DE LA CONDENSATION DANS LES MACHINES
sans rieo changer à l'obligation que nous venons d*énoiicer. Quelle que soit la période pendant laquelle elle laisse passer dans la pompe à air, les produits de la condensation qui y sont appelés par une différence de tension entre les deux capacités, ce sont d'abord les produits liquides qui franchissent le passage, puis, lorsque leur niveau s'est abaissé jusqu'en ux, les produits gazeux qui passent à leur tour et tout abaissement ultérieur du niveau dans le condenseur, devient impossible par snite de la libre communication de ces produits gazeux dans les deux capacités.
Pour que la tension du mélange de vapeur et d'air qui s'établit dans la région supérieure de la pompe à air, ne dépanse pas tine certaine limite quand le piston est au bas de sa course et que les clapets H, H, se aont refermés, il faut évidemment que le Tolume engendré par ce piston soit suffisant pour contenir l'eau de condensation provenant de deux injections dans le condenseur, plus la quantité de gaz permanents apportés par ces deux injections, sans que la tension de ces gaz, augmentée par la présence d'un peu de vapeur d*eau à busse pression, dépasse la limite assignée. Cesi donc la grandeur du volume engendré far h fiston de la pompe à air qui règle le mazimum de la tension çue les produits de la condensation éiablisseni dans la capacité utile de cette pompe, pendant que cette capacité, au-dessus du piston, reste en eommuniration avec le condenseur. Plus ce volume est considérable, plus il y a de place offerte aux produits liquides et gazeux pendant la course descendante du piston, et molDs est grande la tension que les produits gazeux sont obligés d'at-^ teindre pour s'y loger en totalité,
Ain si ^ pour chaque volume engendré par le piston de la pompe h air, la quantité de produits de la condensation demeurant constante, il y a un maximum de tension correspondant, dans la capacité utile de cette pompe, à la fin de la période de passage de ces produits au-dessus de son piston* Il en résulte qu^au même instant la tension dans le condenseur, vu la libre communication établie, ne l'emporte sur celle qui règne dans la pompe, que de la quantité correspondante à la différence des niveaux de Teau dans les deux capacités, et que le maximum
CHàPlTRE HUITIEME.
de tensioB dans cette pompe avant la période de compi et d'expolsion des produits de la contlensatioo, correspond à une certaine tension invariable dans le condenseur au même instant.
Plus tard, nous déterminerons ce volume de la capacité utile pour un maximum de tension déterminé dans la pompe à air et dans le condenseur, à Tinstant où le piston de cette pompe va commencer sa course montante.
Comme la contrepression du piston moteur s'élève ou s'abaisse avec la tension dans le condenseur et cette dernière avec la tension dans la pompe à air, il est clair que plus le volume engendré par le piston de cette pompe, sera grand, plus la contrepression du piston moteur sera faible.
De la capacité du condenseur.
La rapidité avec laquelle se succèdent les courses du pîsto; moteur et la grandeur de la communication entre le cylindre? et le condenseur, pouvant avoir une influence considérable sur la valeur de la contrepression du piston moteur, nous examinerons cette question dans deux hypothèses différentes ;
1*» Dans rhypo thèse où les intervalles entre les courses de piston, seraient suffisants ponr que la condensation d'une cylindrée de vapeur fût complète et l'équilibre des tensions établi entre le cylindre moteur et le condenseur, avant le commencement de la course suivante. Nous admettrons, de plus, que la communication entre le cylindre moteur et le condenseur est assez large ou la vitesse du piston assez faible, pour que la différence des tensions entre ces capacités, puisse être considérée comme négligeable.
Cette hypothèse ne se réalise jamais dans nos machines ac* tuelles, mais il peut y avoir des circonstances dans lesquellea elle se réaliserait et il est nécessaire de lexa miner.
2<* Dans Thypothèse où Técoulement de la vapeur du cylindre moteur dans le condenseur , se produirait pendant toute la course, de façon à maintenir une contrepression du piston mo-
DE LA CAPACITE DU CONDENSEUR
teui% toujours supérieure à la tension du condenseur, et dous admettrons que les coups de piston se succèdent rapidement les ans aux autres. C'est là le cas ordinaire de la pratique et le plus important à analyser.
Nous pouvons faire observer, avant de commencer cette étude^ que la tension de la vapeur dans les condenseurs comme en toute autre circonstance, ne dépend que de la température des eaux avec lesquelles elle est en contact et ne dépend nullement de rétendue des capacités ; de sorte que, dans les appareils de condensation, cette partie de la tension qui y règne se trouve invariablement fixée par la température des eaux de condensation. Ou peut donc, dans la recherche des variations de tension qui résultent des variations de volume des condenseurs et pompes à air, négliger entièrement la tension des vapeurs et ne tenir compte que de la présence des gaz dits permanents.
On obtiendra toujours la tension totale en ajoutant à la tension des gaz pour certaines valeurs des capacités, la tension invariable de la vapeur, et les capacités qui correspondent à une tension minima ou maxima des gaz seront aussi celles qui correspondent à la valeur minima ou maxima de la somme des deux tensions.
1'* Hypothèse d'un long iîîtebyalle entre les coups de PISTON. — On peut admettre dans cette hypothèse que le cylindre, pendant les intervalles de repos du piston, se refroidit jusqu'à la température du condenseur, afin de pouvoir négliger les variations de température qui n'auraient, dans tous les cas, qu'une très faible influeDce sur les résultats.
Nous supposerons d'abord que le clapet de communication entre le condenseur et la pompe à air, ne se soulève que pendant Tune des courses du piston de celle-ci.
Ce cas se présente lorsque la pompe à air est aspirante et foulante^ à piston plein ou à cylindre plongeur, comme dans les (fig. 27, 28, 29, 30, 31, S2, 33).
Lorsque les deux pistons arrivent au sommet de leur course,
(fig. 27), la pompe à air, si Ton fait abstraction du stock de liquide dont elle oe se débarrasse jamais, a reçu les produits liquides et gazeux de deux condensations* Il y règne alors cette tension maxima qui ne dépend que du volume engendré par, son piston et dont nous avons parlé ci-dessus.
Le niveau de Teau, dans le condenseur» s'est abaissé jusqu'en ux, et la tension dans ce condenseur Teraporte sur la tension dans la pompe à air, d'une quantité représentée par la différence des niveaux du liquide dans les deux capacités, si le clapet G n'a opposé par son poids, aucune résistance au passage des produits de la condensation. La tension dans le cylindre, audessus (Je son piston, est alors égale à celle qui règne dans le condenseur.
