‹ Mécanique pratiqueChapitre 34 sur 127 · MU · texte numérisé non relu

MU

attendu qu'ici l'orifice d'entrée a la même section que le tuyau. L'on a d'ailleurs

m" = 0,60 et [-^—\\=Q,kkk.

Le frottement dans les conduits en maçonnerie sous les planchers et dans lesquels la densité de l'air est D, donne lieu à une perle de travail moteur exprimée par

DSLpW DSL.8 MA,U,y g ~ g \\)k, )

toujours par suite de la relation

Le frottement dans les tuyaux du poêle donne aussi lieu à une perte de travail, qui a pour expression

D'après cela l'équation du mouvement de l'air introduit par le poêle sera

= 2 { (D — d') h' + [d' — di) h, ] AîUî

^ \ daJ g ^^ '

A LA CIRCULATION DE L'AIR DANS LES CHEMINÉES, ETC. 229 En se rappelant toujours que l'on a

,, , , ,, Mq . (/2U2 M

dou Ai\]^=-r et -^-^=--

cette équation revient à

^■+(à-ycty+(-Ty(t)+(™--)'

OSL^MA^V, 2S'L'p)^ {{\) — cl')h' + {d'-ch)K) "^ A3 VUA3/"^^r i~^l IT" ")

D'où l'on tire :

{^rmM-wms<^'-^y^'^m

(1 +ay j (î'— T)/i' , it,— t')lh

I 1 + aT' ^

1 + at' I 1 + aT' ' 1 + a?2

En se rappelant toujours que l'on a les expressions

1+aT' 1+ai" ^ l+a^z'

ce qui conduit à la transformation ci-dessus.

loi. Conséquence de cette formule. — Le numérateur de celte formule montre que la vitesse d'écoulement de l'air à travers le poôle croît :

1° Avec la température que cet air acquiert dans le poêle ;

2» Avec la hauteur du poêle.

La première conséquence était évidente d'elle-même, mais comme la température t^ de l'air que l'on doit faire affluer dans la salle, est limitée et doit à peine atteindre 40 à 45" ; cette condition s'oppose à ce que l'on utilise cette propriété au delà d'une certaine limite, et l'on verrad'ailleurs, par les applications, que, dans les limites et avec les dispositions adoptées par M. L. Duvoir, cette influence est assez faible.

La seconde, permet en employant une température peu élevée d'obtenir une vitesse plus grande, en donnant aux poêles toute la hauteur que comporte l'étage, et en diminuant, si on le juge convenable, leur diamètre extérieur, ce qui peut présenter plusieurs avantages, et entre autres celui de permettre de les placer soit dans l'épaisseur des murs, comme l'a fait habilement M. d'Hamelincourt à l'École polytechnique et dans les bâtiments d'administration du chemin du Nord, ce qui lui a donné la facilité de supprimer toute apparence de poêles dans l'intérieur des salles, soit en saillie le long des trumeaux, en augmentant leur nombre et diminuant leur diamètre.

L'augmentation de la hauteur des poêles présenterait aussi l'avantage subsidiaire d'assurer, en tout temps et même quand on ne chaufferait pas, le mélange de l'air neuf affluent avec l'air des salles, en le portant plus haut pour l'obliger à redescendre vers les oritices d'appel placés à hauteur du plancher et à entraîner ainsi avec lui les portions d'air vicié, qui se seraient élevées vers le plafond.

L'on obtiendrait par là cette circulation, ce mouvement général de l'air qui est la condition d'une bonne ventilation.

En ce qui concerne le dénominateur, les différents termes, qui le composent, ont une assez grande influence sur la valeur de la vitesse.

C'est ce qu'une application numérique mettra en évidence.

Si, par exemple, nous supposons d'abord T = — 5" t'=lb' t^=30\ ce qui correspond à

A LA CIRCULATION DE L'AIR DANS LES CIIEMiNÉES, ETC. 231 nous déduirons de ces données.

l-|-aT = 0,982 1 -{-aî' = 1,055 l+aÎ2= 1,110

d'où l'on conclut

^^-^ + ^^ = 0,885 fêy = 0,783.

ï)~~\-{-ah~ ' VD

Si l'on a, comme à l'hôpital Lariboisière,

-rT-=l,33; A3=0™-%16; O = 0™-'i,32; ot = w"=0,60, et par suite A2=0'"-i,21;

Si de plus,

S=r",20, L=15™,A3 = 0™-'î,16, p = 0,01, S'=4"S99, L' = l'",3, A2 = 0"-i,21, comme cela résulte des données locales , l'on aura

De sorte qu'en récapitulant tous les termes, le dénominateur, dans le cas actuel, est égal à

Le numérateur, avec les données ci-dessus, a pour facteurs

et pour valeur 9,157

ce qui, en définitive, donne pour la vitesse U2 avec laquelle l'air vient déboucher dans la salle.

U2= r".l99 par seconde.

