FONCTIONNEMENT ÉLÉMENTAIRE

Prenons d'abord un cylindre AB pour expliquer le fonctionnement élémentaire de la vapeur, placé directement sur la chaudière et dans lequel se meut un piston D étanche et glissant à frottement doux dans le cylindre. La vapeur arrivant de la chaudière et agissant sur ce piston avec une pression p par centimètre carré poussera ce piston avec une force p^ multiplié par s surface du piston ou s x p, en suivant une force totale P sur sa face intérieure Ft. Sous cet effort il va se mettre en mouvement. Si nous supposons pour l'instant que la contre-pression soit nulle sur sa face extérieure ¥e. Dans son mouvement, le piston agissant sur l'action de la pression totale P pour une course C aura développé sur la tige T un travail P x C. Mais par l'effet du

Fig. 481.

déplacement du piston, le cylindre restant en communication avec la chaudière, le volume augmentant avec le chemin parcouru par le piston, la pression aurait dû baisser progressivement avec cette augmentation de volume; mais si cette pression est restée constante, cela résulte de ce que sous l'action du foyer, une quantité de vapeur égale à celle qui était introduite dans le cylindre, était produite par la chaudière.

Quand le piston sera arrivé à la fin de sa course, pour le ramener sur ses pas, il faudra faire agir la vapeur sur sa face extérieure Fe avec la même pression P ; mais si le piston reste en communication avec la chaudière par sa face intérieure Fi, en même temps que par sa face extérieure Ve, toutes deux soumises à la même pression P ; il y aura oppositions égales et par conséquent pas de chemin parcouru, par conséquent pas de travail utile réalisé. Pour produire ce travail utile, il faut donc que le piston se déplace, et pour cela que la résistance sur la face intérieure Ft diminue ; c'est-à-dire la contre-pression.

Il faut donc placer un obturateur pour intercepter l'arrivée de la vapeur et permettre en même temps à celle-ci de s'évacuer librement. Les moyens employés pour arriver à ce résultat consistent :

!<> A mettre la vapeur qui a travaillé et qui doit être évacuée, en communication avec un récipient le plus grand possible, avec un ou deux cylindres d'un diamètre plus grand ; tel est le principe des machines Woolf; où la vapeur après avoir agi utilement dans le premier cylindre c se rend dans le deuxième cylindre C d'un volume plus grand et selon le système de machine et la pression plus ou moins élevée des chaudières, se rend de ce cylindre C dans un troisième.

2® A abaisser la température de cette vapeur qui s'évacue alors dans un récipient appelé condenseur, dans lequel elle est condensée par l'arrivée d'un jet d'eau froide.

3*> De combiner les deux moyens à la fois que nous venons d'indiquer; c'est-à-dire augmentation de volume et condensation ensuite et c'est ce qui existe dans les machines marines afm

d'obtenir comme eau d'alimentation celle qui provient de la condensation de la vapeur ne contenant pas de sel et possédant une température de 45® à 50<'. Dans les canots à vapeur et dans d'autres petites machines, l'évacuation se fait directement à l'air libre. Cet emploi, comme alimentation, de l'eau monohydrique, c'est-à-dire de la même nature d'eau provenant de la condensation continue de la vapeur par son contact avec des parois réfrigérantes, est une source sensible d'économie de combustible et de durée des chaudières par leur état de propreté.

Quantité de chaleur qui doit être fournie à 1 kilogramme d'eau à 0^ pour être vaporisée.

L'unité de chaleur est appelée calorie ; c'est la quantité de chaleur qu'il faut communiquer à 1 kilogramme d'eau pour élever sa température de 0<> à 1°.

Pour vaporiser complètement un kilogramme d'eau pure à 0*>, il faut lui communiquer en chiffre rond 650 calories quelle que soit sa pression donnée par la relation G calorie = 606,5 + 0,305 t, t étant la température de la vapeur à la pression considérée.