CONSÉQUENCES DU CHAPITRE PRÉCÉDENT

Dans l'étude que nous venons de faire de la machine à vapeur d'eau, deux choses ont dû frapper le lecteur :

i*' Nous avons vu que tous les calculs qu'on essayerait de faire a priori sur la dépense en vapeur ou en calorique portent à faux et restent parfois frappés d'erreur de plus de 5o pour i oo;

2° Nous avons vu, d'un autre côté, se vérifier d'une façon admirable non-seulement les principes, mais même les équations fondamentales, tout comme les plus particulières, de la Thermodynamique .

Entre ces deux conclusions il existe une contradiction apparente que nous devons résoudre. Je vais le faire, non en atténuant, mais, au contraire, en accentuant beaucoup plus encore les faits sur lesquels elle semble fondée.

Il y a, en effet, une question que nous n'avons pas encore analysée : c'est celle qui concerne le travail de la détente et les erreurs auxquelles conduit dans son estimation une théorie générique qui ne tient pas compte de l'influence des parois métalliques. L'analyse de ce genre d'erreur nous amène à résoudre sans difficulté l'espèce de contradiction qui se présente à nous.

En partant des deux seuls principes de l'équivalence entre la chaleur et le travail mécanique et de l'universalité du rapport ^ = ^, M. Clausius d'abord, et puis plus tard Rankine, ont fondé une théorie complète des vapeurs saturées. Ainsi

que je l'ai déjà dit à plusieurs reprises, cette théorie peut être considérée comme un des plus grands et des plus solides progrès de la Physique moderne, et les perfectionnements dont elle est encore susceptible portent beaucoup moins sur l'analyse mathématique qui en est la traduction que sur une détermination bien plus correcte (mais peut-être impossible) des valeurs expérimentales qui entrent dans les équations.

Étant connues les lois exactes d'accroissement des pressions et des chaleurs d'évaporation d'une vapeur en fonction de la température, nous pouvons calculer rigoureusement le volume spécifique ou la densité de cette vapeur pour chaque degré de l'échelle thermométrique. Étant donné le changement de température qu'éprouve une vapeur saturée (pure ou mêlée à une proportion connue de son liquide saturé) lorsqu'elle change de volume en rendant le travail maximum (' ), nous pouvons déterminer rigoureusement aussi la quantité relative finale de vapeur, le travail positif ou négatif produit, la quantité (positive ou négative) de chaleur employée.

Avec ces deux données si importantes, il semble que rien ne soit plus facile que d'édifier -une théorie qui rende compte à l'avance des plus minimes détails des fonctions d'une machine à vapeur. Deux des éléments les plus essentiels dans les calculs relatifs à un moteur sont : i° sa dépense en vapeur et, par contre-coup, sa dépense en chaleur, en combustible ; 2° son travail externe recueilli et, par conséquent, son rendement pratique.

Nous avons déjà vu quelle est l'étendue des erreurs qu'on peut commettre dans l'estimation a priori de la dépense. Arrétons-nous-y cependant encore un instant.

(' ) C'est-à-dire lorsque le changement est assez lent pour qu'on puisse négliger la vitesse des. molécules.

Si nous désignons par s la surface du piston, par / la course qu'il exécute pendant l'admission, par W^ les espaces perdus ou nuisibles, le volume total offert à la vapeur à chaque coup de piston est

et, par conséquent, si le poids du mètre cube de vapeur à la pression d'admission Pq est âo, on a, pour la dépense par coup de piston,

La dépense en calories est

Qo = TWo (606,5 H- O,3o5 to — Çi),

^^ étant la chaleur / cdt de l'eau de condensation.

Le travail produit pendant l'admission est

Je suppose implicitement : i*^ que la chaudière n'envoie que de la vapeur sèche ; 2° que la pression dans le cylindre pendant l'admission est la même que dans la chaudière. Ces deux conditions ne sont jamais remplies, et l'on s'en éloigne quelquefois considérablement. Toutefois, dans les machines dont la construction a été bien raisonnée et qui marchent avec détente variable et valve d'admission ouverte, on s'en approche de très-près, et nous pouvons ici les considérer comme satisfaites en principe.

