CHAPITRE XXXIV

Suite du même sujet.

Pour avoir une action motrice non interrompue avec un seul cylindre, il est évident qu'il faut absolument, comme dans un des premiers appareils dont nous avons parlé, faire agir la vapeur dessus et dessous le piston. Or, pour opérer de celte manière, le cylindre doit être hermétiquement fermé pardessus , et comme vous conservez le condenseur où la vapeur se rend et dans lequel vous devez entretenir constamment le vide , il suit que vous ne pouvez plus mettre en jeu la colonne atmosphérique, puisque vous ôtez avec le plus grand soin tout accès à l'air dans l'intérieur de votre appareil. Nous arrivons donc ainsi à la solution de la seconde question que nous nous sommes proposée plus haut , c'est-à-dire que nous cherchons à rendre l'atmosphère le témoin passif, s'il est permis de parler ainsi , du mouvement que vous créez avec la vapeur. Vous ne cherchez plus à avoir pour vous l'action de l'air, mais aussi

ET DES MACHLNES A VAPEIR. 107 vous ne voulez plus l'avoir contre vous, comme dans le premier mode d'action que nous avons examiné.

L'appareil fig. 1 1 est destiné à donner une idée de la solution de cette seconde question. Nous avons supprimé plusieurs détails qu'on voit dans les figures précédentes, mais qu'encore une fois on verra mieux lorsque nous en serons venus à examiner ces questions comme elles sont résolues aujourd'hui.

Nous n'avons donc fait entrer dans cette ligure que ce qui est absolument nécessaire pour nous faire entendre au point où nous en sommes.

La première chose à faire pour mettre cet appareil en train, c'est d'introduire de la vapeur oon-seulement dessus et dessous le piston , mais encore d'en remplir le condenseur et tous les conduits de la machine, afin de chasser l'air qui se trouve dans les uns et dans les autres. Nous ne dirons pas à présent comment on y parvient, il nous suffira d'assurer que cela se fait sans difficulté.

TiOrs donc que l'appareil est plein de vapeur dans tous ses points , et que le piston o est, supposons , au bas de sa course , on injecte de l'eau froide du réservoir m dans le condenseur/ par le tuyau nn , et le vide s'y fait subitement. Pendant ce temps on tourne le robinet c dans un sens tel qu'il ouvre nonseulement la communication entre la chaudière et le dessous du piston en b , pour forcer celui-ci à s'élever, mais qu'il ouvre encore la communication entre la vapeur qui peut se trouver au-dessus du piston en a et le condenseur f par le tuyau dd.

Or qu'arrive-t-il? la vapeur qui est en a au-dessus du piston se précipite dans le vide du condenseur, et s'y condense à mesure qu'elle y arrive. La vapeur, qui fait monter le piston, agit doue sur ce vide comme agissait la colonne d'air ayee l'appareil

io8 DE LÀ VAPEUR COMME FORCE MOTRICE ,

précédent. Voilà pour ce qui concerne lelévation du piston.

Pour le faire descendre on tourne le robinet c dans l'autre sens , et alors la communication entre la chaudière et le dessus du piston est établie , ainsi que la communication entre la valeur qui se trouve sous le piston après l'action, et le condenseur qui reste toujours ouvert pour recevoir la vapeur qui a opéré dessus ou dessous le piston. Celui-ci redescend donc en vertu de la pression de la vapeur, qui agit aussi sur le vide comme précédemment.

On voit ici la force de la vapeur produire seule le mouvement alternatif de haut en bas et de bas en haut; et comme dans les deux cas elle agit sur le vide qu'on entretient dans le condenseur par une injection continuelle d'eau froide, l'air extérieur ne coopère plus à l'effet.

