EXPÉRIENCES DU 29 DÉCEMBRE

Ventilation par refoulement d'air froid dans le modèle de loge ayant servi aux expériences des 20, 21 et 22 décembre.

TOURS

de l'anémomètre par seconde.

VITESSE

par seconde.

VOLUME

par seconde.

VOLUME

par heure.

SECTION

de l'orifice.

des

courbes

Terc

pérature

de l'air affluent et de la salle , 13°.

Les courbes indiquent la limite inférieure de la couche d'air passant dans la loge.

309. Conséquences des expériences précédentes. — L'examen des courbes pleines nos 1, 2, 3 et 4 relatives au côté droit, ainsi que celui des courbes ponctuées nos 1, 2, 3 et 4 du côté gauche, montrent que, dans tous les cas, la nappe d'air froid s'est abaissée davantage que la nappe d'air chaud dans les expériences précédentes.

On remarque de plus que la courbe n° 4 du côté droit, relative à la quatrième expérience, où le volume d'air introduit n'était que de 155 mètres cubes par heure, et la vitesse de passage par l'orifice que de 0ra,40 par seconde, est celle qui s'est le plus abaissée, et qu'elle est descendue à Om,63 du plancher. C'est d'ailleurs ce qu'il était facile de prévoir, puisque la vitesse d'introduction étant verticale, la nappe fluide doit s'élever d'autant moins que celte vitesse est moindre.

Ces expériences montrent donc que l'introduction de l'air froid par le fond de la loge donnerait lieu à un courant horizontal, régnant depuis le plafond jusqu'à 0m,65, ou 0m,70 au-dessus du plancher, et dans lequel, par conséquent, les spectateurs de la loge auraient toute la^ partie supérieure du corps plongée.

Ce courant, qui était sensible aux organes dans les expériences dont on vient de parler, où la température de l'intérieur de la loge et celle de la salle étaient les mêmes que la température de l'air affluent, serait bien autrement désagréable l'été, quand l'intérieur de la salle étant à 20 ou 22°, et l'air extérieur à 12 ou 15°, les spectateurs recevraient par derrière de l'air à une température inférieure de plusieurs degrés à celle du milieu dans lequel ils auraient la partie antérieure du corps.

De l'ensemble de ces deux séries d'expériences, il résulte donc que l'introduction de l'air destiné à la ventilation par le fond des loges, à travers des orifices ménagés dans le plancher, n'est admissible ni pour l'air chaud, ni pour l'air froid. Telles étaient, du reste, les prévisions que permettait d'établir à l'avance la connaissance des circonstances qui accompagnent habituellement l'écoulement des fluides.

Malgré ces expériences si concluantes, le projet approuvé par la Commission pour le théâtre du Cirque ayant été écarté comme trop dispendieux pour un semblable théâtre, il a été momentanément ordonné d'exécuter un autre projet dans lequel on faisait affluer une partie de l'air nouveau, chaud ou froid, par le fond des loges, non plus avec une ouverture ménagée au plancher, mais par un orifice percé dans leur plafond et recevant l'air par des conduits ou gaines qui auraient été en communication avec la chambre à air des calorifères.

Ce dispositif eut été évidemment plus vicieux que celui dont on vient de ^parler, puisque^ l'air affluant de haut en bas avec une certaine vitesse se serait abaissé encore

davantage et eût été plus gênant pour les spectateurs. L'on y a sagement renoncé avant l'achèvement des travaux; mais la modification, qui en est résultée, aura coûté une somme assez forte que l'on eût pu épargner, si l'on eût mieux tenu compte des faits et des observations exposés plus haut.

Cependant, pour la ventilation du parterre, l'on a conservé une disposition analogue, par laquelle on fait affluer dans une partie de la paroi du fond de l'air nouveau relativement frais, ce qui incommode les spectateurs, comme on le verra plus loin, quand je parlerai des observations qui y ont été recueillies.

Pour un autre théâtre, mis en construction peu de temps après, un projet élaboré après que le rapport de la commission avait été publié, supposait une admission continue, l'hiver comme l'été, d'air nouveau de haut en bas à tous les étages de places entre les jambes des spectateurs; comme s'il n!était pas évident que cette affluence d'air chaud l'hiver et frais l'été, directement sur les organes, serait intolérable en toutes saisons! Exemple de la résistance que les idées systématiques et fausses opposent toujours aux préceptes de la science. Heureusement que l'ingénieur à qui l'on proposait de se charger de l'exécution d'un semblable projet a eu la prudence de s'y refuser, et lui en a substitué un autre plus rationnel.

510. Admission de l'air par un double fond ménagé sous les loges. — Dès la seconde séance de la Commission, et après qu'un premier examen des projets présentés avait montré qu'aucun ne satisfaisait aux conditions du difficile problème qu'il s'agissait de résoudre, il avait été proposé à la Commission, par son rapporteur, d'adopter comme point de départ des solutions nouvelles à chercher, le mode d'introduction de l'air, proposé, il y a plus de vingt ans, par Darcet, et appliqué sous sa direction au théâtre qui est aujourd'hui occupé par le Vaudeville ainsi qu'à l'Opéra. Ce procédé consistait,

comme on le sait, à faire affluer l'air dans la salle par tout le pourtour du dessous des loges, à travers un double fond ménagé dans le plancher. Pour assurer cette introduction, Darcet comptait sur l'énergie de l'appel que devait, suivant lui, produire la chaleur du lustre et la cheminée dont il le surmontait. Cet air serait entré dans le double fond par des orifices d'admission ouverts sous le plafond, dans les corridors en arrière des loges.

