Kitabı oxu: «Histoire documentaire de la mécanique française»

Émile Eude

Histoire documentaire de la mécanique française

Publié par Good Press, 2022

goodpress@okpublishing.info

EAN 4064066335205

Table des matières

PRÉFACE

NOTICE SUR LE MUSÉE CENTENNAL DE LA MÉCANIQUE FRANÇAISE

CATALOGUE DES TABLEAUX PHOTOGRAPHIQUES

I. - MÉCANIQUE RATIONNELLE

11. CINÉMATIQUE

13. DYNAMIQUE

II. — MACHINES MOTRICES

21. MOTEURS ANIMÉS

22. MOTEURS HYDRAULIQUES

23. MOTEURS PNEUMATIQUES

24. MOTEURS THERMIQUES

242. MOTEURS A AIR CHAUD

243. MOTEURS A GAZ

244. MOTEURS THERMIQUES DIVERS

III. — TRANSMISSION DU TRAVAIL

30. GÉNÉRALITÉS

31. TRANSMISSIONS MÉCANIQUES

33. APPAREILS RÉGULATEURS

IV. — MACHINES ÉLÉVATOIRES ET MACHINES DE COMPRESSION

41. ÉLÉVATION DES SOLIDES

42. ÉLÉVATION DES LIQUIDES

43. COMPRESSION ET MOUVEMENT DES GAZ

V. - MESURE DES QUANTITÉS MÉCANIQUES

51. MESURE DES POIDS

52. MESURE DES FORCES ET PUISSANCES

53. MESURE DES PRESSIONS

54. MESURE DES TEMPS ET VITESSES

55. MESURE DES VOLUMES

56. MESURE DU TRAVAIL

57. MESURES DIVERSES

IX. — DIVERS

TABLEAUX PROVENANT DE COLLECTIONS PARTICULIÈRES

LA MÉCANIQUE RATIONNELLE ET EXPÉRIMENTALE

[LISTE DES PRINCIPAUX MÉCANICIENS FRANÇAIS]

CATALOGUE DES MODÈLES PROVENANT DE COLLECTIONS DIVERSES

MODÈLES

COMPRIS DANS L’ANNEXE DU MUSÉE CENTENNAL ET PROVENANT DU CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET MÉTIERS

PRÉFACE

Table des matières

«Votre Musée de la Mécanique est la revanche des morts. Il devrait rendre les vivants modestes...»

PAROLES D’UN VISITEUR ÉTRANGER.

A notre époque, où l’on parle tant de «leçons de choses», quelle leçon serait plus profitable à la formation des esprits, que le spectacle des grandes découvertes passées? Une Histoire de la Mécanique par les faits, par l’image ou le modèle des inventions qui marquent les étapes de la science, n’est pas seulement capable d’intéresser toutes les intelligences cultivées; elle est éminemment propre à développer les esprits inventifs, à généraliser leurs idées, à leur épargner des efforts stériles.

C’est dans cette pensée que les hommes distingués, préposés à l’organisation des classes mécaniques pour l’Exposition terminale du XIX^e siècle, avaient groupé, dans leur Musée centennal, toute une série de documents de premier ordre et dont plusieurs étaient ignorés même des spécialistes. C’est dans une pensée analogue que nous avons entrepris cette Histoire documentaire de la Mécanique française d’après le Musée centennal de la Mécanique à l’Exposition universelle de 1900 .

Le titre de l’ouvrage définit notre programme. Nous présentons au public une suite de petites études détachées, que réunit entre elles un lien logique, le lien même du Catalogue dressé naguère pour l’Exposition, selon la classification du Conservatoire national des Arts-et-Métiers, à Paris. Les questions étant rangées par ordre de matières , rien de plus facile que de s’orienter; d’ailleurs un index alphabétique des noms cités dans le volume rendra les recherches encore plus aisées.

Cet ouvrage est donc (si vous voulez) un Catalogue raisonné du Musée de la Mécanique française. Nous garderons à ce Musée son titre officiel de centennal (1789-1889); en réalité, le titre exact serait Musée rétrospectif, car les dates des objets exposés dépassaient sensiblement le cadre du siècle. Mais, ainsi que le faisaient observer les Règlements, outre qu’il est impossible d’isoler absolument un siècle, à quelque point de vue que ce soit, il faut admettre que «les inventions antérieures constituent comme une préface» de la Mécanique contemporaine; et la préface est toujours utile pour éclairer le livre, — quelquefois indispensable.

