MOYEN DE PROCURER DE L'EAU A LA VILLE DE PARIS

vénients que ce projet peut présenter au premier coup d'œil. Ces discussions seraient absolument superflues. Nous nous contenterons de rapprocher la machine de M.Perrindes premiers principes de la mécanique et de faire voir à l'Académie combien elle est éloignée de pouvoir produire l'eflet annoncé.

L'efi'et d'une machine, quelque parfaite qu'on la suppose, ne peut jamais excéder l'effet naturel de la puissance qui la meut. Or cet effet n'est autre chose que le poids multiplié par la vitesse. Si, par exemple, la force d'un homme est telle qu'il puisse élever un poids de 3o livres à une hauteur de i5 toises par minute, l'effet d'une machine mue par un homme ne pourra jamais excéder le produit de 3o multiplié par i5.

C'est d'après ce principe que M. Desaguillier, à la fin du tome second, détermine le maximum de la perfection des machines hydrauliques. Un homme, suivant lui, avec la meilleure machine hydraulique, ne peut élever plus d'un muid d'eau , c'est-à-dire 56o livres à i o pieds de hauteur, pendant l'espace d'une minute. M. Daniel Bernouilli établit de même qu'un homme, avec la machine la plus parfaite, ne peut élever, à chaque seconde, qu'un pied cube d'eau à i pied de hauteur. H résulte de la détermination de M. Desaguillier qu'un homme ne peut élever que ^67 livres d'eau à la hauteur de 120 pieds, et de celle de M. Daniel Bernouilli, qu'il n'en peut élever que 35 livres. En prenant à peu près un milieu entre ces deux déterminations, on pourra évaluer à /i2 livres la quantité d'eau qu'un homme très-robuste, et dans les circonstances les plus favorables, peut élever en une minute à la hauteur de 1 90 pieds. Or U^ livres répondent précisément à 1 pouce 1/2 des fontainiers.

Il ne sera pas difficile , d'après cela , de déterminer quel sera le nombre d'hommes nécessaires pour produire l'effet annoncé par M. Perrin. Il prétend fournir, par les moyens qu'il propose, 1 5o muids d'eau par minute, c'est-à-dire 84, 000 livres d'eau. Or, à raison de ^2 livres par homme, il ne peut produire cet effet qu'en appliquant continuellement à sa machine la force réunie de deux mille hommes. Mais des hommes ne

peuvent guère travailler plus do huit heures sur vingt-quatre, d'oil ii suit que, pour produire l'effet annoncé, il faudrait employer au moins six mille hommes, tandis que, dans son mémoire, M. Perrin ne compte que sur quatre ou cinq cents. Il est bon de remarquer que nous calculons toujours ici d'après la machine hydraulique la plus parfaite povssible. Il est aisé de voir, au contraire, que celle proposée par M. Perrin est une des plus imparfaites.

Nous pourrions ajouter, à l'appui de ces calculs, des expériences faites l'année dernière par M. Perronet,l'un de nous, d'après les ordres de M. le contrôleur général, sur les treuils des carrières des environs de Paris, relativement à ce même projet. Nous pourrions y joindre quelques réflexions sur les difficultés de faire travailler à la fois vingt hommes dans chaque roue, et sur beaucoup d'autres inconvénients qu'entraînerait ce projet. Nous pourrions aussi relever, dans le mémoire de M. Perrin, un grand nombre de passages qui répugnent à tout principe de physique et de mécanique. Mais nous pensons que ce que nous avons exposé suffit pour donner une idée du projet, et nous regardons comme inutile d'entrer dans de plus grands détails.

i\ous concluons donc que le projet de M. Perrin ne mérite aucune approbation de la part de l'Académie, qu'il est le plus dispendieux et le moins praticable de tous ceux qui ont été proposés; en un mot, nous ne trouvons à y louer que le zèle que l'auteur annonce pour le bien public.

