Effet théorique

— réel 1.937,180 ) ‘ ‘ ' °' 81

Ainsi, pour ces machines aussi bien que pour celles traitées précédemment, un coefficient constant quelconque ne saurait tenir lieu du calcul analytique que nous introduisons à sa place. Et en observant la variation considérable éprouvée par le coefficient, pour la différence fort ordinaire qui existe entre les vitesses 286, 256 et 214 pieds par minute, pour lesquelles ce coefficient prend successivement les trois valeurs données ci-dessus, on doit être bien convaincu de la déception du mode de calcul par coefficients-, car, pour peu que la vitesse de la machine à laquelle on applique le calcul diffère de la vitesse à laquelle le coefficient a été originairement déterminé. ce qu'on ignore entièrement, on ne peut en aucune manière compter sur l’effet indiqué par ce coefficient.

On voit ainsi que les machines de Watt ne font nullemcn^exception à la règle générale sous ce rapport; et l’on peut observer encore que l’expérience de Watt rapportée plus haut donnerait lieu, dans la théorie ordinaire, précisément aux mêmes contradictions et aux mêmes inexactitudes que les expériences que nous avons discutées dans le chapitre I", sur les locomotivès.

En effet, dans cette expérience, la machine en vaporisant 0.927 pied cube d’eau par minute, et en exerçant une force de 30 chevaux, prit une vitesse de 286 pieds par minute.

Nous trouvons alors que. puisque la machine n'avait qu’un effet

utile de 50 chevaux, et que sa force théorique, calculée, suivant cette méthode, d’après l'aire du cylindre, la pression effective de la vapeur dans la chaudière et la vitesse du piston, était.

= 98 chevaux,

il en résultait que, pour passer des effets théoriques aux effets pratiques, il fallait employer le coefficient 0.51. Par conséquent, en suivant les raisonnements de cette théorie, on en devait tirer les conclusions suivantes :

1° La vitesse observée ayant été de 286 pieds par minute, la vaporisation calculée sur la quantité d’eau qui, réduite en vapeur à la pression de la chaudière, pouvait occuper le volume décrit par le piston, et divisé ensuite, comme on le fait, par le coefficient, pour tenir compte des pertes, aurait dû être

jr-g-; = 2.305 pieds cubes d'eau par minute, au

°- 5 ' lieu de 0.927.

2“ La machine n’ayant vaporisé que 0.927 pied cube d'eau par minute, la vitesse du piston calculée sur le volume de vapeur formée à la pression de la chaudière, et réduite ensuite par le coefficient, non pas comme cela a été fait, puisque ce problème n’était pas résolu, mais comme on doit naturellement le conclure de la signification attribuée à ce coefficient, ne pouvait être que

— X 0.31 = 118 pieds par minute au lieu de 286.

3“ Le coefficient trouvé par la comparaison des effets théoriques aux effets pratiques étant de 0.51, les frottements, pertes et résistances diverses de la machine, devaient se monter à 0.49 de In puissance effective; tandis que ces frottements, pertes et résistances, consistant uniquement dans le frottement de la machine et la liberté du cylindre, ne pouvaient être évalués qu'au taux suivant :

Frottement total (celui additionnel compris), 2 Ibs par pouce carré, ou, en fraction de la pression effective, -, 0.17

Liberté du cylindre, de la course effective, ou. . . 0.05

On voit par là que l'expérience de Watt, aussi bien que celles des locomotives que nous avons examinées déjà, seraient tout à fait inexplicables dans cette théorie, et il en sera de même de toute expérience dans laquelle on notera la quantité d'eau vaporisée.

