IO

1rs expériences, et finit par atteindre 100 degrés; mais la diminution dP condensation ne fut pas en rapport avec l’élévation de température de l’eau du réfrigérant, la rapidité avec laquelle la vapeur surchauffée cédait son calorique à l'eau du réfrigérant produisait une véritable décrépitatibn accompagnée d’un bruit analogue à celui d'un fer rouge plongé dans l'eau; et l’eau du réfrigérant était à chaque fois lancée à une assez grande hauteur par-dessus ses bords, par suite de la grande quantité de vapeur qui se formait instantanément.

Ces expériences- furent répétées un grand nombre de fois pour bien constater un fait sur lequel reposait désormais tout le succès de la machine; les résultats furent très-variables parce qu'ils dépendaient ‘d'une multitude de causes difficiles à apprécier et à démêler, telles que le mode de condensation, suivant que l'on introduisait on non de l'eau dans le condenseur, la température de l'eau du réfrigérant, la chaleur du générateur, la tension et le degré de saturation de la vapeur qu'il contenait, la quantité soit d’air, soit d'autres gaz qui pouvaient être produits par la décomposition de l’eau en vapeur dans le générateur, par son contact avec des surfaces métalliques à des températures très élevées, etc.

Le résultat moyen «le vingt expériences faites te 4 février fut de déterminer un abaissement dans les pressions inféri<ires de 3 à 37 atmosphères, le même que dans les tensions pins élevées, ou le manomètre tomba de 6 à 4 atmosphères.

Le 1 1 et le ta mars, la moyenne de soixante expériences donna une condensation ou abaissement de pression de 5 atmosphères et demie à 3 atmosphères et demie, et dans la pression plus élevée de 9 à 5 atmosphères.

Nous essayâmes aussi de substituer au condenseur cylindrique un lûy.ui 1 en cuivre aplati ayant i ,n ,t)o de longueur, o'",o4ï de diamètre et a litres de capacité, entouré d’une bâche faisant fonction de réfrigérant, pouvant contenir 10 litres d'eau. Dans les expériences! qui furent faites avec l’un et l'autre appareil, les bâches furent tantôt laissées vides, et tantôt on y introduisit de plus ou moins grandes quantités d'eau; mais les résultats n'en furent que faiblement influencés. La seule tendance qui se fit toujours remarquer fut que les condensations étaient toujours d'autant plus considérables, plus promptes et plus régulières, que la vapeur était plus tendue.

Lorsqu’on ouvrait cl fermait alternativement le robinet de communication entre le générateur et le condenseur sans introduire de nouvelle vapeur, on obtenait dans le condenseur des alternatives de hausse et de baisse indiquées par le manomètre, allant toujours en diminuant, cl qui finissaient par devenir insensibles au bout de huit a dix oscillations. Il paraissait

évident que la promptitude de la condensation était influencée par le mouvement de la vapeur qui se portait rapidement vers le condenseur lorsqu'elle était trés-lendue; mais qu’à mesure que la violence de ce mouvement diminuait, il s’établissait une sorte d’équilibre entre la tension de la vapeur surchauffée et non saturée contenue dans le générateur et la vapeur saturée contenue dans le condenseur. Il nous sembla que jccl étal d’équilibre amenait une lenteur et une paresse dans l’acte de la condensation, et nous présumâmes dès lors que la promptitude de la condensation devait être favorisée par de très-larges communications entre le générateur et le condenseur, et par l’emploi de vapeur à de très-liantes pressions.

Il résultait évidemment pour nous de l’ensemble de toutes ces expériences, qu’il était possible de se servir de la vapeur en l'employant comme intermédiaire entre la chaleur et la force; et qu’il suffirait pour cela de la faire passer, au moyen de dilatations e't de condensations successives, par divers états de tension et de température. Mous fîmes immédiatement aux plans de notre machine les modifications démontrées nécessaires par les expériences que nous avions si souvent ré|>étées, et nous eu poussâmes vigoureusement la construction.

Les nouvelles conditions dans lesquelles elle devait être construite en simplifiaient singulièrement l’exécution ; je jeu en devenait plus facile et la conduite plus aisée; la suppression d’un des générateurs emportait avec elle celle des soupapes destinées à faire passer la vapeur alternativement dans l’un et dans l'autre lorsqu'elle était au plus haut degré de température possible. Le problème uie parut donc plus que jamais en voie de recevoir une complète et satisfaisante solution.

