ÉTUDE DU DEUXIÈME PROBLÈME

DÉTERMINATION DES POMPES PNEUMATIQUES ET DES MACHINES QUI tES COM- MANDENT. — Le diamètre du tube propulseur étant maintenant déterminé, ainsi que le degré de raréfaction sous l'influence duquel on ferait marcher le piston, il a fallu procéder à la solution du deuxième problème.

Cette deuxième question en renferme une foule d'autres que noua allons passer en revue et résoudre successivement.

Les pompes pneumatiques ont deux fonctions à remplir : la première , préparer la raréfaction dans les tubes; la deuxième, entretenir cette raréfaction pendant la marche du piston, malgré les rentrées d'air, et absorber Pair raréOé qui est refoulé par le piston propulseur à la vitesse des convois.

Il suffit de mettre les pompes en état de fonctionner et de suffire à cette deuxième fonction, qui est celle exigeant le plus de puissance.

Il faut donc que, la raréfaction étant opérée dans le tube au point convenable (20 pouces, par exemple, ou 0m508,) et le piston étant en marche à la vitesse voulue, les pompes pneumatiques soient en état d'aspirer :

Diqitizec

1° L'air refoulé par le piston propulseur;

2° L'air rentrant par la soupape longitudinale (fuites variables);

3° L'air rentrant par la circonférence du piston propulseur et des pistons pneumatiques (fuites constantes).

La quantité n° 3 ne présente aucune difficulté dans sa détermination ; quant aux deux autres , il n'en est pas ainsi , et il a fallu avoir recours aux expériences faites à Dalkey pour les déterminer.

Le piston fut placé à chacune des deux extrémités du tube propulseur et maintenu en cette position; puis le vide fut fait au degré ordinaire : les abaissements successifs du mercure donnaient la mesure des fuites totales, comprenant les fuites variables, augmentées des fuites constantes , tandis que les abaissements observés dans l'autre expérience ne représentaient que les fuites constantes. La différence donnait donc les fuites variables , et en divisant le chiffre obtenu par la longueur du tube de propulsion , on avait la fuite par mètre courant dans un temps déterminé, et par suite dans une seconde.

Cette expérience, recommencée de diverses manières avec divers degrés de vide, a montré qu'entre les limites ordinaires de la raréfaction dont on se sert, le volume des fuites, ramené à la pression atmosphérique, est sensiblement constant : il est évalué à 0 mètre cube 000Î par seconde et par mètre courant.

Quant aux fuites constantes observées , le chiffre auquel elles se montent dans cette expérience ne peut être pris pour le chiffre réel des fuites constantes dans les conditions ordinaires du travail ; car, ainsi que le fait très-bien observer M. Stephenson, le cuir du piston propulseur ne peut s'appliquer aussi exactement contre les parois du tube quand il se meut avec une grande vitesse que lorsqu'il est en repos. Également aussi dans cette expérience, les rentrées d'air qui concernent ta pompe ne peuvent s'effectuer par les deux soupapes d'admission, sans que la pompe travaille; elles ont lieu, en outre, par les quatre soupapes de sortie et le stuffing-box de la tige du piston pneumatique ; dès lors, il faut avoir recours au calcul appliqué à la marche normale d'un train pour évaluer ces fuites constantes.

Et si , de chacun des nombres trouvés , on retranche la fuite variable qui correspond à la longueur de soupapes comprise entre le piston et la fin du tube propulseur, le reste sera l'expression de la fuite constante par seconde : un grand nombre de moyennes donne le nombre 0 mètre cube 37, qui a été adopté.

Détermination de la puissance aspiratbick des pompes pneumatiques. Rien ne s'oppose maintenant à ce que l'on calcule la puissance d'exhaustion qu'il convient de donner aux pompes pneumatiques , car on connaît les trois volumes énoncés plus haut, dont la somme compose le volume qu'il s'agit d'extraire par seconde , pourvu que la distauce qui doit séparer les machines fixes soit déterminée : ce qui arrive généralement par la position des stations. Quoi qu'il en soit, il est évident qu'il n'y a pas grand intérêt à éloigner beaucoup les pompes pneumatiques; en effet , plus la longueur du tube épuisé par la même machine est grande , plus la perte de travail occasionnée par les fuites de la soupape longitudinale est considérable. Celles-ci rendent donc proportionnellement plus long le temps nécessaire a la raréfaction; il en résulte anssi une grande irrégularité dans la marche des trains, car la machine, à peine suffisante au commencement pour absorber ces fuites, devient trop énergique à la fin, quand elles ont disparu. Dans le cas du chemin de fer atmosphérique, leur emplacement était à peu près indiqué par la position des stations intermédiaires.

En eftet , l'obligation d'en mettre aux deux extrémités ne laissant douteux que l'emplacement de la machine intermédiaire , la distance totale était trop grande pour s'en passer, et trop petite pour en mettre deux ; dès lors Chatou était la seule station où pût être placée la pompe pneumatique intermédiaire.