H ■+■ 0mm t
038 LEÇONS SUR I/ÀPPLICÀTION
pt alors la pression moyenne est due à la hauteur [1] n H lo(. | En multipliant celte hauteur par 1,5568., on aura la pression moyew en kilogrammes sur chaque centimètre du piston.
Lorsque l'on emploie ainsi la détente de la vapeur, on obtient une étoa mie de combustible à peu près proportionnelle à la portion de vapeurqii est épargnée. En supposant comme ci-dessus que la tension H de la npeir dans la chaudière est &*,•, on trouve que cette économie peut être de moife
180. Machines à haute pression. Il y en a deux espèces principales. 1a unes présentent une disposition semblable à celles des machines droits Bfl 178, et n'en diffèrent que par la pression sous laquelle la vapeur est p» dtiite, pression que l'on a portée jusqu'à 7 et même jusqu'à 10 atmosphriw: on utilise ordinairement la détente de la vapeur. La pression moyenne sur le piston peut être calculée de la manière indiquée dans le numéro précéM Dans quelques-unes de ces machines, et particulièrement dans celles fri font mouvoir les chariots sur les chemins de fer. on ne condense pas ta vapeur qui se perd dans l'atmosphère. Les résultats précédents peuff* encore être appliqués, en substituant la pression atmosphérique à la tension de O™, 1 supposée conservée par la vapeur après la condensatinn. 1j perle d'effet qui en résulte est en partie compensée par la suppression df 11 pompe qui élève l'eau d'injection, et de la pompe à air.
181. Dans les autres machines à haute pression, dites machinez de/Twft la vapeur agit dans deux cylindres el sur deux pistons de diaméinx]'' cents. La tige auxiliaire a porte, comme dans le cas du n" 178. unesoupsfl tiroir, et de plus deux pistons/»/» (Fig. 69). Pendant la descente des dna
posées de ces pistons supportent des pressions variables à mesure que ipansion de la vapeur s'opère.
L'effet des résistances est estimé dans ces machines les 0,52 de la tension la vapeur dans la chaudière. Supposant toujours que la tension de la peur après la condensation soit defln,,l, on aura
nr le rapport convenable entre la capacité du grand et du petit cylindre, i force de la machine se calculera en faisant abstraction du grand piston, supposant \a pression moyenne exercée sur le petit piston due à la hauteur
H \oq. n.
Les machines dont il s'agit ne sont pas considérées comme étant plus avan- |eoses que les précédentes. On admet que dans les machines à haute prèsm la consommation est environ 2klI-,5 à 3kU- par heure et par force de ml; ce qui revient de 90000 a 115000kXm par kilogramme de charbon Mé. L'économie que ces machines présentent sur les machines à basse presto parait provenir en grande partie d'une meilleure disposition des chancres et surtout de ce que l'on fait détendre la vapeur. Le résultat précédent convient d'ailleurs qu'aux machines fixes. La consommation pour les mailles des bateaux et surtout pour celles des chariots est plus que double, Ipantité d'action égale.
TITRE XVIII
» MACHINES A ELEVEE DE I/EAU, DONT LE MOTEUR EST UNE CIIGTEd'eAU.
182. Considérons une chute d'eau, et supposons qu'on veut employer la lantité d'action qu'elle produit à élever une partie de ce fluide; on peut itiBguer deux cas , 1° celui où le volume d'eau fourni par la chute étant peu •sidérable , on en voudrait élever la plus grande portion qu'il serait posile ; S* celui ou le volume d'eau fourni par la chute est beaucoup plus grand te celui qu'on veut élever.
En admettant que l'on se trouve dans le premier cas, on peut demander I est plus avantageux de prendre l'eau élevée dans le bief supérieur, ce ti diminue la hauteur à laquelle il faudra l'élever; ou dans le bief inférieur, > qui augmente le volume d'eau qui peut agir sur la machine. Pour répon- •c à cette question, nommant
H la hauteur de la chute;
H' la hauteur à laquelle on veut élever l'eau, comptée du nivean fcliif
supérieur ; Ë le volume de l'eau Fournie par la chute dans une unité de temps: E' le volume de l'eau que l'on veut élever dans l'unité de temps; ? le rapport entre l'effet utile produit par la machine qu'on emploie, nï
quantité d'action fournie par l'eau servant de moteur. On aura, si l'on prend l'eau dans le bief supérieur,
EH
E'H'=?(E — E'JH.d'oÙ E' = f ; A
»B+ff
et si on la prend dans le bief inférieur,
EH
E'(H-t-H') = q>.EH. d'Où E' = f .
fêtant toujours <1, la dernière valeur est plus petite que la premitrc,d par conséquent il vaut mieux prendre l'eau dans un bief supérieur.
Lorsque la quantité d'eau est surabondante, il est évident que la mémrfe position doit être adoptée.
183. L'action de la chute d'eau est employée dans cette machine à exprimer de l'air, et l'excès de force élastique résultant de cette compressai produit lï-lévation de l'eau. C'est l'appareil connu sous le nom de fontab* de Héron, appliqué en grand, de manière que le jeu puisse s'en renouirto.
R est le bief supérieur qui fournit l'eau à la machine, R' le réservoir dut lequel on veut élever de l'eau, C une capacité fermée, placée au bas dr t
fi, h' les hauteurs sur lesquelles ces capacités s'emplissent et se vident à 1 chaque oscillation ;
* la hauteur de la colonne d'eau qui fait équilibre à la pression atmosphérique, égale à 10"% 3.
1 Supposant que les capacités C, C n'ont que les hauteurs h, h' ; négligeant le volume de l'air contenu dans le tuyau qui établit la communication entre ces capacités; considérant l'instant où C est remplie d'air, C remplie d'eau, 8t où l'on vient de fermer le robinet n : on aura û h pour le volume d'air renfermé dans la machine et soumis à la pression u. Considérant ensuite ftnstant où C a été remplie d'eau et C vidée, on aura Q' h' pour le volume
auquel aura été réduit l'air enfermé dans la machine. La pression de cet air
sera donc devenue d . Mais cette pression doit faire équilibre en C à la
«donne d'eau * -*• H' -*- h'. On a donc la relation
an ÛH * =11 + ^+^, d'où û'^=n .
Le rapport de l'effet produit par la machine à la quantité d'action dépensée est donc
Û'V.H' uH'
ÛA.H (n-*-H'-*-A')H
r 184. Pour rendre ce rapport le plus grand possible , il faut d'abord poser K = o. Il devient alors
8e valeur augmente avec H\ Mais comme la pression de l'air enfermé, qui frit équilibre en C à la colonne * -+- H' -+- ty y doit faire équilibre en C à une colonne égale au plus à « -*- H — h , on ne peut pas prendre