Et cependant, tout ce qui précède étant admis, on commet encore des erreurs variant de 10 à 60 pour 100 dans l'estimation de rriQ et de Qo, par suite de la condensation qui s'opère dans le cylindre au moment de l'admission. Je dis : variant de 10 à 60 pour 100. La condensation, en effet, est

moindre lorsque le cylindre est pourvu d'une enveloppe à vapeur que lorsqu'il est simplement préservé par une couche isolante ; elle est moindre avec vapeur surchauffée qu'avec vapeur saturée; elle varie selon le degré de la détente, selon la grandeur de la course / par rapport à la course totale L.

A ce point de vue donc déjà, il est bien clair qu'une théorie correcte ne peut être établie qa a posteriori, c'est-à-dire qu'après l'étude expérimentale de chaque système spécial de machine.

Ici cependant aussi déjà il n'y a nulle contradiction entre les phénomènes observés directement sur la machine à vapeur et les équations de la Thermodynamique, puisque c'est, au contraire, à l'aide de ces équations mêmes que nous parvenons à constater la condensation pendant l'admission et la valeur numérique de cette condensation.

Passons à ce qui concerne l'évaluation du travail de la détente.

I/équation générale

dÇl = Mcdt-\-d.mr— ^^^

nous permet de déterminer : i° ou bien ce qu'il faut ajouter ou retrancher de chaleur à une masse de vapeur et de liquide M qui se détend, pour que la masse initiale m^ de vapeur devienne m, << = >> TWo ; 2** ou ce que devient cette masse /Wo lorsqu'on ajoute ou retranche d'une manière donnée une quantité donnée aussi de chaleur c?Q.

D'un autre côté, étant connues les sommes initiales et finales Uo, U, et la quantité Q de chaleur ajoutée ou retranchée pendant la détente, l'équation générale

F^ = E(Q-hU. -Uo)

OU, en écrivant pour U les valeurs convenables,

Fa= [(My* 'cdt -4- m,p, - m,p,j ^- QJ E

nous donne le travail de la détente, de quelque manière quait eu lieu V addition et la soustraction Q.

Dans les théories génériques de la machine à vapeur, où l'on ne tient pas compte de l'intervention des parois, on pose implicitement c?Q = o. L'équation générale prend alors la forme

Mcdt -\- d.mr — — dt = o',

d'où résulte l'équation remarquable, donnée dès l'origine par M. Clausius,

équation qui, résolue par rapport à m, , donne

et qui nous permet de déterminer la quantité finale de vapeur m, lorsque nous connaissons la chute de température due à la détente.

En posant Q = o dans notre équation Fa et en remplaçant Uo et U| par leurs valeurs

Uo = M / cdt-^niQpQy

Jo

U, =M / 'cdt-hmtpt, elle devient

r^ = E(M / cdi-hmtpi —m^pA

Frf = £[772,10, —mopo — M(^o — yO];

d'où il résulte

F, = EJ-M(yo-îO-^-^-^[Mc,„log(^;)-^^]-mo^j,

équation qui à son tour nous permet de déterminer le travail de la détente lorsque nous connaissons l'abaissement de température To ^ T, .

Il nous est maintenant facile d'apercevoir comment les données de l'expérience ont pu nous amener à condamner, non point du tout les équations qui précèdent, mais seulement leur usage, leur application à la machine à vapeur. Il nous est tout aussi facile de comprendre comment cette espèce de critique expérimentale, bien loin d'infirmer les équations de la Thermodynamique, en fournit, au contraire, une des plus belles vérifications.