Mais tous ceux qui ont été dans le cas de monter et de mettre en activité des machines, et surtout de nouvelles machines, savent combien ce travail ingrat est hérissé de difficultés ; ils savent que ces réussites complètes, ces passages de l’enfance de l’art à son état adulte, comme pour la navigation a vapeur, si imparfaite du temps de Fulton, et qui est parvenue de nos jours a opérer de si étonnants prodiges, sont toujours dus à un ensemble bien ordonné de dispositions qui semblent minutieuses et sans importance à ceux qui sont étrangers à cet art difficile, mais dont la perfection et l’harmonie ne s obtiennent qu’avec beaucoup de temps et d’efforts.

La construction de la nouvelle machine exigea prés de trois mois; elle ne put être rwentée dans le local spécial qui avait été disposé â est effet, que dans le courant de juin, et ce ne fut qu'après de longs tâtonnements qu'il nous lut possible de la faire fonctionner de manière â pouvoir cousta-

Ut des résultats positifs on rapport avec ce i|iie la théorie m'avait indiqué.

dette nouvelle machine est composée d’un piston creux en fonte de fer de i®,5o de longueur, de o ,,, ,4o de diamètre, alézé sur toute sa longueur; une. bielle fixée à l’extrémité de la tige de ce piston s’adapte à une main- 'elle fixée à un arbre de 10 centimètres de diamètre sur lequel est établi un volant d;i poids de 3ooo kilogrammes. •

la* piston de la machine joue dans le cylindre de manière a laisser entre eux un intervalle d’un demi-millimètre. La vapeur est contenue par une garniture en étoupe renfermée dans un stuffeu-box placé à l'extrémité du cylindre.

Luire le cylindre et le générateur se trouve une pièce en fonte percée de deux ouvertures répondant à l’une et à l’autre îles deux branches du générateur, et débouchant dans le cylindre; l'ouverture supérieure est munie d'un clapet qui permet à la vapeur de passer du cylindre dans le générateur pendant le coup négatif; un antre clapet placé dans l’ouverture inférieure laisse pénétrer la vapeur du générateur dans le ev I nuire, au commencement du coup positif: en sorte que la vapeur accomplit continuellement un mouvement de rotation qui lui permet d’aller puiser à chaque coup de piston, dans le générateur, la chaleur qu'elle a perdue en produisant la

force mécanique.

Kn arrière du clapet supérieur, du côté du condenseur, il y a une lige en foute de fer, percée d'une ouverture de 5 centimètres de diamètre, qui communique à un condenseur en cuivre de 12 litrps de capacité : ce cou- . densetir est contenu dans une bâche en fer-hlanc remplie d’eau qfli fait l'office de réfrigérant. La communication entre le générateur et le condenseur est établie au moyen d'un robinet en fonte de fer ayant même section tpie celle de l’ouverture sur laquelle il est placé; lin second robinet établit une communication entre* une chaudière à vapeur et le générateur; ils sont l'un et l’autre mis en mouvement par la machine elle-même au moyen d’excentriques, et ce sont là les deux seuls organes qui servent à régler tous ses mouvements.

Des soupapes de sûreté et des manomètres de bourdon sont établis surja chaudière et le générateur.

Nous n’avons pas cherché à apprécier, ail moyen du frein de'Prony, la quantité de puissance mécanique développée par la machine, parce que le frein n 'aurait pu nous indiquer que des résultats trop éloignés de la vérité, d'autant plus que son établissement provisoire nous aurait fait négliger tous les petits soins qu'il eût été nécessaire d’apporter à son montage. Nous nous sommes contentés de constater, au moy en de manomètres, la pression de la

wn

vapeur sur le piston dans les diverses phases de sou mouvement, ce cpii atteignait le même but, en éliminant toutes les causes d'erreur provenant des défauts dans les détails de construction et de montage, défauts que l’on est certain d’atténuer dans l’exécution en grand, de telle sorte qu’ils ne dépassent pas ceux qui existent toujours dans les meilleures machines en usage dans l'industrie.

Aussitôt que la machine a été en état de fonctionner, nous nous sommes empressés de répéter les expériences sur la condensation de la vapeur surchauffée ; nous avons porté le générateur au rouge, et la vapeur se trouvant tendue dans la chaudière à 7 atmosphères, elle a été introduite dans le générateur; son manomètre a indiqué aussitôt la même tension; on a fermé alors le robinet d'introduction, et ouvert immédiatement après celui qui mettait en communication le générateur avec le condenseur sJa tension indiquée par le manomètre est alors tombée brusquement de 7 atmosphères à 3 atinosphéres et demie ; et lorsque le manomètre de la chaudière a indiqué 7 atmosphères et demie, elle est tombée à 3 atmosphères trois quarts.