Mais, à l'époque où Darcet s'occupait avec tant de dévouement de cette question, les volumes d'air nécessaires à une bonne ventilation étaient appréciés beaucoup trop bas, et bien au-dessous de ceux que l'expérience a indiqués depuis comme indispensables. Il en est résulté que l'épaisseur donnée aux doubles fonds, la superficie des orifices d'admission et l'énergie des moyens d'appel, ont été réglés d'une manièretout à fait insuffisante. Aussi, quelque rationnel qu'il fût, le procédé de Darcet n'ayant, dans les applications qui en ont été faites, produit, que des effets à peu près insignifiants, il a été tout à fait abandonné.

Lorsqu'il fut proposé à la Commission de revenir à ce procédé à la fois simple et logique, diverses objections ayant été présentées par quelques membres de la Commission, il nous parut utile de faire à ce sujet des expériences qui missent, sous ce rapport, en évidence pour les yeux les effets que la science du mouvement des fluides nous indiquait- On objectait, en effet, à ce mode d'introduction de l'air :

1° Que s'il s'agissait de l'air chaud, il s'élèverait verticalement après la sortie, et incommoderait les personnes placées sur le devant de l'étage supérieur des loges; et que si, en outre, comme on l'avait en même temps proposé, l'appel devait avoir lieu par l'intérieur de ces mêmes loges, cet air chaud, y rentrant immédiatement, en élèverait la température d'une manière insupportable.

2° D'autre part, quant à l'arrivée de l'air frais, l'on manifestait la crainte que cet air, plus dense que celui de la salle, ne descendît rapidement sur les spectateurs du rang inférieur de places situées à une faible distance en dessous.

Ces objections étaient faites par les mêmes personnes qui avaient proposé l'admission de l'air par l'intérieur des loges, procédé qui y était bien plus soumis que celui que l'on proposait.

L'observation du mouvement des veines fluides, liquides ou gazeuses, qui passent d'un orifice plus ou moins rétréci dans un milieu qui leur offre des sections d'écoulement plus grandes et parfois indéfinies, comme dans le cas actuel, nous apprend cependant qu'en vertu de leur vitesse acquise les filets fluides pénètrent, s'avancent à une distance de l'orifice d'autant plus grande que cette vitesse est plus considérable, qu'ils y produisent des remous, des tourbillonnements dont l'amplitude et la forme dépendent non-seulement de cette vitesse et de la viscosité du fluide ambiant, mais encore des dispositions du réservoir d'air dans lequel elles débouchent. Ces circonstances, étudiées et signalées depuis longtemps par les hydrauliciens , ont été l'objet d'observations aussi profondes qu'ingénieuses de la part de l'illustre M. Poncelet, et chacun peut s'en rendre compte en se livrant à l'observation, plus instructive qu'on ne le croit, de l'écoulement de l'eau sous les ponts, surtout aux époques des débâcles de glaces, ainsi que je l'ai indiqué dans l'Introduction.

Sans entrer ici dans des détails qui ne seraient pas à leur place, malgré leur rapport intime avec la question qui nous occupe, nous devons ajouter que, par l'effet des remous et des tourbillonnements que l'introduction d'une veine fluide produit dans le milieu où elle pénètre, toute la vitesse, toute la force vive qu'elle possède sont si rapidement éteintes qu'il n'en reste plus de traces à une distance assez limitée de l'orifice, et que le seul effet qui en résulte est une augmenta-

tion de pression, d'autant moins sensible que l'espace dans lequel la veine débouche a des dimensions relatives plus considérables.

Il résulte de là :

1° Que, quelle que soit la vitesse d'une semblable affluence de l'air, ce courant sera promptement atténué par l'effet des remous et de son épanouissement graduel, qui doit toujours avoir lieu en avant et à une distance très-notable du débouché ;

2° Qu'il n'y a pas lieu de craindre que l'appel qui serait fait dans le fond des loges pour en extraire l'air vicié, si énergique qu'on puisse le supposer en pareil cas, soit susceptible de faire revenir et rentrer dans ces loges le courant d'air neuf, chaud ou froid, qui serait introduit dans la salle.

Malgré ces enseignements de la science, et pour ne laisser aucun doute dans l'esprit des membres de la Commission, j'ai organisé les expériences suivantes :

Fig. 54.

A cet effet, j'ai fait disposer dans la bibliothèque du Conservatoire des arts et métiers, et placé au-dessus d'une des

bouches de chaleur ouvertes dans le sol, un tuyau prismatique en planches à section carrée de 0m,52 de côté intérieur, et de 2m,20 de hauteur au-dessus du sol. Au sommet de ce tuyau était adapté un plafond horizontal formant le dessus d'une buse pyramidale aplatie représentée dans la figure ci-après, et destinée à offrir à l'air affluent un orifice d'écoulement analogue, mais non identique à celui que l'on pourrait obtenir dans le plafond d'une loge. Cet orifice, large de 3m,40 et haut de 0m,08, présentait une surface d'écoulement de 0m-<i,272, à très-peu près égale à la section transversale du tuyau, qui était de 0m,(i,270.

La face intérieure de la buse était inclinée à — - par rapport à l'horizon, et sa direction moyenne ou celle de l'axe de la veine fluide l'était à - environ, ce qui tendait à la relever

après sa sortie. Mais cette disposition, qu'avaient commandée les proportions de l'appareil, ne saurait apporter aucune modification aux conséquences à déduire des expériences, puisque, dans tous les cas, il serait facile de faire prendre à la veine fluide telle direction que l'on voudrait, au moyen d'ajutages convenablement courbés.

Les choses étant ainsi disposées, la température de la bibliothèque étant de 16 degrés et celle de l'air affluent de 81 degrés, on a observé les résultats suivants :