THÉORIE DE LA HACHIHE A VAPEUR

Vitesse du piston, en mètres, par minute.

Charge utile du piston, en kilogrammes.

S •=• |q°qqq (0.4438 -j- 0.000555P). . Vaporisation effective, en

mètres cubes d'eau, par

£ «.~a». ar ' c ' £ff e t utile maximum, en

kilogrammes élevés à I mctre, par minute.

Si l’on applique ccs formules au calcul de la même machine, dont nous avons donné plus haut les dimensions, on aura d’abord :

Diamètre du cylindre, 86.359 centimètres ; ou a = 0.584 mètre carré.

Course du piston, / = 2.438 mètres.

Liberté du cylindre, de la course; ou c=0.05/.

Pression dans la chaudière, 1.160 kilogrammes par centimètre carré; on P = l 1600 kilogrammes par mètre carré.

Vaporisation effective, 0.02684 mètre cube d’eau par minute.

Consommation de houille dans le meme temps, 3.042 kilogr.

Et en introduisant ces données dans les formules, on trouvera pour les effets de la machine, aux différentes vitesses indiquées :

■aximurn «IVfTrt utile.

Q/.pr. , eh. 0.00058 . .

Y'*.d>.pr. 1 *.<•». 12 98 . .

p v.ci.pr. i •>.». 1884 . .

5 2. Considération s sur l’application du mode ordinaire de calcul , aux machines de Watt.

On voit d'après les calculs que nous venons de présenter, et les

formules qui précèdent, que nous admettons fort bien qu’une machine de Watt puisse travailler à pleine pression de la vapeur dans le cylindre , c'est-à-dire à une pression dans le cylindre sensiblement égale à celle de la chaudière, puisque le cas de maximum d'effet ici mentionné n’est pas autre chose. Mais nous avons prouvé que cet effet ne se produira pas à toutes les vitesses, comme l’exige le calcul ordinairement appliqué à la machine à vapeur. Il ne se produira qu’à une vitesse unique, celle du maximum d’effet, et celle-ci variera dans chaque machine, de sorte qu’il sera nécessaire de la calculer séparément pour chacune d’elles.

Quelques personnes pensent que les machines à vapeur stationnaires, et celles de Watt en particulier, n’ayant jamais qu'une vitesse fort modérée, et ayant en outre, disent-elles, des passages très-larges pour la circulation de la vapeur, doivent nécessairement travailler toujours à pleine pression dans le cylindre; et elles en concluent que. quelque vraie que puisse être la théorie que nous avons exposée, elle n'est cependant pas nécessaire pour calculer les effets de ces machines, parce que les suppositions du calcul ordinaire s’y trouveraient réalisées. Mais, outre que les passages de la vapeur sont bien plus étroits dans les machines de Watt que dans les locomotives, puisqu'ils n'y sont que de 7',-, au lieu de 77 de l’aire du cylindre, il est bien facile de se convaincre que les machines de Watt, tout aussi bien que celles que nous avons traitées déjà, peuvent travailler à des pressions souvent fort réduites dans le cylindre, ce qui met en défaut tous les calculs et les suppositions de la théorie ordinaire.

Sans revenir à la démonstration généralede ce fait, qui résulte des principes que nous avons exposés, on en peut trouver la preuve dans trois circonstances bien constatées : 1° { indicateur de Watt, appliqué au cylindre de plusieurs de ses machines, dans l'instant qu'elles fonctionnaient à leur vitesse habituelle et dans leur étal régulier, a fait reconnaître que la pression dans le cylindre était de plusieurs livres par pouce carré au-dessous de celle de la chaudière. Donc, malgré les motifs allégués, il n’y a point égalité entre les deux pressions ; 2° la pratique a démontré à Walt que dans ses machines, chaque pouce cube d'eau vaporisé produit un pied cube de vapeur d’un degré d'élasticité suffisant pour effectuer le mou-

veinent. C’est une donnée pratique qu’il a consignée dans ses notes à l’article de V Encyclopédie de Robison. sur la machine à vapeur. D’après cette observation, la vapeur se dépense donc dans le cylindre sous un volume égal à 1738 fois celui de l’eau.

Mais cette vapeur se forme dans la chaudière à la pression de 16.8 Ibs par pouce carré, qui ne donne que 1530 fois le volume de l'eau. Donc il faut qu’en passant dans le cylindre, le volume de la vapeur devienne 1738 an lieu de 1830; c’est-à-dire que la vapeur subisse une diminution de pression et en meme temps une augmentation de volume considérable. S* Il est connu que les machines de Watt, mises en expérience, peuvent produire environ moitié en sus de leur force nominale, sans qu’il soit fait aucun changement à la machine. Donc, dans leur travail journalier, elles ne travaillent pas à pleine pression, car sans cela il ne serait pas possible de leur faire exécuter davantage.

Ainsi l’on voit que ces machines travaillent habituellement à pression réduite, tout aussi bien que celles dont nous avons parlé. Du reste, nous ne donnons pas cette observation comme nouvelle en elle-même. Une diminution de pression dans le cylindre et même une augmentation de volume de la vapeur, avaient déjà été constatées dans ces machines ; mais cette observation, au lieu de conduire à la théorie de la machine à vapeur telle que nous l’avons exposée, n’était qu’un fait matériel dont on se servait pour expliquer le coefficient que nous repoussons.

Quant à ce coefficient lui-mème, ce serait à tort qu’on penserait que, malgré son inexactitude en principe, il pourrait néanmoins s’employer sans erreur dans la pratique, pour calculer les machines de Walt; à cause que ces machines n’éprouvant, dit-on. que des variations très-peu considérables dans leur vitesse, l'application d’un coefficient constant leur conviendrait dans tous les cas. C’est là nécessairement une erreur; car la moindre vitesse du piston, dans ces machines, étant de 150 pieds par minute, et sa plus grande vitesse de 300 pieds par minute, on remarquera que ce sont précisément aussi les vitesses du piston dans une locomotive qui parcourt de 10 à 20 milles par heure, comme on peut le reconnaître dans l’exemple à' Atlas que nous avons traité dans le chapitre V de cet ouvrage. Par conséquent il doit toujours y avoir entre les charges correspondantes à ces vitesses extrêmes, ou, si

l'on veut, entre les effets utiles produits par les machines stationnaires, des différences analogues à celles qu’on observe pour les vitesses semblables des locomotives. C’est d'ailleurs ce que le calcul que nous avons fait plus haut, met complètement à découvert.

En effet, si l’on se reporte aux effets utiles que nous avons obtenus pour les vitesses respectives de 286, 256 et 21 A pieds anglais par minute, et qu’on cherche à les représenter par un coefficient appliqué à ce qu’on appelle l’effet théorique, on trouvera les résultats suivants : '

Vif cmc. CorOicicni.