Annales des Mines (1902, série 10, volume 2)
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OBSERVATIONS SUR LES EXPÉRIENCES DE M.
RATEAU
Le premier facteur ne dépend pas de la charge p0 , mais simplement du rapport R4
—— de la perte
de charge à la charge. C'est l'ordonnée d'un quadrant d'ellipse d'abscisse Rj ayant pour sommet l'origine, pour demi-axe horizontal RL = — et pour demi-axe vertical yL = S \fm, qui représente l'ordonnée du débit limite ou du maximum des débits, correspondant à une pression d'amont déterminée p 0 : (3)
IL
= S v'm X a v'2(7p 0ra 0 .
Le second facteur est une fonction de p 0 et de rj0 , pression et poids spécifique du fluide compressible ' à l'amont de l'orifice. Dans l'hypothèse particulière de la vapeur d'eau saturante, GT0 , comme d'ailleurs tQ , est une fonction de p& , qui devient ainsi la seule variable indépendante de ce second facteur. Ce second facteur peut, dans ce cas, être calculé parles tables plus ou moins rectifiées de Regnault. Il se représente pratiquement par l'ordonnée d'une exponentielle ou même d'une droite d'abscisse^, dont j'ai calculé comme il suit les coefficients, d'après les tables do Hirsch et Debize(*) : (*j
y=
(5)
y = 0,006290a \/% (1 + 1,1335 p 0 ).
0,007884rt v
ïg p0 <V™
pQ y est exprimé en mètres de hauteur d'eau ou en tonnes par mètre carré. Dans la généralité des cas, la vapeur soumise à une expérience de débit n'est pas saturante, elle est humide ou surchauffée. TÔ0 , dans ce cas, possède une valeur différente de celle qui figure aux tables de Regnault, ou plutôt que l'on a déduite de ces tables. Si la vapeur, malgré (*)
HIRSCH
et
DEBIZE ,
Leçons de machines à vapeur, t. I, p. 069.
CONCERNANT LE DEBIT DE LA VAPEUR
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cela, se maintient à peu près dans les mêmes conditions, la formule sera applicable à son débit, mais on devra la faire précéder d'un facteur k relatif à la qualité moyenne do cette vapeur. Ce coefficient sera supérieur ou inférieur à l'unité, suivant que la vapeur est humide ou surchauffée, et nous verrons que la nature de chaque orifice n'est pas sans exercer quelque influence sur la température amont des masses fluides qui y convergent, et, par conséquent, sur l'état de saturation de la vapeur qui traverse la section de jauge. u0 n'intervenant ici que par sa racine carrée, une erreur d'appréciation de cette variable ne produit sur la valeur calculée du débit qu'une erreur relative d'importance moitié plus faible. Retenons cependant, pour pouvoir interpréter le sens des variations du coefficient k, que la méthode thermique donne en ce cas un résultat inférieur au poids réel de la vapeur humide débitée, tandis que la méthode de condensation donne le poids réel de cette vapeur humide. Ces deux méthodes présentent donc leur avantage particulier, suivant que l'on tient à connaître le poids ou la valeur industrielle thermique de cette vapeur. Pour la simple vérification d'une formule de débit, la première est approchée par défaut et la seconde par excès. Quand la vapeur est surchauffée, les erreurs sont inverses. Vérification et confirmation des formules elliptiques par les expériences de M. Râteau. — Prenant tout d'abord pour abscisse R t = 1 — ^ et pour ordonnée le rapport -^ du Po 1»! débit expérimental au débit maximum théorique donné par sa formule, j'ai jeté sur des quadrillés de petite échelle, pour éliminer les faibles écarts, tous les points correspondant non seulement à chaque orifice pris isolément, niais à chaque série d'expériences ; puis j'ai cher-