Notre seconde question serait ainsi résolue complètement , c'est-à-dire que nous n'aurions pas l'air en opposition à notre mouvement-moteur , si , par l'injection de l'eau froide, nous faisions un vide complet, ou du moins un vide partiel qui restât toujours au même degré; mais nous avons vu plus haut que la vapeur et l'eau froide amènent de l'air qui, venant se cantonner dans le condenseur , détruirait le vide si l'on n'évacuait pas cet air par une pompe adaptée au condenseur.

Or le mouvement de cette pompe est en opposition avec la colonne d'air qui repose sur le piston , et il faut que celui-ci soulève celle colonne à chaque mouvement de bas en haut : c'est un inconvénient qui paraît inévitable. Il en résulte donc que le mouvement de cette colonne atmosphérique vient encore à la charge de la machine, ou, si Ton veut, du piston moteur qui doit mettre en jeu cette pompe à air. Cette opposition n'est plus aussi puissante que dans nos premiers appareils, parce que le piston de la pompe à air a moins de diamètre que

ET DES MACHINES A VAPEUR. 109 le pistou moteur et une course moins étendue. Cependant elle consomme inutilement pour le travail une assez grande quantité de puissance mécanique ; la seconde question n'est donc pas entièrement résolue; nous pourrons juger par ce que nous verrons plus loin si elle peut l'être jamais d'une manière absolue.

Quoi qu'il en soit, cette manière d'employer la force de la vapeur donne un mouvement-moteur très-régulier au moyen des précautions et des diverses dispositions dont nous avons parlé plus haut.

En eflet, la vapeur arrivant à chaque fois dans le cylindre avec le même degré de force , et le vide partiel se maintenant au même point dans le condenseur, la pression est la même, soit pour faire monter le piston , soit pour le faire descendre.

La puissance mécanique qui résulte de celte pression est d'autant plus grande qu'il y a plus de différence entre la force de tension de la vapeur agissante , et celle des petites portions d'air et de faible vapeur dont nous savons qu'on ne peut pas débarrasser entièrement le condenseur, et qui réagissent plus ou moins contre le mouvement du piston.

Jamais au surplus cette petite force de tension qui reste toujours dans le condenseur n'équivaut ou du moins ne doit équivaloir à la pression atmosphérique. Il suffit dès lors de donner à la vapeur une tension un peu supérieure à la pression de l'atmosphère , pour faire marcher la machine et lui donner même une très-grande puissance.

Or la vapeur, à ce degré de force, n'exige pas des enveloppes aussi solides que lorsqu'on la fait agir, comme dans le premier mode , sans condensation , et par conséquent en opposition directe avec le poids de l'atmosphère ; c'est assurément un avantage réel, mais remarquons qu'il faut l'acheter par les disposi-

i io DE LA VAPEUR COMME FORCE MOTRICE,

lions da condenseur et de ses dépendances qui compliquent le

système et augmentent les frais et même les diilicultés de

construction.

Dans les trois différons modes sous lesquels nous venons de présenter l'action de la vapeur comme puissance mécanique , nous avons toujours supposé qu'on laissait affluer la vapeur dans le cylindre jusqu'à ce qu'il en fût entièrement rempli ou que le pistou fût parvenu au bout de sa course. Ce n est qu'alors seulement que le robinet à vapeur s'est fermé , et que la communication entre le cylindre et la chaudière a été suspendue ; mais il est aisé de concevoir que, pendant que la vapeur s'introduit dans le cylindre, il s'en reforme de nouvelle incontinent j de telle sorte que, pendant le temps de l'introduction , la chaudière en fournit assez* pour maintenir la vapeur au même degré de tension et dans la chaudière et dans le cylindre , bien qu'elle ait plus d'espace à occuper qu'avant l'ouverture du robinet , et celle de la communication avec la capacité du cylindre. Il eu résulte que la force expansive de la vapeur ne peut pas se développer , et quelle arrive dans le cylindre comme un ressort bandé qui semblerait rester dans cet état , n'ayant pas l'espace nécessaire pour se débander. Il y a bien , au premier instant de l'action de la vapeur sur le piston , un mouvement subit de détente ; mais il doit être bientôt comprimé par la vapeur nouvelle qui afflue sans interruption pendant la durée de la course du piston.

