434 V. DWELSHAUVERS-DERY - LA MARCHE ÉCONOMIQUE DES MACHINES A VAPEUR 



II 



Le Lut principal des expériences était de con- 

 stater les effets d'un abaissement ou d'une xhausse- 

 mentde la température des parois métalliques du 

 cylindre, ainsi que ceux d'un plus ou moins grand 

 abaissement de la température de la vapeur dans 

 le cylindre à l'entrée et à la sortie. Les expériences 

 ont montré que les résultats économiques étaient 

 surtout influencés par la température des parois. 

 Dans certains cas, la chute de température de la 

 vapeur était maintenue constante, tandis qu'on 

 faisait varier la température du métal; dans 

 d'autres on établissait des conditions contraires, 

 afin de comparer les résultats. On variait aussi, 

 d'autre part, le fonctionnement de la vapeur: avec 

 ou sans enveloppe; avec ou sans condensation; 

 avec ou sans surchauffe; à simple ou double 

 effet; à divers degrés de détente dans chacun de 

 ces cas, afin de déterminer pour chacun d'eux le 

 degré de détente le plus économique. 



L'influence de la vitesse, étudiée à fond par 

 Willans, a été aussi l'objet de l'attention de 

 M. Donkin. Sa machine fonctionnait moyennement 

 à raison de -220 tours par minute ; mais, dans cer- 

 tains essais, toutes choses égales d'ailleurs, elle a 

 marché à 110 tours. La vapeur était fournie par la 

 chaudière de l'usine, où sapression était de a kg. 2a; 

 mais la pression était réduite en général à 4 kg. aa 

 près de la chapelle; dans quelques cas seulement 

 à 2 kg. 27. 



M. Donkin employait un indicateur de Croshy. 

 unique, avec un seul tuyau de raccord aux deux 

 extrémités du cylindre, et un robinet qui mettait à 

 volonté l'une de ces extrémités en communication 

 avec l'instrument. L'expérience, faite d'abord avec 

 deux indicateurs, avait montré qu'il n'y avait pas 

 de différence appréciable, sans doute parce que le 

 tuyau était court, environ m ,2a, et qu'il était très 

 bien protégé contre le rayonnement. Comme la tige 

 et la contre-tige du piston avaient le même diamè lie, 

 les diagrammes pouvaient être directement com- 

 parés. Les espaces morts étaient sensiblement les 

 mêmes aux deux extrémités. Leur volume et leur 

 surface avaient été évalués avec le plus grand 

 soin. 



Dans l'étude de ses essais, M. Donkin rapporte 

 les condensations initiales de la vapeur à l'unité 

 de surface touchée et à L'unité de temps; et il prend 

 les moyennes des surfaces découvertes par le pis- 

 ton pendant l'admission dans l'hypothèse que le 

 mouvement de rotation de la manivelle est uni- 

 forme. En outre, il appelle range of température ou 

 chute de température de la vapeur dans le 

 cylindre la différence enlre la température de la 

 vapeur à l'entrée dans la chapelle, surchauffe com- 



prise s'il y a lieu, et sa température dans le tuyau 

 de décharge. 



Toutes les expériences ont été faites sur un plan 

 uniforme afin d'obtenir des résultats comparables. 

 La durée deressaiétailmoyennemenlde40iuinutes. 

 temps nécessaire pour remplir deux fois le réser- 

 voir de la balance contenant 22 kg. 68 50 livres ; 

 les 2<) premières minutes d'essai servaient au con- 

 trôle des vingt suivantes. Toutes les cinq minutes, 

 on levait un diagramme d'indicateur au-dessus et 

 un en dessous ; on observai t la pression de la vapeur 

 près de la chapelle et dans l'enveloppe, ainsi que 

 dans le condenseur, enfin le compte-tours; toutes 

 les deux minutes : les températures de la vapeur 

 surchauffée, de l'eau au sortir de la pompe à air, 

 des parois du cylindre et de l'enveloppe, de la 

 vapeur évoluant dans le cylindre aux différents 

 points indiqués ci-dessus: toutes les dix minutes: 

 la température initiale de l'eau de circulation, ainsi 

 que le ressort du frein : toutes les minutes enfin : 

 la température finale de l'eau de circulation. 

 M. Donkin a fait quelques essais de plus longue 

 dune, d'environ trois heures, qui ont confirmé les 

 résultats des autres. 11 a aussi subsidiairemenl 

 recherché le travail des frollements de la machine 

 marchant avide afin de déterminer son rendement 

 organique, en la faisant tourner aux vitesses de 

 100, 150, 200 et 250 tours par minute. La moyenne 

 correspond à 23,12 kilogramme 1res par tour et est 

 obtenue à la vitesse de 150 tours; le minimum, pour 

 100 tours est de 20,70 kilogrammètres ; le maxi- 

 mum 24,73 pour 200 tours. Il a voulu vérifier si les 

 températures du métal aux extrémités du cylindre 

 étaient supérieures à celles du milieu ; et il a trouvé, 

 en effet, que, dans la marche à condensation, à 

 double effet, avec un huitième d'admission, la 

 température à l'extérieur des parois était sensible- 

 ment la même aux deux bouts et de 9°, S C. plus 

 élevée que celle du milieu. La température moyenne 

 de la vapeur à ces mêmes points différait de 25°, 5. 

 Dans la marche à simple effet, le phénomène était 

 mieux marqué encore : au milieu il y avait 15°, 5 de 

 moins qu'au-dessus, et en dessous, 20", 5. 



Cinquante essais ont été faits avec le cylindre 

 sans enveloppe, dont les parois avaient 25 milli- 

 mètres d'épaisseur et étaient protégées contre le 

 rayonnement exlérieur par une couche calorifuge 

 de 50 millimètres d'épaisseur. Trente-trois autres, 

 avec le cylindre pourvu d'une enveloppe venue de 

 fonte, ayant 25 millimètres d'épaisseur de paroi, 

 22 millimètres de vide pour former l'enveloppe, et 

 16 millimètres d'épaisseur des parois extérieures 

 de l'enveloppe, même revêlement calorifuge 

 enfin. Les mêmes couvercles creux servaient aux 

 deux cylindres ; dans les essais sans enveloppe 

 leurs creux restaient en communication avec l'air. 



