A ER B

Fig. 33.

de travail par coup de piston est égale à l’aire du triangle efF ;

Fig. 34.

dans le second cas elle est égale à l'aire du triangle ef'F,

cette aire devant être comptée négativement puisque son

contour est décrit dans le sens inverse. Quant à la quantité de vapeur employée, elle demeure la même que pour une machine réversible quand il n’y a pas d'espace nuisible; mais s'il y à un espace nuisible la quantité de vapeur employée par coup de piston peut être augmentée dans le cas où la compression est trop courte. Il y a donc toujours dimination

du rendement de la machine.

236. On ne peut pratiquement pousser la détente jusqu'au bout ; il faudrait pour cela donner au cylindre une longueur trop considérable. En outre, la force qu’exerce la vapeur sur le piston à la fin de la détente serait alors très faible et se trouverait complètement absorbée par les frottements des

mécanismes. D'ailleurs la perte de travail résultant de la

A LR ee B

réduction de la détente n’est pas considérable, l'aire du triangle dcC (g. 32) étant toujours petite.

La compression n’est pas non plus poussée jusqu’au bout, car elle offre l'inconvénient d’opposer au piston une résistance considérable précisément au moment où la force qui le fait mouvoir se trouve réduite par la détente produite à l'arrière. Le diagramme théorique d’une machine est donc représenté

par la figure 35.

237. Influence des parois du cylindre. — Mais la théorie élémentaire que nous venons d'exposer est loin de rendre compte de tous les phénomènes qui se produisent dans les machines. J’oserais presque dire que bien qu’utile à connaitre puisqu'elle nous aidera à comprendre une théorie plus complète, elle n’a aucun rapport avec la réalité. Ainsi, l'observation a montré qu'il y a condensation de la vapeur pendant l'admission el qu'au contraire il y a vaporisation pendant la détente.

Ces phénomènes sont dus aux variations de température des parois du cylindre, variations qui se produiraient même dans le cas où les parois, recouvertes d'une chemise absolument imperméable à la chaleur, n’abandonneraient pas de chaleur par rayonnement.

Pendant la période d'échappement la pression de la vapeur dans le cylindre est la même que dans le condenseur; par conséquent, à la fin de cette période, la température de cette vapeur et celle des parois du cylindre est très peu supérieure à celle du condenseur. Pendant la compression, la vapeur s'échauffe plus vite que les parois; comme de plus la compression n’est jamais poussée jusqu’au bout, la température des parois est plus pelite que celle de la chaudière au moment de l'admission. IL en résulte donc une condensation de la vapeur et, à la fin de l’admission, les parois du cylindre sont recouvertes d’une couche liquide,

Pendant la détente la vapeur se refroidit plus vite que les parois et l’eau qui recouvre celles-ci se vaporise en partie malgré la condensälion due à la détente. Quand, à la fin de la détente, on ouvre l’'échappement, la pression diminue brus-

quement dans le cylindre et l’eau qui se trouvait encore sur les

parois passe à l’état de vapeur, puis va se condenser dans le condenseur. Il y a donc bien vaporisation de l’eau pendant toute la durée de la détente et le commencement de la période d'échappement.

L'importance de cette vaporisation est très grande; elle augmente la quantité de chaleur rendue au condenseur et, par suite, abaisse le rendement. En eflet, s'il n’y avait pas vaporisation au moment de l’échappement, cette quantité serait par unité de masse: 560 (1 — x), pour une température de 40° du condenseur, x représentant la fraction de la masse qui est à l’état liquide. Mais sur cette quantité æ une partie x” forme une couche liquide sur les parois et se vaporise ; en passant dans le condenseur elle lui restitue une quantité de

chaleur 560%” et la quantité Q, qui entre dans l'expression

de du rendement est augmentée.

Cette quantité Q, est alors

Q2 = 560 (1 — x) + 5607” — 560 (1 — x’), æ' désignant la portion de l’eau liquide qui se trouve intime-

ment mélangée à la vapeur au moment où on ouvre l’échap-

pement.

238. Influence des frottements intérieurs de la vapeur. — Les frottements de la vapeur qui se produisent surtout dans la lumière d'admission et dans celle d’échappement diminuent encore le rendement des machines par le fait que ces frottements constituent des phénomènes irréver-

sibles.

Ces frottements sont d'autant plus considérables que la

perte de charge est plus grande ; ils augmentent done, comme celle-ci, avec la vitesse d'écoulement de la vapeur et avec la petitesse de l'ouverture d'admission ou d'échappement.

On pourrait croire qu’au commencement de l'admission la vitesse de la vapeur est faible, puisque le piston est presque à bout de course et que sa vitesse est peu considérable. Alors, malgré la petitesse de l'ouverture d'admission, les frottements seraient négligeables. Mais en réalité la vitesse de la vapeur est très grande à ce moment, car, comme nous venons de le faire remarquer, il se produit une condensation de la vapeur et par suite un vide partiel et une sorte d'appel au commencement de l’admission. Les frottements dans la lumière d'admission ne peuvent donc être négligés, pas plus

d’ailleurs que ceux qui se produisent pendant l’'échappement.