DÉTERMINATION DB LA PUISSANCE
La puissance des machines est évaluée : 1^ en chevaux effectifs de 75 kilogrammètres ; 2^ en chevaux nominaux de 300 kilogrammètres. Pour évaluer cette puissance on se sert de courbes d'indicateur qui donnent les pressions effectives moyennes sur chacun des pistons. Soit d le diamètre du petit piston en mètres et p la pression effective moyenne en kilogrammes par centimètre carré; D et P les valeurs correspondantes du grand piston, G la course commune et N le nombre de tours par minute. Pour chaque cylindre le travail en kilogrammètres est égal au produit de l'effort par le chemin parcouru par le piston, évalué en kilogrammes par centimètre carré par le chemin parcouru par cet organe ; évalué en mètres par r.
, ., ., i:rf» X 10000 X p^ 2CN
tr en kilogrammètres = j — x ■ „^
tr en chevaux de 75.
7cd« X 10.000 X p^ 2CN tr en chevaux == 4^75 X -qT'
expression que l'on peut mettre sous la forme
it X 10.000 X d» CNp»^ 4 X 75 X 60 ou bien encore
d^CNp^ dKNp^
/ 4 X 75 X 60 \ \itx 10.000x2/
UACBINI8 MARINES. 57
et pour le grand cylindre
~ 0,28647 • En faisant la somme de ces deux travaux ( et V on obtiendra :
T en chevaux de 75 kilogrammètres =: ^, ^J^i-r (^P + D*P)
0,2oO*7 y J
La force des machines des torpilleurs du type halnx^ a été trouvée de 155 chevaux de 75 kilogrammètres à 200 tours, 312 à 250 et 530 à 300 tours. La force prévue est de 620 chevaux pour 320 tours.
Calcul de Teffort exercé sur le palier de butée lorsqu'on connaît la yitesse du navire et le travail sur les pistons. — Appelons :
T' le travail en kilogrammes sur les pistons.
K le coefficient de rendement total sur l'hélice.
F^ l'effort de la poussée exercé par l'hélice sur le liquide lequel est rigoureusement égal à TeiTort exercé sur le palier de butée.
V la vitesse du bâtiment en milles.
Le travail moteur réellement utilisé par le propulseur dans une seconde sera T x K.
Considérons le navire en route libre et animé d'un mouvement uniforme, sa vitesse à la seconde sera 0,514 V (1 mille à l'heure correspondante 0,544 par seconde) et le travail résistant du navire sera F x 0,514 V.
En vertu du principe de la transmission de travail dans le cas d'équilibre dynamique, nous pourrons poser :
d'où l'on tire : F kilogramme = k w v ^*'
L'effort exercé sur le palier de butée est donc directement proportionnel au travail sur les pistons et au coefficient de rendement, il est inversement proportionnel à la vitesse du navire. C'est ce qui explique les échauffements qui se manifestent parfois au palier de butée lors d'un fort vent de bout ou d'une grosse mer debout; car, dans ce cas V diminue notablement malgré la constance des termes T et K.
Si V devenait nul, la formule* nous fournirait
TF = ^^^ = 00
Cela semblait indiquer que le palier de butée devrait s'arracher lorsqu'un bâtiment fait des expériences de traction au point fixe;
mais il convient de remarquer que si la vitesse du navire est nulle, il n'en est pas de même de la vitesse de l'eau qui est chassée à Tarrière.
Le travail développé par la machine, en ces circonstances, est employé non à faire avancer le bâtiment mais bien à chasser Teau sur Tarrière ; c'est par suite la vitesse du liquide qui doit entrer dans notre formule.
En désignant par P le pas de sortie de l'hélice et par N le: nombre
de tours à la minute, la vitesse par seconde du courant qui se
. . p .. PxN
forme a 1 arrière sera — ^^ .
Nous aurons donc pour le cas qui nous occupe :
L'effort sur le palier de butée est donc inversement proportionnel au pas et au nombre de tours. Si P devenait infini, ou en d'autres termes, si les branches de l'hélice devenaient des pales implantées suivant l'axe de l'arbre, la formule fournirait :
p TxKxeO Q
Ce résultat se comprend facilement car, dans ce cas, tout le travail développé par la machine serait employé à chasser l'eau dans une direction perpendiculaire à l'axe de l'arbre et il n'y aurait pas de poussée sur la butée.
Si F devenait nul, c'est-à-dire si l'hélice devenait un disque implanté perpendiculairement à l'axe de l'arbre, la formule fournirait :
De prime abord ce résultat semble impossible, mais il convient de remarquer que, si r devient égal à o, on a également K = o, c'est-à-dire que le travail développé par la machine est employé entièrement pour vaincre les résistances passives.
Calcul du coefficient K. — Lors des expériences de traction au point fixe, l'effort de traction accusé par le dynanomètre, est nécessairement égal à l'effort F exercé sur le palier de butée.
Si, de la formule 2 nous tirons la valeur de K, il vient ;
FxPxN ^ - Tx60 (^>
Proposons-nous de calculer K à Taide d'un exemple numérique. Dans les expériences de traction au point ûxe, une machine à développé 2 000 chevaux, indiqué le pas de Thélice P = 5 mètres, le nombre de tours N = 40 et TefTort de traction accusé par le dynamomètre = 2 700 kilogrammes; on demande le coefficient K dé rendement sur Thélice ?
En remplaçant dans la formule 3 les quantités par leur valeur, il vient :