La vapeur peut donc conserver, après son action, la même ou à peu près la même force qu'elle avait en commençant , et c'est dans cet état qu'on la laisse échapper au dehors, dans l'atmosphère, ou qu'on la fait passer dans le condenseur pour la détruire. ■) •

Ainsi, dans ces divers modes d'action , ou perd toute la puis-

ET DES MACHINES A VAPEUR. m sance mécanique qui pourrait résulter du développement de la force expansive de la vapeur, et celle qui lui reste après avoir exercé son action.

Cette considération a donné naissance à une autre manière de faire agir la vapeur, fondée d'une part sur une des propriétés de celle-ci , et de l'autre sur l'idée de ne perdre ou de ne détruire la vapeur qu'après avoir tiré de sa puissance tout ce que peut offrir l'appareil dont on fait usage.

Ce quatrième mode de faire agir la vapeur donne lieu à deux systèmes de construction : le premier consiste à fermer le robinet à vapeur avant que le piston n'ait achevé sa course, comme, par exemple, lorsqu'il est arrivé au tiers, à la moitié, aux deux tiers , en un mot à une fraction quelconque de sa course.

Dans ce cas, aussitôt que le robinet est fermé, la vapeur introduite et réduite à elle-même se détend et agit dans le premier instant avec toute l'intensité de force d'expansion qu'elle possède, sur le piston qu'elle continue d'élever.

Maintenant on peut se demander s'il y a, en quelques circonstances, une limite de détente en dedans de laquelle la vapeur agit toujours sensiblement avec la même force ; ou bien si, en toutes circonstances y la force primitive de la vapeur introduite s'affaiblit à mesure qu'elle se détend et du moment même qu'elle commence à se détendre.

Si l'on répondait par l'affirmative à la première question, il faudrait déterminer cette limite pour les divers degrés de force que la vapeur prend lorsqu'elle est pénétrée plus ou moins de chaleur.

Et si l'on reconnaissait , par exemple, que de la vapeur à tel degré de force , et en certaines circonstances , peut se détendre sans que son ressort soit sensiblement affaibli , dans un espace

lia DR IA VAPEUR COMME FORCE MOTRICE,

double ou triple , il est clair qu'où produirait autant d'effet en n'introduisant de la vapeur dans le cylindre que jusqu'à la moitié ou au tiers de la course du piston, et en lui laissant ainsi la faculté de s'étendre dans un espace double ou triple : on ferait une grande économie dans la dépense de la. vapeur, sans rien perdre du côté de la régularité du mouvement-

moteur.

Mais, au contraire, si cette limite n'existe pas, et que, conformément à la seconde question , la vapeur commence à s'afiaiblir du moment même de la détente, il faudrait, d'une part , proportionner le travail ou la résistance , non pas à la forçe primitive de la vapeur, mais à sa force moyenne, c'est-à-dire à la force qui tient le milieu entre la force primitive de la vapeur et celle qu'elle a conservée lorsque le piston est arrivé au bout de sa course ; il faudrait, d'autre part, pour donner quelque régularité au mouvement-moteur, ne pas porter trop loin l'affaiblissement du ressort de la vapeur , en lui laissant trop d'espace pour se détendre , et disposer en outre l'appareil de manière que l'excès de pression que reçoit le piston au commencement de l'action s'accumulât dans la machine, pour renforcer ou aider, en quelque sorte , la vapeur lorsqu'elle est arrivée à un certain point d'affaiblissement. Sans une disposition de cette nature , et dont il sera question en son lieu , la vitesse du piston diminuerait graduellement, soit en montant , soit en descendant.

