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cylindrique du

United Mines..

l’JfWtM rlututt. :

Cornouailles.

OU Ford. . .

. ’ a. LL.

Mayennet

F! résulte de l'examen de ecttc table les considérations suivantes :

I ° Dans les chaudière* du Cornouailles, le rapport de l'aire de la surface de chauffe à celle de la surface de grille est plus que double de celui qui a lieu, entre les mêmes surfaces, dans les chaudières ordinaires.

2° Dans les mêmes chaudières, le rapport de la surface de chauffe au volume de l’eau réduite en vapeur ou au poids du combustible brûlé, est environ dix fois plus considérable que dans les autres chaudières.

3* La combustion est relativement plus lente dans les chaudières du Cornouailles que dans les autres, dans le rapport approximatif de 1 à 4.

4® Enfin, il existe une économie d’environ 27 pour ceut dans la consommation du combustible, en faveur des eliaudières du Cornouailles comparées aux chaudières ordinaires (le terre, bien que ces premières aient été inférieures, sous ce rapport, aux chaudières marines, dans les expériences faites au chemin de fer de Londres à Blackwall *.

II est important de remarquer, neanmoins, que cette grande économie de combustible, réalisée par les chaudières du Cornouailles, n’est point obtenue sans une perte de temps considérable. Ainsi, une chaudière en chariot, employée aux établissements d'Albion Mills, et pesant seulement 7 J tonnes, réduit en vapeur un volume d’eau de plus de 1 \ mètre cube, par henre, tandis que trois chaudières cylindrique*,

1 Le* chiffres do cette ligné expriment le* moyennes «U* résultat» obtenus dans 8 expériences à Albion-Mills, Clithwo, Prestnn , et anx établissement» de la Compagnie do New- Riter-Wator, à Londres. Quelques-uns de oes chiffre* ont déjà clé

donnés dans ta TabU I, pige 168.

* Ga n'est point 32,70 qui résulte exactement du nombre anglais , mais bien 35.04. Le chiffre donné par r.4rfi2nn Club dans oette table est 47,1 pieds carré* pour 100 livres d'eau vaporisée en aae henre, qui reviennent, comme nous venons de le dire, & 35,04 mètres carrés par mètre cube d'eau vaporisée en ano heure. Noos avons préféré conserver le nombre 32,70 de la table de la page 168, parce qu'il se déduit d’un chiffre plus certain, ai réputé, d'ailleurs, dans une partie plus avancée de l'ouvrage anglais

• Voir pages 1 27 et 128.

PROPORTIONS DES MACHINES

• ou du Cornouailles , pesant ensemble 48 J tonnes, ne -vaporisent que 1 J mètre cube environ. Ce résultat

provient des différents modes d'entretien du feu pour une chaudière et pour l'autre.

Il faut se rappeler, d'ailleurs, que, dans l'appréciation des différentes qualités des deux systèmes de chaudières, d’après une table présentant les résultats directs de la pratique, commo celle que nous venons de donner, Il faut se rappeler, disons-nous, que la pression moyenne de la vapeur est beaucoup plus considérable dans les chaudières du Cornouailles que dans les chaudières en chariot. La prcssionordlnaire, dans les chaudières du Cornouailles, est de 3,16 kilogrammes par centimètre carré, tandis que, dans la chnudlrre en chariot employée aux établissements A' Albion Mills, ccttc pression ne dépassait pas 1 ,36 à 1 ,4 1 kilogramme par centimètre carré. La haute pression de la vapeur, dans les chaudières du Cornouailles, exige constamment une température élevée à l’Intérieur et a l'extérieur de la chaudière. Il en résulte, par conséquent , une plus forte perte de calorique.

Nous terminerons, par ces dernières remarques, ce qu’il nous restait à dire sur le sujet général des chaudières des machines à vapeur, sujet sur lequel nous nous sommes suffisamment étendu. Nous ferons observer, cependant, que malgré les ameliorations incontestables qui ont été réalisées par les appareils de vaporisation, une large carrière reste encore ouverte aux perfectionnements à venir. Quelques mécaniciens ont fait, Il est vrai, des efforts, pour donner nne impulsion plus rapide aux progrès des divers procédés de génération de vapeur. Mais il faut malheureusement reconnaître que le plus grand nombre s'est contenté de suivre pas à pas le sentier déjà tracé par les faits antérieurs. La grande majorité des constructeurs semble avoir pris pour règle invariable de reproduire les détails de construction qui lui ont paru les plus heureux, en les Imitant aussi complètement que les circonstances le permettent. Cette avcngle soumission aux maximes des prédécesseurs, cette servile imitation de leurs essais, ont été jusqu’à ce jour les obstacles les plus réels aux perfectionnements de toute nature que réclame depuis longtemps celte partie, si importante cependant , des machines à vapeur.