PREMIER RAPPORT

SUR

Nous avons examiné, par ordre de l'Académie, un mémoire de M. Barthès de Marmorières sur les soufflets à chute d'eau, qui sert de suite à celui qu'il avait présenté à l'Académie en 17/12, et imprimé dans le troisième volume des Savants étrangers.

M. Barthès a en vue de rechercher, premièrement, ce qu'il y a de physique dans la théorie de ces soufflets; deuxièmement, les avantages dont ils sont susceptibles; troisièmement, de donner des règles sur les mouvements des soufflets à panneaux; quatrièmement, enfin, de comparer les effets de ces deux espèces de soufflets, pour juger desquels il convient de se servir préférablement. M. Barthès a décrit, dans son premier mémoire, ces espèces de soufflets, qui demandent une chute d'eau depuis i5 jusqu'à 3o pieds. On fait tomber l'eau par un tuyau vertical dans une caisse nommée trompe, qui a une ou plusieurs ouvertures pratiquées près du fond inférieur, afin qu'elle puisse s'écouler. On ajoute un second tuyau sur le fond supérieur de cette caisse, pour recevoir l'air que l'eau, en tombant, y a entraîné et le porter au fourneau.

M. Barthès observe que, lorsque l'eau se divise en tombant dans les tuyaux ou arbres creux, il se forme toujours des vides entre les gouttes, à toute hauteur de chute, puisque, dit- il, dans le cas 011 ces gouttes s'entre-toucheraient toutes par quatre points diamétralement opposés,

qui est celui où les vides seraient les plus petits possible, ces vides suffiraient pour laisser remonter presque tout l'air parvenu dans la caisse ou trompe, s'il n'y avait quelque obstacle pour l'empêcher. Car, ajoute-t-il, le rapport de la surface du grand cercle de chaque goutte avec le carré de son diamètre étant celui de 1 1 à i4, il s'ensuit que la somme des issues par le tuyau ou arbre creux serait de i^ pouces environ, si la base de leur calibre était de 7 pouces 6 lignes de côté, comme celle de la forge de Saint-Pierre, oii furent faites plusieurs des expériences rapportées dans le premier mémoire. Or, continue-t-il , l'ouverture de la tuyère ayant 16 lignes de diamètre, il en résulterait que l'air comprimé dans la trompe trouverait des issues entre les gouttes pour remonter, dont la somme serait environ neuf fois plus grande que cette ouverture, par laquelle l'air darde le feu. Mais, comme cela n'arrive pas, M. Barthès explique, d'une manière très-ingénieuse, l'obstacle au reflux de l'air par les gouttes mêmes, en comparant les gouttes d'eau qui tombent dans l'arbre creux à celles d'une grande pluie qui, en tombant sur une surface, sont suivies rarement en même place de quelques autres; mais qu'au contraire elles s'écartent toutes de cette espèce d'uniformité, en sorte qu'il en tombe plusieurs autour de chacune de celles qui ont précédé, pendant quelques instants, sans qu'aucune parvienne au même endroit : d'oij il arrive que l'air est chassé et comprimé continuellement dans la trompe; c'est par un pareil mécanisme de la nature, dit M. Barthès, qu'on peut expliquer pourquoi ces nuées, dont parle M. de Mariotte dans son Traité du mouvement, produisent et chassent, au moyen de la pluie qui en tombe, le grand vent qui souflle si fort devant elles.

M. Barthès conclut de cette explication que l'air sera d'autant plus comprimé dans les arbres creux que la chute sera plus grande : il cite les preuves qu'il en a données dans son premier mémoire. L'expérience démontre ce fait journellement à ceux qui font usage de pareils soufflets. Comme c'est en raison des surfaces que l'eau pousse une plus grande quantité d'air, il donne la manière d'augmenter cette division par la construction et les proportions des parties qui composent la

machine, il donne des calculs et des raisons très-satisfaisantes sur tout ce qu'il avance.