D'après la manière dont ont été conduites nos expériences, la pression initiale Po et la pression finale P, de la vapeur dans le cylindre étaient connues, non par un calcul quelconque, mais par une mesure directe et précise faite sur place. On connaissait donc par contre-coup, et d'une façon tout aussi précise, les températures t^ et t,, répondant à Pq et à P,, puisque la vapeur était toujours saturée. Nous avions, par suite aussi, les valeurs de r, q, p, y. Les diagrammes tracés soit par l'indicateur de Watt, soit par le pandynamomètre, permettaient de déterminer d'une manière précise le moment où cessait l'admission de la vapeur et, par suite, le volume offert à la vapeur pendant l'admission. Les valeurs de ttIq et de 772,, c'est-à-dire celles des quantités initiale et finale de vapeur, étaient donc fournies par un calcul très-simple basé

sur rexpérience. En un mot, les deux produits -^— et -^r^'

To It

étaient fournis réellement par l'expérience, quoique sous forme indirecte. Or, en posant

^^ '"^^T. - T. To

et en écrivant pour m^^ r^ . ïo, m< r< : Ti , To, T, , c,„ les valeurs tirées de n'importe laquelle de nos expériences, il se trouve que jamais l'égalité précédente n'est satisfaite. Il résulte de là que l'hypothèse ^Q = o est fausse, et qu'il est absolument impossible d'admettre que les parois des cylindres se comportent, ainsi qu'on l'admettait, comme de simples réceptacles géométriques.

Il fallait donc reprendre l'équation

^Q = Mcdt -f- d.mr - ^^T,

et chercher à écrire pour û?Q une fonction convenable qui permît l'intégration. L'idée la plus naturelle était de poser

dQ -.^ (it j ( nir\

-^ = Mc~ + d' ^

d'où

la forme de l'intégrale restant d'ailleurs pour le moment inconnue au point de vue théorique. Après bien des recherches infructueuses à ce dernier point de vue, je me suis décidé à rentrer ici encore dans la voie tracée en quelque sorte par la méthode expérimentale elle-même. Comme l'action des parois ne consiste nullement à prendre ou à céder de la chaleur à une masse gazeuse, mais à condenser partiellement une masse

de vapeur saturée, ou à évaporer partiellement une masse d'eau en contact immédiat avec elles, j'ai pensé que l'hypothèse la plus approchée de la vérité consistait à considérer la partie active des parois comme faisant en quelque sorte partie de la vapeur et de l'eau présentes, et comme ayant continuellement la même température qu'elles. Quelle que soit, en effet, la température de la périphérie interne du métal, l'eau qui la recouvre s'évapore toujours et nécessairement à une température qui répond au point de saturation de toute la masse, et il en est de même de la vapeur qui se condense contre les parois.

L'exactitude de cette manière de représenter les phénomènes a été pleinement sanctionnée par l'expérience. J'ai déjà montré comment cette vérification a lieu; il est, je pense, superflu d'y revenir; mais ce qu'il est utile de faire voir, c'est la différence qui existe entre les résultats de l'évaluation du travail F^/, selon qu'on se tient dans l'hypothèse inadmissible dQ — o ou qu'on pose, au contraire,

dQ = {M + ix)cdt,

Il étant précisément la masse d'eau qui calorifiqiiement équivaut à la masse active des parois.

Je prends comme exemple la première machine à vapeur sans enveloppe que nous avons examinée (p. 23).

La dépense en vapeur et en eau vésiculaire était de o''^, 1 1 22 par coup de piston . En faisant le produit de la densité de la vapeur (dans le cylindre) par le volume offert, nous avons trouvé que le poids de vapeur s'élevait à 0*^*^,04214.

Si l'on ne tient pas compte de l'action des parois, il en résulte que la vapeur entraînait (0,1122 — 0,04214), soit 0,07006 d'eau vésiculaire, ce qui était complètement faux. En introduisant dans notre équation (û?Q = o) les valeurs

convenables, elle devient

o,ii22.i,oo7761og^^-3^^-j-m,^^^3-g-j-^ ^^-^ , .

d'où l'on tire pour le poids final de vapeur m, = o''^,o45i8i.

En multipliant l'espace final offert par la densité de la vapeur répondant à la pression finale 5oio kilogrammes, nous avons trouvé en réalité

La valeur que nous venons d'obtenir par l'hypothèse dQ = o est donc entachée d'une erreur considérable. Conservons-la pourtant, et voyons ce qu'elle nous donne pour AF^ ou F^. Nous avons ici

Uo = o,ii22.i53,65 -4- 0,04214.455,05 = 36'^^\42, U, = 0,1122.81,24 -h o,o45i8i.5i 1,45 = 32*^'*', 22.