. Ces expériences, répétées un grand nombre de fois, ont toujours donné a peu prés' les mêmes résultats; nous avons attribué leur supériorité sur les premières que nous avions faites, à une meilleure disposition du condenseur, *à des ouvertures plus larges, une température plus uniforme et plus élevée dans le générateur, etc. L'eau du réfrigérant était soulevée avec violence et projetée par-dessus ses bords; l'abaissement très-lent du manomètre indiquait plus lard une condensation de la vapeur saturée, on constatait donc det|x phases bien tranchées et bien distinctes dans l’acte de condensation : la première ramenant subitement la vapeur surchauffée à l'état de saturation et lui faisant perdre la moitié de sou ressort; la seconde la condensant avec une extrême lenteur et l'amenant à l'état d'eau liquide.

Lorsque la machine fonctionnait, il était nécessaire, pour entretenir son jeu d’une manière régulière, d’introduire à chaque coup de piston dans le générateur une certaine quantité de vapeur nouvelle, soit pour réparer les pertes de la machine, soit pour faire sortir du condenseur l’air dégagé pendant l’ébullition de l'eau et entraîné par la vapeur, soit pour produire quelque autre effet inconnu dont, dépend le bon fonctionnement de la machine.

Il serait difficile, avec des données aussi imparfaites, d’estimer le travail de la machine, et c’est ce que je n’entreprendrai pas de faire. Je me contenterai de constater que. la pression de la vapeur étant dans le coup positif de 7 atmosphères et-deinie au commencement, de 3 atmosphères à la fin, ce qui constitue une pression moyenne de 5 atmosphères, dans le coup négatif de a atmosphères et demie, l’effet utile de la machine est une pression de

•j atmosphères H demie, différence entre les pressions des coups positifs et # négatifs. Celte pression représente un effort constant de i k ,a5 par centimètre carré, exercé sur le piston pendant toute la durée de sa course; or cet effort est une fois et demie l'effort obtenu avec la machine de Watt.

La dépense, pour arrivera ce résultat, se réduirait à celle qui est nécessaire pour élever jusqu’à joo ou 5oo degré-s la température de la vapeur saturée à 3 atmosphères et demie et à 1 4o degrés, dépense que nos appareils n'étaient pas assez parfaits pour constater, mais qui doit être très-faible, si l'on considéré que, quelle que soit la rapidité avec laquelle nous ayons . fait traverser la vapeur au générateur chauffé au rouge, le séjour qu'elle y a fait, ne s’élevant jamais qu’à une faible fraction de seconde, a toujours suffi pour amener sa température à un degré de chaleur approchant de celui des surfaces avec lesquelles elle se trouvait en contact; sans que nous ayons jamais pu remarquer, pendant ce temps, aucun signe sensible d'abaissement de température dans le générateur.

Il faut ajoutera cette dépense celle occasionnée par la vapeur introduite dans le générateur A chaque coup de piston pour réparer les pertes de la machine. Qu’est celte nouvelle dépense? Nous n’avons pas pu l’établir, mais nous croyons que la quantité de vapeur additionnelle ne doit pas s’élever au dixième de ce qu’elle est dans une machine de Watt, produisant le même effet. Nous avons pu constater, en outre, que la vapeur surchauffée cède sa chaleur avec une grande promptitude et une extrême facilité aux surfaces relativement plus froides avec lesquelles elle se trouve en contact, nous avons pensé des lors que cette condensation aura également Jieu à une température supérieure à celle de l'ébullition de l’eau, et qu’il conviendra de faire du réfrigérant une véritable chaudière à vapeur destinée à alimenter la machine elle-même, ce qui permettra de supprimer la chaudière employée actuellement à cet usage.

La vapeur en effet arrive dans le condenseur a une température de 400 a 5oo degrés toute disposée à abandonner le peu de chaleur qui, en se dilatant, double son volume. Si cet effet est produit avec tant de rapidité, lorsque le condenseur est entouré d’eau à ioo degrés, il est à présumer qu’en augmentant les surfaces par lesquelles il est en contact avec l’eau du réfrigérant, et y injectant, comme Watt l’a fait, une faible quantité d’eau au commencement du coup négatif, eau qui, dans tous les cas, servira à la mise en train de la machine, la condensation aura lieu, à j>eu de chose près, aussi facilement lorsque l’eau du réfrigérant sera portée a 1 5o ou 1 6 o degrés, température de la vapeur saturée au degré de tension où elle sera employée.