On conçoit que cette diminution graduelle de la vitesse doit être d'autant plus sensible qu'on introduit à chaque fois une moindre quantité de vapeur, et qu'on laisse plus d'espace libre à son mouvement de détente. Elle serait sans doute très-peu sensible si la détente n'avait à parcourir qu'une petite portion de la capacité du cylindre , ou de la course du piston ; mais

ET DES MACHINES A VAPEUR. ii3 alors moins vous laissez développer la détente , plus la vapeur conserve de force après l'action et réciproquement.

Comme nous n'avons encore, au point où nous en sommes de l'étude des machines à vapeur que des notions très-superticielles sur ce sujet, nous ne chercherons pour le moment , ni ce qui se passe lorsque la vapeur se détend, ni à prononcer sur les deux questions posées plus haut : nous y reviendrons.

Il semble du moins permis de dire à présent que , dans un cas comme dans l'autre , mais surtout dans le second, il y a de l'avantage à laisser achever la course du piston , par la simple détente de la portion de vapeur introduite dans le cylindre , et après la fermeture du robinet ; l'arrivée du piston au bout de sa course est moins brusque, il ne vient point heurter le couvercle du cylindre, et il en résulte toujours quelque économie dans la dépense de la vapeur. Nous verrons , quand il en sera temps, les moyens qu'on peut employer pour varier à volonté les quantités de vapeur qu'on met en action à chaque fois, et par conséquent le degré de détente qu'on veut laisser prendre à cette vapeur.

Le second système de construction peut avoir pour objet de faire agir la vapeur une seconde, une troisième fois, après sa première action, ce qui semble exiger autant de cylindres et de pistons qu'on veut multiplier l'action d'une certaine quantité de vapeur introduite dans le cylindre qui est en communication directe avec la chaudière.

Ainsi , dans ce système, voulez-vous faire agir la même vapeur, deux, trois ou quatre fois, il vous faudra deux , trois ou quatre cylindres, et voici quelle pourrait en être la disposition.

Rappelons-nous d'abord que la vapeur d'une certaine intensité de force qu'on introduit dans un seul cylindre, et qui ne cesse d'y affluer, tant, que dure la course du piston, jouit encore d une force considérable après cette première action.

il. iï

Supposons donc , 6g. 12, que les trois cylindres aient été remplis de vapeur, pour la mise en train, comme nous l'avons vu plus haut.

Ouvrée le robinet 1 du premier cylindre, de manière à faire arriver la vapeur de la chaudière sous le piston; ce piston s'élève et lève en même temps les pistons des deux autres cylindres par la manière dont ib sont attachés au balancier.

Mais la vapeur qui est au-dessus du premier piston , peut s'échapper et venir agir sous le second piston , parle robinet 2 qu'on ouvre en même temps que le robinet 1, et la vapeur qui est au-dessns du second piston vient agir de même sous le troisième piston par le robinet 3 qu'on ouvre avec les robinets a et 1.

Remarquons que les portions de vapeur qui se trouvent audessus des deux premiers pistons se précipitent vivement dans chaque cylindre qui doit les recevoir, puisque la première action de la vapeur sur le premier piston les fait lever tous les trois et présente par conséquent le vide à la vapeur qui doit agir sous chacun d'eux.

Voilà donc les trois pistons arrivés ensemble au haut de leur course respective 5 il s'agit maintenant de les faire tous redescendre.

Pour cela vous fermes les robinets a et 3 et vous ouvrez le robinet 1 pour faire arriver la vapeur de ta chaudière sur le premier piston en même temps que vous ouvrez les deux autres robinets 4 et 5.

Le premier piston, en descendant, fait descendre avec lui les deux autres pistons, et la vapeur qui est sous le premier passe par le robinet 4 sur le second piston , et celle qui est sous le second piston passe sur le troisième par le robinet 5, après quoi les pistons remontent comme ci-dessus.

ET DES MACHINES A VAPEUR. n5

Le robinet 6 , attaché an troisième cylindre , est destiné à envoyer , à la condensation ou dans l'air , la vapeur après ses trois actions successives , tant celle qui se trouve dessus que dessous le dernier piston.

