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MACHINES DE WATT A DOUBLE ACTION. 3lq

$11. Considérations sur l' application du mode ordinaire de calcul aux machines de //' ntt.

Comme les machines «le Watt sont celles qui sont le plus connues et auxquelles on appliipte les calculs ordinaires avec le plus de confiance, nous nous arrêterons un moment ici, pour ajouter quelques nouvelles réflexions à celles cjue nous avons déjà présentées à ce sujet, et pour comparer le calcul ordinaire avec le nôtre , relativement à ces machines.

Quelques ingénieurs pensent que les machines de \\ att, n’ayant jamais qu’une vitesse fort modérée, et ayant en outre des passages très-larges pour la circulation de la vapeur, doivent nécessairement travailler toujours à pleine pression dans le cylindre. D’ailleurs il leur parait encore que si, par ex<*mple, la capacité de la chaudière a été calculée pour produire par minute 3o fois le cylindre plein de vapeur à la pression de la chaudière, il s’ensuit nécessairement «pie chaque fois que la machine ne donnera «jue 3o coups de piston |>ar minute. ce qui, pour une course de 8 pieds, revient à une vitesse de a<jo pie«ls par minute, la vapeur ne peut manquer d’avoir, dans le cylindre, la même pression que dans la chaudière. Par conséquent ils en concluent cjue, quelque vraie que soit la théorie que nous avons exposée, elle n’est cependant pas nécessaire pour calculer les effets de ces machines, puisque les suppositions du calcul ordinaire s’y trouvent vérifiées, et qu'ainsi les deux méthodes doivent conduire au même résultat. Nous donnerons un moment d’attention à ces arguments.

Relativement à l’aire des passages et à la vitesse du piston, comme les machines de Watt ont, pour la circulation de la vapeur, des passages «l’une aire égale à de l’aire du cylindre, et des vitesses du piston comprises entre 200 et 3oo pieds anglais par minute, on peut voir, en recourant à ce «jue nous avons dit cliap. 1, $ IV, «pie ces machines n’ont à cet égard aucun avantage sur les locomotives, «lans lesquelles nous avons démontré de très-grandes différences de pres-

3uO CHAPITRE SEPTIÈME.

sion entre la chaudière et le cylindre. Nous n’y reviendrons donc pas en ce moment.

Quant à la dimension calculée de la chaudière, il est facile de reconnaître que la conclusion qu'on veut en tirer n’est pas exacte. En effet, supposons que la chaudière soit capable de fournir par minute 3o cylindres pleins de vapeur, à la pression de la chaudière ou à la pression de iG livres par pouce carré, et qu’on mette la machine en mouvement avec une charge totale et frottements compris, qui, au lieu de s’élever à 1 6 livres, ne soit que de 8 livres par pouce carré, ce qu’on ignore la plupart du temps; il est clair que, puisque la machine se mettra au mouvement uniforme avec cette charge, il faudra bien que la vapeur ne prenne dans le cylindre qu’une pression «le 8 livres par pouce carré. Qu’arrivera-t-il donc alors ? Il arrivera «pie le machiniste, sachant que 3o tours par minute est la vitesse régulière de sa machine, ne voudra pas lui laisser prendre une vitesse plus grande. En outre, il sait aussi que la pression dans la chaudière doit être de iG livres par pouce carré. Ainsi il accomplira soigneusement ces deux conditions; c’est-à-dire qu’il réglera l'ouverture de la soupape à gorge, et poussera le feu seulement de manière à avoir la vitesse voulue, et pas plus. Mais il est évident que, dans ces circonstances, la machine marchera à vaporisation réduite; car, puisque la chaudière est capable de fournir par minute 3o cylindres de vapeur à la pression de iG livres par pouce carré, il s’ensuit, vu la différence des volumes de la vapeur, qu'elle en pourrait fournir environ Go à la pression de 8 livres. Or, elle n’en fournit que 3o; donc la vaporisation réelle n’est que moitié de ce qu'elle pourrait être, et l'on ne peut en aucune manière s'appuyer sur ce que la chaudière produit toute la vapeur dont elle est capable, pour en conclure que la pression dans le cylindre est égale à la pression dans la chaudière.

Du reste, il est bien facile «le se convaincre que les machines de Watt, tout aussi bien que celles que nous avons traitées déjà, travaillent à des pressions souvent fort réduites dans le cylindre. En eflèt, ou en peut trouver la preuve dans trois circonstances bien

MACHINES DE WATT A DOUBLE ACTION. 3a I

constatées: i“ L’ indicateur de Watt, appliqué au cylindre de plusieurs machines de ce système, dans l'instant qu elles fonctionnaient à leur vitesse habituelle et dans leur état régulier, a fait reconnaître que la pression dans le cylindre était tle plusieurs livres par pouce carré audessous de celle de la chaudière; donc, malgré les motifs allégués, il n’y a point égalité nécessaire entre les deux pressions. 20 La pratique a démontré à Watt 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 mouvement. C’est une donnée pratique qu’il a consignée dans ses Notes à l’article de Y Encyclopédie de Robison, sur la machine à vapeur ( The articles S team and Steam-engines, by John Robison, tvit/i Notes a/ul Additions, by James Watt. Edinburgh, 1818, p. 1 45)- D'après cette observation, la vapeur se dépense donc dans le cylindre sous un volume égal à 1728 fois celui de l’eau, puisqu'un pied cube contient 1 728 pouces cubes. Mais cette vapeur se forme dans la chaudière .à la pression de iti.5 lbs par pouce carré, qui ne donne que i53o fois le volume de l’eau. Donc il finit qu'en passant dans le cylindre, le volume de la vapeur devienne 1728 au lieu de i53o; c’est-à-dire que la vapeur subisse une diminution de pression et en même temps une augmentation de volume considérable. 3° Il est connu que les maehines 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 et sans augmenter sa vitesse. Donc, dans leur travail journalier, elles 11e fonctionnent pas à pleine pression dans le cylindre, car, sans cela, il serait impossible 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 précédemment. Du reste, nous ne donnons pas cette observation comme nouvelle en elle-même. Une diminution de pression dans le cylindre et même line 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 expo-