PREMIÈRE PARTIE

PUISSANCE DYNAMIQUE DÉVELOPPÉE PAR LA COMBUSTION D’UN KILOGRAMME DE IIOUILLE VAPORISANT DE I.’eAU.

Dans une' des mines de Comwall , il y a une- machine qui', dans le mois d’avril i 828 , élevait 3oi,5oi kilog. à un mètre de hauteur pour chaque kilogramme de houille brûlée. Dans cette machine du capitaine Grose, un kilo de combustible peut donc produire 3oi,5oi unités dynamiques, tandis que les machines communes donnent depuis 100 jusqu’à l5o mille unités seulement.

Le diamètre du cylindre à vapeur est de 80 pouces anglais ou de 3,o3a mètres; la course du piston égale 3,89b mètres , et le nombre de coups par minute est de 6.9.

La dépense de houille pendant le mois d’avril fut de GG tonnes. 1 Quoique cette machine produise trois ibis plus que la plupart des autres , elle est encore loin de donner la quantité de travail

* que le combustible devrait produire selon la théorie.

Pour mesurer l’effet utile d’une machine à détente, la théorie donne, comme on le verra plus loin dans ce mémoire , la formule

K e E P (1 a,i4i61og. p)... 5,

Ou bien pflpV (1 •+• 3,1 4 16 log. y)... 6.

e , le poids , en kilogrammes, de l’eau vaporisée par seconde.

MÉMOIRE SUR LES BATEAUX A VAPEUR

K , le volume en litres de la vapeur, provenant de un kilog. de

cette eau. • ' . -

P, la force élastique de la vapeur ,en kilogrammes sur un décimètre carré du piston. -

B , l’aire de la base du piston en décimètres carrés.

L , la longueur de la course du piston en décimètres.

/, l’espace que le piston a parcouru dans le cylindre à détente

* ' quand on intercepte la vapeur qui vient de la chaudière.

U-, la vitesse du piston par seconde.

Cela posé , pour élèver à cent degrés , terme de son ébullition

sous la pression barométrique moyenne, un kilogramme d'eau pptable, dont la température est /, il faut lui communiquer ( i oo — l ; unités* de càloriquc. ( L’unité est la quantité de calorique nécessaire pour élever d’un degré centigrade un kilogramme d’eau pure). Pour faire passer ensuite l'eau liquide * à l’état de vapeur, tout en lui conservant sa température do cent degrés, il faut lui donner 5^0 unités de plus. Comme l’expé-

rience parait avoir prouvé que la quantité de calorique contenue dans une même niasse de vapeur ayant son maximum de force, , est la même à toutes les températures, l’on doit admettre que

« Polir convertir en vapeur , sous une pression quelconque, un

« kilogramme d’oati à l degrés, il faut lui communiquer (64o — t)

« unités de calorique. »

• Or , un kilogramme de charbon brûlant dans un calorimètre

Digitizeiÿ by Gôogle

l’REMÈIRE PARTIE. •..•»

y développe 7210 unités de chaleur : il pourrait donc vapo-

flao

-ti,6

kilogrammes d’eau prise à la température de ao degrés.

Cependant dans les chaudières les meilleures, un kilogramme

de houille vaporise, au. plus, 7 kilogrammes d’eau ; donc la perte

provenant desfukes,du refroidLssement et d’une combustion imparfaite , s'élève pdur les chaudières seules à 35 pour cent.

La substitution de ces valeurs dans la formule (5) donnera

K cE P (i,044C8). . . •(»)

’ ‘Af £

quLcn faisant A =0,64; « = 7 devient 47 , 368 . Ji. P.).„ (a’) (1*).

Si dans la machine du capitaine Grose la vapeur, fonctionnant

- , «. — .'7a r. v *rs : •**" .tTT' -c ^ 7 'V- 1 , - - ; , s

(1*) La formule {a 1 ) montre que tes effets produits sont proportionnels au

volume de U vapeur multipliée par sa tension. Comme ce produit' KJ' croît arec la température, il s’ensuit que les machines à haute pression sont les plus arantageuses. Toutefois, il ne faut pas que la tension de la vapeur dépasse doute atmosphères, parce que à la, température correspondante qui est de igo degrés centigrades, U puissance vaporisante de la chaudière est & sou maitmum. L’etpérience semble même prouver que la pression de quatre I

six. atmosphères est In plus économique. Ceci doit tenir à ce que le 1

le refroi- * %

MÉMOIRE SUR UES BATEAUX A VAPEUR

à détente et à condensation, avait une température de 160 degrés , par exemple , l’on aurait

P =.6oO £ = 3a8 KP — 196800

Substituant la valeur de EP dans (a’), l'on trouverait

Pour la puissance effective de la machine à condensation ët à • détente , puissance que l’on devra diminuer de 7 pour cent afin , ^ de tenir compte de la vapeur non condensée et de la force nécessaire pour mouvoir la poinpc à air.

Supposons que cette puissance, appliquée aux pompes qui

élèvent* l’eau des profondeurs de la mine , éprouve 33 pour cent * * • de déchet pour les mettre en mouvement et pour chasser le

liquide élevé jusqu'au niveaii-du sol ; en déduisant t\o pour cent' ■ *

de déchet total, l’ou aura 8Gg,4 13 pour la quantité de travail

discernent ries paroi* de la chaudière est moindre ei le calorique transmis à travers leur épaisseur plus considérable, quand la température de la vapeur est au-dessous de 160 degrés, que lorsqu'elle s’élève à 190 degrés; de plus, les fuites et le passage de la vapeur d'une face a l'autre du piston sont d’autant plus grands que la tension est plus forte.

Enfin , quand le feu est trop violent , et la température de la chaudière trop élevée, les, parois se brûlent sous les plus minces couches de sels, quelque bien établis que soiçnt les cou mas contraires d'eau et tic vapeur.

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