Il résulte de là

pour la chaleur consommée par le travail. Nous avons trouvé en réalité, par la surface des diagrammes,

L'erreur à laquelle conduit l'hypothèse dQ = o s'élève donc à

soit à plus de 16 pour 100,

Prenons encore pour exemple la machine identique à la précédente, mais marchant avec enveloppe.

Cette machine dépensait par coup de piston 6^^, 1 2o5 de vapeur et d'eau saturées. Le cylindre ne pouvait admettre que o''^, 06648 de vapeur. En partant de l'hypothèse c?Q = o, il résulterait de là que la vapeur entraînerait

ou plus de 4o pour 1 00 d'eau !

Notre équation générale

devient ici

^ ^, /425,4q\ /54i,4o4\ 0,066458.408,88 0,1205.1,00776 log(^3g5^j = m,(^^g^^j 4^5;4f— '

ce qui signifierait que le poids de vapeur diminue. Nous avons trouvé, au contraire, directement qu'il s'accroît notablement.

Nous avons pour les valeurs de Uo et Vf

Uo = o, i2o5.i53,64 + 0,066453.454,62 = 48''^S73, U, = o,i2o5.93,5i 4- 0,0650437.501,88 = 43^"',7i .

Et comme, ainsi que plus haut, la détente est censée se faire sans addition de chaleur externe, il vient

AF^ = 48^''',73 - 43,91 = r',82.

Les diagrammes donnaient

L'erreur à laquelle conduit dQ = o s'élève ici à

8oi — 4Si

ou près de 4o pour 100.

On arrive donc, lorsqu'on fait abstraction de l'action des parois, à des résultats tout aussi inexacts dans l'évaluation du travail de la détente que dans celle de la dépense en vapeur.

Le résumé de tout ce qui précède est fort net et précis. Le lecteur l'aura déjà fait par lui-même.

1° Nous avons vu que l'analyse expérimentale de la machine à vapeur, appuyée sur l'emploi des équations fondamentales de la Thermodynamique, met à nu les phénomènes intimes qui se passent dans ce moteur et fournit en même temps par contre-coup une admirable vérification de ces équations jusque dans les plus minimes détails. Là où les équations semblent échouer, elles sont simplement inapplicables, en vertu de raisons qu'il est facile de reconnaître et qui reposent sur les principes mêmes de la Thermodynamique. Tel était, par exemple, le cas de la machine à deux cylindres, où l'équation

dQ = Mcdt + dmr — ^ dT

a conduit à des résultats faux et où l'équation toujours applicable

AF^ = Q -f- U, - Uo

a seule trouvé son application correcte.

2" Mais nous voyons aussi qu'il est absolument impossible d'édifier a priori une théorie de la machine à vapeur d'eau douée d'un caractère scientifique et exact. Et ce que nous disons de la machine à vapeur d'eau s'étend certainement à

tous les autres moteurs à vapeur (éther, sulfure de carbone, etc.) qu'on pourra substituer à celle-ci; ce que nous disons s'étend dans certaines limites aux moteurs à gaz euxmêmes. Toutefois, en ce qui concerne ces derniers, nous aurons à nous occuper d'autres considérations pratiques, qui au cas particulier ont plus d'importance encore que tout ce que nous avons conclu quant aux moteurs à vapeur.

Découle-t-il de ce qui précède qu'une théorie générique quelconque soit inutile, ou qu'il faille renoncer désormais à chercher une théorie proprement dite?

Une telle conclusion serait non-seulement exagérée, mais absurde. En ce qui concerne la construction des moteurs tout d'abord, il n'est pas nécessaire d'avoir plus qu'une approximation quant aux effets dynamiques qu'on veut obtenir. Ijorsque, dans les arts industriels, on établit un moteur, on a toujours soin de se donner une marge considérable pour suppléer non aux besoins du moment, mais à ceux de l'avenir. Telle machine qui n'était appelée au début qu'à donner loo chevaux, par exemple, sera peu à peu chargée au double, au triple, et personne ne songera à faire au constructeur le reproche d'avoir outrepassé les exigences du moment.