Avant que les deux pistons commencent à descendre, dans rhypothèse admise, la soupape C s'ouvre et il se fait une nouvelle condensation. Avant cette condensation , un mélange de gaz et de vapeur à une tension un peu supérieure à celle de la pompe à air, occupait la capacité du condenseur comptée jusqu'aux soupapes de distribution du cylindre à vapeur. Après cette condensation, ce mélange de gaz et de vapeur se trouve augmenté de tous les produits liquides et gazeux d*uiie condensation, mais le tout, au lieu d'occuper seulement le volume du condenseur , occupe ce volume plus la capacité 0 du cy* lindre, et le niveau ux du liquide s'est élevé (fiu'. 2 S), de la quantité correspondante au volume d'eau provenant de cette condensation. Comme la capacité utile de la pompe à air est toujours plus petite que la capacité du cylindre à vapeur et que la tension dans le condenseur est plus grande que la tension dans la pompe à air qui contient les produits de deux condensations, il est clair que si les produits de la condensation qui vient de s'effectuer étaient confinés dans le cylindre à vapeur, la tension dans celui-ci, serait bien inférieure à la tension du condenseur. Il y aura donc, après cette condensation, un retour d'une certaine quantité d'air et de vapeur, du condenseur au cylindre à vapeur et un abaissement général de tension dans les capacités qui contiennent les produits de la condensation et qui sont en libre communication. L'équilibre une fois
BE LA CAPACITE DU CONDENSEUR
établi, les deux pistons commenceront à descendre, la soupape G restera fermée par la tension rapidement croissante dans la pompe à air et» pendant cette course, les produits de deux condensations , contenus dans cette pompe ^ seront expulsés par la soupape n et le mélange d'air et de vapeur contenu dans le cylindre à vapeur sera progressivement refoulé dans le condenseur où la tension croîtra jusqu'à la fin de la course.
Cette course de haut en bas terminée, les pistons s'arrêteront et il 86 produira une seconde condensation dont les produits ne suflâront pas pour établir dans le cylindre une tension capable d'équilibrer la tension du condenseur où le niveau d'eau s'élèvera d'une nouvelle quantité égale à la première {&g. 30). Il y aura donc, au moment de cette deuxième condensation , un abaissement brusque de tension dans le condenseur, par suite du retour d'une partie du mélange de gaz et de vapeur qu'il contient, vers le cylindre à vapeur qui communique librement avec lui; puis, Féquilibre rétabli, les deux pistons commenceront leur course montante. Pendant cette course, la soupape G restera ouverte, l'espace occupé par les produits de condensation compris entre les deux pistons^ diminuera d'un côte du volume engendré par le piston à vapeur, augmentera de Fautre, du volume engendré par le piston de la pompe à air, et comme le premier volume est plus grand que le second, la tension dans toute la capacité comprise entre ces deux pistons, croîtra de* puis le commencement de cette course, jusqu'à la lin.
C'est à cette dernière époque que la tension doit avoir atteint la limite sous laquelle le volume engendré par le pistou de la pompe à air, contient exactement les produits liquides et gazeux des deux condensions qui viennent de a*effectuer ; les produits liquides ayant passé les premiers par la soupape G et les produits gazeux ayant passé ensuite aussitôt que le niveau de l'eau dans le condenseur s'est abaissé jusqu'en «j?, un peu plus bas que le sommet de l'ouverture de la soupape G.
Toutes choses se trouvent alors dans Tétat qui a servi de point départ à notre raisonnement et les mêmes phénomènes se reproduiraient indéfiniment, dans l'hypothèse que nous avons adoptée d'un long intervalle de repos entre les courses des pistous.
On voit, d'après cela, que plas le condenseur est gram il contient de produits gazeux à une tension au moins égale à celle qui existe dans la pompe à air, à la fin de la course montante, et moins la tension y baisse à Tinstant de la première condensation lorsqu'il envoie une partie des gaz qu'il contient, dans le cylindre à vapeur, pour établir Téquilibre des tensions. Le même phénomène se produit à Tinstant de la 2"* condensation ; mais aussi moins la tension sY élève à la fin de la course descendante lorsque les produits gazeux d'une seule condensation s'y ajoutent aux produits qu'il contenait avant cette condensation, quand il était isolé du cylindre à vapeur. Quant à la tension qui y règne à la fin de la course montante, elle est toujours égale, quelle que soit sa capacité, à celle qui est néoes flaire pour loger les produits de deux condenseurs dans la pompe à air.
On peut tirer de là les conséquences suivantes :
l^ Quelle que soit la capacité du condenseur, la tension y est invariable à la fin de la course montante des pistons; elle ne dépend, à cette époque, que du volume engendré par le pisto^^ de la pompe à air. ^H
2** Plus le condenseur est grand, toutes choses égales d*ail^^ leurs, plus il contient de produits gazeux à la tension limite ainsi réglée, à la fin de la course montante, et moins la condensation qui se fait avant le commencement de la course descendante, y abaisse la tension, parce que Taccroissement proportionnel de volume par l'ouverture du cylindre moteur, y est moindre; mais aussi, moins Faccroissement de tension est considérable pendant la durée de la course descendante, parce que la diminution proportionnelle de la capacité qui renferme les produits gazeux, par le mouvement du piston moteur, y est plus faible.
Si la capacité du condenseur se réduisait à zéro et que la condensation eut lieu dans le cylindre même, ce qui deviendrait obligatoire dans ce cas, la tension des produits gazeux de la condensation, s'il n^y avait pas dVspaces nuisibles, s'élèverait jusqu'à ritifiui, à la fin de la course descendante des deux pistons, et serait un minimum au commencement de cette i
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
3** Un effet analogue se produit avant et pendant la course montante ; c'est-à-dire que plus le condenseur est vaste, toute* choses égales d'ailleurs, moins la tension y baisse par suite de l'ouverture du cylindre au moment de la condensation qui suit la course descendante, pour les mêmes raisons que ci-dessus ; mais pendant la course montante qui suit cette condensation, la teusiou n'augmente que jusqu'à la limite assignée par le volume qu'engendre le piston de la pompe à air, quelle que soit la capacité du condenseur.
Donc, dans le cas purement hypothétique que nous avons adopté, d*un intervalle entre les coups de pistons, suffisant pour refroidir le cylindre jusqu'à la température des eaux de condensation, et d^une diffusion complète des gaz permanents dans la vapeur que contient tout Pespace accessible à ces gaz, rabaissement de tension dans le condenseur, au commencement de chaque course, sera d'autant plus grand que le condenseur sera plus petit, et, en même temps, plus ce condenseur sera petit » plus la tension s'y élèvera pendant la dernière partie de la course descendante.
