Annales des Mines (1885, série 8, volume 8)
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MÉTHODE DE CONGÉLATION DE M. POETSCH
POUR LE FONÇAGE DES PUITS DE MINES.
premières portions du liquide qui ont circulé dans le tube sont donc celles qui ont trouvé le terrain avec sa température maxima, et qui, par conséquent, ont reçu de lui le plus de calories ; l'écart maximum entre les températures d'entrée et de sortie du liquide se manifestera donc au début de l'opération. Il est d'ailleurs évident que, les échanges de chaleur étant propor-
Si nous voulons pénétrer plus avant dans l'étude de la question, il devient nécessaire d'examiner les choses de
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tionnels à la conductibilité du métal, cet écart maximum
et le refroidissement de la première zone du terrain seront plus grands avec des tubes en cuivre qu'avec des tubes en fer. Le refroidissement sera d'ailleurs d'autant plus intense que la température d'entrée du liquide sera plus basse. A partir de là le même effet se reproduira indéfiniment avec une intensité décroissante, et le refroidissement se propagera de proche en proche dans le terrain environnant, jusqu'au moment où la température de la première
zone aura été suffisamment abaissée pour que l'eau qu'elle contient se congèle en dégageant sa chaleur latente de fusion. La zone voisine amenée à une température très voisine de 0 degré se congeler -a ensuàe, et ainsi de suite. On conçoit facilement qu'au début, ,jusqu'à la congélation de la première zone, et ensuite pour quelques -unes des suivantes jusqu'à une petite distance du tube, la conductibilité du métal qui le constitue joue le plus grand rôle dans la rapidité du
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plus près, de suivre pas à pas la solution froide introduite dans un tube et d'étudier ce qui s'y passe. Nous ne savons à son égard qu'une chose, c'est qu'introduite dans le tube central à une certaine température 00 audessous de 00, elle en sort par l'espace annulaire compris
entre les deux tubes à une température 00 plus élevée que 00. Entre ces deux données extrêmes nous ne savons rien; .quelle est, en particulier, la température 0, de la solution au pied du tube au moment où elle sort du tube central pour passer dans le grand tube et commencer son office de réfrigérant ? Nous l'ignorons absolument. Or, il est bien évident que, dans ce double parcours
en sens inverse des deux solutions, l'une descendant à l'intérieur du petit tube et froide, l'autre remontant à l'extérieur et déjà réchauffée, il y aura échange de chaleur à travers la paroi du tube central ; d'autant plus que la solution la plus froide se trouve au contact de la plus chaude. La première subira donc un échauffement, et il n'y aurait rien d'impossible, à priori, à ce que, entrée à 00 et sortant à 0,, elle eût au pied du tube une température égale ou même supérieure à 0, (*). On conçoit en effet
qu'en remontant au contact du terrain la solution se trouve soumise à deux actions contraires : l'une de réchauffement de la part du terrain, l'autre de refroidisse-
refroidissement ; mais à partir de ce moment, la chaleur
ment de la part de la solution enfermée dans le petit
des zones extérieures à la partie déjà congelée ne peut plus se transmettre au tuyau qu'a travers une épaisseur
tube. L'un ou l'autre de ces effets l'emportera suivant les conditions, et il y aura, du pied du tube au sommet, ou bien échauffement de la solution (0, > 0,), ou bien refroidissement (0, '< 02) (0, et 9, sont les valeurs absolues). Il est d'ailleurs évident que ces échanges de chaleur inté-
relativement considérable du terrain congelé ; l'on conçoit
qu'alors la conductibilité propre de ce terrain joue un rôle qui devient prépondérant, et la conductibilité du métal n'a plus qu'une influence très faible sur la rapidité du refroidissement et la progression des zones congelées.
(*) Je dois également cette indication it mon ami, M. Alby, élève-ingénieur des ponts et chaussées.