Il ne s’agit ici, bien entendu, que de Mécanique générale, de ce qui se rapportait au «groupe IV» de l’Exposition de 1900. La Mécanique générale, ce n’est pas la «Mécanique en général» : loin de là ! ce n’en est qu’une très petite fraction.

Les appareils qui ressortissaient au groupe IV, ce sont les appareils mécaniques trouvant leurs applications à la fois dans plusieurs industries: tels, les chaudières et machines à vapeur, les turbines, les presses hydrauliques, etc. Mais toute machine ayant pour objet le service d’une industrie particulière était attribuée par les Règlements à la classe même de cette industrie. Ainsi, par exemple, les locomotives rentraient dans la classe des chemins-de-fer...

Nous n’avons donc pas à nous occuper ici des questions mécaniques suivantes, fort importantes (sans doute), mais qui sortent de notre programme:

Chemins-de-fer et tramways,

Automobiles et bicyclettes,

Navigation à vapeur,

Aérostation,

Pompes à vapeur,

Machines de mines,

Machines agricoles...

Et notre domaine est encore suffisamment vaste!...

Nous avons beaucoup usé de citations, d’abord parce que nous nous sommes fait un devoir de recourir toujours aux originaux, ensuite parce que nous supposons que le lecteur préférera le texte des inventeurs eux-mêmes à nos modestes appréciations. Il nous eût été facile de ne pas indiquer les «sources» : c’est une manière d’agir courante, et grâce à laquelle se sont bâties bien des réputations «d’hommes forts»... de la force des autres; nous n’employons point de pareils procédés, Dieu merci!

Nous demandons qu’on nous permette d’attirer un instant l’attention sur deux parties de cet ouvrage, qui nous paraissent assez nouvelles et qui nous ont coùté beaucoup de recherches et de démarches: la partie biographique et la partie iconographique. Combien de mécaniciens très remarquables, sur lesquels, il n’existe aucun document! Quelquefois trois lignes de biographie nous ont coûté trois semaines de perquisitions . Quelquefois nous avons fait dix courses pour trouver un portrait, ou l’indication d’une adresse où nous pouvions obtenir un portrait... qui finalement nous échappait! — Les morts vont vite. Je ne parle même pas de certains pauvres savants méconnus, — je parle d’hommes ayant occupé, de leur vivant, une haute situation, ayant fait partie de l’Académie, de l’Observatoire de Paris, du corps enseignant de nos grandes Écoles ... Ils ont disparu sans laisser la moindre trace, pas même une vulgaire photographie. Voilà ce que c’est que la gloire! Je crois cependant qu’il serait intéressant de connaître la physionomie de tous les éminents promoteurs, de tous les penseurs de génie auxquels nous devons cette Science moderne dont nous sommes si fiers.

Disons, en passant, que les notes biographiques ou les portraits ont été réservés aux défunts: nous avons écarté, de parti pris, les mécaniciens encore vivants.

Il me reste, en terminant cette préface, un devoir de reconnaissance à remplir vis-à-vis de ceux qui m’ont aidé dans mon travail. Je ne puis les nommer tous, mais je veux au moins citer: M. Hirsch, professeur de Mécanique appliquée au Conservatoire des Arts-et-Métiers, président du Comité d’installation du Musée centennal ainsi que de la classe 19 à l’Exposition universelle ; M. A. Mallet, l’aimable secrétaire de la Société des ingénieurs civils; M. Gustave Richard, le non moins aimable secrétaire de la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale; M. Schreiber, de la maison Digeon (construction d’appareils de précision); enfin et surtout M. Ch. Walckenaer, ingénieur en chef des Mines, l’éminent professeur de l’École des Ponts-et-Chaussées...

A tous, mes plus sincères remerciements.

E. E.

Les tableaux photographiques du Musée centennal de 1900 ont été gracieusement offerts, par le Comité d’installation, au Conservatoire des Arts-et-Métiers; ils y seront (paraît-il), installés dans diverses salles qu’on se propose d’ouvrir prochainement, — et, certes! ils méritent bien d’être remis en lumière.