Il reste donc à déterminer la capacité que doit présenter le condenseur, dans chaque cas particulier, pour que la tension moyenne, pendant les deux courses, y soit un minimum; parce que le travail résistant qui se produit derrière le piston en deux courses consécutives, est proportionnel aux contrepression& moyennes pendant ces deux courses et, comme elles ont même amplitude, proportionnel à la valeur moyenne de ces contrepressions moyennes* Le problème est difficile à résoudre d'une manière générale et rigoureuse, mais on peut, à Taide de quelques considérations élémentaires et d'une méthode spéciale de tâtonnement que nous allons indiquer, arriver à une solution suffisamment approximative (fig, 27, 28, 29, 30).
Représentons par :
V", le volume engendré par le piston moteur; V"^ le volume du condenseur, compté depuis la ligne uz menée horizontalement un peu plus bas que la partie supé* rieure de la soupape G, jusqu'au piston à vapeur à la fin de sa course. C'est le volume utile du condenseur» le surplus demeurant invariablement plein d'eau ;
Y\ le volome des produits gazeux qui résultent de deux cou deûsatioii8 successives, quand ils sont réunis à la partie supérieure de la pompe à air et que le piston de cette pompe commence sa course descendante pour les expulser ; V, le volume des mêmes produits gazeux ramenés à la tension du condenseur, à la fin de la course montante. Ce volume est plus petit que V puisque la tension du condenseur l'emporte, en cet instant, sur la tension dans la pompe à air, d'une quantité repréfientée par la différence des niveaux de Teau dans les deux capacités ; V,, le volume d'eau provenant de deux condensations; T^i la tension des gaz dans la pompe à air, quand ils y ceci
pent le volume V, à la fin de la course montante; T, la tension de ces gaz dans le condenseur, à la fin delà
course montante; T, leur tension dans le condenseur, au commencement de la
course descendante ; T'^ leur tension dans lo condenseur ^ à la fin de la courj
descendante ; T''', leur tension dans le condenseur, au commencement de la course montante.
Remarquons d'abord que, pendant toute la durée du fonctionnement de rappareil de condensation, le volume d^eaa contenu dans le condenseur et dans la pompe à air, au-dessous de la ligne brisée us^j/z, est invariable et sans influence sur les tensions qui pourront s'établir dans l'appareil*
Pendant la course montante du piston, le condenseur est toujours en libre communication avec la pompe à air et, à la fin de cette course, il est entré dans la pompe, à la suite du pifiton, un volume d'eau de condensation égal à V^ et un volume de gaz égal à V sous la tension T, ; c'est-à-dire les produits liquides et gazeux de deux condensations. Pendant ce temps, le niveau s'est abaissé, dans le condenseur, assez bas au-dessous de la partie supérieure de l'ouverture G, pour que les gaz puissent passer à la suite de l'eau, puis il s'est relevé jusqu'en um, à peu près, quand le piston s'est arrêté. Les niveauxi moment, sont indiquées dans la (fig. 27),
la
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
Dans celte position, et avant la condeosation qui doit suivre, la tension dans le condenseur remporte sur la tension dans la pompe à air, d'une quantité représentée par la colonne d'eau de hauteur n^ ; cette différence de niveau dépend du rapport ^jui existe entre le diamètre et la course du piston, et aussi de la position que Ton donne à la pompe à air relativement au condenseur. Dans tous les cas, le volume V^ des gaz à la tension T, que contient la pompe à air et qui proviennent de deux condensations, étant connu, on pourra trouver à priori le volume V qu'occuperait cette même quantité de gaz à la tension T dans le condenseur et à la même température.
C'est donc la tension invariable T, dans la pompe à air qui règle la tension également invariable T dans le condenseur, au même instant; leur différence étant toujours représentée par la tension qui correspond à la colonne d'eau tnx.
n résulte de là, qu'à la fin de la course montante des pistons « le condenseur renferme un volume V" de gaz à la tension T, et qu'à partir de cet instant sa communication avec la pompe à air se trouve interrompue.
Il se fait alors une nouvelle condensation qui augmente la quantité de produits contenus dans le condenseur, du volume
d'eau -^ et du volume de gaz ^, si on suppose ces gaz ramenés à la tension T, puisque deus condensations en fournissent un volume Y à la même tension.
I Le volume de gaz ramené à la tension T, en dehors de la
pompe à air, sera donc V -1- — •
Mais en même temps la capacité dans laquelle ces gaz peuvent s'établir, a augmenté, d'un côté, de la capacité V'^' du
y cylindre à vapeur, et a diminué, de l'autre, du volume — ' de
l*eau de condensation qui a été introduite dans le condenseur; de sorte que la capacité totale disponible devient
Or, un volume de gaz V" + — à la tension T, passant au
volume V^' -f V" ^ sans changer de température , aa
moins eous le supposons, doit présenter, après le changement de rolume qui précède immédiatement la course descendante» une tension T' égale à
T' = T " *^—rr- •
Pendant toute cette course descendante, la quantité de ga«. contenue dans le cylindre et dans le condenseur, reste inva-
riable et égale à V" + -^ quand ils sont ramenés à la tension
T, mais la capacité qu'ils occupent diminue pendant toute la
course et se trouve réduite à V" — -^ à la fin de cette course r
la tension T'^ dans le condenseur, sera donc, à la fin c course descendante,
Avant que la course montante commence et lorsque le cou-
denseur contient un volume de gaz V" + ^ quand ils sont
ramenés à la tension T, il se fait une seconde condensation qj|^|
fournit un nouveau volume --- de gaz à la tension T et u^^ y 2 ^
nouveau volume -^ d'eau de condensation, de sorte que l'on
a, après cette condensation, un volume de gaz V + V à la tension T, occupant une capacité égale à V'^ + V"' — V, . Les , niveaux de l'eau, en cet instant, sont indiqués dans la (fig. 3(|^H La tension T'" dans le condenseur, au commencement de I^^ course montante, sera donc : ^i
A la an de cette course montante, nous retrouvons la tensio
DE LA CAPACITÉ DO CONDENSEUR
dans le condenseur et la tension T, dans la pompe à aîr, et DUS les phéEomènes que nous avons décrits se reproduisent identiquement.
En résumant nous avoua , dans le condenseur : Tension à la fin de la course moutante
Tension au commencement de la course descendante :
1 Tension à la fin de la course descendante : ^^ „ V" + I
Tensioi
Lension au commencement de la course montante
Le8 tensions dans le condenseur, pendant les phases principales d'une opération complète, sont donc exactement proportionnelles à la tension T qui règne dans ce condenseur à la fin delà course montante, c'eat-à-dire à Tépoque où les produits liquides et gazeux de deux condensations viennent de passer dans la pompe à air. On peut nommer cette tension T, tension réffulaîrice du condemeur.
