A. LEROUX ET COMPAGNIE

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3ntroimction.

Dans le Traité fies Locomotives, nous avons exposé les bases d’une nouvelle théorie de la machine à vapeur. Nous nous sommes alors contenté d'en foire l'application aux machines locomotives, parce que le sujet nous y contraignait; mais nous avons annoncé toutefois que cette théorie n’était pas moins nécessaire pour calculer avec exactitude, soit les effets, soit les proportions des autres machines à vapeur de tout genre et de tout système.

Aussitôt après la publication de ce Traité, la théorie dont nous parlons fut adoptée dans plusieurs ouvrages. Un illustre membre de l’Institut, dont les sciences ont eu récemment à déplorer la perte, M. Navicr, qui venait de publier dans les Annales des Ponts et Chaussées de 1835, un Mémoire sur l'emploi des machines locomotives, reprit immédiatement ce travail, et présenta en 1836, dans le même recueil scientifique, un nouveau Mémoire, dans lequel il reconnaissait l'exactitude de la théorie que nous venions d’introduire, et où il abandonnait, en conséquence, les procédés ordinaires de calcul pour leur substituer les nôtres. Le professeur anglais Whewell, dont le nom est bien connu dans les sciences, inséra de même les principes de cette théorie dans la 3** édition de son Traité de Mécanique ; plusieurs ingénieurs en firent la base de leurs calculs pour l'établissement des machines locomotives sur les chemins de fer qu’ils proposaient; et enfin, au moment où cet ouvrage parait, nous trouvons que M. Wood.dans la 3 m * édition de son Traité sur les Chemins de fer, Londres, 1838, vient de l’adopter également (pages 555—577). sans mentionner, il est vrai, la source où il Ta puisée, mais en reproduisant littéralement nos formules et en leur conservant même les lettres employées dans notre ouvrage.

Cependant nous n’avions encore développé cette théorie que dans son application aux locomotives, et elle n’avait été considérée par ceux qui l’avaient admise après nous, que comme une théorie spécialement propre à ces machines. Il restait donc d’abord è la démontrer d’une manière générale, et ensuite à l’appliquer aux

h INTRODUCTION.

diverses espèces de machines en usage. Mais comme, dans les locomotives. l’action de la vapeur est extrêmement simple, puisqu'on n’y emploie ni la détente, ni la condensation, et qu’en outre, ces machines sont à mouvement continu, il restait beaucoup à faire pour établir les formules convenables à tous les autres systèmes de machines à vapeur. Tel fut le but d'une série de Mémoires que nous présentâmes à l'Académie des Sciences de l’Institut, dés le commencement de 1857, et auxquels ce corps illustre voulut bien accorder son approbation, en reconnaissant que la priorité nous appartenait relativement à la théorie en question.

Ce sont ces travaux que nous publions en ce moment, après leur avoir donné le développement dont ils nous ont paru susceptibles. Nous commencerons donc cet ouvrage par des preuves de l’inexactitude de la théorie employée avant nous. £usuitc. nous passerons à l’exposition générale des principes qui règlent l’action mécanique de la vapeur, en y ajoutant une nouvelle loi, celle de la oonservation du maximum de densité de la vapeur pour sa température, à laquelle nous avons été conduit par un nombre très-considérable d’observations, et qui permet de tenir compte du changement de température de la vapeur pendant son action dans la machine, ce qu’on n’avait pu faire jusqu’à présent. Dans les chapitres suivants, nous exposerons d'abord la théorie analytique de la machine à vapeur {irise dans sa généralité, puis son application particulière à tous les divers systèmes de machines eu usage. Dans celle partie de l’ouvrage se trouveront traités différents problèmes importants dont la solution n'était pas encore acquise à la science, comme : le moyeu de déterminer le frottement propre des machines ; le calcul de la vitesse du piston pour une charge donnée, qui élait resté impossible dans la théorie ordinaire; la détermination de la charge et de la détente qu’il faut donner à une machine pour lui faire produire son maxiiuuuid'elfet utile ; la recherche dn contre-poids corres[K>ndaul au maximum d'effet utile dans les machines à simple effet et dans les machines atmosphériques, etc. Du reste on remarquera qu'à l’exception d'une partie du chapitre II, concernant quelques lois connue* sur les propriétés de la vapeur, tout le reste de l'ouvrage résulte exclusivement de ia théorie proposée, et par conséquent se trouve entièrement neuf. r.

INTKODllCTION.

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Pour faire de cel ouvrage un traité pratique, il aurait fallu y joindre une série d’expériences propres à déterminer la valeur précise du frottement des machines et des autres constantes qui figurent dans les formules. Mais nous avons cru pouvoir nous arrêter, pour l'instant, à ce qui forme la théorie proprement dite de la machine à vapeur, et c’est pourquoi nous avons conservé ce litre à l'ouvrage. Plus tard, nous comptons y ajouter cas complément important; mais on verra du moins, par les exemples de calcul que nous donnons pour chaque machine, que les déterminations approximatives dont nous nous sommes servi provisoirement pour les constantes, peuvent déjà conduire à des résultats très-voisins de la vérité, et suflisammenl exacts pour les besoins ordi naires de la pratique.

La manière incorrecte dont on a calculé jusqu'ici les effets ou les proportions des machines à vapeur, nous paraît la cause principale de ces désappointements continuels éprouvés à l'essai des machines, et des procès qui en ont été la suite entre les acquéreurs et les constructeurs de machines. On croyait pouvoir assigner d’avance les effets que produirait une machine en construction : mais l’expérience démontrait bientôt qu'on ne pouvait être assuré de remplir un but déterminé, qu'autant que la machine était exactement calquée sur une autre déjà éprouvée, et que, dans tout autre cas, on restait dans le vague sur ses effets réels. Si donc, dans la crainte de livrer une machine trop faible, on lui donnait à dessein un excès de force, il arrivait qu’elle dépensait cette force en pure perte, et qu’ainsi elle ne travaillait point avec toute l’économie à laquelle on s’était attendu ; si, au contraire, elle se trouvait trop faible, alors elle était incapable d’exécuter la tâche qui lui était imposée, et il fallait renoncer à son emploi; ou bien, reconnaissant l'insuffisance de la machine, ceux qui étaient chargés de la conduire cherchaient à suppléer à son manque de force en augmentant la pression dans la chaudière, c'est-à-dire en chargeantou même en fixant tout à fait les soupapes de sûreté, et alors de terribles explosions en étaient souvent le résultat. C’est ainsi que sur des bateaux à vapeur trop faibles pour remonter les courants sur lesquels ils devaient naviguer, la vie d'un grand nombre de personnes a été compromise.

I)'un autre côté, les calculs analytiques par lesquels nous rem-