MACHINE A SIMPLE EFFET DE SAVERT

Le tuyau a dans la fig. VIÏI a 1 5 pieds de long, à compter de la surface de l'eau jusqu'à là plateforme sur laquelle repose le récipient b. L'eau s'élève à cette hauteur par suite de la pression de l'atmosphère. Le réservoir est placé à 40 pieds environ au-dessus du récipient. Celte colonne d'eau était élevée par l'élasticité de la vapeur. Le tuyau d a trois pouces de diamètre ^ et le tuyau d'admission e environ un pouce d'-ouverlure ; le récipient contient i5 gallons et la chaudière 59* Un tuyau à robinet se {terminant en entonnoir permet d'alimenter la chaudière d'eau sans arrêter l'action de la machine.

Lorsque cette machine était en action , elle faisait monter cinquante deux gallons d'eau par minute , c'est-à-dire quatre fois le omtenu du récipient, et son effet était bien plus grand à proportion que celui des machines à double récipient. « Le prix d'établissement d'une semblable machine 4c était , dit Switzer, de cinquante livres sterling « à peu près , à ce que m'a dit l'ingénieux auteur « lui-même , et la quantité de charbon nécessaire

8i ' « pour la faire aller était d'environ un demi-peck , «que l'on renouvelait six ou huit fois par vingt « quatre heures. Eu supposant qu'il en faille un bois- « seau^ qui ne coûterait pas plus de vingt-cinq sou% « à Londres (et dans beaucoup d'autres villes il est « à meilleur marché ) , la dépense du charbon est , « comme on voit, bien peu considérable comparée à « ce que coûtent des chevaux qu'il faut changer c deux ou trois fois par jour. Le plus grand repro- « che qu'on puisse faire à cette machine, quant à la « dépense , est le tort qu'on a de faire le feu en 8 plein airetsous un trépied, parce que la chaleur « se perd en grande partie, et ne peut pas être aussi « forte que lorsqu'elle est concentrée dans un petit < espace : par conséquent , il doit se faire une plus ff grande consommation de bois et de charbon que « quand elle est resserrée, ce qui fait, je pense, qu'il « Tàut mieux que le feu soit renfermé dans un four^ « neau que sous une figure sphérique dans nu lieu « ouvert, (i) »

La manière d'opérer de cette machine est la même que celle de la machine représentée par la fig. VI. La vapeur, après avoir passé de la chaudière c dans le récipient i, se condense lorsque Ton tourne le robinet y*, qui laisse couler l'eau froidfe sur le récipient à l'extérieur , en même temps que le robinet g fermé intercepte le passage de la va-

(i) Voy. Switzer*8 System rf hydrosiaiic».

peur. Il en résulte nn vide dans le r^pîent s alors la pression de l'ataiosphère fait monter l'eau du réservoir par le tayau aj elle soulève et traverse une soupape et remplit le récipient b* Ou ferme de nouveau le robiuety*et l'on tourne, le robinet g pour rétablir la commimicatiou entre la chaudière c et le récipient b: l'élasticité de la vape^ir force alors Icau du récipient b de monter par le tuyau d; la soupape h, s'ouvra nt de lias en haut , la laisse monter et l'empêche de retomber» Lorsqu'on a rempli encore une fois de vapeur le récipient , ou ferme le robinet^ , et Ton ouvre le foliinet d'eau froide ou de condensationy^ qui condense la vapeur et forme* le vide j pais la pression de l'atmosphère agit encore pour faire ^moiiter l'eau du l'éservoir dans le récipient par le tuyau a; celte eau est ensuite forcée de monter parle tuyau dy par l'effet- de l'élasticité de la vapeur, et ainsi de suite successivement.

Il fallait uti terme de comparaison pour donner une notion exacte de l'effet de cette nouvelle machine : Savery introduisit l'expression force de chevaux, qui a été adoptée généralement. On employait un certain nombre dé chevaux pour élever une quantité donnée d'eau à une certaine hauteur : ainsi une machine à vapeur de la construction de Savery s'appelait une machine de la force d'un , ou de deux , ou de trois chevaur , parce qu'elle élevait l'eau qu'on avait élevée jusque alors

en enaployant un, oa deux, ou trois chevaux, (i) Nous u'avons aucun renseignement sur les données d'après lesquelles Savery fit le calcul des proportions des diverses parties de ses machines ; mats nous avons tout lieu de croire , et nos conjectures à cet égard sont fondées sur quelques circonstances que nous exposerons plus tard, qu'elles ont été déterminées plutôt après plusieurs tâtonnements que par le calcul.

ROUE A TRV d'aMONTONS.

