ARTICLE TROISIÈME
Mrmules pratiques pour les machines AT3rOâ-
PHiRIQUESy ET EXEMPLE DE LEUR APl^LI CATION.
Pour obtenir les formules pratiquer convenables au calcul des machines atmosphériques, il Êiut, dans les équations algébriques développées précédemment, remplacer les quantités constantes par leur valeur déduite de Texpérience ou de l'ob* servation.
Dans ces machines^ la pression P de la vapeur dans la chaudière , est ordinairement d'une livre
4oa GBAPITRS DOUZiitME.
et demie à deux livres par pouce carré, au-dessus de là pression atmosphérique; c*est-À-dire qu^on a en général
P sss i6.5 X 144 livides par pied carré.
La pression atmosphérique varie suivant Tétat de Tatmosphère, et dans les cas ^expériences délicates, il est nécessaire de mesurer exactement cette pression d'après Tobscrvation du baromètre; mais dans les calculs généraux , on peut la prendre à sa valeur moyenne qui est de i^*?! livres par pouce carré. En la rapportant au pied carré , on a donc
La pression p de condensation dans le eylitidre doit être observée directement dans d^que cas où la chose est possible. On se servira pour cela de V indicateur de la pression de Watt, si la machine a un condenseur; et si elle; n'en a pa&, on se contentera de prench-e la température de l'eau qui sort du cylindre après la condensation. Cette température étant au3si ceUe de la maptur avec laquelle l'eau était en contact , ea o&i^ sultant les tables de correspondance entre la preih sion et la température, dans les vapeur» en çontact avec le liquide ( chapitre II 9 § 3 ), on connaîtra la pression de condensation sous le piston^ La température de condensation ainsi observée dans un grand iKMubre de machines atmosphériqueê*, s'est
MÂGHIIfES ATMOSPHlhlIQUES. 4^3
trouvée vwnér entre i^tk et 174 degrés du thermomètre de Fdkrenhek ; ce qui correspond à des pressions de condensation comprises entre 3 et 7 livres par pouce carré. Ainsi, en rapportant cette pression au pied carré , on aura le plus ordinairement
p =c 4-7 X i441b«, et r =r i58*.
Quant à la valeur des frottements y, y et cT, nous manquons d'expériences spéciales qui puissent nous donner des notions certaines à ce sujet ; mais pour être en mesure de montrer la marche du calcul dans les applications^ nous porterons approximativement ces quantités dans les machines atmosphériques , à la même évaluation que dans les machines de Watt. La construction peu dissemblable de ces deux espèces de machines, nous donne lieu de penser, en effet, que cette évaluation sera assez voisine de la vérité, pour que les résultats obtenus par ce moyen puissent être de quelque utilité dans la pratique.
Nous prendrons donc le frottement de fa machine non chargée, soit dans une course, soit dans Tailtre, comme étant de o. 5 livre par pôuce carré dé la surfece du piston, pour les machines qui ont un cylindre de 48 à 5o pouces de diamètre environ , et comme variant avec les proportions du cylindre, selon ce que la pratique a indiqué pour les machines de Watt; c^est-à-dire s'élevant à i.51b pour les machines d'un cylindre de 1 7 pouces seu-
2^o4 CHAPITRE DOUZIÈME.
lement de diamèlre, ou se réduisant au contraire d'une manière analogue, quand le cylindre a des dimensions plus considérables. De même, nous admettrons, jusqu'à détermination spéciale, que le frottement additionnel J^, s'élève au même taux que dans les machines locomotives.
Pour les machines ayant un cylindre peu différent de 5o pouces de diamètre, on aura donc
/' =/* = 9^ Ibs par pied carré de la surface du pistoii ^ et ^ = o.i4*
Enfin, ces machines étant à condensation, les valeurs des coefficients n et 9, du volume relatif de la vapeur, seront en mesures anglaises y
Pour obtenir les formules pratiques définitives, qui conviennent au calcul de ces machines , il faudrait pouvoir substituer dans les équations algébriques développées, la valeur de chacune des constantes qui y figurent; mais comme les prèssions P et /> varient dans les diverses machines ^ et que l'évaluation que nous avons donnée des frottements, varie également selon le diamètre du cylindre^ nous nous contenterons de substituer les valeurs de ^, n et ç. Alors les équations algébri* ques seront remplacées par les suivantes:
MACHINES ATMOSPHÉRIQOES. 4^5
Formules pratiques pour les machines almosphéri" ques à condenseur (mesures anglaises).
^, aa8a+/ — n Règlement de la course
'^ "^ montante du pbton.
^, 2^to— (i +^^''^'^'~- Règlement de la course 104 + p descendante du pist.
ar = ^[a282-/*-n^(i64+/i)r]
^'^^ Cliarge utile du piston ,
en livres.
«*£+f(o.4aa7+o.ooa58P)-^=^(o4M7+<>^
• • . . . Vitesse du piston , en
pieds par minute.
S = — 211-r^(o4227+0.00258P)- ^=^^0.42274-0.00258pj].
, . , . . ,^ Vaporisation effective ,
en pieds cubes d'eau par minute.
E.«- ^ arif • • Effet utile , en livres
élevées à un pied par minute.
F."-*** . . ^ ^ — • ? • Force utile , en «chevaux.
33ooo
17 tt.
jj tt.ifj.fo.-- ZL- Effet utile de i livre de
combustible, en livres
élevées à i pied.
4o6 GflAPlTRE DOUZIÈME.
E.**' *''•'• . . . = *^ Effet utile dû à la vaporisation de I pied cube d'eau, en livres élevées à I pied.
Q co.pr.icà.,. = -^-> Quantité de coinbustib.,
en livres, qui produit la forte d'un cheval.
33oooS -V . . ■■• .1
Q *.pr. I cA., . , e-, ^ ,.^ Quantité d eau, en pieds
.cubes, qui produit la force d'un cheval.
Yu,ch,pr.ub.co, -- , ' ^ Force de chevaux pro-
33ooor« j ., ,. j
duite par livre de combustible.
pB.4rA. f>r. tp,e, - Forcc dc chcvaux pro-
33oooo .11
duite par pied cube
d'eau vaporisé.
Ces formules conviendront au cas où la machine sera munie d^un condenseur séparé; mais si la machine est sans condenseur^ il faudra employer les formules suivantes:
Formules pratiques pour les machines atmosphériques sans condenseur (mesures anglaises).
P'=ç -f-/' — n. Pression totale de la va-
' peur dans le cylindre ,
pendant la course montante.
MAGUilf£S ATMOSWiiRiQUES. 4^7