En ce qui concerne le côté scientifique de la question, il est clair encore que la théorie générique d'un moteur est en quelque sorte l'assise fondamentale de sa théorie pratique ou expérimentale. Ce que nous avons de plus simple et peut-être de seul possible à faire, c'est de commencer par faire abstraction de l'influence du récipient qui nous donne le travail, d'établir a priori une approximation première, et puis de tenir compte a posteriori de cette influence en la considérant comme un élément perturbateur, et en l'introduisant sous forme de facteur numérique dans les équations.

L'édification des théories, considérée au point de vue de

la réalité physique où nous nous sommes placés, présente sans doute des difficultés qu'on n'avait pas soupçonnées, et exige une série de recherches spéciales qu'il est impossible de faire ailleurs que sur les moteurs thermiques eux-mêmes. Mais les difficultés dont je parle et les travaux qu'elles nécessitent pour être surmontées présentent aussi un intérêt scientifique tout neuf et donnent à l'étude des moteurs un caractère fort original. Les Mémoires qu'ont publiés ou que sont en train de publier sur ce sujet M. Leloutre et M. Hallauer soit en commun, soit chacun de son côté, avanceront déjà considérablement la solution du problème général. Ici je ne pourrais, sans sortir complètement du cadre de cet Ouvrage, aborder même de loin un problème de cette nature, et je renverrai aux travaux de mes deux amis et anciens collaborateurs ceux de mes lecteurs que ce sujet intéressera de plus près. Je pense bien faire cependant en montrant sous forme presque familière quelques-unes des conséquences qui ont découlé de l'ignorance complète où l'on était de la grandeur de l'influence des parois métalliques.

Ainsi que nous savons maintenant, cette influence est par trop puissante pour qu'on puisse en faire abstraction sans aboutir à des erreurs considérables. D'un autre côté, cette influence, facile à indiquer et à caractériser sous forme générale, est au contraire des plus difficiles à exprimer a priori en valeurs numériques. Nous aurions, par exemple, très-bien pu dire qu'une machine à deux cylindres, avec ou sans enveloppe, devra se comporter tout autrement qu'une machine à cylindre unique, avec ou sans enveloppe aussi; mais il ne nous eût pas été possible de faire a priori un calcul d'une exactitude un peu tolérable sur la grandeur numérique des différences obtenues. Ces considérations donnent la clef d'un bon nombre de discussions qui existent depuis longtemps entre les ingé-

nieiirs ou les constructeurs sur certaines questions qui paraissent reposer exclusivement sur des faits faciles à élucider.

J'ai déjà dit que les effets de l'enveloppe ou chemise à vapeur de Watt, par exemple, avaient été alternativement prônés ou niés sans que le public parvînt à savoir à quoi s'en tenir sur la réalité des choses. Au dire des uns, l'enveloppe ne produirait aucun résultat utile; au dire des autres, elle donnerait jusqu'à 4o pour loo d'excédant de travail avec une même dépense en vapeur. Il nous est aisé d'apercevoir l'origine d'assertions aussi divergentes et de reconnaître ce qu'elles peuvent, dans de justes limites, bien entendu, avoir de fondé les unes et les autres. Le mode essentiel d'action de l'enveloppe consiste à diminuer la quantité R^ de chaleur que la vapeur enlève aux parois au moment où elle quitte le cylindre et se jette au condenseur, et à accroître la quantité AFrf de chaleur que consomme le travail de la détente, autrement dit à accroître ce travail lui-même ; mais cette action si nette varie dans sa forme avec la forme même de la machine. Dans l'étude de la machine à cylindre unique, nous avons trouvé que, tout en diminuant R^ et en augmentant AF^^, la valeur de l'enveloppe ne cédait en définitive que peu de chaleur à celle du cylindre pendant la détente, et qu'en somme la plus grande partie de la chaleur utilement cédée par les parois était celle même que la vapeur avait abandonnée au métal pendant l'admission.

