Annales des Mines (1879, série 7, volume 16)
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PROGRÈS RÉCENTS DE L'EXPLOITATION DÉS MINES
ET DE LA CONSTRUCTION DES MACHINES A VAPEUR.
Ericsson (1), Franchot (2), Girard, Martin Hock, Joule (3), Laube. reau (h), Leavill, Lehmann (5), Louis Lemoine (6), Pascal, Ryder (7), Stirling (8), Van Rennes (9); et en ce qui concerne les machines à gaz de foyer : Cayley, Gordon, Avenier de la Grée (t 0). Une étude théorique très-intéressante a été publiée à ce sujet par M. Hirsch, ingénieur des ponts et chaussées, sur ce qu'il appelle les machines aéro-thermiques (il). Le motif le plus essentiel qui milite en faveur de l'emploi de l'air comme véhicule de la chaleur consiste en ce que, sans développer la pression à un degré qui puisse même entrer en comparaison avec ce que donne la vapeur saturée, on peut élever considérablement la température, et améliorer d'autant le coefficient économique du cycle de Carnot. On n'est limité à cet égard que par la préservation même de la machine. En outre, l'air se trouve
partout et identique à lui-même, tandis que l'eau est plus
ou
moins chargée de substances étrangères, et exige souvent des aménagements coûteux. Les explosions sont beaucoup moins redoutables et la mise en pression est plus rapide qu'avec les chaudières grande provision d'eau. L'adiabaticité est beaucoup plus favorable qu'avec la vapeur saturée. Mais, par contre, l'air est plus difficile à échauffer et nécessite de très-grands générateurs. A la vérité cet inconvénient disparaît dans le cas spécial où l'on ne dispose que de mauvais combustibles d'un très-faible pouvoir calorifique et qu'il faut, par suite, employer sous de grands volumes et avec de Lissignol : Description de la nzachine Ericsson, Le Havre, r854.
Régal : Traité de mécanique générale, tome IV, page 424.
Annales des mines, 5° série, tomes II, page 453; III, page 775; IV,
page 45s; XIX, page 413. Pochet : Nouvelle mécanique industrielle, pages 167 et 174. Briot : Théorie mécanique de la chaleur, page 89. Macquorn Rankine : Manuel de la machine à vapeur, traduction Richard, page 374.
Combes : Principes de la théorie mécanique de la chaleur, page 76. Philosophical Transactions, 1851. 1) Haton de la Goupilliére : Revue des cours scientifiques, i8 mai 1867. Tresca, Bulletin de la Société d'encouragement, 3° sér., t. II, p. 524.
- 6) Louis Lemoine : De l'emploi des
toiles métalliques dans les nzachines à iité chaud, chez Carilian Gceury. '7) Revue industrielle, 2 août, page 3o8. 8) Verdet : Théorie mécanique de la chaleur, page 14r. Rankine : Stem Englue, page 362. Briot : Théorie mécanique de la chaleur, page 88. ) Les mondes, tome XLVIII, page 166. (ro) Manuel de la machine à vapeur, Macquorn Rankine, page 395._
(si) Annales des ponts et chausséee.
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grandes surfaces de chauffe. Mais surtout l'air chaud est oxydant pour les métaux et pour les matières organiques, comme les garnitures et les graisses, particulièrement aux températures élevées qui constituent justement l'intérêt de son emploi. Pour cette raison on ne saurait dépasser 9.5o à 270°.
Dans certaines machines à air chaud on a vu figurer un rég,,nérateur de chaleur, formé de matières perméables à l'air et conductrices pour le calorique, telles que des toiles métalliques, de la grenaille de plomb, etc., qui, recueillant la chaleur des gaz perdus, la cédaient à l'air froid d'alimentation. On y a renoncé à cause des résistances passives qu'elles occasionnaient. Cependant la question de leur emploi paraît avoir repris quelque faveur et ne doit pas être considérée comme définitivement abandonnée. Deux motifs théoriques le recommandent. D'abord il permet de diminuer les pressions et les volumes extrêmes du fonctionnement de l'air, et par suite les dimensions et la résistance à donner aux machines pour un même objet industriel. En outre, les régénérateurs procurent plus de marge aux combinaisons pratiques. Ils permettent en effet, d'après les lois de la thermodynamique, d'obtenir d'une infinité de manière, en théorie, le coefficient économique maximum
entre deux températures données, tandis que sans régénérateur on ne peut l'atteindre que par un seul et unique mode, le cycle de Carnot.
En fait, les machines à air chaud, qui ont conservé au delà de l'Atlantique une réelle vogue, ne jouent dans nos pays qu'un rôle industriel des plus effacés. Le grand avantage Machines à mélange d'air et de vapeur. que présente l'air sous le rapport de l'adiabaticité sur la vapeur saturée a conduit à employer un mélange de ces deux corps. Dans ces conditions, la pellicule fluide qui touche les parois liquéfie sa vapeur et ne laisse que l'air, peu conducteur par lui-même, qui préserve dès lors la masse principale de l'action réfrigérante du métal. Ce n'est pas là du reste une simple manière de voir. Des expériences directes de Reynolds (i) ont montré que la condensation dans un pareil mélange subit un retard qui croît avec la proportion d'air, jusqu'à ce que celle-ci atteigne le chiffre d'environ 30 p. Loo, au delà duquel il n'y a plus d'augmentation sensible. (i) Compte rendu de la Société royale de Londres, mai 1873.