MOTEURS FONCTIONNANT PAR L'ACIDE CARBONIQUE LIQUÉFIÉ

Nous citerons encore l'un des .essais les plus originaux qui aient été faits dans cette direction ayant pour but l'emploi d'une substance plus volatile que l'eau, et capable de fournir des pressions considérables avec économie dans le combustible

dépensé.

Plusieurs personnes ont, en effet, eu l'idée d'employer l'acide carbonique liquéfié d'abord et traité ensuite comme un liquide ordinaire, que l'on soumet ensuite à une certaine température pour en obtenir de la vapeur, laquelle travaille dans un récepteur, puis se trouve ramenée à l'état liquide et renvoyée de nouveau au vaporisateur.

Le premier inventeur qui nous parait avoir marché dans cette voie est M. Bru^nel, dont l'appareil se trouve décrit dans l'ouvrage l'Indusiriel, 1837; on y voit que le principe de cet appareil consiste à chauffer de l'acide carbonique, préalablement liquéfié, et dont les produits volatils viennent agir sur un pis^n par l'intermédiaire d'une couche d'huile.

. liais une autre machine, basée véritablement sur le principe que nous énoncions ci-dessus, se trouve décrite dans un brevet pris par MM. Ghilliano et Cristiu, en 1855. Par un second brevet, en date de 1856, ces messieurs ont fait connaître un appareil

(1) Ls machiDO à Tapeurs combinées est décrite dans le V* toI. de la Publication industriMe, On lira également aTec beaucoup d'intérêt la belle Notice faite sur ce si^et par M. le contre-amiral Paris, dans son Traiti de VhUiee propulsive,

perfectionné, dans lequel le cylindre moteur sert en même temps de vaporisateur et se trouve, à cet effet, plongé dans une chaudière et chauffé au bain-marie.

Dans ce dernier appareil, l'acide carbonique étant produit par une réaction chimique et liquéfié par un procédé analogue à celui de l'appareil Thilorier, le vase qui le renferme, ainsi liquéfié^ et consistant en un canon de fer forgé très-résistant, est mis en rapport avec le cylindre moteur plongé, comme nous le disions tout à l'heure, dans une chaudière remplie d'un liquide, tel que l'eau, et placée au-dessus d'un fourneau, de façon à chauffer ce cylindre au baitHnarie.

Une certaine quantité d'acide liquide étant introduite dans le cylindre, il se dégage> sous l'influence du bain, du gaz qui agit sur son. piston et transmet de la force à un arbre de couche, suivant la disposition ordinaire d'une machine à vapeur. Ensuite, par des organes de distribution fonctionnant par le mode habituel, le gaz^ qui a travaillé d'un côté du piston est dirigé sur un condenseur formé d'un serpentin en fer plongeant dans une cuve d'eau froide; là, Tacide liquide est reconstitué et renvoyé, par une pompe foulante, dans le cylindre moteur, où il agit de nouveau, et sur la face opposée du piston, qui fonctionne à double effet.

Résumant cette action, on voit que c'est la même quantité initiale d'acide liquide qui travaille dans le cylindre, où elle est vaporisée et passe ensuite au condenseur qui la ramène à l'état liquide, d'où elle retourne au cylindre, etc. Néanmoins, comme il se fait toujours une certaine déperdition d'acide, on en fournit de temps en temps une quantité additionnelle.

D'après lès ailleurs dé cette machine, l'acide carbonique liquéfié et chauffé ensuite par un bain à 100* émet, de cette façon, du gaz qui fonctionne à l'énorme pression de 453 atmosphères; la contre-pression dans le condenseur n'est pas moindre de 50 atmosphères.

Si un tel système devenait d'un usage pratique, on voit quelle réduction de volume subirait un moteur, sous la pression effective de plus de iOO atmosphères!

MOTAUa ▲ VAPEUR DÉSATURÉE, DITE PNEUMÂTO-GÀLORIFIQUX

PM m. testud de bbavebgaed, ingénieur.

H. Testud de fieauregard étudie^ depuis bien des années, un mode particulier d'emploi delà vapeur d'eau, dont le% effets, très-remarquables, diffèrent assez sensiblement de ceux que manifeste ce fluide dans les conditions ordinaires pour que nous en fassions une mention spéciale.

On sait, et nous en avons montré les éléments, que la vapeur produite dans les conditions ordinaires, c'est-à-dire dans un générateur renfermant une masse d'eau maintenue à l'état liquide, acquiert à la fois de la pression et du poids, au fur et à mesure que la température du liquide s'élève. La vapeur ainsi formée s'appelle vapewr saturée, attendu que le milieu qu'elle occupe, en contact avec le liquide gênératiiir, se charge continuellement de la nouvelle vapeur fournie, laquelle atteint,

MOTEUR A VAPEUR DÉSATURÉE. 489

pour chaque nouyelle température et tant qu'il reste de Teau liquide, son maximum de force élastique ou de saturation (t. I*', p. 6).

