Annales des Mines (1902, série 10, volume 1)
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RECHERCHES
EXPERIMENTALES
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SUR L'ÉCOULEMENT DE LA VAPEUR D'EAU
liquide formée, il faut la calculer d'après le diagramme d'entropie, ou la relever sur un abaque tracé une fois pour toutes, comme celui que j'ai donné dans mon rapport au Congrès International de mécanique appliquée. Ainsi s'obtient la proportion d'eau 1 — x. Si on néglige le volume spécifique du liquide vis-à-vis de celui de la vapeur (qui est plusieurs centaines de fois plus grand), on aura pour le débit en poids,
c'est-à-dire la différence des températures qui correspondent aux pressions P et p. La troisième colonne donne la valeur de ce que nous avons appelé précédemment L, c'est-à-dire la somme 0
r
ou
- -(- ~,i
0 T = T — -j approximativement.
La quatrième colonne exprime alors la vitesse d'écoulement V en mètres par seconde, calculée d'après la formule précédente (6).
X
Inversement, étant donné un poids I de iluide coulant par une tuyère, on peut, par cette formule, calculer la section transversale nécessaire à l'écoulement de ce poids I quand la pression a pris une valeur quelconque p. Nous allons voir un exemple de ce calcul. Auparavant, nous devons remarquer que les deux méthodes employées pour calculer la vitesse et le débit do vapeur, différentes dans la forme, sont identiques au fond, parce que c'est précisément des tables do Regnault que Zeuner a tiré la formule empirique reliant à la pression le volume spécifique du mélange de vapeur et de liquide pendant la détente adiabatique; on sorte que c'est toujours, en définitive, aux tables de Regnault, c'est-àdire aux données de la thermodynamique, qu'il faut en venir. 5. Profil des tuyères à vapeur. — Voici dans le tableau ci-après, à titre d'exemple, le calcul des vitesses d'écoulement de la vapeur initialement saturante, à partir de la pression P = 10 kilogrammes par centimètre carré. La première colonne de ce tableau donne la pression p pour laquelle on veut calculer la vitesse. La seconde colonne indique la chute 6 de température,
Calcul des vitesses et des sections théoriques d'écoulement de la vapeur d'eau saturante. — Pression initiale, 10 kg/cm*. \ est le rapport du rayon de la section d'écoulement correspondant à la pression indiquée dans la première colonne, au rayon de la section du col de la tuyère. I
I kgr/cm2
1
V T
T
2T- S 3
10 u 4°, 521 2' 8 9 ,427 '7 7 14 ,862 « 6 20 ,943 3 5,9 , 21 ,596 ™ 5,8 22 ,2588 o,7ô 22 ,594tx^ 6,7 22 ,9299 5,(i 23 ,610^ 5,4 24 ,999Y 27 ,8991 36 .078* 46 ,088? 59 ,326' 1 79 ,808' 0,8 85 ,884 0,0 93 ,404 0,4 103 ,425 0,3 110 ,148;
1,0673 1 , 0728 1,0791 1 , 0860 1,0868 1,0875 ^i , noin uo / y 1 , 0883 1 , 0892 1 ,0!)0N 1,0942 1,1038 1,1159 1,1328 1 ,1591 1,1673 1,1775 1,1914 1,2011
1
m/sec g
200.5Ï 4 290,34 7 365,62 9 435,41 7 442,33 0 449,18 3 452,65 » 456,07 > 462,99 476,76, 504,44." 576,152 654,753 718,580 878,121 314,152 957,490 1 ."13. ',7u
- 050,140
QO". nz*i 4,61( u0 y^o , /o7 57 t 9nn non 4 , 13? f' i.*UU,032 32 '/y/ ,338 QOO 3,646 7» j1 -333 18 47/ nio 3,155 8° 1l.o/4,U12 2 i t 47/. 3,106 ^ J -'i/4,I0() 0 3,057 1)r 1* -°373
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3,032 2 i 379 KOQ3 G~r\ 3,007 i* 1i -o471 /ljbou 0 'tfî '-i tioo 2,958( m •OtJJ,,),^ 8 2,858! M fi'^ no/4 2,659f il '-Î /. A OCit \' 9/0 OOC 2, 157; MJ.^,875 5 1 ,646fc '•"/o ,il()' i OU V) 1,1250 oQiO 1^,1 J 0,586C 514,5791 0 , 474E 434,131 d *b, /01 0,3621 0,2470 -•/0,32S 0,1882 '07,637
x
1.000 —
7
8
0,993 3 0,985 8 0,976 7 0,967 3 i (0.966 1 i, ",965 1 , 0,964 ' 1 (, 0,965; (i 0,903; n 0.960"
^
0,9565 0r,0,9432 0 0,9279 A U 0,9068 0 0,875i, 0 0,8654 0 0,8535 0 0,8374 00. 8259
1,0730 0,8215 0,7325 0,7041 0,7031 0,70276 0,70279 0,70295 0,70331 0,70483 0,71272 0,75885 0,86067 1,0768 1,7016 1,9934 2,4617 3,3452 4,1789
9
1 '>3n£ 1,0813 1 0210 1 0009 1 00094 1.000D7 1 ,00015 1 ,00042 1,0015^ 1,0071 1 ,0392 1,1066 1,2378 1 ,5563 1 . 6-S42 1,8718 2 (820 1,4386
Dans la cinquième colonne, on trouve la valeur du poids spécifique v>. qui correspond à la pression p. La sixième colonne contient le produit crV. Dans la septième colonne, se trouve indiqué le titre x en vapeur du mélange qui s'écoule quand il est parvenu à la presion p, adiabatiquement. C'est à l'aide du dia-