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LA SURCHAUFFE DE LA VAPEUR
de température peut atteindre, d'après Hirn, 40° environ. La vapeur saturée subit donc, à son arrivée dans le cylindre, une nouvelle condensation, et la perte qui en résulte pour une machine monoeylindrique à condensation, sans enveloppe de vapeur, s'élève jusqu'à 60 p. 100. Cette dernière perte a pu être très atténuée par une circulation autour du cylindre d'une certaine quantité de vapeur qui réchauffe les parois en se condensant. On est arrivé à la réduire davantage en répartissant la détente entre plusieurs cylindres successifs, de manière à diminuer l'écart entre les températures maximum et minimum de la vapeur dans chaque cylindre ; mais l'emploi de la vapeur surchauffée a constitué à ce point de vue un progrès encore plus important. On obtient la vapeur surchauffée en élevant la température de la vapeur saturée fournie par la chaudière sans augmenter sa pression. La vapeur peut être ensuite refroidie jusqu'à la température de la chaudière, si la pression reste constante, ou même jusqu'à une température inférieure, si la pression diminue en même temps, sans cesser d'être sèche. Si donc la température initiale de la vapeur est suffisante, il ne doit plus se produire de condensation, ni dans la conduite, ni dans le cylindre. Il ne semble pas, a priori, que le rendement doive bénéficier de ce changement ; en effet, que les cessions de chaleur au tuyautage et au cylindre se traduisent par une condensation de la vapeur, ou par une diminution de température et une diminution corrélative de volume de cette vapeur, le travail utile de la machine se trouve réduit dans un cas comme dans l'autre. Il semble même que l'avantage sur ce point devrait revenir à la vapeur saturée, dont la température est moindre ; car, d'une part, le rayonnement extérieur de la conduite devrait donner heu à une moindre déperdition de chaleur, et,
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d'autre part, l'écart des températures extrêmes dans le cylindre, et le refroidissement des parois qui en est la conséquence, devraient être également plus faibles. Pour s'expliquer le bénéfice que l'on trouve à employer la vapeur surchauffée, même faiblement, il faut tenir compte de ce fait que les échanges de chaleur, relativement peu importants entre les gaz et les solides en contact, s'effectuent, au contraire, avec une très grande rapidité entre les solides et les liquides, d'une part, et entre les liquides et leur vapeur, de l'autre f). Si la vapeur arrive saturée dans le cylindre, au contact de parois plus froides, elle se condense et couvre les surfaces métalliques de gouttelettes ; celles-ci servent alors pour la chaleur d'agent de transmission et précipitent le refroidissement. Si, au contraire, la vapeur arrive surchauffée, les parois restent sèches, et les échanges de chaleur sont notablement diminués. En ce qui concerne les condensations dans les conduites,-un autre facteur intervient: c'est la vitesse d'écoulement. D'après l'ingénieur allemand A. Rieder, la vapeur surchauffée, qui peut être assimilée à un gaz de densité relativement faible, présente à la circulation dans les tuyaux une résistance beaucoup moindre que la vapeur humide. Il en résulte que l'on peut, sans aggraver la perte de charge, donner à la vapeur surchauffée une vitesse d'écoulement très supérieure à celle de la vapeur saturée, et diminuer ainsi très sensiblement la chute de température dans le parcours de la chaudière à la machine. Avec une vitesse de 30 mètres par seconde, la perte de charge de la vapeur surchauffée n'est pas plus élevée que celle de la vapeur saturée circulant avec une vitesse de 18 mètres. La chute de température par mètre (*) Voir Revue universelle des Mines et de la Métallurgie, t. LXVI. 1899, deuxième trimestre : Essai sur la théorie physique de la machine à vapeur, par GEORGES DLCHKSNE.