Vous voyez, dans ce système, que la quantité déterminée de vapeur introdaite dans le premier cylindre, après avoir exercé son action sur le piston de ce cylindre , agit encore deux fois avant de se perdre ou d'être détruite. Il semblerait donc qu'avec une telle disposition on serait le maître de n'abandonner chaque portion de vapeur fournie par la chaudière qu'après en avoir extrait , si l'on peut parler ainsi , la plus grande partie de sa puissance mécanique.

En donnant , comme on le voit fig. ia, des diamètres diflférens aux divers cylindres dont l'appareil est composé, et en attribuant le plus grand diamètre au cylindre destiné à recevoir la vapeur qui a agi le plus de fois, et qui, par conséquent , a perdu le plus de force , on cherche à favoriser de plus en plus et graduellement sa détente , et à offrir à son action une plus grande surface de piston.

Remarquez bien que cet appareil ne pourrait marcher, si la vapeur qui , de la chaudière , vient agir sur le premier piston , le plus petit des trois, n'avait pas assez de force pour commencer à les soulever tous j car alors la vapeur qui , par exemple , se trouverait au-dessus de chacun, ne pouvant s'échapper, résisterait et empêcherait le mouvement du premier piston.

Mais lorsque la vapeur est assez puissante dans sa première action pour soulever les trois pistons à la fois, celle qui a déjà servi au mouvement précédent trouve passage pour exercer encore son action et coopérer à l'effet de la vapeur nouvelle , puisque le mouvement que l'une et l'autre vapeur tendent à imprimer, est toujours dans le même sens. C'est ainsi qu'on

nG DE LA VAPEUR COMME FORCE MOTRICE,

profite de la détente de la vapeur autant qu'on peut la porter par les dispositions de l'appareil , c'est-à-dire par le nombre de cylindres et par les degrés d'augmentation de leurs diamètres.

Il faut bien que, dans ce système, les cylindres aillent en augmentant de diamètre, le plus petit communiquant immédiatement avec la chaudière, car s'ils étaient égaux et que l'on supposât que la vapeur ne se refroidit point en passant d'un cylindre à l'autre , il n'y aurait point de détente, et quel que fut le nombre de cylindres , on perdrait ou l'on enverrait à la condensation , de la vapeur qui pourrait avoir conservé toute sa force primitive ; mais on verra que les choses ne se passent pas ainsi lorsque nous serons en étal de les expliquer.

Au surplus , à ne considérer que le principe du système que nous examinons, il n'y a pas de raison pour ne pas porter plus haut le nombre des cylindres de l'appareil fig. 12; mais les dépenses et les difficultés de construction , les frottemens des pistons, les contrariétés de mouvemens que peut présenter le jeu compliqué de tant de pièces, semblent devoir augmenter dans une grande proportion avec le nombre de cylindres employés.

Il est vrai de dire que si les dispositions de cet appareil donnent une idée du système dont il s'agit, elles ne représentent cependant pas celles qu'on adopte ou qu'on adopterait dans la pratique j il faut des dispositions plus simples et en même temps plus propres à concerter les mouvemens divers, desquels naît le mouvement-moteur.

Nous ne pouvons, pour le moment, insister davantage sur ce quatrième mode de recevoir la force motrice de la vapeur , sans sortir des bornes que nous avons cru devoir nous imposer dans l'étude préliminaire de ce moteur. Ce que nous en avons

ET DES MACHINES A VAPEUR. 117 dit suffira pour faire sentir les différences qui le distinguent des autres modes que nous avons précédemment décrits. s »

11 faut nous rappeler maintenant que le point d'application de la force de la vapeur a toujours été un piston dans un corps de pompe, que ce mode d'application uniforme n'a présenté que les quatre changemens suivansque nous avons1 considérés comme quatre manières différentes de faire agir la vapeur , savoir: l>* 5". :'r*f î ti-j • .-?no ;

i°. En donnant à la vapeur un tel degré de 'tension par l'action du feu , qu'elle soit en état de mouvoir la colonne atmosphériquè qui repose sur le piston, et d'exécuter en outre un1 travail mécanique quelconque. .1 t s ,. >-

2°. En donnant également à là vapeur un haut degré de puissance, comme nous l'avons vu en dernier lieu, et en profitant de la force qu'elle développe lorsqu'elle se détend dans un ou plusieurs cylindres.

