MOTEURS A ACIDE CARBONIQUE

la consommation spéciflqiic d'une machine, ainsi construite, à la moitié de celle d*un moteur à vapeur ordinaire, h détente et condensation.

Un tel moteur offre les plus grands avantages pour la marine, moins encore sous le rapport de l'économie d'argent que sous celui de la décharge de combustible à embarquer. Mais aussi il présente, pour cette application mème^ certains inconvénients graves, comme rinflamniation et Tcxplosion si faciles des vapeurs d*étber répandues hors des appareils, nonobstant les préaiutions les plus minutieuses. Appréciant néanmoins l'excellence du principe, un oflicier distingué, M. Lafond, lieutenant de vaisseau, a essayé l'emploi du chloroforme, aussi très-volatil, mais non inflammable comme Tétlier.

En résumé, des machines fonctionnant avec l'un ou l'autre liquide auxiliaire ont fourni des résultats immédiats très-satisfaisants. Cependant nous ne voyons pas encore que les applications en soient nombreuses, ce qui doit tenir jusqu'à présent à la difficulté de construire et maintenir en bon état de fonctionnement les récipients du liquide auxiliaire.

C'est, du reste, un sujet que nous ne nous sommes pas proposé de traiter spécialement, mais que nous désirions mentionner et lui faire une place dans la liste des inventions les plus méritantes (i).

MOTEURS rOIfCTIONNÀNT PAR L'àCIDE CàRRONIQUE 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 eflet, eu l'idée d'employer l'acide carbonique liquéflé d'abord et traité ensuite comme un liquide ordinaire, que l'on soumet ensuite h une certaine température pour en obtenir de la vapeur, laquelle travaille dans un récepteur, puis se trouve ramenée à Tétat liquide et renvoyée de nouveau au vaporisateur.

Le premier inventeur qui nous parait avoir marché dans cette voie est M. Brunel, dont l'appareil se trouve décrit dans l'ouvrage V Industriel, 1827; 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 piston par l'intermédiaire d'une couche d'huile.

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

(i) La machine à Tapeurs combinées est décrite dans le V* vol. de la Publication industriel^. Ou lira égidéiiient avec beaucoup d*intér6t la belle Notice faite sur ce sujet par M. le contre-amiral Paris, dans son Traité de VMicê 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, Tacide carbonique étant produit par une réaction chimique et liquéfié par un procédé analogue à celui de Tappareil 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 bain-marie.

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 h 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, l'acide 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 èylindre, etc. Néanmoins, comme il se fait toujours une certaine déperdition d'acide, on en fournit de temps en temps une quantité additionnelle.

D'après les auteurs de celte machine, Tacide carbonique liquéfié et chauffé ensuite par un bain h iOO'' émet, de celte façon, du gaz qui fonctionne à l'énorme pression de 153 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!

MOTEUR A VAPEUR DÉSATURÉE, DITE PNEUMATO-CALORFFIQUE Par M. TKSTUn 1>K BKAUREGARD, ingénieur.

M. Teslud de Beauregard étudie, depuis bien des années, un mode particulier d'emploi de la vapeur d'eau, dont les 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'eaumaintenue à l'état liquide, acquiert à la fois de la pression et du poids, au fur et h^ mesure que la température du liquide s'élève. La viipcur ainsi formée s'appelle va— peur saturée, attenthi que le milieu qu'elle occupe, en contact avec le liqu'ule générateur, se charge continuellement de la nouv(Mle vapeur fournie, laquelle atteint.

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pour chaque nouvelle température et tant qu'il {reste de l'eau liquide, son maximum de force élastique ou de saturation (t. I^, p; 6).

Siy au 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, celle 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 dTÈvreux, et nous citions en môme temps les premières expériences de M. Testud de Beauregard (t. I*^, p. 230). C'est par le principe môme de la formation instantanée de la vapeur que M. Boutigny avait adopté la désignation i]e sphéroïdale ; mais ce n'est véritablement pas en ce point que les découvertes de M. Tcslud de Beauregard présentent de Tintérôt.

Suivant les procédés imaginés par ce savant ingénieur, la vapeur se forme aussi instantanément en injectant de Teau dans un vase plongeant par son fond dans un bain d'étarn, et si l'on modifie la quantité d*eau injectée d*unc 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 peut mieux définir cette propriété qu'en imaginant un certain volume de gaz sous une pression initiale plus ou moins grande et soumis à un cbaufTage 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 pias dépasser avec un certain volume d'air, pris h 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, tandis qu'avec l'eau qui change d'état, une petite pompe d'injection n'absorbe qu'une bien faible partie de l'excès de travail résultant de l'accroissement de pression dans le générateur.

La vapeur ainsi produite est d'abord utilisée par M. 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 iOOO degrés, même à la pression ambiante, est capable d'effets chimiques et mécaniques très-curieux et très-différents de ceux de la vapeur saturée. Nous dirons seulement quelques mots d'une soufflerie l)asée sur son emploi et imaginée par M. Testud.

En se reportant aux notions préliminaires concernant la loi suivie par l'écoulement des gaz (t. I**, p. 59), on voit que la vitesse d'écoulement s'accroît avec la tension, 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 appareils de M. Testud de Beauregard sont complètement décrits dans le 24« voL du recueil Ib Génie industriel y mois de septembre 1862.

ment à Tair libre peut atteindre, à tension égale, des vitesses infiniment plus considérables que la vapeur ordinaire. D*après Testimation de Fauteur, la vitesse d'écoulement dans Tair de la vapeur désaUirée peut acquérir, au-dessus de 700 degrés, plus de 1800 mèlres par 1", en la formant sous une pression suffisante, ce qui n'est pas possible avec la vapeur saturée dont la densité augmente très-rapidement.

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 h l'ouverture d'un pavillon formant l'origine du conduit par où l'air doit être introduit, et qui souffle dans ce pavillon de la vapeur formée dans les conditions précitées. La vapeur s'écbappant 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 GiKird, h l'égard de l'eau.

Mais, pour le cas actuel, cette vapeur est arrivée au point, par sa température élevée, où les gaz constitutirs 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 eHe est insufflée avec de l'air, ce qui donne à ce foyer une activité vraiment remarquable.

Tels sont, dans leur ensemble très-succinct, les résultats des savantes recherches de H. Testud de Bcauregard qui a bien voulu nous les communiquer et nous admettre h assister dans ses ateliers à 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.

riN DU CHAPITRE TROISIEME ET DE LA SEPTIEME SECTION.