité dans Texpose des principes* qui pouvaient avoir trait à la mécanique ; et de ce nombre , il faut le dire à leur louange, étaient tous ces grands hommes qui, vers le milieu du- dixhuitième siècle, remplissaient les chaires du collège de Glasgow. Les membres de cette université se distinguèrent toujours par le zèle et-les lumières avec lesquels ils travaillèrent aux progrès et à la propagation de la science ; et ce désir si généralement répandu de la faire servir aux commodités de la vie , cette impulsion ' qui- devint la source intaris* sable de la prospérité de cette belle ville , aussi* célèbre par Tesprit entreprenant- et Timmense crédit de ses commerçants que par Thabileté de ses ouvriers , furent les fruits de leurs nobles et généreux efforts.

Le musée de cette célèbre institution possédait' alors la collection la plus complète de modèles de toutes les machines en usage, et entre autres un petit modèle de la machine à vapeur, incident remarquable dans les annales de la mécanique, en raison de l'importance des résultats qu'il fournit l'occasion d'obtenir.

Nous avons eu , dan» le cours de eet ouvrage , plusieurs fois occasion de citer le nom du docteur' Robison comme celui de l'auteur le plus recommandable et le plus digne de foi parmi ceux qui-^ ont tracé l'histoire de la machine à vapeur. EneO

iSo

fet les artîcies qu'il a insérés dans rEacyctopédîe britannique lai fbnt infiniment honneur , et le placent , sans contredit , au rang du petit nombre des mécaniciens anglais à qui la nature ait accorde le rare talent d'exposer leurs connaissances si vastes et si variées , dans un style assez clair et assez simple pour se faire' écouter et comprendre de Fartisan , et assez élégant pour feire plaisir à Thomine instruit. Nous avons cependant cru qu'il était de notre devoir de signaler quelques erreurs qui se sont gKssées dans son ouvrage ; et nous t'avons fait avec d'autant plus de soi^ que le crédit dont il jouit est tel , que ses erreurs même font autorité : elles ont contribué à induire en eri^ur des auteurs -qui , par leur connaissance de cette matière, et par les occasions qu'ils avaient de faire les observations nécessaires , auraient été vraisemblablement plus exacts s'ils n'avaient pas cru pouvoir s'en rapporter sans examen à>ce qu'avait dit le docteur.

Robison, à l'époque dont nous parlons , était encore fort {eune. Il étudiait à l'université de Glasgow , et s'y occupait exclusivement de recherches sur la mécanique. Il s'y était étroitenoent lié avec M. James Watt , à qui l'on venait de confier le soin du cabinet renfermant la collection des modèles de machines et des instruments de physique. A cette époque le mécanisme de la machine à vapeur occupait déjà le docteur , et il avait entrevu

)a possibilité d'en étendre Teniploi à divers objets auxquels d'aaires mécaniciens plas tard en firent effectivement l'âppUcation. Mais, indépendamment de ses propres recherches et da talent qu'il a montré par la supériorité de son histoire des ma*' chines à vapeur et de leur perfectionnement , il scr recommande encore par le service qu'il rendit à la mécanique en. tournant le premier l'attention de^ son jenne ami (i) vers Its nouveaux perfectionnements dont cette madbine était susceptible.