1S2. Comparaison des résultats de la formule avec ceux de Vexpérience. — En appliquant de même la formule aux données des expériences faites le 1 1 janvier 1861, où la température extérieure et intérieure avait les valeurs supposées ci-dessus, tandis que ^2» celle de l'air fourni par les poêles, qui fonctionnaient le mieux, était respectivement :

la formule conduirait à

1)2= 1'", 21 2 1™,181 1"',161 r",160 et l'expérience a fourni les valeurs

Si l'on fait la part des légères incertitudes de dimensions qui peuvent exister, et surtout celle des obstacles souvent nuisibles, tels que de simples toiles d'araignées, qui se trouvent trop souvent dans les conduits et dans les tuyaux des poêles, l'on admettra, sans doute, que l'accord de la formule précédente avec l'observation est au moins assez satisfaisant pour qu'en se donnant une certaine latitude cette formule puisse, pour des cas analogues, être prise comme règle approximative de l'établissement et des proportions des appareils.

lo3. Observation relative à Vinfluence des poêles sur l'introduction de l'air. — Les quatre applications que nous venons de faire mettent en évidence cette circonstance remarquable, que la température de l'air qui traverse les poêles a sur la valeur de la vitesse de cet air, dans la saison du chauffage, beaucoup moins d'influence que celle de l'air delà salle parvenue à sa valeur normale. C'est la conséquence de la faible hauteur que l'on donne aux poêles par rapport à celle des salles. L'on trouve, en effet, que tandis que pour une hauteur h' des salles égale à 5 mètres et une hauteur h^ = l'",5 des poêles le terme (/' — T)/i' acquiert pour t'= 15" etT=^ — S^la valeur 101,83, tandis que pour t^ égal à

320, 26", 22", et 21°

l'on trouve seulement pour le terme ^— ^ — — les valeurs '■ l-\-ati

de sorte que ce terme n'a eu dans ces expériences qu'une valeur variable de i à ^^ de celles du premier.

Cette observation montre combien il serait avantageux de donnera ces poêles une hauteur aussi considérable que possible.

Si, par exemple, elle avait été, comme dans le dispositif adopté par M. d'Hamelincourt, égale à la hauteur totale de

l'étage ou de 5 mètres, la valeur du terme ^l , ^ ^ eût été

quadruplée , sans compter que la surface de chauffe aurait été aussi augmentée dans la même proportion, si l'on avait conservé le môme dispositif ou, ce qui aurait, à l'inverse, permis de réduire la surface de chauffe et les dépenses d'installation, si l'on avait voulu se contenter de la même température.

Il est vrai que la longueur des tuyaux de chauffage serait augmentée dans la même proportion, mais comme, pour un

même effet, la surface de chauffe SL resterait la même, il y aurait sous ce rapport compensation ; la diminution de la section Aa pouvant seule exercer quelque influence.

Mais, en définitive, comme le terme relatif au frottement dans les tuyaux n'a généralement qu'une valeur assez faible, par rapport à l'ensemble du dénominateur, l'accroissement considérable que le numérateur acquerrait ne serait pas sensiblement diminué.

1S4. Différences dans les résultats fournis par les différents poêles d'un même pavillon. — Si la comparaison que nous venons de faire entre les résultats fournis par la formule et ceux de l'expérience, montre que la théorie peut rendre compte avec une exactitude suffisante des effets qui se produisent dans les appareils dont nous venons de nous occuper, elle fait voir aussi quelles différences peuvent présenter les résultats obtenus sur des appareils en apparence identiques sous tous les rapports. Il n'est arrivé que trop souvent à des observateurs de constater, en des cas pareils, d'énormes différences et même parfois des résultats nuls à côté de résultats considérables, et quand ces observateurs ont confondu dans la totalisafion des résultats aussi divergents, ils me semblent avoir commis une erreur grave et même une injustice involontaire dans l'appréciation du mérite des appareils.

Quand, en effet, de deux dispositifs, qui doivent être identiques et qui sont placés dans les mêmes condiUons générales, l'un fonctionne bien et l'autre mal, il est évident que celui-ci a quelque défaut caché, accidentel, qui lui est propre et qui ne lient nullement au système dans lequel il est conçu.

S'il s'agit de la simple constatation des effets ou de la récep fion des appareils, il faut surseoir et exiger les modifications nécessaires; mais si l'on veut apprécier le mérite d'un système, il n'est pas juste de lui attribuer des défauts accidentels.

Au surplus, ces divergences tiennent bien souvent à des

négligences dans la surveillance et dans l'entretien, et il est possible de les atténuer beaucoup.

1S3, Introduction de Vair dans la saison d'été. — Dans la saison d'été, où le chauffage est interrompu, l'introduction de l'air se fait pendant le jour au moyen de l'ouverture des portes et d'un certain nombre de fenêtres, et il n'y a pas à s'en occuper.

Mais la nuit, l'ouverture des fenêtres aurait des inconvénients, et il faut se borner à celle des portes.

Il est facile de voir qu'alors les appareils de l'hôpital auquel nous avons fait les applications précédentes seraient complètement insuffisants pour assurer l'introduction de la quantité d'air nécessaire.

Dans ce cas, où l'on ne chauffe pas, l'air contenu dans les poêles est tout au plus à la température t' de la salle, l'on a

donc alors t2=t', et le second terme ^" , ^ ^ disparaît.

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