Comme cette tension T dépend essentiellement de la tension T, qui règne au même instant dans la pompe à air, et qu^elie l'emporte toujours sur celle-ci de la quantité représentée par la différence mz des niveaux de Teau dans les deux capacités, il en résulte que c est cette tension T, et la hauteur mx qui règlent la tension T.
Cette tension T, peut aussi se nommer tension régulatrice de la pompe à air*
Quand on dispose les deux capacités de façon que Teau 3*y établisse au même niveau à la tin de la course montante, mâfi
devient nul et la tension régulatrice du condenseur, égaU à Tet tension n^gulatria de la pompe à air. Comme la tension T^, dan^ cette dernière, dépend du volume engendré par son piston, c^est ce volume qui, toutes choses égales d'ailleurs, règle toutes les tensions qui s'établissent successivement dans le condenseur pendant les phases principales d'une opération.
Nous n'avons tenu compte, dans ces considérations, que de la présence des gaz non condensables et nous avons négligé celle de la vapeur qui les accompagne et dont la tension est toujours celle qui correspond à la température invariable des eaux de condensation. Il suffira, évidemment, d'ajouter cette tension de la vapeur, aux tensions, T, T, T', T", T"' des gaz, pour obtenir les tensions totales dans le condenseur ou dans la pompe à air aux différentes époques indiquées, et comme elle est invariable, il en résulte que si Ton détermine les conditions dans lesquelles la moyenne des tensions des gaz pendant deux courses successives, est un mi?nmum, en ne tenant compte que de la présence de ces gaz, le résultat conviendra également au mélange de gaz et de vapeur dans lequel la part de tension due à la vapeur est constante.
Pendantqu^une quantité invariable de gaz contenue dans l'appareil de condensation, passe d'un volume à un autre plus petit, sans changer sensiblement de température pendant une course des pistons, la tension, derrière le piston moteur, varie, à peu près, suivant la loi de Mariette et Ton pourrait calculer le travail résistant de la contrepression à Taide de la formule de détente isothermique, après avoir déterminé les volumes et les tensions aux deux extrémités de la course, mais cette méthode est laborieuse et nous regardons comme suffisamment exact d'adopter, pour toute la course, une contrepression du piston moteur, égale à la moyenne des tensions au commencement à la fin de cette course.
La recherche des meilleures dimensions à donner à un con denseur, dans {'hypothèse que nous avons adoptée et qui ne peut être réalisée que dans des cas tout à fait exceptionnels^ se trouve donc ramenée aux termes suivants :
Trouver la capacité du condenseur qui réduit à son minimun»
et j on
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
moyenne des tensions qui s'y produisent au commencement
à la fin de deux courses consécutives du piston moteur, en admettant que la cootrepression qu'éprouve celui-ci soit toujours égale à la tension dans ce condenseur.
La méthode la plus élémentaire que Ton puisse employer, est évidemment la suivante :
On détermine à l'aide des formules qui précèdent, les tensions T^, T, T\ V\ T'" dans les conditions qui seront données par des considérations que nous exposerons plus tard, en supposant successivemerrt au condenseur, des capacités différentes, et Ton adopte la capacité qui fournit la plus petite valeur moyenne de ces tensions pendant deux courses consécutives du piston moteur. Cette méthode s'appliquent, sans modifications, à tous les cas qui peuvent se reûcontrer dans Thypothèse adoptée, une application numérique sufSra pour la faire comprendre.
Application nujcéeique. — Déterminer la meilleure capa* cité du condenseur pour une machine dont le piston moteur engendre un volume de 2 mètres cubes par course, et le piston de la pompe à air un volume de O'^^STO; dans laquelle le volume des eaux de condensation, pour deux coupa de piston, «it de 0™*,130, de sorte que le volume réservé aux produits gaaeux est de 0"'^,240. Le rapport de la course au diamètre de la pompe a air, est tel que Teau de condensation, à la tin delà course montante, l'y élève jusqu'à 0"', 30 au dessus du clapet G;
Ila température des eaux de coodensation est de 38** ; enfin, si les produits gazeux qui résultent de deux condensations existaient seuls dans la capacité de Q'°^,240 qui leur est réservée dans la pompe à air, ils y établiraient une tension de 0,020 d^atmosphère.
Les eaux de condensation ayant une température de 38*, la vapeur qui sera mêlée aux gaz permanents, dans tout l'appareil de condensation, aura, diaprés la table, une tension de 0**^,065, et cette tension sera invariable quelles que soient les variations de volume que subira le mélange.
D^api'os cela, la tension régulatrice totale dans la pompe à air, à la tin de la coursa luontauto du piston, sera de
Comme, d'autre part, la tension dans le condenseur, en moment, doit remporter sur la tension dans la pompe à air, d'une quantité correspondante à uue colonne d*eau de û"',SO de hauteur, qui équivaut à
l atm.
()Mm.^029
10-", 33 la tension régulatrice totale, dans le condenseur, sera de
Sur cette dernière tension régulatrice totale, 0*^""%065 seront dus à la présence de la vapeur, et 0'*,058 à la présence des gaz permanents* ^\
C'est cette dernière tension, que nous avons représentée p^| T, qui réglera la tension des gaz permanents pendant tout^fl les phases de Topération,
D'un antre côté, comme le volume qu'occupent les gaz dus à deux condensations, à la tension de O'^^^^^OSy dans la pompe à air, est de 0™%240 à la fin de la course montante des pistons, il doit avoir été dans le condenseur oii ces gaz sont soumis à
une tension de O»^™',058, de O'^\240
= 0«%120. C'est le
0,058 volume représenté par V dans les expressions générales.
Il est possible, à Taide de ces valeurs, de trouver maintenant les tensions dans le condenseur pour un volume quelconque V* de ce condenseur et des tuyaux de communication avec le cylindre moteur, comptés jusqu'au piston à la tin de sa coi
Nous avons, dans le cas dont s'agit :
V'"=2 mètres cubes ;V=0J20 mètre cube ;Vj =0,1 30 mètre cube etT^Qatm.^058,
Eu substituant ces valeurs dans les expressions générale elles fournissent
Atm.
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
y -f-u ,ut> . jm fi ASû V ^^ ^i"g^ ,
et en donnant successivement, à V'\ différentes valeurs comprises entre deux limites quelconques, par exemple 0"',100 tt l^'^.ôOO, on obtient les résultats que nous avons inscrits dans le tableau placé au verso de cette page.
I Ou voit par ce tableau et par la forme des expressions générales qui ont servi à déterminer les tensions :
P Que la capacité de condenseur qui fcarnit la plus petite contrepression moyenne pendant les deux courses du piston moteur^ est d'environ 0"*^,500 ; on pourrait déterminer plus exactement encore la valeur de cette capacité, à laide de quelques tâtonnements sur des chiffres voisins de 0'^^,500.
