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V. DWELSHAUVERS-DERY. 



LES MACHINES A VAPEUR ET LEURS PROGRES 



432.2—288 . , , 



Il ne représente que .^, . — ^un tiers de la 



■432.2 



chaleur dépensée. 



Supposons que l'on puisse faire abstraction du 



temps nécessaire pour obtenir ce résultat , alors 



nous pourrons calculer combien de calories il faut 



dépenser par heure dans une machine parfaite 



pour obtenir un cheval de force. Celui-ci représente 



270,000 kilogrammètres par heure ; on dépensera 



donc par heure 



270.000 

 70,073' 



. X 4fl4.1 = 1903".9. 



Généralement on estime la consommation de nos 

 machines en kgs de vapeur, bien que cette unité 

 soit mal définie. Nous proposons d'appeler kilo- 

 (jramme de vapeur une valeur de 655°, 062 qui est 

 la chaleur totale du Idlogramme de vapeur à 6 atmos- 

 phères de tension. Alors l'équivalent de 19l)3'',9 

 sera 



1903,9 „„„ . 

 — = 2"',90(!. 



6o5,06i 



Conclusion : une machine parfaite, à condensa- 

 tion, avec vapeur à 6 atmosphères et eau de con- 

 densation à 15°, consommerait l'équivalent de 

 2 '' 906 de vapeur par cheval-heure. 



III 



Nos meilleures machines aujourd'hui consom- 

 ment au moins le double. Il y a donc de la marge, 

 mais peut-on s'attendre à diminuer encore beau- 

 coup la consommation réelle et par quels moyens? 

 Nous ne croyons pas qu'on la diminuera encore 

 sensiblement, et le but des améliorations devrait 

 se réduire à assurer à toutes les machines le résul- 

 tat acquis seulement fi titre exceptionnel pour 

 quelques-unes d'entre elles. 



C'est que certaines conditions du cycle parfait 

 sont incompatibles avec ce que l'industrie exige 

 des machines; telle est l'égalité de la résistance du 

 piston et de la tension de la vapeur qui donnerait 

 lieu à un mouvement uniforme et très lent du pis- 

 ton; or, ce que la pratique demande, c'est un mou- 

 vement uniforme de rotation de l'arbre. D'autres 

 sont physiquement irréalisables, par exemple, 

 l'imperméabilité absolue des parois du cylindre. 

 Sous ce double rapport, les roues hydrauliques 

 sont beaucoup plus favorisées, comme nous l'avons 

 déjà dit. Un chiffre suffit pour démontrer l'impos- 

 sibilité pratique d'une détente poussée aussi loin 

 que le veut la perfection du cycle. Le volume que 

 le piston devrait engendrer par cheval-heure serait 

 de 230 mètres cubes! soit par seconde, 0"'°,639! Une 

 machine de 100 chevaux avec 3 mètres de vitesse 



par seconde au piston aurait plus de 4 mètres de 

 diamètre ! et l'admission cesserait au cent et quatre- 

 vingt-treizième de la course! En outre, on ne saurait 

 faire passer la chaleur de la vapeur à l'eau du con- 

 denseur sans échauffer celle-ci; on doit donc se 

 résoudre à une perte sur la chute de température, 

 comme dans le cas du déversement prématuré des 

 roues par-dessus. Dans le moteur idéal, c'est tou- 

 jours le même kg. d'eau qui subit les opéra- 

 tions thermiques dans les cycles successifs. Mais 

 nos cylindres se prêtent mal aux rôles combinés 

 de foyer, de condenseur et de transmetteur d'éner- 

 gie. Le fluide doit être renouvelé à chaque coup de 

 piston, il vient de la chaudière, passe par le 

 cylindre, puis se rend au condenseur, et l'on ne 

 voit guère le moyen de faire autrement. Sans doute, 

 on a fait des types de machines à air chaud où 

 c'était toujours le même fluide qui était en jeu, 

 mais oii sont ces machines d'antan? De la nécessité 

 de renouveler ainsi le fluide à chaque pulsation, il 

 résulte que nous devons reprendre l'eau du con- 

 denseur à 30'' ou 35" et l'échauffer d'abord à la 

 température T de la chaudière avant de lui fournir 

 utilement de la chaleur ; et ce n'est pas par compres- 

 sion, c'est en dépensant des calories. Nous donnons 

 ainsi 124 calories outre les 494 utilisées, sans y 

 gagner autre chose que le travail de la compression, 

 environ 34 calories. Enfin, la contre-pression est 

 toujour.s beaucoup plus élevée que celle qui corres- 

 pond à la température T' et qui est ici de 172'', 7 

 par mètre carré. Il est bien difficile d'obtenir une 

 contre-pression qui dans le cylindre, descende en 

 dessous de 1.500 kgs. par mètre carré. 



Les phénomènes des parois sont inéluctables; 

 de la chaleur est prise par le métal à la vapeur 

 pendant l'admission et restituée en partie pendant 

 la détente, utilement mais toujours avec une perte. 

 et, en partie, c'est-à-dire pour le reste, pendant 

 l'émission en pure perte. 



Qu'on n'imagine pas que ces pertes nombreuses 

 et inévitables puissent être considérablement 

 réduites chacune individuellement. 



La perle sur le chauffage de l'eau dépasse 7 % 

 de la chaleur idéalement disponible; celle qui pro- 

 vient d'une détente incomplète 23 "/„; celle qui 

 provient de l'excès de contrepression 6 "/„ ; sur la 

 chaleur fournie pendant l'expansion o °/u au moins ; 

 sur le rayonnement extérieur, la dépression entre 

 la chaudière et le cylindre, etc., encore 7 "/o. et 

 l'on arrive aisément à 30 "/„ de perte totale dans 

 les meilleures conditions. 



Si l'on met à part le rayonnement extérieur, l'en- 

 semble de toutes ces pertes constitue l'excès de 

 chaleur qui passe au condenseur; un des plus 

 grands mérites de la théorie de Hirn et de sa mé- 

 thode d'expérimentation est d'avoir cherché dans 



