DE LA PRESSION DANS LE CYLINDRE
La résistance sur le piston étant connue | on peut en déduire à quelle pression se trouve la yapétlf dans rinstantqu'elle agit comme force motrice dans le cylindre. Il suffit pour cela d'observer ce qui se passe dans le mouvement,
La vapeur étant d'abord enfermée dtins la chaudière à une pression quelconque , passe dans les tuyaux de pommunicalioi\ et de là dans le^ cylindres. En arrivant dans ceux^ci^ dont l'aire est environ lo fois celle des tuyaux, cette vapeur doit nécessairement se dilater en perdant proportionnellement. de sa force élastique» Cependant le piston est encore immobile ; ainsi la vapeur continuant d'arriver rapidement, l'équilibre de pression s^établit promptenient entre la chaudière et le cylindre. La pression est bientôt la même dans les deux vases , et le piston poussé par la. force de cette vapeur commence à se mouvoir lentement. Le mouvement se communique à la machine et a tout son train , et la masse entière prend une certaine vitesse. Cette vitesse acquise se continuant un peu après la cessation de la cause qui l'a produite , il arrive qu'à la course suivante la vapeur trouve le pistou déjà lentement entraîné dans le sens rétrograde, au moment où elle lui imprime une nouvelle quantité
DE LA Cession dans le cylindre. 197
àe mouvement^ laquelle passe encore à la masse totale où elle con-tinue de s'accumuler. Ainsi ^ recevant à chaque course une nouvelle impulsion et conservant l'ancienne, le piston accélère peu à peu sa vitesse et le train finit par acquérir toute la vélocité que la machine est capable de hii com« muniquer.
Nous avons dit qu'à l'origine du mouvementré-qnilibre de pression s'établft entre la chaudière et le cylindre; mais à mesure que la vitesse du piston s'accroît , celui-ci fuit en quelque sorte devant la vapeur sans lui donner le temps d'établir cet équilibre^ ût la pression dans le cylindre baisse nécessairement.
• Cependant l'augmentation de cette vitesse et ainsi *la diminution de pression ont une limite. Dans toute machine on observe que la vitesse , très petite d'abord , s'accroît par degrés comme on vient de le dire, mais jusqu'à un certain point qu^elle ne dépasse plus, le moteur n'étant pas capable d'une plus grande vitesse avec la masse qu^il a à mouvoir. Si la machine est bien faite et surtout si elle est régularisée par un volant, cette vitesse une fois atteinte se conserye sans altération, quoique . l'action du moteur puisse continuer de varier , ou**si l'on veut d'osciller entre certaines linlites; et le mouvement devient tout-à-fait uniforme.
Dans les machines que nous considérons , c'est la masse mênve du traiir qui fait l'ofBce de volant. Cette masse reçoit et enmagasine en quelque aorte
198 CHAPITRE CIIfQUIÈME.
les quantités de mouvement imprimées par le mojteur dans ses momens de plus grande action ^ pour les restituer ensuite quand ce moteur- est dans un moment demoindre force. C'est dé ladifficultéd'ac-^ croître la vitesse de cette masse et de la difficulté de la diminuer, que résulte l'uniformité du mouvement du tout.
A l'égard de certaines parties de la machine , qui, comme le piston par exemple , doivent nécessairement varier de vitesse pendant la durée de leurs oscillations 9 cette uniformité dont il est question ici doit s'entendre d'une exacte périodicité , qui fait qu'en chaque point d'une oscillation la vitesse est précisément la même qu'elle était au même point de l'oscillation précédente; d'où il résulte que , si l'on prenait la durée d'une de ces oscillations pour^ l'unité de temps , le mouvement serait strictement uniforme.
Dès que le mouvement est parvenu à l'uniformité, ce qui arrive toujours après un temps très court , et ce qui est l'état normal de la machine pendant sa marche, le moteur, qui dans l'origine du mouvement avait dû exercer un effort nëces^ saîrement plus grand que, la résistance, n'a. plus besoin que de faire u'ne dépense de force précisément capable de tenir cette résistance en équilibre. Car si le moteur appliquait une force plus petite ou plus grande ,- le mouvement serait accéléré ou retardé, tandis que par le fait il est uniforme.
DE LA FORGE DE YÂPORISiLTIOK. IQQ
Dès ce moment donc la pression de la vapeur dans le cjlindre, qui est l'effort appliqué par le mo^ teur^ doit être égale à la pression de la r&istance contre le piston qui'est l'effort exercé par la résistance , ce que nous avons déjà prouvé ailleurs d'une manière moins développée.
Ainsi nous connaissons la pression à laquelle la Tapeur se dépense par le cylindre ; et comme nous connaissons aussi le volume de ce cylindre, nous en pouvons conclure la dépense absolue de pouvoir*; faite à chaque coup de piston. C'est cette dé* pense qui ^ comparée à la masse totale de vapeur dont peut disposer la machine , nous donnera sans difficulté la vitesse du mouvement.
• ARTICLE IV
DE LA FORCE DE VAPORISATION DES MACHINES
§ I . Exp4riences sur la force de vaporisation des
machines.
Il reste k déterminer l'élément principal de la question : c'est la force de vaporisation des machines^ ou la quantité d'eau qu'elles peuvent transformer en vapeur sous une pression déterminée en lin temps donné.
Dans ce but nous entreprîmes une suite d'expériences sur la quantité d'eau vaporisée par les ma-
^OO CHAPITHË aNQUlÈME.
chines durailw'ay deLiverpool à Manchester^ pen-^ dant le trajet entre ces deux villes.
Tous les convois dapproyisîonnemeat de ce railway ayant exactement le^ mêmes dimensions, et le pesage de l'un deux , pris successivement k vide et chargé , ayant prouvé que chaque pouce de hauteur d'eau dans le réservoir correspondait exactement à un poids de 2o6%5x voici comment on procédait. * *
On reconnaissait d'abord, au moyen du niveau d'eau à tube de verre, jusqu'à quelle hauteur la chaudière se trouvait remplie d'eau à l'instant du «départ; puis on prenait la hauteur exacte de ceUe que contenait alors le convoi. Arrivé à la fin du voyage, ou à la station intermédiaire si Ton s'arrêtait pour rep^endre de Teau , pn remplissait d'abord la chaudière jusqu'à la même hauteur où elle était avant le départ, et l'on mesurait ce qu'il restait d'eau dans le convoi. La différence entre les deux hauteurs dans le convoi donnait la consommation d'eau qui s'était faite pen^ dant le trajet.
£n rapportant ces expériences , afin qu'on ait sous les yeux à la fois tous les élémens qui peuvent intéresser dans la question , nous donnerons la chargé de. la machine , le temps du trajet qui fait connaître la vitesse, l'intervalle parcouru étant de 29 i milles ou 47 J^ kilomètres, l'état de la balance de la soupape d'où résulte la pression , et enfin l'état de température de Feau dans le convoi au mor
De la fobge de VAPORISATIOPT. ^01
ment du départ. Oo expliquera plus loia la colonne qui contient lé soulèvement total de la soupape, qui laisserait échapper toute la vapeur formée dans la chaudière.
Expériences sur la forcé
NUMERO
de
l'expérience.
lA.. • . .
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Jvl. . . •
DATE
22 juillet.
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convoi compris.
tonnes.
