COEFFICIENT D EFFET UTILE

Ces considérations suffiront pour faire comprendre que, pour donner une idée bien notto de la qualité d'une machine ea désignant le coefficient d'effet utile qu'elle fournit, il est indispensable de joindre à cette désignation le détail des conditions dans lesquelles ce coefficient a été obtenu.

Entre le coefficient à^effti utile, il y a aussi dans les machines, kmffficieni de perte ; ce n'est que le complément du premier. Lorsque le coefficient d'effet utile est de 0 JO, le coelBcient de perte est nécessairement de 0,30, parce que la somme des deux doit être égale à Tunité du travail total transmis par la vapeur m piston. Bn d'autres termes, dans toute machine, la somme des travaux transmis aux résistances utiles et aux résistances passives de toute nature, doit être rigoureusement égale à la totalité du travail transmis à l'organe récepteur de 1 appareil.

Quantité d'eau que la vapeur qui sort des chaudières, emporte avec elle.

f La vapeur, en sortant des chaudières, emporte toujours avec elle une certaine quantité d'eau. Cette eau paraît provenir principalement des enveloppes des bulles de vapeur qui viennent crever à la surface du liquide, mais il y en a, peut être aussij une partie qui se trouve dans cet état particulier que les physiciens nomment état tésicuïaire. Enfin le phénomène peut aussi être dû en partie à une action pijrement mécanique qui ■ fierait le transport des gouttelettes d'eau projetées pendant ^VébuUition, par le courant plus ou moins rapide de vapeur qui se dirige vers les orifices de sortie des chaudières* Quelle que soit la forme sous laquelle le phénomène s'ac- ^complit, la quantité d'eau ainsi entraînée peut être très con- Bfiidérable dans certains cas, par exemple quand on ouvre subitement une large issue à la vapeur^ à cause de l'ébuilition tumultueuse qui en résulte, surtout quand les chaudières sont munies de bouilleurs et que Toiiverture par laquelle la vapeur sort de la chaudière est placée au dessus de l'un des tuyaux , courts qui mettent en communication le corps principal de la

chaudière avec ces bouilleurs. Dans ces circonstances, on peut souvent constater qu'il sort de la chaudière une espèce d'émulsion semblable à de l'^au de savon battue. Le même phénomène a lieu lorsque Ton met en communication avec une machine^ des chaudières qui contiennent de la vapeur à une tensiom. supérieure à celle qui est nécessaire pour emporter la charge, mais qui seraient incapables de fournir la quantité de vapeurnécessaire au maintien de la vitesse qui se produit dès le début de la marche. La tension baisse dans ces chaudières qui fournissent momentanément plus de vapeur que le foyer n'en peut produire d^une manière continue, et la surface du liquide n'est plus soumise qu'à une pression décroissante. Comme la température de la masse liquide est toujours, dans ces circonstances, supérieure à celle qui correspond à la pression qui pèse sur cette surface liquide, il se forme, aux dépens de la chaleur en excès emmagasinée par la masse liquide, une certaine quantité de vapeur qui s'ajoute à la production régulière de la chaudière, jusqu'à ce que la tension se soit abaissée et que la vitesse de la machine ait diminué, suffisamment, pour que la consommation de cette machine soit devenue égale à la production normale de la chaudière. Pendant cette période de marche anormale, l'ébullition est très tumultueuse et la quantité d'eau emportée par la vapeur, très considérable.

Le phénomène peut s'expliquer de la manière suivante : En marche normale et en admettant l'uniformité approximative de la température en tous les points de la masse liquide, les particules liquides superficielles ne sont soumises qu'à la pression de la vapeur, taudis que celles qui sont situées à une certaine profondeur sont soumises à la même pression plus le poids de la colonne liquide qui pèse sur elles ; il en résulte que ces particules, à la température correspondante à la tension de la vapeur, ne peuvent se vaporiser qu'à la surface, et que l'ébullition générale est exclusivement superficielle, la masse liquide inférieure ne fournissant point de vapeur et n'étant formé que de particules qui partent du fond avec une température un peu supérieure à la température générale pour s'élever en vertu de la loi des pesanteurs spécifi^^ues, et venir se vaporiser à la

EAU EMPORTt:E PAR LA VAPEUR.

tce. Dans ces conditions, il y a peu d'eau emportée par la ur.

