Annales des Mines (1902, série 10, volume 2)
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OBSERVATIONS SDR LES EXPÉRIENCES DE M. RATEAU
et, si l'on ajoute à cette condition les lois de Mariotte et de Gay-Lussac dont 1 énoncé '— = >• = E (C — c) permet d'introduire dans les constantes i E = 425, équivalent mécanique de la chaleur <1 r — '37 85 = 29.272 pour l'air atmosphérique -—!— ra o '
on obtiendra la formule de Saint-Venant et Wantzel. Hirn écrit ainsi qu'il suit le débit en volume d'un gaz évalué à la pression p 0 de l'amont, en appelant ?« n et m l des coefficients de réduction particuliers à la vitesse, puis au débit : (16)
V0 =
m 0 m^ -1 \J-Zg
ECT 0 (1 - P ï).
Cette formule deviendra pour le débit en poids : (17)
I = mni ^ScTop
1
"Y
V29 ECT (1 — pT). 0
Mais on ne saurait admettre sans discussion et pour ' tous les orifices la condition adiabatique, et, sans parler des variations que peut apporter à la température des jets le contact, quelque peu prolongé qu'il soit, des parois de chaque orifice, il est certain que le mouvement de sortie se dessine bien avant et se perpétue bien après l'orifice, à travers les milieux amont et aval au repos de pressions p 0 et p { , sous la forme d'un tourbillon ou vortex dont l'œil peut être comprimé ou dilaté vers le centre de chaque parallèle. En vérité, le jet se constitue d'une série de cyclones et d'anticyclones se succédant sur son axe, comme les perles d'un collier qu'on y aurait enfilées. Le débit peut, dès lors, se trouver iniluencé par ce fait que la section de jauge où il se mesure effectivement, appartient à l'une ou k l'autre de ces régions de compression ou dilatation centripète.
CONCERNANT LE DÉBIT DE LA VAPEUR
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En résumé, s'il est vrai de dire que, de la pression initiale du milieu amont au repos, le fluide tombe sans variation importante d'énergie à la pression p { finale du milieu d'aval également au repos, ce qui permet de définir les températures et les poids spécifiques extrêmes au moyen de la forme adiabatique, il est imprudent, à tout le moins, d'affirmer que la variation élémentaire de vitesse empruntera constamment cette forme précise pour passer du repos initial au repos final. En effet, le mouvement hélicoïdal de chaque masse gazeuse possède a priori trois composantes dirigées parallèlement à l'axe, suivant le rayon, tangentiellement au parallèle. Il faut se garder de ne tenir compte que de la première de ces composantes, sur laquelle on a basé jusqu'à ce jour tous les raisonnements et tous les calculs. Il convient en outre, pour préciser les constantes de la formule de Wantzel, de joindre k la loi empirique de Zeuner, pour les gaz, l'application des lois empiriques de Mariotte et de Gay-Lussac, qui ne sont que des lois approchées, établies pour l'état de repos et que l'on étend, pour des limites de variations très étendues, k l'hypothèse d'un mouvement fort rapide. Enfin, pour la vapeur d'eau saturante, toute variation de pression statique entraîne une condensation ou une surchauffe. Cette condensation se produit-elle effectivement dans le mouvement du débit, éprouve-t-elle quelque retard? Toutes ces questions sont fort ardues; il est bien difficile d'}' répondre a priori. Et ce n'est pas tout. Quelle sera la pression du fluide k la section de jauge? Celle du milieu d'aval? Sera-t-elle limitée k la valeur qui détermine le débit maximum par mité de section? Hirn, un éminent spécialiste de cette question du débit des gaz, ne le pensait pas encore en 1885, et, dans la recherche qu'il faisait de la limite de vitesse que prend un gaz qui se détend k travers un orifice, il ne trouvait même pas d'éclaircissement dans les