Étude du rendement d'une maehlne eane eondensation

ordinaire de l'industrie. — Si nous comparons les machines sans condensation de l'industrie à la machine sans condensation, parfaite^ que nous y enonsd^ examiner^ nous trouverons les différences suivantes :

1* La pression dans le cylindre est toujours inférieure à celle de la chaudière, à cause de la grande vitesse dont sont animées d'or^*

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dinaire ces machines, et par suite du peu de temps pendant lequel sont ouverts les orifices de distribution.

2* La détente n'est jamais poussée très-loin, ce qui fait que la pression de la vapeur à la fin de la détente est bien supérieure à celle de l'atmosphère.

3° Les orifices d'échappement étantgénéralemeiit petits et ouverts rapidement, la contre-pression est bien supérieure à celle de l'atmosphère.

Pour le moment, nous ne nous occuperons que des modifications 2 et 3; introduisons-les dans la formule (72) du rendement.

D'après ;les notations adoptées jusqu'à présent, la chaleur interne existant dans la vapeur à la fin de la détente, est :

X= / /A-h(r — kpu)x.

Ici t désigne une température supérieure à 100"*, tandis que dans la machine sans condensation parfaite, nous supposions t égal à 100^, et la pression finale de la vapeur égale à 1 atmosphère.

Cette chaleur interne s'écoule dans l'atmosphère, et la vapeur emporte en outre la chaleur créée par le travail de la contre-pression ; soit Pi cette contre-pression, u le volume de 1 kil. de vapeur, et X la proportion de vapeur à la fin de la détente.. La chaleur équivalente aura pour expression :

Ajo^tur,

Pi est une pression qui dépend delà grandeur des orifices d'échappement.

De celte chaleur emportée par la vapeur et perdue, il faut retrancher la chaleur spécifique de Teau de à 6, température de l'almosphère, chaleur qui est transportée à la chaudière par Talimentation.

Idt.

Nous avons donc, pour la chaleur perdue,

= J ldt-h{r-'Apu)x-^Ap^ux. (78)

La chaleur fournie par la chaudière est d'ailleurs

Q = ySdf-hro.ro. (79)

On a donc pour le travail mécanique :

e = 424(Q — (y) = 424( / ^Idl-^Vf^XQ — rx-\-\pux — kp^uxA (80)

et pour le rendement calorifique définitif:

Wf-h rf/r^-^rx -\-\pux — kp^ux

/ Ut -h r^Q

Ces formules sont analogues à celles des machines à condensation.

Si nous comparons le rendement tel qu'il résulte de Téquation ci-dessus à celui de la machine parfaite sans condensation, nous voyons quil en diffère par Paddition au numérateur du terme

— / ldt'\- kvux — kpMX.

Ce terme est nécessairement négatif.

Son importance dépend des valeurs de la pression p à la fin de la détente, et de la contre-pression p^^ qui résulte elle-même des dimensions données aux orifices de sortie ainsi que de la vitesse de marche des tiroirs.

Dans les locomotives à grande vitesse où le rapport de détente ne dépasse guère le chiffre 5 et où la contre-pression atteint ou dépasse 1 atmosphère et demie, le terme négatif dont nous avons donné l'expression acquiert une grande valeur. 11 y a donc intérêt à adopter de très-larges orifices d'échappement. Sous ce rapport, les systèmes de distribution actuellement en usage sont loin d'être très-satisfaisants, parce que les orifices ne sont démasqués que progressivement. Aussi les diagrammes de \ Indicateur A^y^ M k grande vitesse, sont-ils assez éloignés des diagrammes théoriques qu'il serait possible de réaliser.