V.. 269,696 en 447.6 ou S
Consommation de houille de première qualité du pays de Galles , à raison de 4 livre pour 9.493 livres d'eau vaporisée ; ce qui donne , dans les cinq expériences respectives :
Exp. I. . . . N = 4.794 lbs par minute.
(*) Dans celle machine, la. compression delà vapeur au-dessus du piston n'a pas lieu tout à coup, après la clôture de la soupape d'équilibre. Elle se produit graduellement pendant la course du piston ; mais comme, a la fin de cette course, son effet est toujours de contribuer à arrêter le piston, et de mettre en réserre une certaine masse de vapeur qui est utilisée ensuite pour la prochaine course descendante, nous ayons calculé, d'après ce qui a été dit art. II, § II de ce chapitre, la ctôture subite de la soupape d'équilibre qui produit les mêmes effets, afin d'avoir la valeur de /" qu'on doit substituer dans les formules. Pour cela il suffit de savoir qu'après sa compression dans la liberté du cylindre, ou dans la longueur 0.05 /, la vapeur avait , dans la machine dont il est question , une pression absolue de 8.7 livres par pouce carré , et qu'à l'origine de la course montante, c'est-à-dire avant toute compression , cette vapeur avait une. pression de 6.7 livres par pouce carré. Donc , en supposant approximativement que le volume de la vapeur varie en raison inverse de sa force élastique , le volume qu'il en fallait intercepter à la pression originale de 6.7 livres, pour produire la môme pression finale et la même réserve de vapeur, devait, d'après la proportion
être représenté par 0.065/. Cette quantité exprime donc la longueur du cylindre dans laquelle la vapeur
aurait dû être interceptée , ou la longueur / — /" + c. Ainsi , en faisant attention que c = 0.050 /, on eu
conclut f = 0.98S /.
Charge de la pompe élévatoire mise en jeu daos la course descendante du piston à vapeur et servant à élever l'eau du puits dans la bâche de la pompe foulante, 0.821 livre par pouce carré de la surface du piston à vapeur ; ou p' = 0.821 X m Ibs par pied carré. Celte charge, ainsi que la suivante, a été calculée en supposant que la totalitéjdes pompes se remplit d'eau; mais cette supposition a été vérifiée par l'expérience directe, en raison de la construction particulière des soupapes de Harvey et West.
Charge de la pompe foulante mise en jeu dans la course montante du piston à vapeur , 10.269 livres par pouce carré de la surface du piston ; ce qui, en y ajoutant le travail de la pompe élévatoire déjà spécifié, donne, pour la charge totale d'eau élevée par la pompe d'épuisement dans une oscillation complète de la machine, 11. 090 livres par pouce carré de la surface du piston à vapeur ou r = 11 .090 X M4 livres par pied carré.
Contre-poids ou prépondérance du balancier du côté opposé au cylindre , 1 1 .037 livres par pouce carré de la surface du piston ; ou n = 11.037 y, iii livres par pied carré.
Frottement de la machine sans charge , et non compris le travail de ses pompes de service, 0.185 livre par pouce carré de la surface du piston; et en y ajoutant 0.001 lbpar pouce carré pour la pompe d'alimentation , ou pompe d'eau chaude , mise en jeu dans la course montante du piston à vapeur , donne , pour le frottement /"" de la machine dans cette course, 0.186 livre par pouce carré de la surface du piston. De même , dans la course descendante, en ajoutant au frottement sans charge, la résistance de la pompe d'eau froide , savoir, 0.037 livre par pouce carré de la surface du piston , et celle de la pompe d'air, ou 0.117 livre par pouce carré, fait, pour le frottement /"* de cette course, y compris le travail des pompes de service, 0.339 livre par pouce carré du piston à vapeur. Ainsi , en rapportant ces mesures au pied carré , on a f* =0.339 X *44 lbs , et /*" = 0.186 X 444 lbs , ces évaluations comprenant toutefois les frottemens et résistances de l'eau et des plongeurs dans les pompes d'épuisement (*).
(* ) Pour obtenir le frottement propre de la machine, M. Wicksteed a pris exactement la valeur du contrepoids ou prépondérance du balancier du côté opposé au cylindre ; et comme c'est cette prépondérance seule qui produit la course montante du piston à vapeur, en élevant la colonne d'eau contenue dans le tuyau d'ascension de la pompe d'eau foulante et celle de la pompe d'alimentation ou d'eau chaude, il en a retranché le poids de ces deux colonnes d'eau, et le reste lui a donné une évaluation approchée du frottement de la machine.
La valeur du frottement obtenue par ce procédé s'est trouvée de 0.200 livre par pouce carré de la surface dfl piston , mais il est évident que cette évaluation est un peu trop forte. En effet, d'abord la prépondérance du contre-poids, non seulement élève l'eau dans les pompes, mais elle produit encore, à la fin de la course , la compression de la vapeur retenue au-dessus du piston , en la taisant passer de la pression de 6.7 à eeUe de 8.7 livres par pouce carré. En évaluant le travail dû a cette compression comme s'il avait eu lieu après la clôture de la soupape d'équilibre, on voit qu'il est représenté par une résistance moyenne de
=r 1 lh par pouce carré, surmontée pendant les 0.018 de la course, ou , si l'on veut, par une résistance de 0.015 livre par pouce carré, surmontée pendant la longueur totale / de la course. En retranchant donc cette résistance de l'évaluation précédente, il reste, pour la valeur du frottement, 0.185 livre par pouce carré.
En outre, cette dernière valeur comprend encore le frottement de l'eau et des plongeurs dans les pompes d'épuisement , puisque ce frottement est également surmonté par la prépondérance du contre-poids ; mais comme nous manquons d'élémens pour tenir compte de cette circonstance, nous nous contenterons de l'indiquer , en faisant toutefois remarquer qu'elle nous dispensera d'avoir une déduction & faire de l'effet utile pour cet objet.
Si Ton introduit ces données dans les formules pratiques présentées plus haut, pour avoir la vitesse que devait prendre la machine dans chacun des cas spécifiés, et que Ton rapproche les résultats ainsi obtenus de ceux qui ont été donnés par l'expérience et constatés par M, Wicksteed , on formera le tableau suivant :
Effets de la machine, avec le règlement des expériences.
Durée Détente Vitesse Vitesse
de l'expérience. de la vapeur. de l'expérience. delà formule.
Exp. I. . . 96 heures. —==0.605 . . . 60.35 . . . 58.59 pieds par minute.