Dans l'article 2% M. Barthès compare la construction des différents soufflets à chute d'eau, fait voir les défauts et les avantages des uns et des autres; il démontre jusqu'où va l'ignorance des constructeurs qui s'attachent scrupuleusement à des proportions uniquement autorisées par l'usage et démenties par la théorie et l'expérience.

Il observe que l'usage du Languedoc et des Pyrénées est d'avoir des réservoirs à l'embouchure des tuyaux ou arbres creux des soufflets cidessus, lesquels diminuent d'autant plus la hauteur de la chute d'eau, à compter depuis leur fond, qu'ils sont plus profonds; d'où il résulte que la construction de ceux de Tivoli et des forges sur l'Isère, décrits dans le premier mémoire, est préférable , puisqu'ils n'ont point de réservoir. M. Barthès voudrait aussi qu'on fît descendre aussi bas que possible l'extrémité des arbres creux, pour gagner plus qu'on ne l'a fait du côté de la chute.

En supposant qu'une grande division de l'eau augmente la force des soufflets, M. Barthès propose le moyen qui paraît effectivement le plus propre à l'opérer; ce serait de placer, dans les arbres creux, une plaque de tôle ou de cuivre de la grandeur qu'eoibrasse l'eau à l'embouchure de chaque arbre, percée de petites ouvertures rondes et semblablement situées entre elles, comme le sont celles des cribles; le seul inconvénient qu'y trouverait M. Barthès serait celui d'augmenter les calibres des arbres creux; il serait fort à souhaiter que l'expérience d'une pareille construction se fît par comparaison avec celle qui est en usage.

M. Barthès rappelle des expériences rapportées dans son premier mémoire; il perça des trous à différentes hauteurs sur l'un des tuyaux des soufflets pour juger de l'amplitude des jets d'eau et d'air qui en sortaient; il pensa alors qu'il était essentiel de bien calfater les trous, les fentes et les joints des planches ou arbres creux qui composent les tuyaux. Il est aujourd'hui d'un avis contraire, puisqu'il dit que les jets d'eau et d'air qui jaillissaient par les ouvertures faites aux parois

des arbres creux, indiquent qu'on peut, sans porter le moindre préjudice aux soufflets qui dardent le feu des fourneaux des forges, ménager à ces parois des jets d'air propres en même temps à souffler ailleurs, comme pour forges, martinets, etc. Voici de quelle façon il continue à s'exprimer : ce II semble cependant, au premier moment cf qu'on y pensera, que, l'air des arbres creux passant ailleurs qu'à la ff trompe, cette quantité ne soit autant de moins pour elle; mais en y rr regardant de plus près, on jugera que la chute continuelle de l'eau rrne perdra rien de son accélération dans tous les points de la haurrteur. Elle aura donc partout la même force pour comprimer l'air de frla même manière qu'elle le comprimerait sans les échappées des pacrrois. Mais qui fournira, dira-t-on, cette plus grande quantité d'air fcque ces échappées exigeront? Les trompilles ou les trous au haut des ff arbres creux en fourniront toujours à proportion de la dépense. Ce ff sera comme une source intarissable qui, soufflant de ces trompilles à ff proportion que toutes les ouvertures en dépenseront, choquera l'eau cf tombante, et contribuera à une plus grande division de l'eau. r>

Nous sommes persuadés que, si M. Barthès avait fait quelques expériences sur cela , il serait revenu à sa première opinion : il prouve clairement, dans son mémoire, que les soufflets dont il est ici question donnent d'autant plus d'air qu'ils ont plus de chute d'eau; or cette chute a deux objets : i" celui d'une plus grande division d'eau, et par conséquent d'un plus grand volume d'air; 2'' de comprimer celui-ci en raison de la hauteur de la colonne. Si donc on donne passage à cet air dans les parties latérales des arbres creux, on diminuera d'autant plus la compression, et, par conséquent, le volume d'air qui sortira de la trompe, que l'on aura percé plus de trous. M. Barthès propose ensuite de profiter de la chute d'eau nécessaire aux soufflets à trompe pour donner le mouvement à un soufflet centrifuge. La machine dont il donne le dessin est composée d'une grande caisse carrée qui peut être considérée comme la trompe du soufflet; il prolonge l'arbre creux jusqu'à un canal placé dans le fond de la caisse, un peu au-dessus de la surface des eaux, qui doivent être toujours maintenues à une certaine