(i) James Watt naquit à Greenoek, en 1736. Son père,* Cfoi était un des magistrats de la yille, passait, dans te cercle étroit des personnes qui l'entouraient, pour un homme dfune extrême bonté. M. Watt, dès son enfance^ s'était montré d'une santé fort délicate , et c'est peut-être à cette circonstance qu'il faut attribuer cet excessif amour ds l'étude, ce goût pour la retraite, qui Font constamment distingué pendant le cours de sa longue et honorable car^ rière. Lorsqu'il eut achevé ses études à l'âge de seize ans, il fut mis en apprentissage chez un fabricant d'instrument» de mathématiques , avec lequel il resta quatre ans. U se rendit alors à Londres, où il entra chez un autre fabricant bien supérieur au premier par l'étendue de son commerce et son habileté personnelle. Là il prit des habitudes d'exactitude ci d'oGdre. Mais un jour que, pendant^ Phiver, il était assis aopvès de la porte de la boutique, il gagna un rhume si YÎole&t. qu'il en; ressentit les efiets ynsqu'à l'âge de soixante snA^époqMe à laquelle les migraines qni en étaient le résultat cessèrent seulement de le tourmenter. Au bout d'unr an, voyant sa santé i^afiaiUii:, il retovuma en Ecosse, et s'établit à Glasgow, où il cosAmen^ à travailler pour soi^

« Ce fat , dit Watt (i ) , le docteur Robison , alors « à peu près de mon âge, et étudiant à l'aniversitë de ff Glasgow, qui le premier, en 1 769, porta mon at- « tention sur les macLines à vapear. Il émit l'idée « d'en faire diverses applications, et entre antres de « les employer à faire tourner les roues des voitures; « mais il ne poursuivit pas ce projet, et un voyage « qu'il entréprit à l'étranger le lui fltbientâtcom^ « ptétement abandonner.

« En ] 761 , ou 1 762 , je fis , à l'aide de la mar* « mite de Papin, divers essais sur la force de la va- « pecur , et je parvins à former une espèce de ma- « chine à vapeur, en adaptant au couvercle du di* <i gesteur une seringue d'un tiers de potice de dia- « mètre, garnie d'un piston solidement fait, et « d'un robinet qui ouvrait ou fermait le passage « de la vapeur, non seulement de la marmite a dans la seringue , mais encore de celle-ci dans « l'air. Lorsque la communication s'ouvrait en- « tre le digesteur et la seringue, ta vapeur se « précipitait dans celle-ci , et , par l'action qu'elle « exerçait sur le piston , soulevait un poids conr

compte. Dans la même amiëe 175.7, il fut nommé fabricant d'instruments de mathématiques de TUniversité, et à ce titre il obtint un logement dans le colline , où il se livrait à ses occupations comme avant. {Mémoires de Plqy/àir, Month. mag^ 1819.)

(1) Récit de ses inventions, dans la Philos, mecan. de fto-bison, yol. a, art. Steam angine*

<r sid^rable (quinze livres) dont il ëtait cbargi^^ « J'entretenais cette communication jusqu'à ce que' « le piston fût arrivée une certaine hauteur; alors « je la fermais pour en établir une autre entre la se- « ringue etTair extérieur: la vapeur s'échappait, et « le piston redescendait, poussé par son poids. La' « même opération se répétait indéfiniment; et, bien « que dans cette expérience j'eusse à tourner moi- « même le robinet avec la main , il était facile de « voir comment il aurait été possible de le faire faire A par la machine elle-même, et avec la plus grande a régularité. Mais j'abandonnai bientôt le projet de < construire une machine sur ce principe, parce que « j'y apercevais quelques uns dés inconvénients que « l'on reprochait à celle de Savery : la chaudière « pouvait éclater ; et puis il devait y avoir une perte « considérable dans la force dé la vapeur, aucau « vide ne s'effectuant pour faciliter le mouvement « du piston (i). »

Le temps et les soins qu'exigeait de M. Watt sa profession (2) l'empêchèrent de pousser plus loin

(1) Cette disposition né diffère en rien de celle que rèprésente notre figare de la machine à haute pression de Leupold, et fournit une nouvelle preuve à ajouter à plusieurs autres que divers individus, sans se connaître, se sont trouvés être les auteurs d'inventions toutes semblables.

