DES ANNALES DE CHIMIE ET DE PHYSIQUE

DU MOIS D'AVRIL l8ai W.

MM. Arago et Fresnel , chargés par M. le directeur général des ponts et chaussées des expériences relatives au perfectionnement de l'éclairage des phares, se sont particulièrement occupés des becs à plusieurs mèches, dont M. de Rumford b) avait annoncé depuis longtemps les avantages, mais qui présentaient encore de graves inconvénients par la difficulté de modérer la flamme.

MM. Arago et Fresnel sont parvenus à lever complètement cette difficulté, en appliquant à ces becs l'idée heureuse au moyen de laquelle

*' Cette Note, primitivement inerte dans les Annale» de ekimie et de />Ay«V/uc , pui* dan* le Bulletin de la Société d'encouragement (cahier de juin i8ai ), a été reproduite en iHaa par A. Fresnel, comme appendice a son Mémoire sur les phares. La dernière édition, comparée aux deux premières, présente plusieurs variantes, parmi lesquelles nous nous bornons à signaler celles qui nous oui paru de quelque intérêt.

* Et, avant lui, Guyton de Morvean. — Voir le Mémoire publié par ce savant, en 1797. dan» les Annales de ekimie ( 1 " série, t. XXIV, p. 3i 1 ), "Sur les moyens de fournir presque «sans frais le feu et l'eau pour les expériences chimiques. 1

X* MH (R). Carcel a porté a un si haut degré de perfection les lampes ordinaires à double courant d'air, et qui consiste à abreuver la mèche d'une quantité d'huile plus grande que celle quelle peut consumer. De cette manière, l'huile, sans cesse renouvelée, ne peut plus entrer en ébullition dans le bec, et la flamme s'éloigne de ses bords, continuellement recouverts par l'huile surabondante qui s'écoule. Dans les lampes que MM. Arago et Fresnel ont fait construire pour leurs expériences, ce n'est pas un mouvement d'horlogerie qui amène l'huile, comme dans celles de Carccl : le réservoir, plus élevé que le bec, reçoit l'air par un tuyau glissant dans une boîte à cuir, qu'on peut hausser ou baisser à volonté , et qui sert ainsi à régler le niveau d'écoulement ; l'huile surabondante tombe dans un récipient placé sous le bec, puis est reversée dans le réservoir lorsqu'on éteint la lampe.

Cet appareil, convenable pour les expériences auxquelles il était destiné serait sans doute très-incommode dans les usages domestiques, et en général dans l'éclairage des salles, à cause du grand volume qu'il oblige de donner au réservoir et au récipient. H vaudrait beaucoup mieux alors adapter à la lampe l'ingénieux mécanisme de Carcel.

Il ne suffisait pas, pour maîtriser la combustion, d'amener l'huile eu quantité surabondante; car il aurait fallu , dans certains cas, rendre son écoulement si rapide, que les plus grands réservoirs auraient été vides en peu de temps : il était nécessaire encore de donner à la cheminée une hauteur convenable. On conçoit en effet que plus la cheminée est haute, plus le courant d'air devient rapide et rafraîchit les bords du bec. Quand la cheminée est trop basse, le bec s'échauffe, la flamme s'allonge et rougit; quand elle est trop haute, la flamme est blanche, mais ne peut acquérir le développement nécessaire, et éprouve une agitation continuelle, occasionnée par la trop grande

* ViRuiTE de la première édition :

Et qui peut iHre adopté sans inconvénient dan» l'éclairage de» phares.

MÉMOIRE SUR UN NOUVEAU SYSTÈME DE l'H ARES. 129

vitesse du courant d'air. L'expérience peut seule déterminer la hauteur N" VIII (B). de cheminée la plus avantageuse. Comme elle doit varier avec l'état de l'air, et surtout avec ia température de l'atmosphère, on a adapté à la cheminée une rallonge de tôle, composée de deux pièces qui s'emboîtent l'une dans l'autre, dont l'une est lixe et l'autre peut s'élever ou s'abaisser à l'aide d'une crémaillère. D«î cette manière on l'ait varier à volonté la hauteur de la cheminée lorsque la lampe est allumée. On la tient basse dans les premiers instants pour faciliter le développement des flammes, et l'on élève ensuite la partie mobile de la rallonge pour modérer la combustion ^ " .

