CAS. M

Déimle if Veau prise à tétai liqmidê et à hamU Umpéraimr^, ^

Dans ces dernières années, deoz iogéniems, MM. Em. Lamm et L. Francq, ont en Tidée d'appliquer à la locomotion des Toitares sur les petits chemins de fer, la propriété que possède TeaUf de se réduire spontanément en Tapeur aux dépens de sa propre chaleur^ quand on diminue la tension qui agit sur sa surface.

Ils ont appliqué à un usage industriel, la Taporisation spon* tanée à laquelle sont dus les désastres qui résultent de l'explosion des chaudières à Tapeur, mais ils ont régularisé cette Taporisation en la rendant inoffensiTe et utile, et ils ont fait ce que Ton nomme aujourd'hui les chandiêret safu foyers qui fournissent la Tapeur aux locomotÎTes de certains tramways des enTirons de Paris.

Voici en quoi consiste cette ingénieuse application d'une propriété des liquides.

Une chaudière fixe, de grandes dimensions, fournit périodiquement à de petites chaudières de locomotives, de Teau à une température de 195** à 200** qui correspond à 14 ou 15 atmosphères. La locomotive emporte cette provision qui s'élcTe généralement à 2000 kil. environ, et ces machines reçoivent la Tapeur de ce petit réservoir et fonctionnent de la façon ordinaire.

Au commencement de la marche, Teau du réservoir fournit spontanément de la vapeur à très haute pression, puis cette tension va en diminuant à raesure que la provision de liquide chaud se vaporise ai baisse de température en se vaporisant, et cet abaissement de la tension se continue jusqu'à la tension mini ma sous laquelle la vapeur qui passe aux cylindres neut emporter la charge.

DÉTENTE DES VAPEURS

?our régulariser la marche de la locomotive, on n'emploie (la Tapeur à toutes les tensions sous lesquelles elle se défzage 4a liquide ; elle traverse, pour se rendre aux cylindres moteurs, an détendeur ou ré^ulaieur de pression analogue à ceux que nous avons décrits à propos de la macliine de M. jMekarski et des locomotives du S^-Gothard. Cet appareil reçoit la vapeur à toutes pressions^ et la restitue à la tension constante sous laquelle les machines motrices doivent la coosommer. Comme les autres régulateurs de pression, celui-ci fonctionne soua la tuain du mécanicien qui règle, selon les besoins du service, la tension uniforme sous laquelle la vapeur péiiètre dans les cylindres.

Ce sont ces conditions d'emploi de la vapeui' que nous allons examiner en supposant que le réservoir d'eau cLandc emportée parla locomotive, en contienne 2000*^'^', que la température de cette eau soit de 195**, 53 qui correspondent à 14 atmosphi^res, que le réservoir ainsi que les conduits de vapeur sont mis, par uo procédé quelconque, à Fabri des refroidissements extérieurs, et que la tension sous laquelle le régulateur doit livrer la vapeur, soit de4*^"'* jusqu^i la fin de la marche de la locomotive, U résulte d'abord de cette dernière condition, que la quantité d'eau qui restera encore liquide dans le réservoir, à la fin de Topération, sera à la température correspondante à 4^^"*- ou à

La table fondamentale fournit les données supplémentaires iaivantes :

Chaleur du liquide à i:)5'^,5S,

Yolame de l»'"- de vapeur à 195%53 où à 14^^^>

Chaleur du liquide à 144%00,

Volume de 1^"- de vapeur à 144", 00 ou h 4^^"^-,

Chaleur totale de l*^*'- de vapeur à 14"^^"^*,

Chaleur totale de 1"*"* de vapeur à 4^^^"^*,

Ces chaleurs totales sont celles qu'il a fallu appliquer à Teau |iris6 à 0* pour la transformer en vapeur en surmontant les té^îatances externes à sa vaporisation.

Nous ferons encore observer que, quoique la vapeur fournie parle résenoir se dépense effectivement contre une tension exté-

0'"\44T4 GCti^«'-,137 G50'^«'-,420

rîeure de 4*^^"'-, elle n'en eat pas moins produite sous les tensions successives comprises entre 14 et 4 atmosphères et que lorsqu'elle passe brusquement» par exemple, de 15 à 4*^^"-, les résistances externes n'en sont pas moins celles qui correspondent à une pression de 15*^^™* sur la surface du liquide, mais une partie de ces résistances externes est représentée par Pinertie de la vapeur qui traverse l'orifice étranglé du régulaleur de pression et qui y prend une vitesse et une force vive considérables. Cette force vive se reconvertit ensuite en cbaleur au-delà de cet orifice^ au point où le passage s élargit et il en résulte, comme noua l'avons vu à propos de la loi de M. Hirn, que la vapeur se surchauffe et augmente de volume sous la même tension.

D'après ce principe démontré précédemment, lorsque la vapeur passe brusquement, sans produire de travail externe, d'une tension à une tension plus faible, le travail potentiel, produit de la pression par le volume, reste après la détente, ce qu'il était avant, c'est*à-dire que l'on doit avoir : PV = P'V^

Cette loi est évidemment applicable au passaj^e de la vapeur de la région qui précède le détendeur à la région qui le suit, mais il faut observer que, dans le cas qui nous occupe, la vapeur n*est formée à 14**'^' qu'au début de l'opération et que la tension de formation diminue ensuite sans interruption jusqu'à 4arm.^ tension à laquelle se termine cette opération et sous laquelle fonctionnent continuellement les machines motrices. lien résulte que la surchauffe de la vapeur à 4*^^"^*, au delà du détendeur, va en diminuant depuis le commencement de lopération jusqu'à la fin où elle se réduit à zéro, et que le volume de chaque kiK de vapeur à 4^^^"^ qui passe dans les cylindre* moteurs diminue sans interruption jusqu'à l'instant où la tension s'est abaissée à 4*^^™- dans la chaudière, et où ce volume redevient celui de 1*^" de vapeur saturée à A^^^-

En désignant par V le volume que prend un kiL de vapeur, au delà du détendeur, lorsque la vapeur se forme à 14*^"'* dan» la chaudière, la loi de M. Hirn, donne ;

DÉTENTE DES VAPEURS

d*où V = 0" ^48055.

Quand cette vapeur est saturée, elle n'occupe qu'un volume de 0*%4474, d'après la table ; la surchauffe produite par la tr:iD»formation de la force vive en chaleur, a donc augmenté le volume de la vapeur saturée à 4^^"^*,

de O'^',48055 — 0^»\4474 = 0"%03315.

Comme cet accroissement de volume est devenu progressivement moins considérable à mesure que l'opération s'effectuait, et <}u'U s^est réduit à zéro à la iio de cette opération, on peut admettre, sans grave erreur, que sa valeur moyenne est égale à la moitié de cette valeur maxima, soit :

de sorte que, au point de vue du volume total de vapeur à 4*^"^-, livré aux machines motrices pendant toute l'opération, chaque kil. de vapeur ainsi utilisé, sera considéré comme ayant un Tolurae de

0"'%4474 + O-^^OIGST -= 0'n\463975.

Représentons maintenant par Q le poids d'eau qui reste liquide dans la chaudière à la tin de ropération. Le poids de la partie qui se vaporisera sera :