(2} Elle était alors bien différente de celle qui s'exerce aujourd'hui sous le même nom à Londres et dans les grandes villes de province. Elle ne se bornait pas simplemeift à

15.", ses recherdtes à cette ëpoqae. Mais dans tliiver de 1765 , ayant été chargé de réparer une machine de Newcomen , qui appartenait à la classe de philosophie naturelle de l'aniversité , ses idées furent naturellement ramenées sur ce sujet. A cette époque , ainsi qn^il nous Tapprend , il avait puisé les connais» sanees qu'il avait en mécanique dans Bétidor, mais^ surtout dans Desagnliers. Il se mit à réparer la ma*^ chine , comme un simple mécanicien/ mais , quand tout fut achevé) et qu'il la voulut mettre en mouve-^ ment , il fut tout surpris de voir que la chaudière ne donnait point suffisamment de vapeur , bien qu'elle parût assez grande , puisqu'elle portait neufpott'* ces de diamètre, et que le cylindre en avait deux, sur six de long. En augmentant Tactivité du feu ^ il parvint cependant à obtenir quelques impulsion» de la machine ^ mais elle exigeait alors une énorme quantité d'eau d'injection, bien qu'elle ne fût que

faire et à réparer les instromeûts en usage dans les expé^ piences de mécamque et de physique , mais elle comprenait encore la fabrication première de toute espèce d'instruments de musique, le nettoyage et le raccommodage de» horloges de bois , le tracé des lignes sur les cadrans solaires , et en&n toute la besogne d'un médiocre coutelier. Comme fabricant d'instruments, M. Watt en général avait à s'occuper de tous ces détails ; mais la plus grande partie de son temps , il l'employait à faire ou à réparer des tirelignes, des compas, des trébnchets, des^ balances et des poids.

ii^^iiji I ^L jp

r55 Mgèrement chargée par la colcmne d^edn (}tte ^n»tenait la pompe. H Ini vint bientôt à l'esprit qae cela poavait provenir de ce qae le petit cylindre présentait pour la condensation de la vapeur une svrfece comparativement plus grande que celle des cylindres des grandes machines. Il diminua donc la colonne d'eau, et alors la viipear que fimmissait la chaudière fut suffisante pour que la machine marchât régulièrement avec une média* cre quantité d'eau d'injection. II s'aperçut ensuite que les cylindres de ce modèle, faiten cuivre, étaient beaucoup meilleurs conducteurs de la chaleur que les cylindres de fonte , généraleiàent employés dans les plus grandes machines , mais qui ont souvent l'inconvénient de se revêtir d'une incrustation. Il en conclut qu'il y aurait un avantage considérable à feire le cylindre d'une matière qui s'échauffât et^ se refroidit plus difficilement, il mit donc treinper dans de l'huile de lin du bois qu'il fît ensuite sé-^ cher au four , et s'en servit pour construire un pe-* tit cylindre de six pouces de diamètre sur douze de long (i). Il fit plusieurs expériences avec cet appa-

(i) « La première fentatire de perfectionnement que fif a Mi Watt sur la machine à vapeur consista, ditFarey dans a l'encyclopédie de Reca, à faire usage d'un cylindre de bois c qui transmit la chaleur plus difficilement ; mais cette dispo- «sition ne lui ayant réussi que s^s quelques rapports et «nullement sous d'autres, il fut oUîgé d'y renoncer, aussi

Feil; ratais 9 (fane part, des cylindres de boit msc semblaient' pas. devoir durer; et de l'antre, la va* peor qui se condensait en les remplissant excédait eneore proportionnellement la quantité qui se p<srd ainsi dans les machines de. plus grande dimensipn. Il loi fut également prouvé que , si la température de l'enveloppe du cylindre n'était pas aussi basse que «elle de l'intérieur où le vide avait été eflfectué , il se produirait de la vapeur, à l'aide de l'humidité dont le bois était imprégné à une température suffisante pour résister jusqu'à un certain point à la pression de l'atmosphère. Aussi tons les efforts qne fit Watt pour obtenir un vide plus parfait,^ par Finjection d'une plus grande quantité d'eau froide, ne donnèrent en résultat définitif qu'une perte plus considérable de vapeur, l'excessif refroidissement que produisait dans l'enveloppe du cylindre la surabondance d'eau d'injection exigeant , pour qu'elle se rechauffât , l'emploi d'une quantité de vapeur dont la perte n'était pas alors compensée par le peu d'avantage qui poiivait résulter d'un vide plus parfait. Sous ce rapport les anciens ingénieurs avaient agi très prudemment en ne chargeant la machine que