Chacune des mèches concentriques s'élève ou s'abaisse séparément, à l'aide d'une crémaillère dont la tige, qui porte l'anneau, passe dans l'intérieur même du bec. L'anneau sur lequel la mèche est fixée s'assemble à baïonnette sur celui-ci, en sorte qu'on peut l'enlever et

' L'expérience a fnil reconnaître de»

inconvénients dans ces rallonges mobiles, oui . soutenues seulement d'un côk{ par la crémaillère, sont sujettes a s'incliner un peu. et frottent alors contre la partie fixe du tuyau. 11 est bien préférable de Ini donner une hauteur excédante, et de diminuer lu vitesse du courant d'air au degré convenable par le moyen d'un obturateur semblable à une clef de poêle, niais dont la largeur n'excède pas le tiers du diamètre du tuyau. C'est une feuille de tôle ou de platine , placée vers le bas de la rallonge et attachée sur un axe qu'on fait tourner de la quantité qu'où veut, a l'aide d'une pe-

tite vis suis fin portant un manche de bois, et engrenant avec un quart de roue dentée lixe à l'extrémité de l'axe de l'obturateur. Far ce moyen on fait hausser ou baisser les flammes n volonté avec la plus graude facilité.

Il est bon que la rallonge soit composée de «leux tuyaux qui emboîtent l'un dons l'autre, afin qu'on puisse au besoin en augmenter ou diminuer I» longueur. Mais cette opération ne se fait plus quand le bec est allumé et la rallonge posée sur la cheminée; c'est à l'aide «lu seul obturateur qu'on doit régler alors la vitesse du courant d'air. [ jVole ajoutée par l'auteur à ta première rédaction.]

• Ici se trouve, dans la première édition, lu (ttrugraphe intercalaire suivant :

La robe qui porte la cheminée peut aussi s'élever où s'abaisser, comme dans les lampes de Cartel , afin de placer le coude de la chemiuée à la hauteur la plu» favorable à la combustion; car la position du coude exerce, comme ou sait, une influence très-notable sur [le développement et ) la blancheur de la flamme.

ut. 17

N* Vlil (H). le replacer à volonté. De cette manière on a supprimé les petits tuyaux qu'on adapte ordinairement aux becs pour contenir la tige qui porte l'anneau. Dans les becs à mèches concentriques, où la température est toujours très-élevée, ces petits tuyaux remplis d'huile avaient l'inconvénient de laisser dégager une trop grande quantité de gaz, et de diminuer en outre le passage de l'air au même endroit : deux causes qui produisaient en ce point un jet de (lamine plus élevé que sur le reste du bec.

Eiilin la chose la plus importante peut-être dans la construction du bec, et (jui ne pouvait être déterminée que par 1 expérience, c'était de régler l'intervalle entre les mèches concentriques de façon à produire le plus bel effet possible. Si on les tient trop éloignées les unes des autres, les flammes ne s'échauffent pas assez mutuellement et sont rouges; si on les rapproche trop, l'air n'arrive plus en quantité suffisante pour la combustion, d'où résulte un grand allongement des flammes; elles rougissent aussi dans la partie supérieure et donnent de la fumée. On remédierait à cet inconvénient en exhaussant sullisamment la cheminée; mais le courant d'air deviendrait si rapide, qu'une partie notable de la vapeur d'huile serait entraînée sans avoir servi à la combustion.