L'étude de la machine à deux cylindres (Woolf) nous a, au contraire, montré que c'est la chaleur cédée par la vapeur de l'enveloppe qui surtout accroissait AF^. Devant des différences aussi frappantes dérivant de détails de construction en apparence presque insignifiants, nous sommes amenés à reconnaître que telle machine à un cylindre et sans enveloppe peut fort bien, par suite de quelque détail de construction, II. 6

mieux utiliser que telle autre la chaleur donnée aux parois pendant l'admission. Il n'est pas impossible, il est même fort probable que le rapport entre AF^ et R^ dépend par exemple, entre autres, du rapport qui existe entre le diamètre d'un cylindre et la course du piston, ou aussi du rapport de volume total du cylindre et du volume offert pendant l'admission. Cela posé, il est évident que l'enveloppe donne des résultats utiles d'autant plus faibles que la machine rendra déjà mieux par elle-même, et qu'au contraire l'enveloppe donne des résultats d'autant plus beaux que AF sera d'abord plus petit par rapport à B.c.

En un mot, les résultats donnés par l'enveloppe peuvent et doivent varier dans des limites assez étendues, osciller par exemple entre lo et 25 pour loo.

Dans des expériences soit dynamométriques, soit calorimétriques, qui ne sont conduites qu'avec un soin médiocre, des différences de i o pour i oo entre les résultats obtenus ne s'aperçoivent d'ordinaire plus. Avec une machine dont l'enveloppe ne donne que lo pour loo, on pourra croire que le résultat est nul; avec une autre dont l'enveloppe donne 25 pour loo, on pourra conclure à 35 pour loo. Si, en outre, nous faisons maintenant une part indispensable à l'esprit d'exagération, plus fréquent qu'on ne croit, même chez des hommes sérieux et intelligents, on n'est plus étonné des résultats absolument nuls ou par trop élevés que les divers observateurs ont prêtés à l'action de l'enveloppe.

Je passe à l'examen d'un autre perfectionnement dont les résultats ont été, s'il se peut, plus exagérés encore en plus ou en moins que ceux de l'enveloppe : je veux parler des effets de la vapeur surchauffée, dont l'emploi est relativement récent. Ici toutefois je ne m'arrêterai pas à discuter et à expliquer les jugements opposés qui ont été émis à ce sujet. En

mettant de côté quelques travaux excellents, mais purement théoriques, en ne nous arrêtant qu'au jugement critique de ceux qui se donnent encore aujourd'hui le titre de praticiens, nous nous heurterions à des opinions qui reposent sur tout autre chose que sur l'observation réelle des faits et sur l'esprit impartial d'investigation scientifique. L'examen d'opinions et de jugements de cet ordre sort complètement du cadre d'un ouvrage de science. Le lecteur, je pense, ne m'en voudra pas si je passe outre et si je ne parle que d'observations que j'ai faites moi-même et dont je puis garantir l'exactitude, si singuliers que pourront sembler les résultats au premier abord.

L'action de la surchauffe consiste, en un sens comme celle de l'enveloppe, à diminuer la perte R^ et à accroître le travail AF^; mais le but est atteint d'une façon encore plus favorable, en ce sens que non-seulement la vapeur apporte en elle-même aux parois la chaleur nécessaire pour l'accroissement de AFrf, mais que la quantité condensée pendant l'admission et à évaporer ensuite de nouveau se trouve considérablement diminuée.

De ce seul énoncé il découle évidemment que l'avantage obtenu par l'application de la surchauffe ne peut être énoncé en un chiffre absolu et unique ; il dépend, en thèse générale, du rapport qui existe déjà entre AF^ et R^ avant l'emploi de la vapeur surchauffée. Il est nécessairement plus faible avec une machine pourvue d'une enveloppe et bien conditionnée d'ailleurs, qu'avec une machine dont le cylindre est protégé seulement par un manteau isolant donnant R^ très-grand par rapporta AF^. C'est là, en effet, ce que j'ai vérifié de point en point.