a bien que M. Brindiey, qui avait prëcëilemment tente le « même essai. » — H y a. quelque chose d'inexact dans cette dernière assertion de Barey : car ce fut sa chaudière, et non son cylindre; que Brindley construisait en bol».

«bmv^km»^

£57 de M oa sept livres par poace cacrë dn pistoa(i }«if M. Wiatt (2) , par diverses aatres expériences | décoavritqaela vapeur occupait un espace environ dix-huit cents fois plus grand que l'eau qui l'avait fournie. Une autre fois , étonné de la (/uantùé (Teau qu'il fallait injecter , et de la grande chaleur qu'elle recevait du peu d'eau qui , sous la forme de vapeur, remplissait les cylindres , il chercha , mais vainement, à s'expliquer la cause de ce phénomène. « J'en* et parfai, dit->il, à mon ami le docteur Black, qui me « développa alors sa doctrine du calorique latent, « dont il avait conçu Fidée quelques années aupar^' « vaut .Absorbé moi-même par mes travaux et mes « propres recherches, j'avais pu eutendire parler de

(>) Mb Watt, ayant examiné dans plasieurs machines d« Newcomen Teau chaude qui sortait par le tuyau de décharge, trouva que sa température yariait de i4a® à 17^^ du thermomètre de Fahrenhieit, ou 61^,1 et q^^fiàa thermomètre centigrade , selonla charge du piston , et quelquesftutres circonstances. U pensa qu'on la pouvait regarder comme un indicateur certain- de la chaleur intérieure des cylindres.

(2} Le docteur Ure,. dans un e&cellent dictionnaire de chimie , raconte en ces termes les premières expériences de M. Watt sur l'e calorique latent de la vapeur, ^c Dans les con- « versations, dit-il, dont ce grand homme, Tomement de son c siècle et le bienfaiteur de son pays, m'honora, peu detemp» 9 avant sa mort, il me raconta avec une admirable simplicité « les expériences décisives qui le conduisirent à la^iécouverte « du calorique latent de la vapeur. Sa fortune et son temp» « ne lui permettant pas alors de se procurer un appareil con^

* « cette nouvelle doctrine sans y donner toute fata tention qu'elle méritait , fusi/n'au moment oii/è « me vis ainsiarrété devant Tun des prîncîpauxfaits « sur lescfuéls repose cette admirable théorie (i). » De nouvelles réflexions amenèrent bientôt Watt â se convaincre que, pour obtenir de la vapeur toute ta force dont elle est susceptiblci il ËiUait constamment entretenir les cylindres à un degré de chaleur égala celui de la vapeur qu'ils recevaient. Il reconnut aussi qu'après la condensation de la vapeur , l'eau qui en était le produit, aussi bien que l'eau d'injection , devaient être ramenées à^ioo degrés de Fah* renheit , 57,7 centigrades, et même, s'il était possible , à une température encore plus basse.

c ptet , il «e servit de ces petites fioles qu'emploient lés phar- « maciens. Ce fut arec desmoyetis aussi incomplets qu'il conff stata l'existence de deux feits importants, savoir: — ^Le pre- €( mier, qu'un pouce cube d'eau est susceptible de fournir un ft pied cube ou 172B pouces de vapeur ordinaire; — Le second, s que dans la condensation de cette quantité de vapeur il s te d^age une quantité de chaleur suffisante pour élever « jusqu'à i'ébnUition , sous la pression atmosphérique ordia naire, six pouces cubes d'eau. Heu conclut que six fois la «c difiërenee de la température de l'atmosphère avec celle du « point d'ébullition, ou 800 degrés de chaleur, avaient été ff employés adonner à la vapeur son élasticité ^ et qu'il n'y « avait de vide parfait à espérer sous le piston de la ma- « chine qu'autant qu'on épuiserait cette chaleur jusqu'au « dernier degré.» ( Art. Calorie.) (1) PhilQ9» mecan, de^JRobison^yoL2f pr 117.