Si, ail lieu de procéder ainsi, on produit de la vapeur isolément de la masse liquide, et que Ton continue d'en élever la température sans qu'il s'y ajoute de nouvelles quantités d'eau vaporisées, cette vapeur se comporte comme un gaz permanent; dont la pression s'élève en raison inverse de la tendance à l'accroissement de volume, conformément à la loi du coefficient de dilatation.

Nous avons déjà fait connaître les essais du même genre dus à M. Boutigny d'Évreux, et nous citions en même temps les premières expériences de M. Testud de Beauregard (t. I*', p. 230). C'est par le principe même de la formation instantanée de la vapeur que H. Boutigny avait adopté la désignation de sphèrovdale ; mais ce n'est véritablement pas en ce point que les découvertes de M. Testud de Beauregard présentent de l'intérêt.

Suivant les procédés imaginés par ce savant ingénieur, la vapeur se forme aussi instantanément en injectant de l'eau dans un vase plongeant par son fond dans un bain d'élain, et si l'on modifie la quantité d'eau injectée d'une façon successive et régulière dans un temps donné, on obtient de la vapeur dont la tension et la température sont variables dans de très-grandes limites, mais sans qu'il existe entre elles une relation absolue. On ne petit mieux définir cette propriété qu'en imaginant un certain volume de gaz sous une pression initiale plus ou moins grande et soumis à un chauffage plus ou moins énergique. Il est évident qu'en procédant ainsi, au lieu d'être limité par exemple à la pression de 10 atmosphères, que l'on ne peut pas dépasser avec un certain volume d'air^ pris à 1 atmosphère et soumis au foyer le plus énergique, si l'on comprimait d'avance cet air on en obtiendrait par le chauffage une pression d'autant plus considérable. Seulement, avec l'air qui absorbe de la force pour le comprimer il n'en résulterait aucun avantage immédiat, tatidis qu'avec l'eau qui change d'état, une petite pompe d'injection n'^sorbe qu'une bien faible partie de l'excès de travail résultant de l'accroissement de pression dans le générateur.

La vapeur iiinsi produite est d'abord utilisée par H. Testud de Beauregard comme puissance motrice en la faisant agir sur une machine dont les conditions de fonctionnement mériteraient un examen détaillé que nous ne pouvons entreprendre ici (1). Ensuite cette vapeur, dont la température peut atteindre 1000 degrés^ même à la pression ambiante, est capable d'effets chimiques et mécaniquejs très-curieux et très^lifférents de ceux de la vapeur saturée. Nous dirons seulement quelques mots d'une souffierle basée sur son emploi et imaginée par H. Testud.

En se repoHant aux notions préliminaires concernant la loi suivie par l'écoulement des gaz (t. I^, p. 89), on voit que la vitesse d'écoulement s'accroît avec la ten- 8ion> mais décroît avec la densité. Or^ la vapeur dite désaturée pouvant acquérir une très-haute pression sans que sa densité augmente, il s'ensuit que son écoule-

(1) Les procédés et apptreilt de M. Testud de Beauregard lODt complètement décrits dtns le il* vol. du tecuoil le Gémiê wdmtriêl, mois de septembre 186S.

ment à Taîr libre peut atteindre, à tensioa égale, des vitesses infiniment plus considérables que la vapeur ordinaire. D*après restimation de l'auteur, la vitesse d'écoulement dans l'aîr de la vapeur désaturée peut acquérir, au-dessus de 700 degrés, plus de 1800 mètres par 1'', en la formant sous une pression suflisante, ce qui n'est pas possible avec la vapeur saturée dont la densité augmente très-rapidejnent.

Par conséquent la soufflerie dont il s'agit, et qui est applicable dans les mêmes circonstances qu'une machine soufflante ordinaire, consiste simplement, en principe, dans une buse conique qui se présente à l'ouverture d'un pavillon formant l'origine du conduit par où Tair doit être introduit, et qui souffle dans ce pavillon de la vapeur forméç dans les conditions précitées. La vapeur s'échappant avec une grande vitesse agit sur l'air par entraînement, comme nous en avons montré des exemples, soit dans les locomotives, soit dans l'appareil Giffard, h l'égard de l'eau.

Hais, pour le cas actuel, cette vapeur est arrivée au point, par sa température élevée, où les gaz constitutifs de l'eau, Thydrogène et l'oxygène, n'ont plus qu'une très-faible affinité et sont tout disposés à se séparer pour se combiner avec les matières avec lesquelles ils sont en contact ; il en résulte qu'à l'effet mécanique s'ajoutent les actions chimiques de cette vapeur sur le foyer dans lequel elle est insufflée avec de Tair, ce qui donne à ce foyer une activité vraiment remarquable.

Tels sont, dans leur ensemble très-succinct, les résultats des savantes recherches de M. Testud de Beauregard qui a bien voulu nous les communiquer et nous admettre h assister dans ses ateliers h ses plus intéressantes expériences. Il y a réellement là quelque chose qui doit modifier un jour certains procédés industriels, et qui ne demande qu'un peu de temps encore pour se vulgariser.

fin DD CHAPITRE TROlSliMB ET DE LA SEPTIEME SECTION, '