Dans notre pensée, notre Histoire documentaire deviendra le Vade-mecum du visiteur des nouvelles salles.

Le Vade-mecum sera, sans doute, utile à l’étude des tableaux photographiques; et, d’autre part, l’Histoire documentaire ne sera vraiment claire et nette que devant les tableaux eux-mêmes. Notre intention première avait été de les reproduire tous — ou peu s’en faut — dans notre texte: nous avons dû renoncer à de si vastes projets!...

NOTICE
SUR LE
MUSÉE CENTENNAL DE LA MÉCANIQUE FRANÇAISE

Table des matières

Aux termes du Règlement général de l’Exposition de 1900, chaque Exposition contemporaine devait être complétée par une Exposition rétrospective centennale, résumant les progrès accomplis depuis le commencement du XIX^e siècle dans les diverses branches de l’industrie.

Cette Exposition rétrospective se faisait ordinairement par classe; mais les Comités d’installation des différentes sections de la Mécanique décidèrent qu’elles se réuniraient pour organiser un Musée centennal unique.

Ces sections, au nombre de quatre, étaient les suivantes:

Classe 19, Chaudières et machines à vapeur;

Classe 20, Machines motrices diverses;

Classe 21, Appareils divers de la Mécanique générale;

Classe 22, Machines-Outils.

Leur ensemble constituait le groupe IV, intitulé : Matériel et procédés généraux de la Mécanique.

CATALOGUE
DES TABLEAUX PHOTOGRAPHIQUES

Table des matières

I. - MÉCANIQUE RATIONNELLE

Table des matières

11. CINÉMATIQUE

Table des matières

11. 1. — Defraire .

Excentrique à course variable.

(Brevet du 21 mai 1858. — Extrait de la Publication des brevets, t. LXVIII [sér. II] pl. 28.)

On a déjà, dit l’inventeur, produit, dans l’industrie, des excentriques à course variable, soit pour régler la détente des machines à vapeur, soit pour d’autres applications industrielles; mais leur emploi ne s’est pas répandu aussi complètement qu’on l’aurait désiré, par suite de la complication du mécanisme, ou de la mauvaise disposition des pièces...

Supposons qu’on veuille [faire] varier la position de l’excentrique. Il suffit de desserrer le manchon c et l’écrou s du goujon, puis de donner à la vis un mouvement rotatif plus ou moins grand suivant la course que l’on veut donner à l’excentrique.

Le mouvement communiqué à la vis force nécessairement la pièce excentrée, fixée à l’arbre, à varier de position: or cette pièce est encastrée dans le disque e, et force celui-ci à suivre le même mouvement, de manière à varier la position de l’arbre, c’est-à-dire du centre de rotation.

Pour que la pièce e puisse varier de position, l’ouverture à travers laquelle passe l’arbre est découpée en cœur, ou suivant toute autre courbe remplissant le même but.

Lorsque l’on a diminué ou augmenté la course de l’excentrique de la quantité voulue, on sure le manchon c de l’écrou s; et l’appareil peut fonctionner .

13. DYNAMIQUE

Table des matières

132. DYNAMIQUE DES GAZ ET VAPEURS

132. 1. — Pauwels.

Appareil nommé gazo-compensateur, destiné à régler la pression du gaz dans l’intérieur des conduites de distribution.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, à Paris, en mars 1852. Vol. LI, pl. 1209).

La cuvette de Pauwels est connue. Mais on trouvera peut-être intéressante, à cause de sa date même, la conclusion du rapport de Combes donné par le Bulletin de la Société d’Encouragement .

Un certain nombre d’appareils gazo-compensateurs permettent de limiter au strict nécessaire la pression dans les conduites qui alimentent les becs dispersés sur le territoire éclairé par une usine, quelque vaste et accidenté qu’il soit. Il convient, à cet effet, d’opérer une division appropriée des conduites qui sillonnent ce territoire, en plusieurs groupes distincts, dont chacun recevra le gaz d’une conduite maîtresse commune à plusieurs groupes, à travers un gazo-compensateur convenablement réglé. Il faudra toujours maintenir dans les conduites-maîtresses et dans les gazomètres de l’usine un excès de pression assez considérable, et variable suivant les circonstances; mais ici, on préviendra les fuites de gaz par les soins tout particuliers apportés à la pose et à l’entretien de ces conduites, et surtout en évitant de brancher directement sur elles des tuyaux alimentaires de becs. Les règles suivant lesquelles la division en groupes devra être faite dans chaque cas, et la situation des appareils gazo-compensateurs dans un territoire déterminé, découlent trop facilement des principes qui ont été longuement développés dans ce rapport, pour qu’il soit nécessaire de rien ajouter à ce sujet.