MM. Arago et Fresnel n'ont pas eu besoin de tâtonnements nombreux pour arriver à la solution du problème. Dès leurs premiers essais . ils ont été assez heureux pour rencontrer l'espacement convenable des mèches W, Le premier bec qu'ils ont fait construire, portant seulement deux mèches concentriques, a très-bien réussi. M. Kater, membre de la Société Royale de Londres, qui a assisté (en octobre 181 g) à cette première expérience, a pu juger de l'éclat et de la blancheur de sa lumière. 11 produit l'effet de cinq lampes de Carcel, et ne fait guère que

*> Une expérience continue de près d'un demi-siècle , avons-nous déjà «lit. n'n fait reconnaître In nécessite' d'aucune modification notable dans les calibres primitivement adoptés par Arago et Fresnel pour les mèches concentriques.

la dépense de quatre et demie^. Ce résultat s'accordait assez avec ce N° VIII (B). que M. de Rumford avait annoncé sur les avantages économiques des becs à mèches multiples, sans confirmer entièrement cependant les grandes différences qu'il faisait espérer. Mais les becs à trois mèches et à quatre mèches concentriques, que MM. Arago et Fresnel ont fait construire depuis, et qui donnent autant de lumière que dix et vingt lampes de Carcel, n'ont pas présenté d'économie constante et bien notable dans la dépense d'huile. En prenant des moyennes entre un grand nombre d'expériences, on a trouvé que la quantité d'huile consommée était à peu près proportionnelle à la quantité de lumière produite (4).

M. Arago a proposé d'applnjuer le bec qui porte seulement deux mèches concentriques à l'éclairage des phares où l'on emploie de grands réflecteurs paraboliques, pour en augmenter l'effet sans multiplier le nombre de ces réflecteurs. En le plaçant au foyer d'un miroir parabolique de 3i pouces d'ouverture, il a trouvé que l'intensité de la lumière dans l'axe était une fois et demie aussi grande que celle que donnait le même réflecteur armé d'un pelit bec, et que l'effet . total (c'est-a-dire la somme des rayons divergents réfléchis horizontalement) était augmenté dans le rapport de 2,7 à 1. Ainsi l'on voit que, dans les appareils d'éclairage composés de réflecteurs semblables, on pourrait presque tripler leur effet actuel par la simple substitution de becs doubles à la place de ceux dont ils sont garnis, si l'importance du phare faisait passer par-dessus la considération d'une augmentation de dépense d'huile plus grande que l'accroissement de lumière.

Quant aux becs a trois mèches, et surtout à quatre mèches concentriques, ils consomment une trop grande quantité d'huile pour être

double do celle-ci dons les becs n quatre mèches. La surabondance pourrait être moins grande, à la rigueur; mais il y a beaucoup d'avantage a la porter a ce degré-là. On conçoit qu'on ne peut le faire commodément qu'à l'aide de pom|>es mues par un mécanisme d'horlogerie.

'> Cette expérience n'ayant été faite qu'une fois , on ne peut pas répondre que le résultat obtenu puisse être considéré comme mie mesure moyenne. [Xote ajoutée par l'auteur à ta première rédaction.]

(,) Il est nécessaire que l'huile surabondante qui s'écoule soit égale à celle qui se consume, pour les becs à trois mèches, et

V VIII (B). adaptés aux miroirs paraboliques. Leur application à l'éclairage des phares ne devient avantageuse que si on les place au centre du système lenticulaire proposé par M. Fresnel, et dont M. le directeur général des ponts et chaussées a ordonné l'exécution. Dans ce cas. il s'agit de réunir en un foyer commun, et sous un petit volume, toutes les lumières destinées à l'éclairage du phare; et c'est uniquement pour atteindre ce but que ces becs a trois et a quatre mèches ont été exécutés. Ils satisfont très-bien aux conditions du problème, par la blancheur et l'intensité de la lumière qu'ils donnent, et ils simplifient en môme temps le service du phare. Ils ont même l'avantage, comme l'expérience Ta démontré, de ne pas éprouver une diminution aussi sensible de lumière que les becs ordinaires par la carbonisation des mèches.