Celle nouvelle température étant celle de la vapeur saturée à la pression qu'elle doit avoir en entrant dans le générateur pour se surchauffer, l’eau du réfrigérant se trouvera ainsi tout naturellement et très-économiquement transformée en vapeur alimentant la machine.

C'est dans ces nouvelles conditions que nous la faisons actuellement modi- Fig. i. fier; elle sortira alors du caractère de ma-

chine d’essai pour faire un service régulier, et il deviendra possible d'apprécier exactement et avec certitude l’économie quelle présentera sur les autres systèmes actuellement en usage dans l’industrie. •

Mais comme ces diverses modifications demanderont nécessairement un laps de temps assez considérable, j’ai pensé qu’après avoir annoncé, il y a deux ans, à l'Académie l'intention où j'étais de mettre à exécution les idées que j'avais conçues pour le perfectionnement des machines à vapeur, il convenait, apres un si long espace de temps, de lui faire part des succès que j'avais obtenus, et des espérances de réussite bien mieux fondées aujourd'hui qu’elles ne l'étaient alors.

Os figures ci-jointes donneront une idée très-suffisante de la nouvelle machine pulmonaire ou à vapeur régénérée de M. Seguin.

La fit/, i est un plan général de la machine, vue en partie en section horizontale. La Jig. 3 en est une section verticale.

La Jig. a est un détail du nouveau mode de distribution simplifié, vu en section verticale.

On voit, à l’aide de ces figures, que l’ensemble de la machine se composed’un sv sterne dé doubles cylindres C, C, dans lesquels se meuvent des pistons I’, P', terminés par des tampons T, T. Os tampons sont creux cl remplis de

charbon pilé ou autre corps mauvais conducteur du calorique Ils sont plus longs qu'il ne serait nécessaire pour accomplir leur course sans sortir du cylindre, pour que l'extrémité du tampon, qui acquiert une treshaule température continuellement en contact, comme il l’est, avec les ga/. ou vapeurs surchauffées, ne puisse jamais s'approcher trop prés du stufien-. hnx S, S', ou boites à garnitures métalliques qui forment le joint pour contenir la va|>eitr, ce (pii pourrait brûler les éloupes ou détériorer les garnitures. ‘ •

f .. t Entre le cylindre et le générateur,

on a ajouté une, boite d'introduction de vapeur IS, II', dans laquelle se trouvent placés deux clapets E, K, ' l’un au-dessus de l’autre, répondant chacun à l'une des branches du générateur. Le clapet supérieur K. peut se fermer de manière à empêcher l’ilitroduclion de la vapeur dans le générateur; et l’inférieur L, au contraire, permet à la vapeur de passer du générateur dans le cylindre de telle manière que la vapeur passe conti- micllemeiil de la partie inférieure du générateur dans le cylindre pendant le coup positif, et y rentre pendant le coup négatif par la branche supérieure, de manière à établir une rotation continuelle pendant laquelle la vapeur vient, à chaque coup de piston, traverser les parties les plus échauffées du générateur. .

En avant du clapet supérieur, du coté du générateur, s’élève une tubulure fendue ou rapportée sur la Imite d'introduction de la vapeur, et percée d’une ouverture () Vt O qm communique du générateur au condenseur. C'est dans celle tubulure que se trouve établi le tiroir ou robinet V, V' (/«/. 2 ), (pii établit ou intercepte la communication entre le générateur A et h: condenseur 1).

Ce condenseur est percé, a sa partie supérieure, pour recevoir la bride d’un tuyau V, Y', au bout duquel se trouvent placés une soupape de sûreté K, t'. et un manomètre M. M'. De l’autre côté de celle ouverture, on établit le tuyau F. F', qui communique ,-nec la pompe d'injection ou robinet il alimentation, pour opérer la condensation dans le condenseur.

Chacun des réfrigérants C, (

«■ le condenseur et lait I nltio

tu enveli

de la chaudière à vapeur, est muni d'un luvau H, H', communiquant avec une pompe alimentaire et une soupape de sûreté I, I . [>our régulariser la tension.

Ces deu* réfrigérants communiquent avec leur générateur respectif par un tuyau à deux branches (Jij. 2), pour v introduire la vapeur qu’ils produisent au commencement du coup positif; l'introduction de la vajieurest réglée par la maclûne, en faisant fonctionner, en temps opportun, les robinets distributeurs Q et Q'.

Knfin, les petites soupapes E, K', mues également par les machines, servent à faire échapper la vapeur des cylindres à la lin du coup positif, pour régulariser la tension de la vapeur et la marche de la machine.