AP

(9) -^ = iKV.

Il est assez légitime d'accepter des pertes de charges a P proportionnelles à la pression P, et, par suite, de donner au coefficient K une valeur constante quand P varie.

M. Âuscher a décomposé K en deux parties,

dont la première correspond à l'effet du frottement et ne dépend que de la longueur /, du diamètre d et de la propreté des parois du tuyautage, tandis que la seconde lient compte de tous les coudes, étranglements, crépines, accidents de passage variés.

La moyenne trouvée pour B, d'après les expériences nombreuses faites à Indrei sur des tuyautages à parois lisses, est

pour être sur d'évaluer largement a P, on double ce chiffre, ce qui revient à prendre, pour premier terme du rapport (9) de a F à P,

En mettant de même A, sous la forme (13) A =

2g X lOODO '

M. Ausclier a trouvé, pour la valeur de x applicable aux six principales sortes de résistance additionnelle à prévoir, les nombres ou les expressions qui suivent :

1® Coude brusque à 90**; tuyau débouchant dans un réservoir; petit tuyau débouchant à angle droit dans un gros tuyau ;

2* Passage dans un branchement d'équerre, la section ne changeant pas,

3* Ajutage cylindrique partant d'un réservoir,

(16) a=zO,5.

4" Passage à travers une soupape d*arrèt ouverte en grand,

8* Coude de longueur s et de rayon r,

celte dernière expression reproduit la formule de Navier.

6** Etranglement local dans un diaphragme de section w,, la vitesse V se rapportant à la section courante u du tuyau,

Cette dernière formule donne, pour effet d'un registre ouvert à moitié,

(20) AP=o,16P,

et, pour celui d'un registre ouvert au dixième,

(21) AP = o,59P.

II ne parait pas à craindre, d'après ces derniers chiffres, que les dépressions calculées à Taide dos coefficients de M. Auscber soient dépassées dans la réalité. Par suite, on se dispense de doubler A, comme on a doublé B.

La précision des calculs relatifs à a P permet de réduire la section du tuyautage, sans craindre de mécompte sur la puissance de la machine. Les chaudières tubuleuses se prêtent si bien à l'élévation des pressions, que l'on n'a pas à reculer devant une perte de charge de 1 kilogramme ou li'jS en vue de réduire le tuyautage. On accepte, en outre, des chutes de pression de 2 ou 3 kilogrammes et au-dessus, dans le détendeur ou le registre, qui n*ont d'autre but que de régulariser l'évaporation en compensant l'exiguïté du coffre à vapeur, comme il a été dit dans le Cours de chaudières, n^ 170.

Les grandes pertes de charges présentent surtout peu d'inconvénients dans le tuyautage de vapeur des appareils auxiliaires, tandis que la réduction de diamètre de ce tuyautage offre, au contraire, de très sérieux avantages.

26. — Période d'admission. Nécessité de Vavance. Influence de la durée de Vadmission sur la section d'orifice ouverte. — L'admission de vapeur se fait au début par un orifice ouvert d'une quantité infiniment faible; puis la section de passage augmente, atteint son maximum, diminue graduellement et s'annule. Soit A D, figure S7, la période d'admission d'après l'épure de régulation du tiroir; le point C, où la section de passage de la vapeur atteint son maximum, est beaucoup plus voisin de A que de D, comme on le voit facilement en consultant les figures 48 et 50, chapitre IV. Quand l'admission est courte et l'avance forte, le point C peut s'approcher très près de A.

D'un autre côté, la vitesse du piston, nulle au point mort, augmente rapidement, quand on avance sur le diagramme de A vers D.

Dans ces conditions, la perte décharge, due à l'étranglement entre les lèvres du tiroir et celles du cylindre, est sensiblement nulle dans le voisinage du point mort A; elle commence à se manifester à gauche du point C, avant que la section ait atteint son maximum; elle augmente très rapidement après le passage du point C. La courbe des pressions

pendant Tadmission se termine ainsi par un véritable commencement de courbe de délente, et elle va se raccorder en Dj, sans aucun angle brusque, avec la courbe de détente proprement dite.

Fig. 27. — Hoehâ (cylindre HP, introdactioD 0,33).

La perte totale d'ordonnée pendant la période d'admission, est représentée par le triangle curviligne ADD,, si Ton tient compte seulement des dimensions du cylindre; mais elle n'est pas aussi forte, si Ton rapproche le travail obtenu à la vapeur dépensée. En effet, si nous prolonf^eons la courbe de détente du diagramme au-dessus de Di jusqu'en D', nous vojons que le volume de la vapeur introduite à la pression initale est AD' et non pas AD. La perte AD D,, sur Taire du diagramme pendant Tadmission, est accompagnée de l'économie de vapeur D D', ce qui réduit la perte d'aire à AD' D^, par rapport à ce que donnerait une dépense égale de vapeur dans la machine parfaite.