Avant de quitter cet exemple, nous devons rappeler quo quelques auteurs emploient aussi des coefficients constants, mais sans conserver le même pour déterminer la vaporisation que pour déterminer l’effet utile. Ce mode de calculer est provenu de ce que ces auteurs ont reconnu par expérience que la vapeur acquiert dans le cylindre une pression et une densité moindres que dans la chaudière. Mais, comme ils n'ont pu fixer à priori quelle était cette pression dans le cylindre, et qu’ils cherchent toujours à la déduire de celle de la chaudière, nu lieu de la conclure directement et en principe, comme nous le faisons, de la résistance sur le piston, la diminution de pression observée ne pouvait être définie dans les limites, et elle restait simplement un fait pratique dont ils se prévalaient pour expliquer leur coefficient. Le changement dé coefficient qu’ils emploient fait éviter la première et la deuxième des contradictions quo nous venons de signaler; mais la troisième, ainsi que toutes les objections que nous avons développées ailleurs contre l’emploi de tout coefficient constant, restent dans leur entier. C’est-à-dire que dans cette méthode on calcule toujours la force de la machine indépendamment de la force de vaporisation de la chaudière, et la vaporisation indépendamment de la résistance à mouvoir ; qu’on trouve toujours l’effort dont est capable la machine, le même à toutes les vitesses; qu’on ne peut tenir aucun compte de l’ouverture du régulateur, à moins d’introduire pour cet objet une nouvelle série de coefficients, ainsi que pour tous les changements de vitesse. En un mot, c’est la méthode que nous avons appliquée dans le chapitre premier aux expériences de la machine locomotive de Leeds, et par conséquent elle est directement soumise à toutes les objections que nous avons faites alors.

Pour revenir aux résultats de nos formules, il est bien entendu que les effets que nous venons d’indiquer pour les machines, ne se produiront qu’autant que les conditions introduites dans le calcul »’y trouveront remplies. Mais comme il est fréquent de voir varier

plusieurs circonstances importantes, auxquelles on néglige souvent de faire attention, nous devons ajouter ici : 1° que tout l'effet produit dépendant directement et absolument de la vaporisation effectuée, il est tout à fait impossible de connaître la force ou d’évaluer les effets d’une machine donnée, sans avoir mesuré ou estimé d'abord sa vaporisation ; 2° que la pression dans la chaudière doit être, pour chaque cas, observée au manomètre, ainsi que celle du condenseur, parce qu’un changement dans la pression de la chaudière est une circonstance qui se présente continuellement, et qu'il est clair que, si la machine travaille à une plus forte pression, certains effets produits changeront en conséquence. 8° A l’égard surtout des effets dus à la combustion d’un poids donné de combustible, nous dirons que rien n’est plus incertain. Les expériences de Smeaton ont démontré que les diverses qualités de houille en usage en Angleterre , peuvent produire des effets variant dans diverses proportions entre les nombres 86 et 138. En outre, il a trouvé que la bouille à l'état de déchet, comme on l'emploie souvent dans quelques mines, comparée à la houille de même qualité en morceaux de la grosseur d'un œuf, produit des effets dans la proportion de 80 à 100 ; et enfin que si le feu est mal conduit, chargé en couches trop épaisses et remué rarement, les effets pourront n’etre que les A de ce qu’ils seraient avec un feu clair et bien mené. Ainsi l’on voit que toutes ces causes ensemble peuvent produire, des moins favorables aux plus avantageuses circonstances, une différence d’effet dans les proportions de

c'est-à-dire qu’il peut y avoir de l'un à l’autre une différence du plus de moitié.

D'ailleurs il est clair encore que l’effet dû à un poids donné de combustible, dépendra également delà construction plus ou moins judicieuse de la chaudière, ainsi que des encroûtements qui pourront s’y être produits pendant le travail. II est donc impossible, par ces diverses raisons, de baser une comparaison mathématique de l’effet des machines, sur la quantité de combustible qu’on rapporte avoir été consommée par elles pour produire un effet donné.

Ce renseignement devrait évidemment être accompagné de beaucoup d’autres, pour être décisif.

Par exemple, dans l’expérience de Watt que nous venons do mentionner, In consommation de combustible avait été à raison de 7. 24 lbs de houille par pied cube d’eau vaporisé; tandis que d'après les observations moyennes de Watt lui-même, cette vaporisation no se produit pas en général, à moins d’une consommation de 8.4 lbs de houille de première qualité. Si donc, dans l’exemple dont il s’agit, les données ordinaires n'avaient pas été dépassées, la vaporisation de 0.027 pied cube d’eau par minute aurait exigé une consommation de 7.79 lbs de houille ; et ainsi l'effet obtenu par livre de combustible n’aurait plus été, dans le cas du maximum d'effet, que

= 251,240 lbs;

résultat qui, comme l’on voit, est très-inférieur à celui que l’oit déduit de l'expérience elle-même.

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