L’usage des appareils gazo-compensateurs dans le territoire éclairé par la Compagnie parisienne a procuré une réduction considérable des pertes de gaz que subissait jadis cette Compagnie. Ces appareils se détériorent peu et n’exigent presque pas de réparations. Les cuvettes sont toujours entretenues pleines par les eaux de condensation qui coulent dans les conduites, et que l’on est, comme on sait, obligé d’extraire de temps à autre, au moyen d’une pompe.

PAUWELS (Antoine) = [Paris, 1796 † 1852, Paris].

Antoine Pauwels faisait ses études médicales, lorsqu’il fut pris par le service militaire. Prisonnier depuis la bataille de Leipzig (1813), il devint aide-pharmacien pendant sa captivité.

Rentré dans ses foyers après les guerres de l’Empire, Pauwels établit à Paris une fabrique de produits chimiques. Vers 1820, le fondateur de la «Compagnie d’éclairage» de Londres vint à Paris pour organiser dans notre capitale le procédé du gaz nouveau: le jeune chimiste, frappé de cette idée séduisante, parvint à former une Société financière, et créa de toutes pièces une usine à gaz, grâce à laquelle il éclaira lé quartier du Luxembourg et le théâtre de l’Odéon (1821). Le succès de cette entreprise fit qu’elle fut étendue à la province.

On doit à Pauwels, comme mécanicien, l’établissement d’ateliers célèbres, vers 1835, à La Chapelle près Paris, pour la grosse construction (chaudières, bateaux à vapeur, etc.). — V. p. 93, note 2.

Le nom de cet homme intelligent doit être adjoint à la cohorte des Durenne, des Cail, des Cavé, des Hallette, des Calla..., qui fondèrent chez nous l’industrie sérieuse pendant la première moitié du XIX^e siècle.

BIBLIOGRAPHIE. — Renseignements particuliers.

132. 2. — Appareils employés pour la détermination de la force expansive de la vapeur d’eau.

(Extrait de la Nouvelle Architecture hydraulique, par R. Prony, t. II, pl. 19. Édit. par Firmin-Didot, 1796.)

Les détails donnés par Prony sont tirés d’un mémoire publié par Betancourt (1790).

... M. de Betancourt, dit Prony dans son bel ouvrage , a eu beaucoup de peine à empêcher que sa chaudière ne livrât passage soit à l’air extérieur soit à la vapeur intérieure, dans les différentes circonstances où la pression de l’un de ces gaz l’emportait de beaucoup sur celle de l’autre. Il a tenté inutilement de fermer à vis le couvercle de sa chaudière, ou de la souder à l’étain: il s’est aperçu, dans ce dernier cas, que l’étain donnait, sous une certaine pression, passage à la vapeur, à travers ses pores dilatés, et il l’a reconnu en versant de la cire sur la partie supérieure de la chaudière. Enfin, après plusieurs essais, il a été obligé d’employer une chaudière entièrement soudée à la soudure forte, qui lui a parfaitement réussi. La construction de la chaudière étant achevée, restait encore une grande difficulté, qui était de pouvoir fermer les unions entre les tubes de verre et les tuyaux de cuivre à travers lesquels ils passaient. M. de Betancourt, après avoir eu inutilement recours à différents expédients, a employé avec succès celui que nous allons décrire... Une pièce de cuivre se visse dans le couvercle de la chaudière; pour qu’elle ferme parfaitement le trou dans lequel elle se visse, il faut mettre, au-dessous de la base, un peu de filasse enduite de lut gras, après quoi on la serre avec une clef. Cette pièce est percée dans le milieu, pour recevoir soit le baromètre soit le thermomètre...; et la partie supérieure est creusée en entonnoir pour recevoir la filasse, qui se serre très fortement contre le tube au moyen d’un écrou.

BETANCOURT Y MOLINA (D. Agustin de) = [Ténériffe, 1760 † 1826, Saint-Pétersbourg].