Les moyens «f exécution nécessaires ponr obtenir ces denx grands résaltats ne s'offrirent pas d'abord à M. Watt an moment où il venait de dëdaire ces* sages conséquences. Mais an commencement de 1765, il lui vint dans l'esprit que, s'il ouvrait une communication entre te cj-Iindre contenant de la vapeur et un aiHre vase vide d^air et de tout au'r tre fluide , la vapeur, en raison de son expan^ sibiUté , se précipiterait dans ce dernier vase, jus-^ quà ce que V équilibre fât établi ; et que , si par infection ou autrement Von entretenait ce vase" constamment froid , la vapeur, s'y condensant à mesure qtiellej' entrerait, continuerait à sy- écour 1er jusqu'à parfaite condensation de toute celle qui était dans le cj-lindre.

Ainsi fut résolu le problème regardé jusque là comme insoluble par tous les ingénieurs précédents^^ la production du vide sans le refroidissement du cylindre (r).

Mais si le videse faisaint, ou à peu près, dans les

(1] HomUower, dans son histoire de la machine à vapeur, dit que, ce pendant que M» Watt travaillait à la per-^ a fectionner ^ M. Gainsborongh, chef d'une congrégation- <c presbytérienne à Henley-sur^-Tamise, et frère du peintre a de ce nom , conçut Hdée d'arriver à ce résultat en con- « dansant la vapeur du cylindre dans un vaisseau à part^ a où Ton aurait eu soin de faire le vide. Il alla même jusqu'à a jDiire plusieurs expériences dans l'intention de rendre piatia cable l'application de ce principe. Il plaça près du cylindre « un petit vais^au qui ne devait recevoir de la chaudière

âenx vaisseaux,- comment alors en retirer Peau' d'injection, l'air qai s'y introduisait avec elle^ et l'eaa que produisait la condensation de la va-

fit qu'autant dé vapeur qu'il en fallait pour opërer l'écoulé- « ment de l'air et de l'eau de condensation. Cet écoulement oc s'exécutait absolument de la même manière que la sortie oc de l'eau hors du cylindre lui-même dans là machine « de Newcomen, où elle s'opère, comme nous l'ayons va, à « l'aide d'un tu3^ude descente etd'ane soupape reniflante. « n n'employait ainsi pour produire eet effet qu'autant de a vapeur qji'il en fallait, et sans que, au moment de la a d^arge, elle communiquât etf aucune façon avec lé <K cylindre principal, ce qui entretenait celiii^i sans in-* a terruptioh au plus haut degré de chaleur que lui pût tom- « muniqper la- vapeur; On ignore si, comme M. Watt, il a donna une enveloppe à son cylindre; mais il est vrai que a le modèle de sa machine inspira tant de confiance que des a ingénieurs de Gomouaincs , qui étkient venns l'éaiaminer a par ordre des entrepreneurs , firent un rapport asseï fa^a vorable pour qu'on songeât à l'adopter. Ceci se passa peu oc de temps après que M. Watt eut obtenu du parlement ce une nouvelle prolongation de délai , et il venait de prooc poser auit entrepreneurs de Comouailtes de ledr envoyer ce ses machines. Il s'établît nécessairement une concur- <r rence. L'avantage en resta à M. V^att ; mais M. Gains* a borough s'en dédommagea en publiant partout que ce «c mode d^ condensation hors du cylindre avait été porté à là (c connaissance de M". Watt par Tindiscrétion d'un de ses a amis , parfaitement instruit de ses projets. Cette dra constance, telle que nous venons de la rapporter , se ce trouve confirmée non seulement par la déclaration qu'en (c fit le frère de M. Gainsboroogh à M. Tli. More, secré^ « taire de la société d'encouragement pour les arts, dd