Il semble à première vue, d'après cela, que les résultats donnés par la surchauffe seront toujours d'autant plus beaux

que la machine à laquelle se fait l'application a par elle-même un rendement plus mauvais avec vapeur saturée. Tl n'en est pourtant pas ainsi, et la structure particulière d'une machine qui rend très-mal avec vapeur saturée pourra amener un résultat absolument nul , ou un rendement plus mauvais encore, lorsqu'on recourra à la vapeur surchauffée. Je vais citer en ce sens un exemple des plus frappants; il m'a, au début, apparu comme une anomalie inexplicable.

Les premières expériences que j'ai faites avec la vapeur surchauffée ont porté sur une machine à deux cylindres (Woolf) avec enveloppe à vapeur parfaitement protégée par un manteau isolant. L'économie de chaleur, quoique modérée, était pourtant bien nette et s'élevait à 12 ou 1 5 pour 100. Toutefois je m'aperçus bientôt que, par suite de l'évaporation trop rapide des graisses, les pistons souffraient de la chaleur trop considérable cédée par la vapeur de l'enveloppe. J'essayai alors de faire arriver la vapeur directement au tiroir de distribution du petit cylindre et de laisser l'enveloppe vide. Le résultat obtenu fut des plus satisfaisants; sans rendre aussi bien que précédemment, la machine donnait pourtant, sous forme désormais permanente, 8 ou 10 pour 100 d'économie, comparativement avec ce qu'elle rendait avec vapeur saturée et avec son enveloppe. La vapeur surchauffée, en un mot, donnait ici à la fois les effets dynamiques de l'enveloppe, plus un excédant de 8 pour 100 d'économie en chaleur. Ce résultat, à cette époque (i855), me semblait devoir être général. Un industriel des environs m'offrait d'essayer aussi la vapeur surchauffée. Sa machine était à deux cylindres et sans enveloppe à vapeur. Je ne doutais pas un instant d'un succès complet, je m'attendais à aS ou 3o pour 100 au moins d'économie. L'échec le plus complet cependant m'attendait au bout de cette expérience. Le résultat économique fut non-

seulement nul, mais légèrement négatif. Bien loin de gagner ce que j'attendais, la machine consommait 3 ou 4 pour loo de plus. Les raisons d'un tel insuccès m'échappaient alors : ce n'est que tout récemment que j'ai pu les élucider; elles étaient pourtant fort simples. La machine en question était, il est vrai, à deux cylindres; mais, au lieu d'être distincts et séparés par un intervalle plein d'air de près de o™,3, comme dans la première machine, ils étaient coulés en une même masse de fonte ; de plus, au lieu d'avoir deux tiroirs séparés aussi, l'un pour l'admission, l'autre pour l'échappement, ils n'avaient qu'un tiroir unique, fort ingénieusement combiné d'ailleurs (au point de vue de la Mécanique s'entend). La vapeur était par ce tiroir unique dirigée alternativement au haut et au bas du petit cylindre, au bas et au haut du grand, et enfin au condenseur. Il résultait de là deux faits défavorables des plus importants : i** la chaleur amenée par la vapeur au petit cylindre pouvait traverser les parois communes pour aller au grand ; ce transport de chaleur, tout en accroissant AF, ce qui eût été favorable, accroissait aussi et nécessairement la condensation dans le petit cylindre pendant l'admission, en d'autres termes, accroissait la dépense de vapeur; 2** la vapeur mêlée d'eau après la détente dans le grand cylindre traversait, disons-nous, la boite du tiroir d'admission chauffée à 240 degrés par la vapeur arrivant de l'appareil de surchauffe; toute l'eau condensée devait donc être évaporée instantanément pendant ce passage, et, par conséquent, la chaleur apportée se rendait de fait en pure perte au condenseur.

Cet exemple frappera certainement le lecteur comme il m'a frappé moi-même. Loin de constituer une anomalie, il s'explique très-simplement ; mais, il faut bien le dire, il s'explique a posteriori. Il nous montre sans réplique combien la

théorie générique, la seule d'ailleurs à édifier a priori, s'éloigne dans ses résultats de la théorie que j'ai appelée pratique ou expérimentale. Il légitime l'association de deux mots qui semblaient d'abord en contradiction formelle l'un avec l'autre : théorie pratique.