PRINCIPES. P'HYDRAULIQUE

chapiteau de la chaudiere, compris au-dessus de l’eau bouillante. Si donc, pendant l'ascension du piston, l'eau de la chaudiere ne formait pas de nouvelles vapeurs, l'expansion de celles que con+ tient le chapiteau , dans un espace plus grand de:, suffirait pour rendre leur ressort un peu moindre

que celui de l'air; mais cette œause , combinée

avec le refroidissement de la vapeur , fait que à totalité dela vapeur , y compris même celle que la chaudiere, fournit constamment , perd considérablement de sou ressort ; et qu’une partie de la pression de l’ atmosphere s oppose. à l'ascension du piston, en faisant équilibre à l'excès des poids dont est chargée l'autre extrémité du balancier.

.. Paus la pompe que nous venons d'examiner, .

l'éxcÿs d'équilibre pour faire descendre les pistons, n’est que de 1850 livres; mais l attirail de ces mêmes pistons pesant Gooo livres, il faut que l'air extérieur agisse sur le piston du cylindre, avec une force de 4150 livres, c'est-à-dire. égale au + de l ression totale , de sorte que la vapeur perdant environ : du ressort qu'elle avait dans la chaudiere , ne soutient que les : de la pression de l’atmosphere: etsa force équivaut alors au poidsd’une colonne d’eau , qui aurait 28 pieds de hauteur. 326. Lorsque le régulateur se ferme, et que l'injection d'eau froide a lieu , quoique la vitesse du jet soit très-considérable , et qu'il se divise à l'infini , après avoir frappé le piston, il ne parait pas que l’intérieur du cylindre puisse se refroidir subitement , en condensant entièrement la va-

PARTIE Y. SEC. 1V. CHAP. vrir, 445 peur , et lui ôtant tout son ressort. L'expérience appænd que la masse d'eau qui baigne le dessus du piston, et dont la surface touche l'air extérieur, reste toujours très-échauffée ; la masse du cylindre,

qui se trouve beaucoup plus près de la chaudiere, doit conserver par. conséquent assez de chaleur, malgré l'injection, pour empêcher la condensation tatale, et ôter à la pression de l'atmosphere une partie. de son intensité. Le piston du cylindre se trouve danc en partie soutenu par le ressort d’un Auide ; très-rare à la vérité , mais bien différent d'un vide parfait. En effet, nous avons vu que -des 33300 livres , qui représentent la pression to- ‘tale de l'atmosphere sur le piston du cylindre, il ne s'en trouve que 22880 livres ; qui soient contrebalancées par le poids et Pattiraik des pistons dés pompes ; 11 faut encore 2900 livres pour imprimer Le mouvement à la machine: iken reste donc 3520, qui contre-balancent le ressort de la vapeur refroidie. Ainsi cette vapeur conservant entore les - + du ressort qu'elle avait dans la chaudiere, fait perdre à l'air environ les + de sa pression , ét k xéduit au poids d’une colonne d'eau “qui aurait -25 pieds de hauteur. ,

327. Il serait curieux d’ observer tous cës: dhfets, par uné expérience immédiate , avec l'appareil suivant. ÀBCD représente le:cylindre d'une ma- Fig.3r. £hine à feu : vers sa partie inférieure , entre le forxl <t le point de la plus grande descente des pistonb, est un tuyau EF, garni d'un godet G ; au fond dutuel est une e SOPAPE, qu'oi nqmme reniflante;