2*^ Que poor des volumes plus petits que 0"^',500, la contrepression augmente d'abord lentement, puis plus rapidement à mesure que le volume V" diminue.
3^ Que pour des volumes supérieurs à 0^"',500, la contrepression moyenne augmente également, et c©n*eËt que lorsque [ V" devient infini, qu'elle reste invariable et toujours égale à ' la tension régulatrice. Toutes les tensions deviennent alors :
Oatm.^058
OO
^Lkâ termes finis dans la fraction du deuxième membro des* ^p^Épressions générale*^, devenant négligeables relativement à la valeur infinie de V.
Si la pompe à air, au lieu d'être placée comme dans les (fig. 27, 28, 20, 30), t-ùt été placée horizontalement comme dans la (fig. 31), de façon que le même niveau pût s'établir dans le condenseur et dans la pompe à la fin du passage des gaz d'une capacité dans l'autre, la nu'me tension régulatrice se fût établie dans les deux capacités et la totalité des produits gazeux eût trouvé place dans la pompe a air, en réduisant dans celle-ci, le volume mis à leur disposition, à 0'"%120 au lieu de 0"^',240; oetta modjticatiou n'aurait rien changé dans les tensions déterminées ci-dessus. Dans cette disposition relative des deux
DE LA CAPACITï5 DU CONDENSEUR.
parties de Tappareil, la tension régulatrice T s'abaisserait à OaLui.^Q29 au liea de 0^*^'"-,058, si la pompe à air conservait la capacité que nous lui avons assignée.
Toutes les considérations que nous venons de présenter sur Taction des pompes à air à piston plein se mouvant dans im cylindre ouvert par le liaut, sont rigoureusement applicables SLUX pompes à cylindre plongp.ur (fig. 32, 33), et aux pompes du système indiqué (lig. 31) ; toutes ces pompes produisent exactement les mêmes effets et riofluence de leur position relativement à celle du condenseur, est rigoureusement la même.
Supposons maintenant, tout en conservant Thypothèse d'un long intervalle entre les courses des pistons, que la machine soit à simple tfet, du système représenté par la (fig* 15) et que le tuyau de décharge F de cette machine débouche dans un condenseur muni d'une pompe à air conforme à celle qui est représentée par la (fig 27). Nous admettrons, de plus, que les pistons montent et descendent en même temps et que la soupape £ du condenseur (lig. 15) reste fermée pendant la course montante de ces pistons.
Dans ce système de machine, le travail moteur et la décharge de la vapeur dans le condenseur, se produisent pendant la course descendante. Pendant la course montante» la vapeur contenue dans le cylindre^ presse également les deux faces du piston et il n'y a aucune communication entre le cylindre et le c<»ndenseur.
Il résulte de ce mode d'action de la vapeur, que pendant la course montante du piston de la pompe à air, celle-ci doit re- IceToir les produits liquides et gazeux d'une condensation, que pendant sa course descendante, la communication entre la pompe à air et le condenseur est interrompue et que, pendant [cette dernière période, il se produit une condensation dont les produits occupent, au commencement de la course, la capacité du condenseur plus celle du cylindre, conjointement avec les produits gazeux restés dans le condenseur. A la fin de la course, Ja totalité de ces produite sera confinée dans le condenseur
compté josqu^au piston moteur et jusqu'à la soupape libre,
A la fin de la course montÂnte des deux pistons , la pompe à air aura reçu les produits liquides et gazeux d'une condensation et ces derniers y établiront une tension qui dépendra du volume engendré par le piston de cette pompe.
A cette époque, la tension des gaz qui occuperont toute la capacité utile du condenseur jusqu'à la soupape qui peut Tiso* 1er du cylindre, sera la même que celle qui règne dans lapompe à air, si Teau s'est établie au même niveau dans les deux capacités, comme dans la figure (31), ou sera plus grande que celle-ci de la quantité correspondante à la différence des niveaux du liquide, si ce liquide se trouve plus élevé dans la pompe à air, comme dans la figure (27).
Avant le commencement de la course descendante, la soupape placée entre le condenseur et la pompe à air, se ferme, et il se fait une condensation. Les produits de cette condensation quand ils seront confinés dans la pompe à air, y produiront une tension qui sera plus faible ou, au plus, égale à celle des produits restés dans le condenseur, et comme la communication qui s'ouvre entre le condenseur et le cylindre, leur offre un espace beaucoup plus considérable que le volume de la pompe à air, ils n'y établiraient qu'une tension bien inférieure à celle de la pompe à air et, par suite, inférieure à celle qui règne déjà dans le condenseur, s'ils restaient isolés dans le cylindre* Il résulte de là que, pendant cette condensation, il y aura un retour de produits gazeux du condenseur vers le cylindre à vapeur, jusqu'à ce que l'équilibre s'établisse entre les deux capacités, et que plus le condenseur sera grand, plus il contiendra de gaz à la tension la plus élevée, et plus il en passera dans le cylindre avant que l'équilibre s'établisse.
La tension dans le cylindre, ou la contrepression du piston moteur, au commencement de la course descendante, sera donc d'autant plus grande que le condenseur sera plus vaste.
Mais, d'un autre côté, plus le condenseur sera petit, plus la tension y deviendra considérable à la fin de cette course descendante, parce qu'alors il devra contenir tous les gaz qu'il
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
tonlenait à la fia de la course montante, plus les produits liquides et gazeux de la condensation qui vient de s'effectuer. On voit d'après cela que, dans co système d'appareil, plus le condenseur est petit, plus la contrepression du piston moteur pendant sa période de travail ulile, est faible au commencement de la course et plus elle est considérable à la fin de cette course- On peut appliquer ici la méthode de tâtonnemcot que nous ATODs exposée ci dessus, à la détermination du volume que doit offrir le condenseur, pour que la contrepression moyenne du piston soit réduite à sou minimum,
A défaut de ce tâtonnement que nous ne ferons pas, on peut abserver qu'en faisant le condenseur très grand relativement à la pompe à air, les produits liquides et gazeux d'une condeusation, qui y pénètrent et en sortent successivement, n'y produiraient plus que de faibles variations de tension et que la contrepression du piston moteur deviendrait à peu près cons* tante et peu supérieure à la tension régulatrice déterminée par le volume qu'engendre le piston de la pompe à air.