Le système de la routine ne pouvait conduire, en effet, qu'à des conséquences stériles. On ne saurait, raisonnablement , espérer aucun perfectionnement réel dans une branche quelconque de la science ou de l'Industrie, tant qu'un esprit supérieur ne vient pas affranchir la pratique des anciennes méthodes qui l'embarrassent et la retardent dans son développement. Espérons donc que nos constructeurs s’occuperont davantage par eux-mémes des améliorations à apporter aux appareils de vaporisation et aux fourneaux, et qu'ils cesseront de se traîner ainsi à la remorque de leurs devanciers. Les chaudières de locomotives sont an exemple frappant des immenses perfectionnements qui peuvent, dans certains cas, être le résultat d'expériences judicieuses. Nous donnerons plus loin des exemples de ces dernières chaudières. Il nous reste aussi à présenter encore sur les divers systèmes de générateurs quelques tables de résistance et certains détails, que nous croyons Inopportun de placer ici.

DIMENSIONS DES TUTàUX OISTNIIUTEUNS AISE DES TUYAUX DE COSDUITE ET PASSADES DE VA1-EU1.

Nous devons remarquer, en premier lien , que toute exagération, dans la grandeur des dimensions des tuyaux de conduite de la vapeur, n'est préjudiciable qu'en ce qui concerne les pertes de calorique. II est de toute évidence, en effet, que lorsque la vapeur se rend de la chaudière au cylindre, sa puissance dynamique est d'autant moins affectée par les diverses résistances à l'écoulement, que tes passages sont plus grands ; mais, en même temps, les pertes de calorique sont d'autant plus importantes que l'aire des passages et, par conséquent, la surface de refroidissement , sont plus considérables. Nous reviendrons tout à l’heure sur ces pertes dues an refroidissement.

T ant que la vapeur, dans son écoulement par les tuyaux, n’a pas atteint la partie ta plus étroite des passa-

AIRE DES PASSAGES DE VAPEUR

ges, elle doit conserver sensiblement la même densité que dans la chaudière. Mais, lorsqu'elle a trav ereé l'orifice ou la lumière du cylindre pour y pénétrer et pousser le piston devant elle, il doit y avoir nécessairement diminution de densité, et c’està la différence dépression qui en résulte dans la chaudière, d'une part, et dans le cylindre de l’autre, qu’est dû le mouvement de la vapeur de lu chaudière vers le cylindre. I.a vitesse de ce mouvement est d’autant plus grande que la diminution de densité est plus forte, et, puisque les forces élastiques sont proportionnelles aux densités, la condition d'équilibre du système, en ne tenant point compte des pertes dues au refroidissement, pourra s’énoncer ainsi :

Pour qu’il y ait équilibre entre la puissance dynamique de la tapeur dans la chaudière cl son effet dynamique dans le cylindre, il faut que la force élastique de ta vapeur dam la chaudière, multipliée par la vitesse avec laquelle elle s'écoule à travers les orifices, et par l’aire de ces orifices, soit égale à la force élastique de la vapeur dans le cylindre, multipliée, par la vitesse du pislon et par faire du cylindre.

Pour exprimer cette condition d'équilibre d'une manière analytique, appelons :

/, la force élastique de la vapeur dans la chaudière, exprimée en atmosphères ; f, la force élastique de la vapeur dans le cylindre, idem ;

a, l’aire des passages ou orifices de vapeur, eu centimètres carrés ;

V, la vitesse avec laquelle la vapeur traverse ces orifices, en métrés par seconde , a’, l'aire du piston, en centimètres carrés ;

V', la vitesse avec laquelle le piston se meut, en mètres par seconde.

La puissance dynamique de la vapeur dans la chaudière, exprimée d’une manière générale, d’après les notations précédentes, sera :faX. De même, pour la vapeur dans le cylindre, l’expression de la puissance sera : f <J V’. Or, la condition d’équilibre, que nous avons citée plus haut, entraîne l’égalité de ces deux termes. Nous aurons donc :

/aV = /’a'V'.

Telle est \' équation de condition qui doit toujours être satisfaite pour qu’ily ait équilibre entre la puissance de la vapeur dans la chaudière et son effet dans le cylindre.

V désignant la vitesse de l’écoulement de la vapeur par les orifices ordinaires des machines, nous pouvons l’éliminer de cette expression. Il s’agit ici, en effet, de l'écoulement d’un fluide d’un milieu plus dense dans un milieu moins dense, et, d’après les considérations exposées sur les lois de ces mouvements 1 , nous avons d'nne manière générale :

V = k l/' * y x 10"', 3 3 ifv — f d)

h étant le coefficient de réduction de la vitesse en raison de la contraction de la veine ; y — 9m,8088, In mesure de l’intensité de la pesanteur ; enfin, « et v‘, les volumes relatifs de la vapeur correspondants respectivement aux températures de la vapeur dans la chaudière et dans le cylindre.

Nous avons vu que, dans les circonstances ordinaires du mouvement de la vapeur dans une machine, il était convenable deprendre le nombre 0,58 pour le coefficient de réduction de la vitesse théorique. Nous adopterons donc cette valeur pour k ; et si, dans l’expression précédente, nous remplaçons A et y par leurs valeurs numériques, elle deviendra:

V = 0,58 1/2 X 9,8088 X 10,33 (/»— / «'), et , en simplifiant : V = 8,25 t /fv — frf)

1 Voir, page 90, mouvement et Hautement Jet flwdet lUiehtnee; et, pagee 100 et lOi, mooveenent Je la va/une Jane ont machine.

èeemeiet Section. 27

210 PROPORTIONS DES MACHINES

Table de* dimension* de* partie* principale*