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elle sert à évacuer l'air et les vapeurs qui restent dans le cylindre, quand elle est soulevée à lämain, pour mettre la machine en jeu, ou par da force des vapeurs, quand le régulateur s'ouvre. Ayant percé une ouverture au point F,on y adaptera un tuyau recourbé FRH, qui se joindra aux deux tubes de verre HK,1IK, appliqués verticalement sur une planche graduée MLON, et joints en K par une boule creuse ; le bout H communiquera à volonté avec l’air extérieur , et avec l’intérieur du cylindre, ” par le moyen d’un robinet placé en R, tandis que l’autre extrémité I sera toujours ouverte. Ces deux tuyaux auront ensemble environ 80 pouces de développement ; et on y introduira une colonne de mercure de 4o pouces de longueur, qui se - tiendra d’abord de niveau de P en Q , quand le robinet sera fermé. Quand au contraire on l'ouvrira , l'air contenu de R en Q se mêlera avec la vapeur; et, après plusieurs coups de piston , sortira par la soupape reniflante. C’est alors que les différentes positions du mercure indiqueront tous les états de la vapeur. Quand le régulateur sera ouvert,oh verra le mercure s'élever dansle tuyau KE, avec une différence de niveau qu excédera d'abord 28 pouces ; mais il s’abaissera pendant l’as- * cension du piston , et se tiendra peut-être à 24 pouces.'Après l'injection de l’eau froide, le mercure . s'élevera dans k branche KH, avec une différence de niveau moindre que 28 pouces, variable peutêtre pendant la durée de la descente du piston, et qui se réduira peut-être à 22 pouces.”La boule

PARTIE I. SECT. IV. CHAP. VIH. 437 creuse K , qui communiquerait aux deux tuyaux, par des orifices moindres que leurs aires , empécherait les grands balancements du mercure, en lui opposant deux étranglements successifs. Il est donc: probable que cet instrument donnerait assez exac- tement les différents rapports entre le ressort de la vapeur et la pression de l’air , pour toutes les positions du piston ; et on ne peut diseonvenir que. cette connaissance ne soit bien importante pour perfectionner une machine aussi utile , et pour déterminer plus -exactement son effet, d’après les données et les calculs que nous venons d'indiquer.

. Observations sur le mouvement des fluides élastiques.

328. Nous avons dit qu’au moment que le régulateur d’une machine à feu s'ouvre , la vapeur passe de la chaudiere dans le cylindre, avec une vitesse prodigieuse : il est aisé de la déterminer, d'après les principes ordinaires, quoiqu'on ait lieu de remarquer qu’on s'est peu oceupé jusqu'ici de l'écoulement des fluides rares et élastiques. IL. faut observer d’abord que toute la pression du fluide élastique peut être évaluée par le poids d'une colonne de fluide incompressible ; et, en second Leu, que si deux fluides, de densités différentes, s'écoulent pat des orifices , en vertu de la pression causée par deux autres fluides incompres-. sibles , en nommant D et 4 la densité des fluides. qui coulent, V et v leurs vitesses, D'et d’les densités

des fluides qui les pressent , H et 2 la hauteur de

ces fluides, on aura V :v :: VÉE : ” ; de sorte

que quand le fluide comprimant , et celui qui coule, sont de mème densité , les vitesses sont commelesracinesquarrées deshauteurs , quelle que soit d’ailleurs la densité de ces fluides. Ainsi, du mercure et de l’eau, sous la même hauteur de charge , coulent avec des vitesses égales ; mais il n'en est pas de même quand le fluide comprimant a une densité différente du aide qui coule. -

329. Soit le tuyau ABC, constamment plein jusqu’en A d'un fluide incompressible, qui ne peut s’'écouler que par l’orifice c trés-petit en comparaison de IK ; en négligeant la contraction, et toute autre résistance, la vitesse en c sera due à toute la hauteur AB; mais si la partie DEKI était remplie de mercure, le reste du tuyau étant plein d’eau, et que les deux fluides fussent séparés par un plan . vertical et mobile DE, on conçoit aisément que le fluide qui doit s’écouler ayantune densité quatorze fois aussi grande que celle du fluide comprimant, la pression de celui-ci ne devrait être conrptée que sur lé pied du -= de:sa hauteut. Ainsi üne colonne d'eau de 32 pieds 8 pouces de hauteur ne procureraitau mercure qu'une vitesse due à 28 pouces, en négligeant Ia petite hauteur de mercure 1C; et réciproquement, si la partie D'EKE était remplie d'eau, et l'autre de metcuré; il suffirait de donner 28 pouces de hauteur à la colonne de mefcuré ,