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OBSERVATIONS SUR
LES EXPÉRIENCES DE M.
résultats expérimentaux, fort remarquables d'ailleurs, qu'Hugoniot et moi-même avons les premiers entrepris d'interpréter au lendemain de leur publication (*). « Mes lecteurs, disait Hirn(**) en son mémoire, doivent facilement comprendre le désappointement d'un physicien qui, cherchant à déterminer expérimentalement quelle est la plus correcte, la plus solide de deux équations (adiabatique et isotherme) toutes deux rationnelles, l'une en quelque sorte inattaquable dans sa construction, trouve que toutes deux sont fausses. » La loi d'écoulement de la vapeur d'eau à travers les orifices paraissait encore plus obscure et MM. Minary et Resal, les seuls expérimentateurs qui m'eussent alors précédé dans cette recherche, avaient franchement renoncé à lui donner une expression théorique. Leurs formules (***) sont de pures notations empiriques, elles ne s'appliqueraient, d'ailleurs, qu'à de simples débits-limites de vapeur dans l'atmosphère, car elles renferment à tort, au nombre de leurs variables, la pression atmosphérique qui l'orme la pression d'aval de ces débits, et dont les variations ne devaient en rien influencer leur valeur. Si donc, au lieu de la pression atmosphérique, on introduit à l'aval du jet de vapeur une contre-pression quelconque, variant entre des limites fort étendues, les formules Minary et Resal n'ont plus aucune exactitude, aucune signification même. En résumé, la formule générale du débit en poids des gaz et de la vapeur :
(îs) (*)
HUGONIOT ,
^—
v T* vdp '
C. R. Ac. des Sciences, t. GUI (année 1886); —
Ibid., t. CIII, p. 125; t. GXVI1, p. 160. (**) Recherches sur la limite de vitesse. (i.-Villars, 1886.
RENTY,
(***) Annales des Mines, 5° série, t. IX, p.
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CONCERNANT LE DÉBIT DE LA VAPEUR
RATEAU
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inattaquable dans son principe, exige, pour être précisée par la détermination des éléments du second membre de l'équation, l'extension préalable de l'état de repos à l'état de mouvement d'une série de lois empiriques, lois de Laplace, de Zeuner, de Mariotte et de Gay-Lussac; maintien constant de l'état saturant par une condensation partielle immédiate d'une portion de la vapeur d'eau, enfin établissement d'un régime permanent dans lequel les filets fluides, indépendants les uns des autres, traversent normalement, avec la même vitesse, les sections planes des parallèles successifs de l'orifice ou de la tuyère. Le résultat de cette série d'hypothèses et d'empirismes ne saurait, on en conviendra, donner autre chose qu'une expression plutôt empirique que théorique du débit, et il est évident a priori que cette expression est particulière et ne s'applique pas à tous les genres d'orifices. On ne saurait, dès lors, me reprocher d'avoir, à ce moment surtout où les rares travaux de recherches entrepris sur le débit du gaz et de la vapeur s'écartaient d'une façon intolérable des prévisions de la théorie, supprimé les empirismes intermédiaires et demandé directement à la détermination des débits particuliers à chaque orifice une expression immédiate et générale du second membre de l'équation ci-dessus, que j'élève au carré et représente par la forme très générale relative k une pression p0 : (19)
P = kf(
-p<) = kf(l-^. Po
Ce second membre peut se développer par la formule de Taylor et donne ainsi sans le secours d'aucune hypothèse particulière :
- w
[ (,- )-c(,- )' ...]. P=t 4 + B £ S +
La constante A est nulle, puisque le débit s'arrête