Supposons encore que, dans cette même machine à simple effet, les deux pistons se meuvent alternativement au lieu de monter et descendre en même temps. Dans ce cas, les produits d*une condension pénètrent dans le condcosenr, puis passent dans la pompe à air, pendant la course utile du piston moteur, et le condenseur reste sans communication avec les capacités voisines pendant la course montante de ce piston, qui corres* pond à la course descendante du piston de la pompe à air,
A la fin de la course descendante du piston moteur, les prol^duiis de la condensation qui s'est effectuée avant cette course, 'sont refoulés dans le condenseur et une égale quantité de produits a passé dans la pompe à air. La tension dans le condenseur est alors égale ou un peu supérieure à celle qui existe dans cette pompe si Feau s'y est élevée plus haut que dans ce condenseur ; c'est le moment oii se manifeste la tension régulatrice dans les deux capacités, et celle-ci ne dépend, toutes choses
S et
ela I
égales d'aillenrs, que du volTime engendré par le piston de la pompe à air et nullement de la capacité du condenseur.
Le condenseur étant resté sans communication avec les capacités voisines, pendant la course montante du piston moteur» la tension régulatrice du condenseur reste invariable pendant cette période, de sorte que la condension qui précède la descente de ce piston moteur, trouve cette tension régulatrice dans ce condenseur.
Au moment de cette condensation, ses produits liquides et gazeux se mélangent avec ceux qui existaient dans le cond seur, mais au lieu d'occuper ensemble la capacité de ce a densGur, seulement, ils peuvent occuper cette capacité plus ce du cylindre moteur. Comme ce dernier est plus grand que pompe à aîr dont la capacité peut contenir les produits d'une condensation, sans que la tension y dépasse la tension régulatrice, il est clair que la tension dans le cylindre et dans le condenseur, sera plus faible que celle qui existait dans le condenseur avant cette condensation. Il y aura donc retour du condenseur vers le cylindre, d'une partie des gaz que contenait le premier, pour rétablir Téquilibre qui ne sera réalisé qu'à une tension d'autant plus élevée que le condenseur sera plus grand ou qu'il contenait plus de gaz à la tension régulatrice.
Ainsi, la tension dans le condenseur, à la fin de la course descendante du piston moteur, étant toujours égale à la tension régulatrice, quelle que soit la capacité du condenseur, et la tension au commencement de cette course étant d'autant plus faible que ce condenseur est plus petit, il est évident que celuici doit être le plus petit possible pour réduire nu minimum la contre-pression moyenne du piston moteur pendant sa course utile.
Ce résultat ne s*applique qu'au cas de courses en sens invi du piston moteur et du piston de la pompe à air.
Il est évident, du reste, que la contre-pression moyenne piston moteur baisserait à mesure que le volume engendré par le piston de la pompe à air deviendrait plus grand, et que le minimum de capacité du condenseur ne peut descendre audessous de ce qui est nécessaire pour contenir les produit»
urse
DE LA TAPACITE DU CONDENSEUR
liquides de la condensation qui sVffectae avant la course montante du piston de la pompe à air, et pour permettre lepaDouissement du jet d*eau froide qui produit la condensation.
2'*^'^ Hypothèse. — Nous supposerons mainteDânt que la pompe à air, a un piston muni de soupapes, comme dans la (Ëg. 24), que les clapets de décharge sont placés sur le couvercle de cette pompe, que tous ces clapets, G, S, H, se soulèvent sous le moindre effort, et nous conserverons encore lliypothèse d'un long intervalle entre les coups de pistons.
Avant la condensation qui précède la course montante de* deux pibtons, et avant que cette course commence, la région supérieure de la pompe à air a reçu tous les produits liquides et ([gazeux qui proviennent de deux condensations, car la machine est supposée à double efi'et. La tension régulatrice dans cette pompe, n'est alors inférieure à la tension régulatrice du condenseur, que de la quantité correspondante à la différence de niveau, mx, de Teau dans les deux capacités.
Après la condensation qui précède cette course montante, et
lorsque la diffusion des gaz permanents est complète dans toute
[,1a capacité diiiponible qui comprend le cylindre moteur, il y a
ane diminution de tension dans le condenseur, quoi qu'il con-
fietineun volume -^ d'eau de condensation de plus qu'avant
l'opération, parce que Touverture du cylindre a augmenté la .capacité disponible d'une quantité plus grande que celle qui eût lété nécessaire pour contenir les nouveaux produits en les maintenant à la même tension que les anciens. La (fig. 26) indique les niveaux de Teau à Tinstant où commence la course montante*
Pendant cette course montante, la quantité de produits
contenus dans le condenseur, dans le cylindre au dessus du
piston et dans la pompe à air au dessous de son piston, est
invariable, mais cette capacité totale diminue plus rapidement
rpar le mouvement du piston moteur, qu'elle n'augmente par le
CETAPITRE HUITIEME.
mouvement dti piston de la pompe à air ; il y a donc augmentation continuelle de tension entre les deux pistons.
A la fin de cette couine, le niveau de Feau est redescendu jusqu'en nz dans le condenseur, figure (25)» le volume d*eau
a passé dans la pompe à air et il reste, dans cette dernière,
un volume V + -^^ occupé par les produits gazeux dont la
tension n^a pas encore atteint son maximum (les mêmes çua\ tités sont représentées par les mêmes leilres que dans la prem hypothèse),
LorsquVn suite la deuxième condensation s'est accomp avant le commencement de la course descendante, il y a, pour les raisons déjà exposées, un abaissement de tension dans le condenseur et les gaz places sous le juston de la pompe à air pourraient réagir et repasser en plus ou moins grande quantité, ainsi que Feau, dans le condenseur, si le clapet G n'existait pas; mais s'il existe, et c'est le cas le plus ordinaire, il retiendra les produits dans la pompe à air où ils seront maintenus à une tension invariable, et les empêchera d'élever ainsi plus ou moins la tension du condenseur ; puib )a course descendante commencera. Pendant cette course, Fespace occupé par les produits de la condensation, diminue par le mouvement du piston moteur, leur tension augmente et quand elle est devenue suffisante dans le condenseur, elle fait passer dans la pompe,
en soulevant le clapet G, un nouveau
volume j-î- d'eau et
quantité de produits gazeux qui complètent la quantité que le piston doit emporter et expulser dans sa course montante.
Tous ces produits liquides et gazeux ont passé par les soupapes HH du piston pendant sa descente et se trouvent, à la fin de la course, dans la région supérieure de la pompe, où ils s'établissent à la tension nécessaire pour que la totalité des produits gazeux des deux condensations, y trouvent place* Toutes choses se retrouvent alors dans Fétat indiqué par la figure (24) et les deux tensious régulatrices dans le condenseur et dans la pompe à air se trouvent rétablies ; les mêmes phénomènes se reproduisent ensuite indéfiniment.
DE LA CAPACITE DU CONDENSEUR
Si le clapet G n'existait pas, et qu'il y eût réaction vers le condenseur avant la coorse descendante, tous les produits rentrés dans ce condenseur seraient de nouveau refoules dans la pompe à air avec les produits de la nouvelle coudensation et, à la fin de cette course, toutes choses seraient ramenées dans le même état que lorsque le tu jau de commnnication est muni de
■ ce clapet.