Lorsque, au contraire, la tension de la vapeur sur la surface liquide va en diminuant, les particules litjuides situées à une certaine profondeur et qui possèdent une température supérieure à celle qui correspond à la tension de la vapeur qui s'exerce sur la surface du liquide, peuvent se vaporiser à cette profondeur malgré le poids de la colonne liquide qui pèse sur elles en même temps que la vapeur, lorsque cette tension vient à subir une diminution ; rébullition se produit en tous les ' points de la masse liquide qui he boursouffle quelquefois au point demplir la chaudière qui ne débite plus qu'un mélange ^reau et de vapeur, C*est ainsi que Ton a constaté souvent que lorsqu'on ouvre brusquement la soupape de sûreté d'une chau* dière, et que cette soupape a une grande section, il sY^chappe, par son ouverture» un mébuige de vapeur et d*eau, dans lequel leau domine, au point que lorsque récoulement cesse, la chaudière se trouve presque entièrement vidée.

îious avons nous même, dans des expériences faites il y a quelques années, sur un ventilateur^ au charbonnage de l'oue^ t de Mons, constaté un fait assez curieux dérivant de la même cause,

La machine motrice de ce ventilateur recevait la vapeur de deux chaudières placées côte à côte dans un même massif de muçonuerie. Ces deux chaudières versaient leur vapeur dans ï^n tuyau collecteur placé en travers au-dessus d'elles et» de ce tuyau collecteur, cette- vapeur passait dans une chaudière vide rt*eau, servant de réservoir, puis, de là, se dirigeait vers la luiichîne motrice* Ce réservoir avait été placé là parce que, îtûtérieurement, il passait beaucoup d'eau avec la vapeur dans le cylindre moteur, et que Ton avait voulu dessécher cette vapeur avant de Tutiliser ; Teau emportée se déposait dans ce îf^ervoir avec celle qui s^ formait par condensation due au refroidissement extérieur, et ces eaux qui se rassemblaient à la partie inférieure de la capacité, revenaient d^ellea même par un tuyau spécial, dans l'une dûs deux chaudières, seulement.

Ces chaudières étaient en outre alimentées d*eau froide par

uoe pompe qui pouvait à volonté Fintroduire dans les deux e| même temps ^ ou seulemeot daus Tune quelconque des deux.

Après une expérience à grande vitesse sur le ventilateur pendant laquelle nous avions supprimé Palimentation de s chaudiL'res afin de pouvoir disposer momentanémeut d'une plus î^rande quantité de vapeur, nous pûmes constater, ce qui étaiJjH naturel, que le niveau de Teau avait beaucoup baissé dans ]J^^ chaudière qui ne recevait pas les eaux déposées dans le réser voir de dessication de la vapeur, et qu'elle avait baissé beaucoup moins dans l'autre chaudière qui avait été partiellement alimentée par le retour d'eau chaude* Pour rétablir toutes chose^ dans leur état normal, on injecta rapidement une assez grand quantité d*eau froide dans la chaudière où le niveau avait plus baissé et il en résulta l'étrange phénomène suivant :

La masse d'eau contenue dans cette dernière chaudière se refroidit considérablement sous Tintluence de cette rapidoj injection d'eau froide, et sa température y baissa beaucou^^B au-dessous de celle qui correspondait à la tension de la vapeur contenue dans Tautre chaudière; de sorte qu'au lieu de continuer à fournir de la vapeur avec celle-ci, à la machine en marche, la chaudière ainsi refroidie devint une sorte de condenseur dans lequel la vapeur de Tautre vint se condenser* Cette autre chaudière dut alors fournir, à la fois, la vapeur nécessaire à la marche de la machine motrice et la vapeur qui venait se condenser dans la chaudière voisine en passant par le tuyau collecteur, ce qui dépassait considérablement sa puissance de vaporisation et y produisit une baisse rapide de tension. Sous riniluence de cette rapide diminution de pression sur la surface de Peau qu'elle renfermait, la vapeur se forma à toutes profondeurs dans la masse liquide et celle-ci se boursouflla, emplit la chaudière, puis en sortit avec la vapeur, pour passer en partie dans le réservoir de dessication et en beaucoup plus .grande quantité dans la chaudière voisine qui se trouva subitement pleine jusqu'au sommet» tandis que la chaudière dans laquelle le boursoufflement s'était produit, se trouva à peu près vide. Pour éviter uue explosion qui devenait immi* nente par suite de réchauffement excessif des parois de cettg