On donne aux machines à vapeur qui sont fondées sur ces deux modifications, le nom de machines à haute pression.

3°. En bornant l'action de la vapeur à faire un vide partiel sous le piston , et faisant agir ainsi la pression de l'atmosphère, comme moteur immédiat : c'est ce qu'on appelle machine atmosphérique. , ;

4°. Enfin en faisant agir la vapeur & un degré de tension seu- Jement un peu supérieur à la pression naturelle dé l'atmosphère, et faisant le vide par de l'eau froide injectée dans trae capacité séparée qu'on nomme condenseur : c'est ce qu'on appelle machine à basse pression , ou à pression ordinaire.

L'on donné le nom de machine à simple effet lorsque la vapeur agit exclusivement dessus ou dessous le piston, et de machine à double effet lorsqu'elle agit alternativement dessus et dessous.

nS DE LA VAPEUR COMME FORCE MOTRICE,

Jusqu'à présent on n'a pas trouvé d'autres moyens d'une application avantageuse de faire agir la vapeur comme puissance mécanique , et c'est dans Le cercle des quatre modifications, que nous venons de rappeler, que sont renfermées toutes les constructions de machines à vapeur que l'industrie a pu jusqu'aujourd'hui destiner à son usage.

C'est donc dans Je même cercle que nous devons nous renfermer nous-mêmes en traitant le moteur qui nous occupe. En sortir pour discuter les diverses tentatives qui ont été faites à diverses époques, dans le dessein de faire agir la vapeur autrement que nous Délavons expose plus haut, ce serait en quelque sorte méconnaître les arrêts de l'expérience qui les a condamnées, et accorder à des rêves ou a des conceptions plus ingénieuses que solides, une attention que réclame toute entière 1 étude si compliquée de la vapeur comme puissance mécanique industrielle.

Néanmoins si l'occasion se présente , nous pourrons citer ce qu'on a proposé de plus raisonnable à ce sujet, et il ne nous sera peut-être pas difficile de montrer que ces divers moyens proposés n'ont pu l'être que par des personnes qui ne connaissaient pas assez à fond, ou qui méconnaissaient la nature des agens dont le concours est indispensable dans la production et l'application de la force motrice de la vapeur.

En reportant nos regards en arrière, il est impossible de n'être pas frappé de tout ce qui doit accompagner la production de cette force, de tout ce qui peut exercer sur elle une influence imminente, de tout ce qui doit coopérer à son développement.

Dans ce concert de causes, agissant dans le but unique de produire le mouvement alternatif du piston , vous avez pu en remarquer de deux espèces : les unes sont les phénomènes que présente l'action du feu sur l'eau , ceux que peut offrir la va-

ET DES MACHEES A VAPEUH. 119 peor considérée en eUe-mè nie et résultant <te cette action, ceux de l'eau froide >ou du froid sur la Tapeur, et enfin les phénomènes auxquels donne lieu la. présence de Isir.dajisJa produotion de la force dont il est question. , <

Les antres sont des combinaisons mécaniques artificielle» destinées à faire apparaître les phénomènes divers , et à marquer le temps, la durée et l'étendue de leurs développement

Nous appelons causes , les combinaisons mécaniques , non pas assurément comme recelant en eUes-mémes quelque élément de force, puisqu'elles ne sont constituées que de pièces matérielles arrangées pour produise un certain effet, au moyeu

^Ï^S l^a^ €s^J)^5 IJJ*^ ■ ^^^^ taOl a^^fe^^ ^#t^UJ^ l^S^s* ^i^3^t 1*^? S \ XI ^1 1 S ^^^^ D ^)â)^

bles du développement constant et régulier de la manière d employer la force de celle-ci.

