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Puits n» IC

L— Diamètre de l'appareil : 9 m.

Le Boubier — Diamètre : 7 m.

11 est à remarquer qu'au puits n** 8, l'un des manomètres était placé de manière que la vitesse du courant en amoindrissait les indications, et que c'est la dépression indiquée par ce manomètre qui est portée au tableau. Cette remarque explique la diminution de l'effet utile à mesure que la vitesse de l'appareil augmente, loi contraire à celle qui résulte des autres expériences.

Vices de V ancienne formule des ventilaurs à palettes planes (i).

Les personnes qui se sont livrées jusqu ici au calcul de ces appareils , ayant négligé d*examiner attentivement les phénomènes qui s*accomplissent pendant leur action , ont pris, pour base de leur appréciation, des effets imaginaires ou incomplets, ce qui les a conduites à des résultats inexacts ou insuffisants.

C*est ainsi qu'on a traité la question comme si Tair, compris entre deux palettes divergentes, se comportait de la même manière qu'en s'écoulant à gueule bée dans un eanal de section uniforme, ce qui a conduit, pour le cas des palettes dirigées suivant le rayon, à l'expression de raffet utile :

dans laquelle H est la hauteur de la colonne d*air qui mesure la différence de pression obtenue, w, la vitesse angulaire et r, le rayon de l'extrémité des palettes.

Cette expression semble se vérifier dans quelques cas ; mais elle est complètement inexacte dans les circonstances extrêmes, c'est-à-dire quand l'appareil déplace de grands volumes sous de faibles dépressions, ou quand il fournit un feible volume sous une dépression considérable. C'est ce que prouvent péremptoirement les expériences suivantes de M. Jochams à la mine de Bayemont sur un ventilateur d'un diamètre de 2.60 et de 1.15 m. de largeur.

(1) Les démonstrations suivantes sont extraites d'une note manuscrite remise par M. Guibal au Jury de TExposition universeUe de Londres, en 1862.

(s) Voyez une note du Traité de VExploitation des mines de houille T. II, 8 308.

Or comme -rp- ne peut jamais être égal à Tunité, E restera toujours au-dessous de 0.50.

II faut remarquer, toutefois, que u, ou la vitesse dans le sens du rayon, n*est entièrement utilisée que si le courant est presque nul ; car , à mesure que le courant s*accroit, la composante de la vitesse dans le sens du rayon et de la vitesse tangentielle à l'extrémité des palettes augmente, ce qui abaisse le coefficient 0.50 de la formule ci-dessus, et le rend presque nul quand le volume du courant est très-grand.

Effet utile des ventilateurs enveloppés.

On a vu que , pour anéantir les effets désastreux de Fair ambiant qui , appelé entre les palettes par la dépression centrale, est ensuite rejeté dans l'atmosphère, l'auteur rétablit l'enveloppe des appareils soufflants. Alors, le ventilateur, placé comme dans une boîte cylindrique à fonds plats, admettra par des ouïes l'air qu'il expulsera ensuite par une solution de continuité pratiquée dans le pourtour. L'air compris entre les palettes se portera à la circonférence en vertu de la force centrifuge ; charrié par elles, il tournera dans l'enveloppe, d'où il ne sortira qu'au moment où il passera devant l'ouverture dont elle est percée. A ce moment, il n'y aura aucune vitesse appréciable dans le sens du rayon ; l'air s'échappera suivant la tangente avec une vitesse ht, emportant avec lui une force vive, Mw'^f^ei

un travail, — 5 — . Si pendant le même temps l'appareil produit une dépression A, le travail correspondant h celte

MOTEURS MÉCANIQUES DE l'aÈRAGE. 379

dépression, pour une masse d*air ilf, sera Mgh, travail utile de lappareil, dont Teffet utile sera :

p *[£ft

Puisque wr, vitesse tangentielle à Textrémitë des palettes, égale V, et puisque h représente la hauteur due à la vitesse dans le sens du rayon u, ce qui donne, pour valeur

de A, ^ , l'expression ci-dessus devient :

2 +"2" quantité d'autant plus grande , que u est plus grand par rapport à v.

Mais la plus grande valeur que u puisse prendre est de devenir égal à v , donc la valeur maxima de £ est :

c'est-à-dire la même que pour le ventilateur sans enveloppe.

