ET EXEMPLE DE LEUR APPLICATION

Pour obtenir les formules pratiques convenables au caleul des machines atmosphériques, il faut, dans les équations algébriques développées précédemment, remplacer les quantités constantes par leur valeur déduite de l'expérience ou de l’observation.

Dans ces machines, la pression P tle la vapeur dans la chaudière est ordinairement d'une livre et demie à deux livres par pouce carré audessus de la pression atmosphérique; c'est-à-dire qu’on a, en général,

P = i6.5 X 1 44 livres par pied carré.

La pression atmosphérique varie suivant l'état de l’atmosphère, et, dans le cas d’expériences délicates, il est nécessaire de la mesurer exactement d’après l’observation du baromètre; mais, dans les calculs généraux, on peut la prendre à sa valeur moyenne, qui est de 1 4- 7 1 livres par pouce carré. En la rapportant au pied carré, on a donc

<p = 1 4-7 « X i44 Ibs.

1 a pression p de condensation dans le cylindre doit être observée directement dans chaque cas où la chose est possible. On se servira pour cela tle Y indicateur de la pression de Watt, si la machine a un condenseur; et si elle n’en a pas, on pourra se contenter tle prendre la température tle l’eau qui sort du cylindre après la condensation. Cette température étant aussi celle de la vapeur avec laquelle l’eau était en contact, en consultant les Tables de correspondance entre la pression et la température dans les vapeurs en contact avec le liquide, chap. 11, art. I, JJ III, on connaîtra la pression tle condensation sous le piston. La température de condensation ainsi ol>servée dans un grand nombre de machines atmosphériques s'est trouvée varier entre i !\\i. et 174 degrés du thermomètre de Fahrenheit, ce qui correspond à

Ô3o CHAPITRE TREIZIÈME.

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 — 4-7 x 1 44 Ibs.

Cependant comme il y a des machines où, pour empêcher la course descendante de se làire trop rapidement, on laisse pénétrer un peu d’air sous le piston par un robinet destiné à cet usage, il faudra, dans ce cas, tenir compte approximativement du surcroît de résistance dû au ressort de cet air; ou, ce qui est mieux, il faudra recourir à 17/*dicateur pour avoir la pression sous le piston. Il est évident, du reste, que l’emploi de ce robinet prouve un règlement imparfait de la machine, et qu'il détruit sans utilité une partie de la force motrice. Il doit donc être évité autant que possible.

Relativement à la valeur des frottements f\ y" et S, 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 estimerons approximativement ces quantités dans les machines atmosphériques, d’après leur valeur dans les machines de Watt à simple action. La construction peu dissemblable de ces deux espèces de machines nous donne lieu de penser, en effet, (jue cette évaluation sera assez voisine de la vérité pour que les résultats obtenus par ce moyen puissent être de quelque utilité dans la pratique.

Dans les machines atmosphériques munies, comme les machines de Watt, d’un condenseur séparé et d'une pompe d’air, nous évaluerons donc le frottement d’après les formules déjà données, savoir :

ff fn ï5o

dans lesquelles d représente, en pieds, le diamètre du cylindre de la machine dont il est question, et f et j " le frottement respectif de chaque course , en y comprenant, d’une part, le travail de la pompe d’air, et, de l’autre, celui des pompes d’eau chaude et d’eau froide.

MACHINES ATMOSPHÉRIQUES

Si la machine’ n’a pas de condenseur, c’est-à-dire si la condensation se fait dans le cylindre à vapeur lui -meme, la valeur de f’ sera diminuée du travail de la pompe d’air, qui n'existe pas, et le frottement sera sensiblement le même dans les deux courses; mais comme ce cas ne se présente que dans de très-anciennes machines, dont la construction est beaucoup moins perfectionnée que celle des machines modernes, il n’est guère possible de leur supposer un frottement égal à celui d’une machine de Watt. Dans ce cas donc, on pourra prendre approximativement

mais, du reste, ce frottement est si peu de chose, qu’un léger changement dans sa valeur altérerait à peine les résultats.

Eu même temps nous ferons, comme précédemment,

et de plus, ces machines étant à condensation, les constantes m et n du volume spécifique de la vapeur auront, en mesures anglaises, les valeurs suivantes:

m — ijji00!000!

Enfin, quant à la vaporisation effective, il y a, dans ces machines, une distinction à faire entre celles qui sont munies d’un condenseur séparé et celles rpii n'en ont pas, c’est-à-dire dans lesquelles la vapeur est condensée dans le cylindre même, suivant le mode adopté avant l’invention du condenseur, et pendant la durée du brevet que Watt obtint pour cet objet. Dans les machines à condenseur, on peut évaluer la vaporisation eflèetive au même taux que dans les machines de Watt, c'est-à-dire à o.g5 de la vaporisation brute. Mais dans les machines sans condenseur, comme à chaque coup de piston, le cylindre est d’abord refroidi à la température de condensation, et qu’il doit être ensuite réchauffé par la vapeur de la chaudière à la température correspondante à la pression que prend définitivement la vapeur à