Nous avons vu, à la vérité, que le je» des divers systèmes de machines à vapeur a pour principe originaire et créateur du mouvement, ou la seule force expansive de la vapeur, ou cette force unie à la propriété qu'elle a de repasser à l'état liquide et de (aire le vkle sous la pression de l'atmosphère -par une injection d'eau froide.

Mais la vapeur, connue puissance mécanique n'est pas donnée, dans la nature, comme l'eau, le vent, les moteurs animés*, H faut la produire par l'action du feu sur l'eau , il faut la contenir dans des enveloppes assez solides pour vous mettre à l'abri de son explosion , et disposées de manière à pouvoir user de cette force comme vous le trouvez bon •, il faut diriger son action , la régler, la renouveler, la transformer, et enfin savoir anéantir ou disperser chaque portion de cette puissance après l'action instantanée que vous lui avez fait exercer

Or les dispositions mécaniques, destinées à produire ces effets divers, peuvent être considérées comme entrant néces-

1 20 DE LA VAPEUR COMME FORCE MOTRICE , sairement dans la composition de la puissance mécanique de la vapeur , et Von n'avancerait guère dans la connaissance de ce moteur si l'on n'en étudiait que le principe d'action , et qu'on négligeât l'examen des dispositions essentielles qui le mettent en valeur.

Ce n'est pas tout : il ne suffit pas de savoir produire cette force , il faut encore que ce soit avec économie et dans des limites de dépenses qui soient telles qu'on puisse l'appliquer avec avantage à des travaux industriels. Le succès de ce moteur dépend de l'accord parfait qui règne entre les temps d'introduction de la vapeur et les mouvemens de pièces qui en règlent l'action ; mais l'économie consiste; à produire le plus de vapeur avec le moins de combustible possible, à conserver à la vapeur toute sa force avant l'action , à n'employer que les quantités rigoureusement nécessaires pour vaincre la résistance du travail/ à favoriser le développement de sa puissance, et à le porter aussi loin que peut le permettre la nature des choses , enfin à simplifier la machine autant qu'il est possible, sans rien perdre de la force qu'on peut attendre de la quantité de combustible employé.

Dans tout ce qui précède, nous nous sommes bornés à montrer seulement la possibilité de faire servir la vapeur d'eau de force motrice, et adonner, comme faits, les phénomènes principaux sur lesquels celle possibilité est fondée ; mais nous ne connaissons encore ni l'origine, ni la nature de ces phénomènes ; nous ne savons pas quelles sont les circonstances qui peuvent en arrêter ou en favoriser le développement.

Nous avons fait apercevoir par quel genre de combinaisons mécaniques on pouvait espérer de faire durer et de régler, l'action motrice de la vapeur, de la convertir en un mouvement applicable à un travail industriel , et de faire servir ce mouve-

ET DES MACHINES A VAPEUR. i^t .ment même à l'exécution des diverses fonctions qui le produisent, de telle sorte que, l'action de la vapeur étant donnée, la machine marche d'elle-même sans l'intervention nécessaire d'aucune force étrangère.

Mais ce n'est pas assez pour assurer le succès et l'économie du service de ce moteur compliqué. Les conditions de l'un et de l'autre sont, ainsi que nous l'avons déjà dit , rigoureusement renfermées, d'une part, dans une appréciation exacte des qualités de la vapeur, de la manière de la produire, des circonstances extérieures qui influent ou peuvent influer sur 1 intensité de sa force; et d'autre part, dans la détermination précise des moyens les plus efficaces et en même temps les plus simples de se rendre maître de cette force si subtile, si fugace; de la contenir, de la faire agir comme on veut, où l'on veut, quand et aussi long-temps qu'on le veut, en lui confiant à elle-même le soin de s'entretenir et de se régler.