L'avance à l'admission est nécessaire quand on veut éviter, en A, la perte d'un second triangle, couvert de hachures horizontales sur la figure 28, qui est sans doute bien moindre que la perle faite en D, mais qui n'est compensée par aucune économie de vapeur. Au point mon, en effet, quoique la vitesse du piston soit nulle, la vapeur doit pénétrer assez rapidement dans le cylindre, afin de remplir les espaces morts et surtout de fournir aux condensations intérieures; il faut donc, en ce

Fig. 28. — Chasseloup'Laubat (cylindre BP).

point, que la lumière d'admission soit déjà ouverte d'une hauteur appré-

ciable et» de plus, qu'une certaine quantité de vapeur soit déjà introduite, lie diagramme en traits pleins, sur la figure 28, porte une perle d'ordonnée en A. Sur la figure 27, la pression dans le cylindre, au point mort, paraît exactement égale à la pression dans la boite à tiroir; Tavance est donc très bien réglée. Un excès d'avance se manifeste par un petit crochet horizontal du diagramme à gauche du point A, la pression d'admission étant atteinte avant la fin de la course ; le diagramme subit alors la perte d'une petite aire rectangulaire.

La perte d'ordonnée due à Tétranglement pendant l'admission est beaucoup plus marquée, quand la durée de la période de détente augmente, si Ton considère des machines différentes marchant toutes à la même vitesse moyenne des pistons. 11 résulte, en effet, du régime de distribution fourni par les tiroirs, que la section maximum ouverte à l'admission diminue en même temps que la période d'admission.

La section ouverte à l'admission ne dépend que de la régulation des tiroirs, non de la hauteur des lumières des cylindres, car celles-ci n'ouvrent pas complètement à l'admission. Une règle généralement suivie est d'assurer, par la régulation, une ouverture maximum d'admission a, qui ne soit pas inférieure à

(5 bis) a = 0,08 Sr,

pour la marche normale correspondant à 0,6 d'introduction.

Dans ces conditions, la valeur moyenne de aP pendant l'admission, représentée par l'ordonnée moyenne du triangle ADD„ est égale à 0,15 environ de la pression P dans la boite à tiroirs. Le maximum de aP, au point D, atteint souvent 0,30 P.

Quand la période d'admission diminue, l'ouverture maximum subit une réduction, qui sera étudiée sur les épures de régulation du chapitre IV. Par contre, le nombre de tours et par suite la vitesse de la vapeur diminuent. En somme, pour une machine donnée, les grandes détentes ne sont pas nécessairement accompagnées de fortes pertes de

charge, de la boîte à tiroir au cylindre; dans la machine du Bugeatid,

AP par exemple, cyl. H P, la valeur de —, qui est de 0,15, à l'introduction

0,63, tombe à 0,09 avec l'introduction de 0,35. Sur le Dupuy-de-Lome, au contraire, la perle relative, qui est 0,07 à l'introduction 0,67, s'élève à 0,09 pour l'introduction 0,32.

Quand on marche à petite vitesse, en fermant le registre de vapeur de manière à conserver une pression élevée aux chaudières, la pression tombe très rapidement dans le cylindre, pendant la période d'admission. Il serait inexact, dans ce cas, de considérer comme une perte d'ordonnée le triangle curviligne A D* D, de la fig, 27 ; il est plus juste, au

contraire, de regarder Taire du diagramme située au-dessus d'une horizontale passant en D,, comme un bénéfice dû à réiévation de la pression obtenue par Fétranglement de la vapeur.

On ne se sert d'ailleurs du registre, pour diminuer la dépense de vapeur par coup de pislon, que faute de pouvoir suffisamment réduire la période d'introduction, avec les appareils adoptés sur les machines marines pour faire varier la régulation des tiroirs. Par suite, nous ferons l'étude de l'étranglement du registre et de ses effets, seulement après avoir vu la régulation des tiroirs et les limites pratiques de la période d'admission.

26. — Période de détente. Courbe de détente usuelle. Avance à Vévacuaiion. — Il ne saurait être question ni d'étranglements, ni de résistance quelconque produisant une peite de charge pendant la détente. Il y a bien une perte d'ordonnée correspondant à l'aire qui sépare les deux