DÉTENTE AVEC CONDENSATION

Vous pouvons considérer maintenant les effets de l'application simultanée du principe de l'expansion de la vapeur et de sa condensation. On reconnaît aisément que, dans une machine a détente, il est nécessaire, pour donner un certain développement à l'expansion, d’augmenter sensiblement la course du piston. Il faut donc tenir compte sur une plus grande échelle des pertes dues au frottement du piston contre les parois du cyiiudre, et a la résistance de la vapeur non condensée qui reste encore de l'autre cOte du piston.

La perte d’effet due a la résistance des petites quantités de vapeur non condensée est, comme nou» l’avons vu page 338, représentée par

I JL i p

p et p étant les loiees plastiques de la vapeur avant et apres la cundensatioii.

La perte uue au frottement du piston s’évaluera d’une manière identique, et si J désigne l' intensité du frottement que nous supposerons constante dans toute l'étendue de la course, la mesure de cette* nouvelle perte sera :

L'effet mécanique total de I métré cube d’eau réduit en vapeur, dans uue machine a deteute et a condensation, sera donc facile à établir en tenant compte des deux causes de diminution que nous venons de signaler. Si nous désignons par A un certain coefficient constant, moindre que l , par lequel on doive multiplier le résultat théorique en raison des pertes de vapeur dans des espaces inutiles ou ponr tout autre motif, nous aurons pour l'expression de cet effet mécanique :

| I 4* 0,00364 t J -f log. n — J k

EXPANSION

Puisque l'effet mécanique augmente avec l'étendue de la détente, et que, d’on antre côté, la rtatstance provenant d'une condensation Incomplète croit csnlement nvec cette étendue. U doit y avoir nécessairement un certain degré d’expansion qui donne le maximum d'effet. Pour trouver ce degré. Il suffit de rendre l’expression précédente un maximum, ce qui aura lieu lorsque la quantité

- *.ÿË m. HfW ■ '

» s» tog. « — — ’

sera elle-même nu maximum.

— ^ 1 I 'V •'**' • Ïj * t • , j

Prenant la différentielle du premier ordre de nette expression par rapport X n, et l'égalant à lerv, nous

obtenons : " »

-I o. - d’ou : .‘VHp'

pé J, • • v

Bemplacnm (t, par cette valeur^ nous aurons pour le maximum d’effet de I mètre cube d'eau vaporisée dans une machine à détente et à condensation : ' ’

-dans une

ixa; | I ■+• O.iioafi I / ( X log. A

Supposons que dans les machines bien établies il y ait une perte de y, pour les espaces inutfleincnt remplis par la vapeur et pour toute autre cause, proportion qui tfest pus loin (1^ la vérité, nous aurons :

Nous avons donc pour le maximum d’effet de 1 inetnxube dVau vaporisée dans les bonnes machines

modernes a détente et a ronde usa tlon :

" ■* I 150 | I -f- 0,00304 I (»X lOg. - j--.

-*• • viBritf/tT rBPjifV *

j <' iÆ? *' '»• ' txj •

En adoptant la même valeur pour le coefllclesil dans les machines a condensation sans détroti .

noos avons pour le maximum d’effet de 1 mètre cube d'eau vaporisée :

Betranehant ce résultat du précèdent, noua trouvons pour le maximum d’effet dA A l'action seule de U détente :

expressions precedentes nous donnent les limites de la puissance de la vapeur d’eau. On ne peut évidemment supposer que Ion arrive communément, dans la pratique, a réaliser tout l’effet méennupie que comportent ce* formules. Outre les pertes provenant des deux causes que nous avons signalées, frottement du piston et condensation incomplète, nous devous considérer que tout en augmentant l’effet mécanique de la vapeur, I action de la détente a pour résultat immédiat de diminuer la quantité de mouvement de In machine, puisque la vapeur < esse alors d’agir avec sa pleine force. Dans les machines du (iOrnouaille», qui travaillent ri un» pression de ü.sn kilogrammes per centimètre carre, la vapeur est coupée a ^ de ta course. Si cette même proportion lions IVtendue de I» détente était adoptée pour les machine» travaillant a une pression beaucoup plus basse, on trouverait probablement que la perte üemi'reutirrt i*t tton. 44

PUISSANCE MECANIQUE DE LA VAPEUR D’EAU

port«roU sur le gain. Oit concuit, pn effet. que tout le bénéfice de la détente pourrait être plus que neutralise par le frottement rendu plus considérable par l'emploi force d ui» cylindre a grandes dimensions, li pourrait même arriver que la différence entre les forces élastiques de la vapeur motrice, vers la fin du la détente, et de la sapeur imparfaitement condensée de l’antre côté du piston, fût assc* petite pour

être incapable de vaincre la résistance due au frottement. Il résulte de ces reinnupies que la pratique assigne des limites ou développement sur nue trop grande échelle du principe de l'expansion de la vapeur. r* -fc ^ . f A 2

La tabte que nous donnons cl -dessous de l’effet mécanique de l kilogramme de vapeur, dans les mnehtors à dàlcute. complète ce que qous avions à dire sur ce sujet.