Nous avons donc maintenant à pénétrer au fond de notre sujet sous ce double point de vue , et nous allons chercher des solutions aux deux séries de questions suivantes, qui se rattachent immédiatement à tout ce qui est nécessaire pour s'expliquer ou pour améliorer le jeu de la vapeur , dans son action , comme force motrice.

i Série de questions relatives aux agens naturels qui concourent à l'effet d'une machine à vapeur.

i°. Comment produit-on la chaleur et comment agit-elle en général ?

a\ Quelle est l'action de la chaleur sur les corps solides; quels sont les phénomènes qu'ils présentent, lorsqu'ils sont pénétrés d'une chaleur extraordinaire? Se pénétrent-ils tous indistinctement de la même quantité de chaleur , et quand ils H. .6

en sont pénétrés , peuvent-ils la conserver ou la perdre , et comment la conservent-ils ou la perdent-ils?

3°. Quelle est l'action de la chaleur sur les liquides, et principalement quels sont les phénomènes que présente l'eau dans ses relations avec la chaleur?

4°. Quelle est son action sur les fluides aériformes?

5°. Quelles sont les propriétés mécaniques de la vapeur et les circonstances qui influent sur sa force?

6°. Quelle quantité de vapeur, à tel degré de tension, peuton produire avec une certaine quantité de divers combustibles ?

7°. Quels sont les phénomènes que présente ou auxquels donne lieu la vapeur lorsqu'elle sort dune chaudière par divers orifices et à divers degrés de tension?

8°. Une chaudière étant donnée , avec la quantité d'eau requise, combien sortira-t-il de vapeur en un certain temps, par divers orifices, et à quels degrés de tension ?

9°. Dans quel rapport doit être la grandeur de l'orifice de sortie, avec la capacité de la chaudière pour obtenir toujours une vapeur au même degré de tension ?

io°. Enfin quelle influence peuvent exercer les tuyaux de conduite sur les dépenses de vapeur et sur l'intensité de sa force ?

ar. Série de questions relatives aux détails d'appareils et aux moyens mécaniques employés pour tirer parti de la vapeur comme force motrice.

i°. Quelles sont en général les dispositions les plus convenables à donner aux fourneaux et aux chaudières pour produire de la vapeur?

2°. Quelles sont les précautions à prendre pour se mettre à l'abri de l'explosion de la vapeur?

ET DES MACHINES A VAPEUK. ia3

3". Quels sont les appareils destinés à alimenter d'eau les chaudières à vapeur?

4°. Quels sont les moyens les plus propres à diriger et à régler l'action de la vapeur ?

5°. Quels sont les moyens de modérer l'action de la vapeur lorsqu'elle acquiert un excédant de force?

6°. Quelles sont les dispositions du piston , du cylindre et de la boîte à étoupe dans laquelle glisse la tige ?

7°. Enfin quels sont les meilleurs moyens de condensation et de production de vide ?

Les réponses que nous allons chercher à cette double série de questions vont non-seulement nous donner la théorie des divers modes d'action de la vapeur, comme puissance mécanique , mais encore nous diriger dans le choix des combinaisons mécaniques les plus propres à nous faire obtenir de cette puissance le plus d'effet possible, dans 1 eut actuel de nos connaissances. ^

C'est alors que nous pourrons étudier avec fruit les diverses espèces de machines à vapeur , dans leur ensemble , et telles qu'elles sortent de bons ateliers de construction , et calculer leurs effets en diverses circonstances.

C'est enfin avec ces lumières , avec ces connaissances préliminaires sur tout ce qui peut concerner le moteur dont nous nous occupons, que le génie ou l'habileté peuvent s'ouvrir une route nouvelle et chercher les améliorations dont ce sujet peut être susceptible.

ia4 DE LA VAPEUR COMME FORCE MOTRICE,

nUlm<niiiiiililiiiiiiii«iiiiTm'Wili-iiiil 1111111 n— -1 .Vl1.......—