On voit, par cette analyse des différentes phases de la condensation, que la tension, quelle que soit la capacité du condenseur, atteint son maximum, dans tout Tap pareil, à la fin de la course descendante des pistons ; qu'en aucune circonstance, elle ne peut dépasser ce maximum réglé par le volume qu*engendre le piston de la pompe à air et qui est indépendant de la capacité du condenseur, et que la tension moyenne sera d^autant plus faible que les abaissements de tension au commencement des deux courses, seront plus prononcés. Or ces abaissements de tension seront d'autant plus grands qu'il restera moins de produits gazeux dans le condenseur à Finstant de Touverture du cylindre moteur ou, en d'autres termes, que le condenseur sera plus petit ; noua pourrons donc poser le principe suivant :
iS'i la condensation était ahsûlue et la àifusion des gaz, parfaite enirê àeum coups de pision, dans les machines â double efet qtii éont une pompe à air du spstème aspirant élétatoire ; si le clapet de retenue et tous les autres clapets de la pompe, pomaient être soulevés par le moindre effort , le condenseur devrait être le plus petit possible pour que la contre-pression moyenne du piston moteur fût ia plus faible possible.
H Nous ferons ici la même réflexion que ci-deasus : La capacité du condenseur devrait toujours être suffisante pour contenir les produits liquides qui doivent y séjourner avant leur passade dans la pompe à air, et pour permettre l'épanouissement de la gerbe d'eau froide qui doit effectuer la condensation.
En&n, la limite supérieure de la tension étant réglée par le volume qu'engendre le piston de la pompe à air, et cette tension maxima se manifestant au moment où ce piston est au bas de sa course, il est évident que cette pompe devrait être placée
I fmrfÊH wïïwc b i
Oi f«t tirer de tortM hm rniiiKffitiiim qm précèdent,
: c^dt qae dm let appareils ipe i air du ijilewia aipinuit et fonlnt, la UmMJm r^mt^nm dfae k tmwdiWMmv, réglée par le ▼oiaiae qa*eiifendre le piston de la pcnpe à air et par la posiliaii fa*eUe oeoipe nefaitmacsl an cnndeinseur, représeale le laieigaai det tensioiia qai te nanifiestcnt dans cette demièm eipacTté ; taadia qroa lofwine la paatpe a air est da sjrstème nepifant éléfitoire avec clapets snr le piston» cette tension r^Iatriee repréfleote le mazimam de ces tensions, pendant les différentes phases d^nno opératioD. On obtient donc nne eralrepremon mojrenoe da piston motenr, tontes choses égales d^aillenn, pins faible arec cette dernière pompe à air qn^areo la première*
Snpposoos maîntcnaiît, contrairement à Thypothèse admi Jnsqn^à présent, que les clapets G et H, H, (fig. 24, 25, 26, 27 an lien de se fK)Qleyer sous le moindre effet, présentent nne certaine résistance au sonlèvement.
Daoi ce cas, comme dans les précédents, il faut qu'en mar* che régniieref il ait passé dans la pompe à air, quand le piston a achsTi sa course d'aspiration sur le condenseur, toute la quantité de produits liquides et p^azeux dus a deux condensatloni, sann «luoi il y aurait bientôt engorgement dans le con* deoteur. Mais alors la tension régulatrice dans ce condenseur ^dolt l'emporter sur la tension régulatrice dans la pompe à air» d'une quantité dépendante de la différence de niveau de Teau dftn« les deux capacités, et de Feffort nécessaire pour soulevé Icit clapets.
DE LA CAPACITE DU CONDENSEUR
insi, par exempICi si la différence des niveaux de l'eau est de 0"',30 et si la soupape G exige, pour être soulevée» un effort équJvxLleiit à une coloune d'eau de 0'",20 de hauteur^ la différence des tensions régulatrices, dans le cas correspondaut à la (fig. 27), sera représentée par une colonne d'eau de 0"',50 de hauteur et, dans le cas correspondant à la (fig. 24), par une colonne d*eau de 0^,70 de hauteur, si les soupapes H, H opposent la même résistance au soulèvement que la soupape G. Ces différences des tensions régulatrices équivalent, dans le 1*^' cas^ à 0^^^-,053 et» dans le 2"^" à 0»*^"^ ,072.
Si les résistances représentées par ces colonnes d'eau, n'existaient pas, les produits de la condensation s'établiraient à lûr même tension dans les deux capacités et, pour obtenir la même tension régulatrice dans le condenseur, le volume engendré par le piston de la pompe à air, pourrait être plus petit.
On petit tirer de là la conséquence qui suit :
Dans les machines à conderisaiiou, la réstsience du clapet rfr rtUnue de la pompe à air et celle des clapets du piston de cette pompe quand elle est aspirante élétatûire , agissent es^actement comme une diminution du rolume evgenâré par le piston et augmentent la contrepression moyenne derrière le piston à tapeur.
Il serait facile, à Taidc des considérations précédtntes, de déterminer raccroissement de tension dans le condenseur, qui résulterait d'une résistance donnée du clapet de retenue et des soupapes du piston de la pompe à air, mais nous reviendrons^ encore sur ce sujet, un peu plus loin.
De la capacité du condenseur dans les applications.
Les circonstances dans lesquelles nous venons d'examiner rintiuence de la capacité du condenseur sur la contrepression moyenne du piston moteur, ne sont point celles qui se présen* tent dans les applications ordinaires, et les ré&ultats généraux auxquels nous sommes arrivés, ne doivent être regardés que comme les expressions théoriques de phénomènes qui ne seréalisent jamais entièrement, mais de raccomplissement des-
quels on pourrait sa reprocher d'autant plus que les coups pistons se succéderaient à de plus longs intervalles et qu'on laisserait plus de temps entre deux courses, pour compléter la condensation et la diffusion des gaz permanents dans les capacités en communication directe; ou bien encore, que Ton accélérerait davantage cette condensation et cette diffusion par des dispositions d'appareil particulières et appropriées au résultat que Ton se propose d'atteindre.
Dans les machines ordinaires, la condensation n'est point instantanée, la tension de la vapeur mêlée à Tair n'est pas celle qui correspond à la température des eaux de condensation, dans toute retendue des capacités en libre communication, et la diffusion des gaz permanents n'est pas complète. Le plus feouvent^ il n'y a aucun intervalle appréciable entre les coups de piston, et la condensation se fait dans le condenseur, non avaiii mais pendani la course du piston moteur ^ même dans les machines où il y a suspension complète du mouvement à la fin de* chaque course, comme dans certaines machines d'épuisement, parce qu'on n'ouvre la communication entre le cylindre et le condenseur qu'à l'instant où le piston se met en marchei ou très peu avant, afin de ne pas refroidir ce cylindre par le contact de la vapeur à basse pression ou à basse température.
