Expériences de MM. Nozo et GeofRroy
MM. Nozo et Geoffroy, ingénieurs au chemin de fer du Nord, ont publié, en i863, dans les comptes rendus de la Société des ingénieurs civils, un mémoire très complet, dans lequel se trouvent les résultats de nombreuses expériences sur les jets de vapeur, entreprises dans le but de déterminer les conditions les plus favorables au tirage des locomotives.
Nous analyserons avec quelques détails cet important travail
Des recherches faites directement sur une machine auraient
présenté de très grandes difficultés ; on a donc été conduit à
employer des appareils de dimensions réduites dont il était plus
facile de faire varier les éléments dans des limites étendues.
L'appareil d'expériences (fig. SSg) se composait d'une boîte A,
ayant une capacité de Sao litres, placée verticalement près d'une
chaudière de locomotive servant do générateur de vapeur.
La boîte A était reliée à la boilc à fumée B de la locomotive par un conduit CC, de i mèfrc de longueur et de o,a5o de diamètre dans lequel on mesurait la vitesse des gaz chauds aspirés
Fig. 3.Î9.
de la belle à fumée B, à l'aide d'un anémomètre D, installé t peu près il égale distance des deux extrémités du conduit, en un point par conséquent où le régime d'écoulement se trouvait établi do la manière la plus régulière. Un carreau de vitre placé en face de l'anémomèlrc permettait de lire les indications de l'appareil. Entre la boite A et le conduit C on interposait successivement diverses plaques de tôle F, percées de trous de même diamètre, mais en nombres différents et uniformément répartis sur la surface de chaque plaque de manière à composer diverses sections de passage aux gaz aspirés.
La face supérieure de la boîte A était percée d'un orifice à bride sur lequel on pouvait successivement placer des cheminées K de diverses sections et de diverses hauteurs.
La face inférieure de la boîte A était traversée par le tuyau d'échappement G qui glissait à frottement doux dans son emmanchement pour modifier à volonté la distance de l'orifice de l'échappement à la cheminée. La partie supérieure du tuyau G était filetée pour recevoir des cônes d'échappement de sections différentes.
Le tuyau G communiquait par le tuyau LL avec un réservoir spécial M dans lequel la pression de la vapeur était maintenue rigoureusement constante pendant la durée de chaque observation. Pour maintenir cette constance, on a monté une vanne N sur le tuyau 00 amenant la vapeur du régulateur de la locomotive et un robinet sur le tuyau P d'échappement.
Un manomètre à mercure S indiquait la pression dans le réservoir M, un autre manomètre S' la dépression dans la boîte A.
La température des gaz aspirés était donnée par un thermomètre ï placé dans le conduit d'aspiration, un peu en avant de Tanémomètre.
La cheminée de la chaudière employée comme générateur, prolongée jusqu'au delà du toit de Tatelier, présentait une hauteur de 6",5o. Le tirage naturel de cette cheminée a suffi pour produire la quantité de vapeur nécessaire à toutes les expériences.
Il n'a pas été tenu compte de la dépression dans la boite à fumée qui était à peu près constante et représentée par 2 à 3 mil- • limèlres d'eau.
En résumé on pouvait, au moyen de l'appareil installé, faire varier ensemble ou séparément :
La section de passage de l'air, de 20 h 820 trous de 9 millimètres ;
La hauteur de la cheminée, de o",2o à 2",5o ;
Le diamètre de l'échappement, de o",oio à o",o56 ;
Le diamètre de la cheminée, de o",o3j à 0^,202 ; La pression de la vapeur, de o,"o5o à o",6oo en hauteur de mercure.
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666. Influence de la hauteur ou de la lone^eur de la cheminée sur le tirage. — Les expériences ont montré d'une manière très nette que la hauteur de la cheminée qui donne le maximum de dépression, ou autrement dit le maximum de tirage, est indépendante de la section de passage des gaz, c'està-dire des résistances, de celle de l'échappement et de la pression de la vapeur, mais qu'elle dépend uniquement du diamètre et doit être égale à environ six à huit fois ce diamètre. Une
plus grande longueur n'a plus qu'une faible influence en plus ou en moins.
La figure 34o donne, à titre d'exemple des nombreuses expériences faites, les résultais obtenus avec une section de passage de i6o trous de o^yoog de diamètre, un échappement de o,o4o de diamètre, des pressions de vapeur passant successivement par o,o5o, 0,200 et o,3oo de mercure et une cheminée de o", 143 de diamètre ayant varié de longueur pour chaque pression de o",2oo à a^'jSoo.
Les ordonnées représententlcs dépressions dans la boîte àfumée correspondant aux hauteurs de cheminées portées en abscisses.
Pression de la vapeur o,o5o de mercure. — Courbe ABC
