Annales des Mines (1883, série 8, volume 4)
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COMBUSTION DES MÉLANGES GAZEUX.
BEC BUNSEN.
La théorie du fonctionnement du bec Bunsen a été donnée depuis longtemps, elle se trouve même dans des, ouvrages d'enseignement élémentaire. Nous croyons cependant utile de la reproduire ici avec quelques développements, car elle est généralement peu connue.
Dans cet appareil le mélange de gaz d'éclairage et d'air est produit dans un tube dont les deux extrémités communiquent librement à l'air extérieur ; un jet de gaz sortant d'un orifice étroit est lancé suivant l'axe du tube; il entraîne l'air avec lequel il se mêle, et le mélange sort avec une certaine viresse par l'autre extrémité près de laquelle on l'enflamme. La vitesse de propagation du mélange doit être inférieure à celle d'écoulement du gaz. La flamme peut alors se tenir d'une façon permanente sur l'orifice du tube. On peut calculer approximativement la vitesse d'entraînement du gaz au moyen de la formule mv = (M m)v, ou en remplaçant la masse par le produit des vitesses par les densités, admettant que la densité du gaz est moitié de celle de l'air, et tenant compte de ce fait que le mélange le plus détonant de gaz et d'air renferme pour i vol. de gaz 7 vol. d'air _=114i).
On peut calculer V en fonction de la pression du gaz dans les
conduites, et prenant pour cette pression le chiffre mini00 mètres, d'où mum de orn,o4 d'eau, on trouverait V on tirerait =- 7. chiffre bien supérieur à la vitesse normale de propagation de la flamme dans le gaz d'éclairage, qui ne dépasse:pas
VITESSE DE PROPAGATION.
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Mais une fois le mélange gazeux allumé, les conditions de l'écoulement changent, la dilatation des gaz brûlés les oblige à prendre une vitesse d'écoulement supérieure qui entraîne
une compression en arrière. En tenant compte de ce fait et admettant que la dilatation des gaz brûlés est de 7 fois,
on trouvera que la vitesse d'entraînement maxima est de 2 mètres par seconde, chiffre encore supérieur, mais de peu de chose, à la vitesse de propagation de la flamme,
surtout si l'on remarque que noué n'avons pas tenu compte de l'étranglement des orifices d'arrivée d'air. En fait, la vitesse d'entraînement est à peu près égale à celle de propagation de la flamme ; l'équilibre est donc tout à fait instable, de telle sorte que la flamme finit toujours par rentrer clans un brûleur réglé pour donner le mélange gazeux le plus combustible.
On évite cet inconvénient en augmentant l'écart entre ces deux vitesses par différents artifices. On diminue la proportion d'air entraînée en réduisant le diamètre du tube ; on accélère ainsi la vitesse d'entraînement du mélange gazeux tout en diminuant sa vitesse de propagation ; on peut encore diminuer la vitesse de propagation en donnant à l'orifice des formes particulières, dans lesquelles
le rapport du périmètre à la section soit très grand ; on augmente ainsi l'influence refroidissante des parois, au moins tant qu'elles ne sont pas trop échauffées par le contact de la flamme. Ce résultat est obtenu avec les becs annulaires ou en forme de fente, avec les couronnes percées de trous, etc. Ces appareils permettent de brûler le mélange le plus explosif de gaz et d'air sans ûfre exposé à une rentrée immédiate de la flamme. La flamme du bec Bunsen présente un cône intérieur brillant d'un éclat supérieur au reste de la flamme. C'est
la tranche en combustion, dont la température, comme nous l'avons expliqué plus haut, est supérieure à celle du reste de la flamme. La forme conique résulte de l'inégale Tome IV, 1883.
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