Mouvement dans la conduite d'aspiration

L'air, puisé dans renceinte où la pression est P^j, pénètre par la section MM' et se meut dans la conduite d'aspiration ; il arrive à son extrémité en A A', avec une vitesse v et une pression p\ Dans ce mouvement, il éprouve des résistances par le frottement, les remous, etc., et il en résulte une perte de charge qui est sensiblement proportionnelle au carré de la vitesse et peut

être représentée par R'rf — en hauteur d'eau, R' étant le coefficient de résistance dans la conduite d'aspiration qui ne dépend que de la nature et des dimensions de cette conduite et des appareils interposés, et qui se calcule comme nous l'avons vu (204). La différence de pression ^^ — p' entre les deux extrémités M et A de la conduite d'aspiration se compose de deux parties :

1** La pression e'=:rf — nécessaire pour produire la vitesse v y puisque l'air part d'une vitesse nulle.

2® La perle de charge R'rf — =RV produite par les résistances dans la conduite

Désignons par Q! la section en AA' ; Q étant le volume écoulé

par i', on a

Q=ûV. (6)

Au moyen de ces équations, connaissant R' d'après la nature et les dimensions de la conduite d'aspiration, la section Û' et le volume Q, on calcule la pression p et la vitesse s/ dans la section AA', ou inversement on détermine les formes et les dimensions de la conduite et, par suite, R' pour que la perte de pression R'e' soit aussi réduite que possible.

496. Mouvement de Talr dans le ventilateur. — Lorsque le ventilateur tourne, il se produit, sous l'action de la force centrifuge, une dépression autour de l'axe, d'où résulte un appel

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de l'air qui pénètre dans l'ouïe uDiformémenl dans toute la section si l'appareil est bien disposé. Cet air se dirige vers les ailettes, et comme les molécules qui sont sur le point d'y pénétrer tendent à prendre, par entraînement, un mouvement de rotation qui se communique aux molécules voisines, on constate souvent, dans l'ouïe, un mouvement giratoire qui incline sur le rayon les veines fluides affluentes. Cet infléchissement est plus ou moins marqué, suivant la forme des ailettes à t'orig^ineet la vitesse d'accès, et il peut èlre à peu près nul si l'angle du premier élément des ailettes est convenablement déterminé ; dans ce cas les filets fluides affluents se dirigent sensiblement suivant le rayon de Vouïe.

L'air doit pénétrer sans choc entre les ailettes, qui pour cela doivent être tracées suivant certaines conditions que nous développerons plus loin; une fois entré dans les canaux mobiles, il participe au mouvement de rotation cl, sous l'action de la force centrifuge, il se dirige vers la circonférence extérieure. Il importe pour éviter les remous que la section de passage reste à peu près constante; si, comme on le fait souvent, les ailettes sont planes et radiales et les joues parallèles, la Section de sortie des canaux mobiles est beaucoup plus grande que la section d'entrée; la veîne fluide ne peut s'épanouir assez pour occuper toute la section et il se produit des remous et des courants en sens inverse qui absorbent inu- , tilement beaucoup de force.

,;■ Cet effet se remarque d'une manière très nette dans un ventilateur h ailes radiales et non O enveloppé.Derrièrechaqueaile,

Fig. 3a3. ilseproduit, comme l'indique la

figure 3o5, un courant rentrant très marqué qui se prolonge quelquefois jusqu'à l'ouïe, ainsi que l'a constaté M. Devillez.

A la sortie des canaux mobiles, l'air est animé d'un mouvement

qui est la résultante de deux autres, d'abord du mouvement d'entrainement de rotation, et en second lieu du mouvement relatif dans les canaux mobiles. En vertu du premier, chaque molécule a une vitesse dirigée suivant la tangente à la circonférence extérieure, tandis que la vitesse relative est dirigée suivant le dernier élément de l'ailette. Ces deux vitesses se composent pour donner la vitesse absolue de sortie, qui, suivant la forme des ailettes, est plus grande ou plus petite que la vitesse tangentielle.

Dans les ventilateurs, comme dans toutes les machines où on met des fluides en mouvement, il importe de ne les abandonner qu'après avoir utilisé autant que possible leur puissance vive, en réduisant la vitesse de sortie, ce qu'on peut réaliser dans les ventilateurs en courbant les ailes en sens inverse du mouvement de rotation, comme dans les turbines à ejau ; mais on arrive au même résultat d'une manière plus commode et plus complète au moyen d'un épanouissement gradué de la veine fluide à la sortie du ventilateur, suivant l'ingénieuse disposition imaginée par M. Guibal. Nous entrerons plus loin dans des détails à ce sujet.

Les frottements et remous dans le ventilateur lui-même produisent une perte de pression que nous avons désignée par F, proportionnelle au carré de la vitesse et qu'il faut s'attacher à réduire, autant que possible, en facilitant les mouvements de l'air, évitant les changements brusques de direction et de section, etc.