Il semble, d'après ce résultat, qu'il n'y ait pas de différence entre les deux appareils ; mais les rentrées d'air , si funestes au premier, étant impossibles dans le second, il en résulte que , quelle que soit la dépression produite, l'effet utile du ventilateur enveloppé restera constant et égal à 50 pour cent du travail dépensé pour le faire mouvoir, ce qui le distingue totalement du ventilateur sans enveloppe.

Mais, pour qu'il en soit ainsi, il faut que l'orifice pratiqué dans l'enveloppe soit, dans chaque circonstance, proportionné au volume du courant et tel que l'air y coule à gueule bée, sans cependant y prendre une plus grande vitesse que celle de l'extrémité des ailes. Pour remplir ces

380 CHAPITRE m. — v* section.

conditions, difficiles à préciser (ï priori, il a feUu rendre l'orifice d'écoulement variable à volonté , afin de le régler pratiquement pour chaque cas. Quand cette condition est remplie, TefFet uiije des ventilateurs enveloppés s'élève à 30 et 35 Vo, tandis que les ventilateurs sans enveloppe rendaient à peine 20 à 25.

Des expériences pratiques ont dénoté 28 à 60 pour cent d'augmentation chez les appareils ainsi transformés.

Effet utile du ventilateur enveloppé et pourvu d'une cheminée d'épanouissement.

L'appareil précédent abandonne fair à une vitesse telle qu'il en résulte une perte de travail au moins égale au travail utilisé. Pour éviter ce vice constitutionnel, il faudrait rendre v plus petit que u dans l'expression :

ce que peut réaliser la cheminée évasée, qui fait suite à l'enveloppe du ventilateur; car en s'engageant dans ce conduit à section croissante, et pourvu que l'écoulement ait lieu à gueule bée, la vitesse de l'air va en diminuant et peut devenir une fraction quelconque de v.

Si, dans l'expression E = , on fait v* = — u*,

on aura :

expression égale à l'unité si n est infini. Enpratique,il n'est

pas difficile de se rapprocher de t=1, car il suffit

que n=r4 ou 5 pour que l'effet uiile s'élève à 0.80 et 0.83 ; et rien n'est plus réalisable qu'une cheminée dont l'orifice supérieur présente une section 4 ou 5 fois aussi grande que l'ouverture de la vanne.

Plusieurs appareils, construits d'après ces principes,ont permis de faire des expériences très-concluantes, dont les résultats établissent l'efficacité des nouvelles dispositions.

Confirmation de la théorie par les résultats pratiques.

Les tableaux suivants renferment la série des expériences faites à diverses époques sur les appareils à force centrifuge, d'abord sans enveloppe, puis avec enveloppe et enfin avec enveloppe et cheminée. La dépression, due à la force centrifuge ou dépression théorique , h\ a été calculée par

la formule h= -^-qt 0)- La dernière colonne renferme les

rapports entre les dépressions observées et les dépressions

théoriques, A', soit -r;.

Le premier tableau fait voir que , dans les expériences de MM. Glépin et Jochams, sur les ventilateurs sans enve-

(i) Le calcul des vitesses absolues se fait au moyen de la formule 13 = J/o ^ ^ , dans laquelle h est la hauteur du liquide manomé-

trique, D et rf, les densités respectives de l'eau et de Tair ; d'où :

mais h étant exprimé en millimétrés, eth-

382 CIIAPITRB 111. — V* SECTION.

loppe, de M. Letoret, la moyenne des dépressions n*est

que les 0.62 de celle que peut produire la force centrifuge.

Aussitôt que l'appareil est convenablement enveloppé, le

rapport r; s'élève sensiblement et donne une valeur

moyenne de 1 .03, ainsi qu on peut le voir dans le second tableau; mais il diminue pour le même appareil, si, à mesure que la vitesse de sortie augmente , la section par laquelle il pénètre dans l'atmosphère nest pas réglée d'après le débit.

Le troisième tableau donne une idée de l'influence qu'exerce la régularisation de Vorifice de sortie par la

vanne, d'après le volume d'air et sa vitesse; -7 = 1.10.

Enfin , les effets de l'enveloppe , de la vanne et de la

cheminée ressortent des expériences qui ont eu lieu sur

le ventilateur de la mine de Bonne-Espérance, à Wasmes,

et sur celui de la Grosse-Fosse d'Anzin , où le rapport

moyen a été de 1.33.

MOTEOgS MÉCANIQUES DE LAËRAGB.

l«r TABEiBAlT. Ventllateora aaaa enveloppe.

(DITS VENTILATEURS LETORBT.)