peur ? — M. Watt parvînt à résoudre cette diffi-' calté ea adaptant au condenseur un tnyaa dont la longaenr excédait celle d'une colonne d'eau équivalente à la pression de l'atmosphère , et eii profK)**sant l'emploi d'une pompe pour épuiser l'air , ou Tair et l'eau tout à la fois.

On ne pouvait plus dès lors employer l'eau sur le piston pour empéeher l'introduction de l'air dans le cylindre: en effet , l'éau qui aurait filtré dans un cjrUndre en partie vide et eneore chaud serait entrée aussitôt en ébullition , et aurait produit une va-* peur dont l'effet n'eût pas été seulement d*eropécher le vide , mais de refroidir encore le cylindre

a qui nous tenons ces- dëtailffy mais encore par la péti^ir a qae M. Gainsborough lùi-méme fit présenter à la ehambrt c des communes par le général Conway. » ( HomSIowêr^ dans Gregoiys mecTh, p. 55a, vol. a , i'* édition. ) Yoicî* sur ce rapport aussi extraordinaire qu'mezact les com-^ mentaires que fait le docteur Brewster : «c Nous aimons à a croire , par respect pour la mémoire d'un homme fort c recommandabley que les^ faits ne se sont pas passés oomm»' K on le» rapporte. On se rappelle que M. T. More jBgura^ « comme témoin dans le procès de Bolton contre Bull, en* «c 179a , époque à laquelle M.. BOmblower Ini'-méme fu^ « également appelé en témoignage, mais^ du côté opposé à ft M. More. M. More, interrogé s'il avait jamais lu Tez- « posé de l'invention de M. Watt, et si, selon lui, ila renfermât une exposition exacte des principes de la ma« a chine à vapeur , répondit : Je suis parfaitement d'avi» a qu'elle expose ces principes d'une manière aussi complète « c|ue daixe et démonstratiye. Oa lui demanda alor^

par son ëvaporation dof aolî I» chiite Avt pistflv^. -^^ JViUi proposa aiors à^ enduire du cire ou de snyie tour du piston pour rendra plus facile setkjeu ei empêcher çuU'l ne Uvtréf passage à Voir.

M. Watt reeoiuiBt bienlôt qne^ l'orifice d« cy-« lindre restant ouvert i l'air qw remplissait la pa^ lie supérieure lors de la descente dn piston sur kq^ePil agissait devait nécessaireiQenl enlever ai l'enveloppe une partie de sa chaleur ; quet p&r suite> lorsque le cylindre se remplissait de liouveau de vapeur, il fallait cpi'il s'en condensât mie certaine quantité poor élever t'enveloppe an niveau de la température intérieure. Ce fut alcov qu'il imagina

« ft'îi paiiftit foe rftpptioaiîofi, en e4t été fiûjte avanfc der « QQsnafitre la machiiiQ de Bl. Wal^« A c^oi il répondit: « ifaf ééelase qeer, «rai»^ U coettrnctioi^ des roachises à van <i pe«c éCabtiM par K* WaU, je nfavais japaaia vv ni k» a a^ieuBA applkat¥Hi d^ pciioclp««i qu'il test dgii». son a eiipoM{. — * U «B( difficile de laixe accorder cea deux zé- « po«sea failea sur seprntent par M» More avec le» paroka q«e « lui prête M. Honkbiower » à U page 3i39. Quelle que fi^ , « au reste, lldée de M.. GaiB0]M>rongh.y il est constant « qu'elle est de plus de vingt ans postéciewe à odie de M. c Watt» » [Bdiinhw^h B^^vtWy 1809.)