Tandis que Savery s'appliquait à perfectionner ses machines et à les répandre en Angleterre ,

(i) <x Lorsqu'une machine élève autant d'eau que deux « chevaux travatllant ensemble pendant le même temps a pourraient le faire , comme ces deux chevaux serai^it ne- « cessairement relayés, et que, pour obtenir constamment c le même résultat, il faudrait employer dix ou douze chec vaux , je dis qu'une semblable machine fait l'ouvrage ou «le travail de dix à douze chevaux. ( Mineras friend,) « C'est là la vdritable mswxre de la force d'une machine « comparée avec la force des chevaux. »

Les ingénieurs modernes, en partant 4u même point de comparaison , ont une autre manière de faire l'estimation ; et ils prétendent qu'une machine a la force de cinquîinte chevaux lorsqu'elle peut élever en huit heures autant d'eau que poorraient le faire cinquante clievaux qui travailleraient le même laps de temps tous les jours ; mais comme la machine peut travailler pendant vingt-quatre heures d^ suite, il faudrait alors cent cinquaitte chevaux par jour, pour donner la même quantité d'eau , et ce serait, à la manière de Savery, une machine de la force de cent cinquante chevaux.

Amoiitons, membre distingné de Tacadémie des sciences , travaillait à des expériences sur la vapeur et sur ràir^ eu 1699^ il présenta à cette société savante la description d\ine machine de son invention, qu'il appelait roue àfeu[\). La seule inspection de la fig. IX en donnera une idée assez précise. Cette roue à feu se compose d'un tambour dont le diamètre est divisé en quatre compartiments on anneaux circulaires concentriques. Le cercle le plus excentrique est divisé à la circonférence en douze chambres ^ A , B , C , D , etc. , toules hermétiquement fermées et n'ayant aucunes communications entre elles. La seconde portion du diamètre est ouverte , et sert à isoler la série extérieure i\es chambres de la série correspondante, pratiquée dans la troisième portion de la roue et indiquée par les lettres a,h, c, d, etc. Ces chambres communiquent Fune avec Tautre par le moyen de soupapes qui s'ouvrent toutes dans le me ope sens de bas eu haut. La portion intérieure du diamètre est remplie de tuyaux , ainsi que l'axe de la roue z, sur lequel elle tourne. TV est une citerne remplie 3'cau froide, dans laquelle plonge la partie inférieure de la roue. La position du foyer et la manière dont la flamme agit sur la surface extérieure .de la

(1) Voy. Mémoires de V Académie des sciences , année 1699; Toy. aussi Leupotd, Thealrum machinarum. Leîpsick, 1734 y tab'53, (ig. a.

première série de chambres seront faciles h comprendre en se reportant à la fig. IX. Xest une cheminée par où s'échappent la fumée et la vapeur échauffées , lorsqu'elles ont cessé d'être en contact avec la circonférence de la roue.

La série extérieure des chambres A, B, C , D, etc., communique avec les chambres intérieures a, b, c, d, etc. Par le moyen des tuyaux i , 2, 5 , 4 ) ^tc* 1 le tuyau 1 met en Communication la chambre d'air A avec la chambre intérieure d'eau a; le tuyau 2 met en communication la chambre d'air B avec la chambre d'eau b, et ainsi de suite d'une série à l'autre. Les tuyaux numérotés i , 2, 5, etc. , entrent dans un autre tuyau fermé par un bout et ouvert par l'autre ; le bout ouvert du tuyau contenant entre dans la chambre d'eau, et met ainsi en communication les séries intérieure et extérieure des chambres.

Supposons maintenant les chambres a, b, m, de la seconde série presque pleines d'eau, et le côté extérieur de la diambre A chauffé par le feu qui est au-dessous i l'air qu'elle contient , étant dilaté par la chaleur, pénètre par le tuyau i dans la chambre a, qui. est pleine d'eau; il presse la surface de cette eau et la fait monter dans les chambres ^ et c ( les soupapes ouvrant de droite à gauche dans notre fi^ gtire empêchent l'eau de pénétrer dans la chambre m ) et dans les chambres d et e, suivant le dégré de dilatation* de l'air. L'eau contenue dans b, c

et d, donne à ce côte de la roue une plas grande pesanteur» La chambre d'air A descend conséqaemment dans la position de M, et la chambre B se troovç à son tour exposée à l'action' du fen. Cette chambre d'air oommaniqae avec la chambre d'eaa par le tuyau n*» a , la chambre b étant dans la position de a. L'air de la chambre j&> étant dilaté par la chaleur, ya par le tuyau n® 2 presser l'eau de £ et la refouler dans c^ d, etc. , et dianger ainsi le point le plus pesant. La chambre à air C et toutes les autres chambres de la série viendront successivement recevoir l'impression du feu , ce qui produira un mouvement continu. Lorsque la surface de la chambre C passe devant le feu , la chambre A se trouve alors ( dans la position de L) baignée dans l'eau froide de la citerne PP\ qui la refroidit et condense l'air qu'elle renferme. L'air chaud des chambres B et C se condense également lorsqu'à leur tour elles passent dans l'eau, et comme ce moi^vement se continue , elles viennent de nouveau se mettre en contact avec le feu. Cette dilatation de l'air, jetant l'eau d'un seul coté de la roue , change successivement de place Je centre de gra** vite , et engendre un mouvement de rotation qu ou peut appliquer aux besoins ordinaires.