Il résulte de ce mode de fonctionnement que, pendant toute la course du piston moteur, la vapeur passe du cylindre dans le condenseur; que la tension de cette rapeiir dans ce cylindre, quoiqu'elle ne contienne qu'une faible proportion de gaz perînanents, reste constamment supérieure à la tension du mélange de gaz et de vapeur renfermé dans le condenseur, nonobstant la forte proportion de ces gaz permanents qui lui sont apportés par le jet continu d'eau froide ; que cet excès de pression de la vapeur qui arrive dans le condenseur, ne permet à aucun des produits gazeux qui y affluent, de pénéti^er dans le cylindre, et que l'abaissement de tension générale dans toute la capacité disponible avant la course, que nous avons admis dans les hypothèses précédentes, est impossible et se transforme, au contraire, en accroissement de tension.
Nous allons examiner l'influence de la capacité du condenseur
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
tension moyenne qui s'y établit, dans ces nouvelles conditions de marche et pour les diverses dispositions de pompes à air que nous avons admises ci-dessus.
Supposons d'abord la pompe à air du système aspirant et foulant, (fig. 27, 28, 29, 30), le clapet de retenue G n'offrant aucune résistance au soulèvement, la machine à double effet, et la condensation s'effectuant par un jet non interrompu d'eau froide, pendant chaque course du piston moteun
Pendant la durée de chacune de ces courses, que le clapet de retenue G soit soulevé, ou non, la vapeur et Feau froide arrivent simultanément dans 1© condenseur, et la tension de la vapeur dans le cylindre moteur, est constamment supérieure à la teU' siou du mélange de vapeur et de produits gazeux que contient ce condenseur ; mais cet excès de tension dans le cylindre est variable. Au commencement de la course, la vapeur qui vient de produire son travail et qui est encore à une tension plus ou moins élevée, passe très rapidement dans le condenseur et y arrive en bien plus grande quantité quVi la fin, et comme Feau froide qui sert à la condenser arrive à peu près uniformément^ il en résulte que le poids d'eau froide appliquée à la condensation est plus petit, relativement au poids de vapeur à condenser, au commencement de chaque course qu'à la fin, et que la température des eaux de condensation, ainsi que la température correspondante de la vapeur qui continue à subsister dans le condenseur, doivent décroître pendant toute la durée d*un6 opération. D'autre part, les gaz permanents qui arrivent en grantlc majorité avec Feau froide, puisque la vapeur qui vient du cylindre n'en contient que la quantité correspondante au volume d'eau qui a Servi à la former, s'accumulent, pendant toute la course, dans le condenseur, et doivent, si la soupape G est fermée, y produire un accroissement de tension rendu plus rapide encore par l'arrivée progressive des eaux de condensation qui diminuent la capacité que ces gaz peuvent occuper dans le condenseur où ils sont maintenus par le courant continu de vapeur venant du cylindre.
Si la soupape G est ouverte, ces produits gazeux pourront
passer avec les eaux de condensation, dans la pompe à air, pendant que le piston de celle-ci s'élève, et il en résultera une diminution plus ou moins coLiidérable, de raccroissement de tension qui^ dans le cas de fermeture de la soupape G, résultai! de leur îiccumulation progressive dans le condenseur.
La tension dans le condenseuri pendant la durée d'une course, est donc dépendante de deux causes qui agissent cou ■stamment en sens inverse quand la soupape G est fermée, c'est-à-dire pendant la course descendante du piàton de la pompe à air. La première est la température des eaux de condensation et la tension correspondante de la vapeur, qui décroissent d'une manière continue pendant toute la course, eil'et qui est encore aggravé par le défaut d'instantanéité dans la condensation, lequel est d'autant plus nuisible que la course est plus rapide ; la seconile est raccumulation progressive d'une quantité croissante de gaz permanents^ dans une capacité qui diminue, ce qui tend à relever la tension pendant toute la durée de la même course.
Il est vrai que lorsque la soupape G est soulevée, c^est-à-dire pendant la course montante du piston, Fespace offert aux nouveaux produits de la condensation, dans la pompe à air, peut sutlire, et au-delà, pour neutraliser raccroissement de tension des gaz dont nous venons de parler, mais il n'a aucune influence sur le maximum de tension de la vapeur au commencement de la course, lequel ne dépend que de la température des eaux de, condensation eu cet instant.
Supposons, pour rendre plus évidents les résultats que noua venons d'énoncer, que Ton condense dans une capacité de O'"\500, d*abord entièrement vide, 1^^*- de vapeur à la^m.^ ^ l'aide d'une injection continue et uniforme de 23'**'- d'eau froide à 10°; que Teau contienne ^ de son volume de gaz permanents à la tension atmosphérique, et qu*au commencement de l'opération, le rapport du poids de vapeur qui arrive dans la capacité, au poids d'eau injectée, soit comme 1 : 15 au lieu de 1 : 22 rapport définitif à la fin de l'opération. Noua admettrons, dfl plus, que la vapeur est introduite sous tension constante de
DE LA CAPACITÉ DU CONDENSEUR
latin. ^ dans la capacité, pendant toute la darée de riujection.
Nous avons vu dans le premier article consacré à la contleiisatioD envisagée au point de vue de la chaleur qu'il faut enlever à la vapeur pour la condenser (page 212), que cette quantité de chaleur pouvait être représentée, daus le cas qui nous occupe, par l'expression (E) que voici :
Q = a (606,5 + 0,305 . t - kpu - f) j- AT»..
Q, est la quantité de chaleur à enlever a la vapeur,
/, la température de cette vapeur,
1*, la température après la condensation, Api», la chaleur externe de l*^^'- de cette vapeur, ATr, la chaleur correspondante au travail d'introduction de la vapeur dans le condenseur,
a^ le poids de vapeur à condenser*
Dans le cas qui nous occupe,
i = lW; Apu d'après la table = 40^^!. ^2 ; a = l^^^-
Quant à ATf, le volume de 1^'^'- de vapeur à P^^" étant de 1"*,6494 et la tension do 10333 par mètre carré^ la quantité de chaleur correspondante au travail d'introduction dans la capacité, sera :
Il viendra donc :
Pour que Feau froide enlève cette quantité de chaleur* à la Tapeur, il faut que sa température s'élève de 10" à i\
On aura donc, pour la proportion de 1 à 15,
637 — r = 15 (i' - 10) ; d'où V ^ 49^19.
Pour la proportion de 1 à 23,