hauteur pour que l'air ne puisse s'échapper avec elles. Ce canal est un peu incliné et dirigé contre les ailes d'une roue renfermée dans la trompe, laquelle, par le moyen d'un second tourillon, qui pourra être considéré comme une continuation du premier, donnera le mouvement à des vannes d'un soufflet centrifuge dont la boîte qui le renfermera sera sohdement établie sur le fond inférieur de la trompe, et qui pourra se démonter à volonté : elle portera un tuyau de fer en forme d'entonnoir, dont la petite ouverture y sera bien arrêtée. Quant à la grande, elle le sera sur le côté de la trompe, en se débouchant à l'air extérieur, sans que celui renfermé dans la trompe y puisse communiquer, non pas même par les ouvertures dans lesquelles l'axe tournera. A cette fin, M. Barthès propose d'appliquer autour d'elle une lisière ou une peau recouverte de sa laine : il prescrit de construire au-dessus de chaque roue une pyramide recourbée pour diriger dans le fourneau le vent de chacun des soufflets.

Si l'on examine avec attention cette machine, et qu'on réfléchisse sur son effet, on verra que l'eau, en tombant dans l'arbre creux, aura perdu, par l'éparpillement, une grande partie de la vitesse acquise dans sa chute; il ne lui restera donc que celle que M. Barthès se propose de lui donner par l'inclinaison du canal qui est renfermé dans la trompe, laquelle doit être très-grande, puisque les roues des soufflets centrifuges ne donnent du vent qu'autant qu'elles sont mues avec une très-grande vitesse. Or cette chute ne pouvant se donner qu'aux dépens de celle de l'arbre creux, il résulte qu'il n'y aurait aucun avantage dans cette nouvelle construction, qui d'ailleurs serait difficile et dispendieuse. Au reste, cette machine ne nous paraît point assez simple pour son objet.

L'article 3° concerne les soufflets à panneaux. M. Barthès dit avec raison, et le prouve, que ces sortes de soufflets ne fournissent jamais un vent uniforme : il donne la théorie de leur construction, les effets qu'on doit en attendre et les inconvénients qui peuvent en résulter.

Dans l'article U", il compare les soufflets à chute d'eau avec ceux à panneaux; il démontre que les premiers sont à préférer, même avec

toute leur i'^.jperfection. M. Barthès observe néanmoins, comme l'expérience le démontre tous les jours, qu'il est des cas où l'on ne peut faire absolument usage des soufflets à cbute d'eau : ce sont ceux où les chutes d'eau sont trop petites. Pour peu qu'on réfléchisse sur leur construction et sur tout ce qui a été rapporté précédemment, on sera convaincu de la justesse de l'observation, sans avoir besoin d'en dire davantage.

Le mémoire dont nous venons de rendre compte peut être très-utile à ceux qui s'occupent à perfectionner des machines aussi nécessaires aux arts que le sont les soufflets : c'est pourquoi nous concluons que, lorsque M. Barthès aura retranché de son mémoire presque tout l'article 2% savoir, son idée sur l'espèce de crible qu'il voudrait placer dans les arbres, ceux pour la plus grande division de l'eau, son sentiment sur les jets d'air qu'on peut tirer des arbres creux et le projet du soufflet centrifuge qu'il propose d'ajouter aux soufflets à chute d'eau, il méritera alors d'avoir le même sort que celui auquel il sert de suite, c'est-à-dire d'être imprimé dans le recueil des mémoires présentés à l'Académie.

Fait au Louvre, le 1 1 février 1 769.

Signé Jars, Lavoisier.