Amoutous donna un diamètre de 12 pieds an cercle intérieur, ou cercle des chambres à eau, et il les fit de a pieds de profondeur ou de largeur, contenant environ 754 pieds cubes d'eau, ^a

j 5,202 lijipes, poids français. Ce pot<b, eterçant suitaiit la tangente son action sor nu cercle iopposé passer par le centre des cban^bres à eau, dé-* terminerait, d'après son calcul , une révolution en 35 secondes , et aurait la force de 59 chevaux.

La roue à feu , quoique extrêmement ingénieoie , est beaucoup trop compliquée pour les besoins pratiques, même en admettant qu'il fut possible de produire dans les chambres d'air, avec la vitesse convenable, la raré£eicti<m voulue pour élever la colonne d'eau, et que le service des soupapes fik, praticable ou immanquable. L'inventeur repré* sente l'action de sa roue comme l'effet de la rarefection de l'air ; cependant , en pratique , sa puis^ sance résulterait de la dilatation de la vapeur : car il n'y a pas de génie capable, dans une semblable combinaison; d'erapécber la vapeur formée dans les chambres d'eau par l'air échauffé d'amver par les tuyaux dans la &érie. extérieure des chambres d'air ; et c'est précisément ce qui donnerait à un semblable appareil la puissance que ne pourrait pas lui donner évidemment la dilatation de l'air seule, ainsi que l'inventeur l'a prétendu.

ikPPABCIL DX nALBSSlE.

Dans le mois d'août 1705 , M. Dalesme , si bien connu comme auteur de l'ingénieux et admirable, procédé de consumer la fumée en renversant la

flamme , offrit à ane compagnie de Paris d'ëlèver l'eau par le moyen de la vapeur s' échappant d'mi appareil semblable à un ëolipyle. Dans ses expériences il employa l'élasticité de la vapeur pour faire jaillir Tean à une grande hauteur. M. de Prony, eu témoignant le regret de n'avoir pas connu les détails de la méthode de Dalesme, dit, dans sa Nouvelle architecture hydraulique, vol. 2, p. 90, qu'il est possible que son modèle se trouve dansja collection des machines de l'académie , mais qu'on ne peut pas s'en assurer jusqu'à ce que cette collection soit remise en ordre ( 1 ).

«UÏTE DES TRAVAUX DE PAPlIf.

Le docteur Papin, dont nous avons déjà fait connaître le procédé ingénieux pour faire le vide «ous le piston d'une pompe pneumatique , travaillait encore , en 1698 , à faire des expériences sur la vapeur , aux frais de l'électeur de Hesse. Lorsqu'il eutabandonné ces recherches^ qui n'avaient produit rien d'utile , Papin en communiqua le résultat , accompagné de réflexions, à plusieurs des savants avec qui il était en correspondance , entre autres au célè-^ bre Leibnitz. Dans la réponse qu'il, fit à Papin , ce dernier disait avoir eu aussi l'idée d'employer la force expansive de la vapeur. Dans un voyage que

(0 II y « trente aus que M. de Prony écrivait cela.

Leibtiitz fit pins tard en Angleterre, en 1 706 , ayant eu Toccasion d'examiner quelques unes des machines exécutées par SaveVy, il envoya le dessin d'une de ces machines , avec la description , à Papin , pour avoir son opinion sur le mérite de l'invention: Papin montra la lettre et le dessin à Félcctenr, son protecteur. « Pour obéir au prince, Papin ( nous copions « ses expressions) reprit ses expériences, dans lebut « de terminer lèseppareits qu'il avait commencés « avec tant de succès afin d'élever l'eau par le moyen « du feu. » Le résultat de ce travail fut la publication faite par le docteur d'un mémoire sur une nouvelle méthode d'élever l'eau par la force du feu, daté de Cassel, 1707, et dédié à l'électeur. Dans cet écrit Papin annonce que ce n'est qu'après beaucoup d'opérations manquées qu'il est parvenu à perfectionner son invention; et , par un rafinemeiit de flatterie , il dit que la description de sa machine a été imprimée non pour retrancher quelque chose au mérite de Savery (car il avoue que Savery avait trouvé un autre procédé sans avoir eu connaissance de ses expériences), mais afin que tout le monde sût que c'était à l'électeur de Hesse qu'appartenait la première idée et la construction de cette excellente machine. Il est à remarquer que , dans le corps du mémoire, Papin semble s'applir quer plutôt à démontrer la supériorité de son appareil sur celui de son rival qu'à établir ses droits à la priorité d'invention. Ses quarante pages de

calcul prouvent eu faveur de son talent et de ses connaissances ; mais elles ont manque leur but qui était de persuader aux praticiens d'adopter cette machine.