CHAPITRE VI. — MACHINE A VAPEUR
U- tuyau, D'D amène k la pompe CC, qui la rofoule dans lachandière, Od On supprime souvent le condenseur dans les machines dites à /laiite fircssrnn, et la vapeur s'échappe alors dans l'air après avoir produit son eSét sur le piston.
Fie- aïo.
Détente de la vapeur. — Au lieu de Taire arriver la vapeur dans le cylindre pendant toute la course du piston, il est avantageux d'en inlerwpter l'entrée à un moment donné; la vapeur introduite le iU'icikI alors; cl elle achève son travail avec une force décroissante, Cetl^ détente diminue l'effet total, mais elle permet de réaliser une économie de vajKur et il'adoucir le mouvement de va-et-vient du piston.
. Chaadiàre. — L'appareil qui produit la vapeur s'appelle cimmiière oir rr générateur, hijjg. ai i représente une vue longiludinale et la fig. ïia une coupe de la chaudière d'une machine fixe. C'est un gros cylindre do tôle 00, arrondi à ses deux bouts et communiquant par des tubulures.
avec deux cylindres plus petits BB, que l'on nomme les Ixmillcars. Ces derniers reçoivent le coup de feu du Toycr, mais la flamme les contonnie d
s'engage dans les carneaux CC, de manière â Rg. m.
lécher la surface du générateur 00, qui ne doit être rempli d'eau qu'à moitié. Le levier HH', auquel est suspendue une pierre qui flotte sur l'eau de la chaudière, indique par sa position le
niveau du liquide ; il reste horizontal tant que i
l'eau conserve la hauteur voulue. Le silllel d'à- i
larme F avertit le chaulTeur que le niveau est i
trop bas : il s'ouvre lorsque la retraite du li- i
quide dérange l'équilibre du levier //. La sou- i
pape de sûreté E donne issue à la vapeur quand —— -^~~"~"""^ la tension devient trop Torlo dans la chaudière. Le tube K amène l'eau d'alimentation, le tube L conduit la vapeur de la chaudière au cytiadrr dans lequel se meut le piston. T est le tnm d'homme, que l'on ouvre pnur nettoyer ou pour réparer la chaudière. Les produits de la combusiiun s'échappent par la cheminée M.
Les générateurs des locomotives et des bateaux à vapeur ditTèrenl braiicoup de ceux des machines fixes. J
Locomotives. — Une des applications les plus importantes dp la ni» chine à vaiicur est réalisi?e par les locomotives des chemins de fer. Ce f des machines à haute pression et à deux cylindres, portées sur des roi: que font tourner les tiges des deux pistons. La chaudière constitue i! corps de la locomotive; elle est traversée par une multitude de tubfsi)'! l'eau entoure. La flamme du foyer passe dans ces tubes et vaporise 1
CHAPITRE VI. - MACHrPIE A VAPEUR. ,. , 345 par une surface de chauiïe d'une cenUine de mètres carrés. Le tirage ilii toyer est aciivé par la l'apcur, qui, k sa sortie du corps de pompe, est lancée dans la cheminée et cnlratnv avec elle la fumée au dehors. lii^'. 3f 3 représente la coupe d'une locomotive dans sa principaux dé-.
laiis. A est le fujer, les lubes de chaulTe sont représentés en BB ; le tube DD', que le mécanicien ouvre en agissant sur la poignée et, conduit la vapeur au cylindre E, dans lequel se meut le piston P; il y a un cylindre pareil de rhaque cAlé de la locomotive. Le piston P agit par une bielle et une manivelle R sur l'essieu de la grande rouequise voit au milieu entre deux roues l'Ius petites. La cheminée F laisse s'échapper la fumée et la vapeur qui sort il«s cylindres E ; le siiTlet se voit en G ; l'excentrique S agit sur lu distribution de vapeur; le tube HII amène l'eau du teniler qui suit la locomotive. Thèoria de la machine à Tapeur. — Puisque la machine à vapeur ■engendre de la force, il est de toute nécessité qu'elle consomme de la <:haleur et ne bsse qu'une simple transformation. En effet, si l'on mesure il'une part la quantité de vapeur engendrée dans la chaudière à une température et ik une pression connues, on trouve qu'elle contient une quan-
tité de chaleur 7. Cette vapeur traverse le cylindre; là elle éprouve deci effets : premièrement elle se dilate et se refroidit, secondement aae portion se condense et repasse à Tétat liquide. Dans ces deux effets, elle aisa- .donne une quantité de chaleur c. Pour évaluer cette chaleur, il suffit àt laisser la vapeur continuer son chemin vers le condenseur, et de mesorpr par les procédés calorimétriques connus la quantité de chaleur qn'dle txàt à ce condenseur : on trouve (]'. q* est plus petit que 7; donc, en réalité, ii vapeur a laissé dans le cylindre une portion c = q — 7' de la chaleur qu'eUr avait emmenée de la chaudière.
Or elle a produit en même temps du travail. Le piston a été ^tsasi alternativement dans deux sens opposés et des efforts ont été faits. Eo éi;^luant la totalité de ce travail accompli T, M. Hirn a trouvé que la machifi: à vapeur satisfait à cette condition générale
Elle transforme donc purement et simplement la chaleur en travail. Ek> ne la transforme pas toute.; il faut en effet échauffer Feau jusqu'à loo dfgrés, puis la vaporiser, ce qui dépense environ 65o calories; en sortant du cylindre, la vapeur a perdu seulement la sixième partie de cette quantité, elle entraine le reste dans le condenseur où il se perd. Le coefficient utile de la machine est donc seulement égal à '|.
¥11. — CHAUFFAdE ET YEROATIOH.
Nos cheminées remplissent un double but : elles servent à cbauSer les appartements et à renouveler Tair vicié par la respiration. Le couraDt d'air chaud qui s'élève du foyer et traverse le tuyau de la chemiDée poar se déverser au dehors entraîne avec lui une portion de Tair conQné daor l'appartement, et cet air est remplacé par celui qui s'introduit par le? portes et les fenêtres. Quand l'air extérieur n'arrive pas dans la cbambrv en quantité suffisante, l'équilibre des pressions ne peut s'établir que par un courant descendant, qui se produit dans la cheminée à côté du courant ascendant, et alors une partie des gaz brûlés rentre dans l'appart^^ ment : la cheminée fume.
Comme moyen de chauffage, la cheminée présente beaucoup d'inconvénients. 1^ La combustion y est toujours fort incomplète et une fraction notable du charbon et de l'hydrogène fournis par le combustible s'échappe sous forme de produits gazeux et est dépensée en pure perte. 2^ Le courant d'air ascendant entraîne- avec lui une grande partie de la chaleur déga^rée.
Fig. 2i4*