M» Robbon, dans la description qu'il donne de cette aaéiioratÎDn. du condenseur , en parle comme d'une appUeatipn qui aurait été £dte à la mackine de Newcemen. Oc c^cst à quoi ne parait pa» avoir jamais pensé H. Watt, qui , dans une de ses notes, sfeiprime ainai: a IXabord je piopoaai a de substîtaer la vapeur à l'atmosphère pour agir sur le « piston^ et non BKHlèle fut construit en conségpienre* 3»

i65 é^aAxpter au cjrKndre un couvercle qui le fermait hermétùjuement, quoique percé ctune ouverture oit s*€^stait une boite à étoupes et dans laquelle glis^ sait la tige du piston , et de fcare arriver sur ce dernier la vapeur, dont V élasticité déterminerait sa descente , causée Jusque là par la pression de Vat^m^sphère.

Tel fat son second pas vers le perfectionnement complet de sa machine ; et sans avoir ancunement dîminoé sa pnissance , la dépense dn combastible et la perte de la vapeur se trouvèrent réduites aa tiers de ce qu'elles étaient précédemment; et la maditne devint à proprement parler une machine à vapenr, n'ayant d'antre force motrice que ce fluide, tandis que jusque là elle avait toujours eu pour cause de son mouvement la pesanteur de l'air.

L'air atmosphérique, en refroidissant la partie ex« térieuredtt cylindre, produisait intérieurement la condensation d'une certaine quantité de vapeur : W^att pensa à remédier à cet inconvénient en rccouvrant le cylindre dune enveloppé de bois ou de tout autre corps qui serait mauvais conducteur de la chaleur.

€ L'idée une fois conçue , dit cet admirable mé* « caniden , d'opérer la condensation hors ducylîn- « dre, toutes les autres améliorations s'efifectuèrent « avec une incroyable rapidité; tellement que, dans « l'espace cFun ou deux fours, mon plan/ut parfai- « temeni arrangé d»ns ma tête, et que, pour en

ifl4

<r faire Fessai, je le ipis de suite àexécoiioâ.v^ Le modèle dont il se servit consistait en ane se-^ ringuede cuivre, d'un pouce trois quarts de diamètre sur dix de long', garnie supérieurement et in« férieurement d'une plaque d'étainfce cylindre portait un premier tuyau à deux branckes destiné à*. amener la vapeur aux deux extrémités du cylin-, dre, et à établir une communication entre elles. Deux robinets permettaient ou empêchaient le passage de la vapeur de la chaudière au cylindre , et d'un bqut du cylindre à l'autre; un second tuyat» conduisait la vapeur de la partie supérieure de ce même cylindre dans la capacité où elle devait' être condensée. Un trou était intérieurement percé dans la longueur de la tige du piston ; il était fermé à son extrémité inférieure par une soupape qui li^vrait pour donner passage à Peau que pouvait avoir produite la condensationde la vapeur, à l'instant de son admission dans le cylindre, hecondenseur^se composait de deux tuyaux d'étain de dix oci^ douze pouces de longsur-^de pouce environ de diamètre, verticalement placés, et communiquant par le haut à un bout de tùyati horizontal , de -large diamètre. Ces tuyaux se Féunbsaient par leur base à un autre tuyau vertical d'un pouce environ de diamètre, servant de corps de pompe pour l'air et pour Teau , et baignant, ainsi qu'eux, dans un bassin rempli d'eau froide (i).

0).G^tte expérience est différemment racontée par diffé^

Table (i) des Jbmàs élnàtùpêer. dû la vapeur d^&wê à dij^érentes températures >

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.CO Cette table a ét4 dressa par l* Académie royale des Kiènoesi

TARIF des Machines à vapeur, insiallées à terre construites dans les ateliers de Manbj Wilson à Cha rentùny et Aitàen et Steel à la Garé. '

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