Ancien élève de l’École militaire de Madrid, il fut admis dans les ingénieurs des Routes et Ponts (Ponts et Chaussées).

Vers 1795, il inventait un nouveau télégraphe qui, soumis à l’Institut de France, motivait le jugement suivant, signé de Lagrange, Laplace, Prony, Coulomb, Charles et Delambre: «En conséquence, nous pensons que le nouveau télégraphe mérite l’attention du Gouvernement, et qu’on verra avec plaisir, dans le recueil de l’Institut, le mémoire dans lequel les citoyens Bréguet et Betancourt ont exposé la construction de leurs machines et leurs idées sur le langage télégraphique. — 21 germinal an VI.»

(Mémoires de l’Institut national des sciences et arts, Sc. math., t. III, an IX.)

Dans un voyage qu’il fit en France (1807), Betancourt soumit à l’Institut le plan d’une nouvelle écluse, qui fut approuvé sur le rapport de Prony, Monge et Bossut, et dont il donna le modèle à notre École des Ponts et Chaussées (^a).

Ne voulant pas reconnaître les gouvernants imposés à l’Espagne par Napoléon, il entra (1808) au service de la Russie; il y devint lieutenant général.

Il a créé pour l’Empire moscovite le corps des ingénieurs-hydrauliciens, une École des Sciences exactes, etc.

Betancourt était correspondant de l’Institut de France. Le savant Espagnol était de souche française: il descendait, en ligne directe, de Jehan de Béthencourt, le conquérant des Canaries.

On a de lui:

Mémoire sur la force expansive de la vapeur de l’eau (1790, in-4);

Essai sur la composition des machines (Paris, 1808, in-4; — deuxième édition, revue par Lanz, 1819, in-4, avec 12 planches).

BIBLIOGRAPHIE. — Journal des voies et communications (public, en russe et français), Saint-Pétersbourg, 1827.

(a) Je ne sais plus où j’ai lu que Betancourt avait dénommé cet appareil: bélier hydraulique. Singulière coïncidence avec Montgolfier!...

Ce moyen réunit à l’avantage de la simplicité, celui de donner la plus grande facilité pour remplacer un tube qui se casserait par quelque accident. Si dans le cours de l’expérience, on s’aperçoit que la vapeur s’échappe, on y remédie sur-le-champ en serrant davantage les écrous avec la clef.

Fig. 221 (Courb es de Betancourt).

On emploiera, pour bien purger d’air le tube barométrique, les précautions usitées ordinairement; on fera bouillir le mercure dans toute la longueur de ce tube, conformément à la méthode de M. Deluc. M. de Betancourt est parvenu à faire un vide si parfait, que le mercure se soutenait à la même hauteur que dans le baromètre ordinaire...

Les degrés de chaleur ont été mesurés avec un thermomètre de mercure, divisé avec grand soin suivant la méthode de M. de Réaumur, et dont la distance entre les divisions était d’environ 3 lignes. Les degrés de la glace et de l’eau bouillante ont été déterminés exactement, le baromètre étant à 28 pouces...

132. 3. — Courbes représentant les résultats d’expériences sur la détermination de la force expansive de la vapeur d’eau.

(Extrait de la Nouvelle Architecture hydraulique, par M. de Prony, t. II, pl. 20. Paris, 1796.)

Conclusions à tirer des expériences sur la force expansive de la vapeur d’eau. — M. de Betancourt conclut:

1° Que la vapeur a le même degré de chaleur que l’eau d’où elle se dégage;

2° Que la pression de l’air et celle de la vapeur influent de la même manière, sur les degrés de chaleur que l’eau peut recevoir à une pression déterminée;

3° Qu’il y a une relation et une dépendance mutuelle entre la température et la pression de la vapeur, telle que la même pression doit toujours correspondre à la même température, et réciproquement, — quelle que soit l’étendue du vase dans lequel se fait la vaporisation...

Après avoir appliqué à ses expériences les formules déduites de notre méthode d’interpolation , M. de Betancourt rend raison des différences qu’on trouve entre le calcul et l’expérience, dont les principales viennent de l’imperfection dans la division des échelles: il en conclut que les résultats déduits des formules doivent être regardés comme ceux qui auraient dû être donnés par les expériences, supposées parfaites, et que, toutes les fois qu’on voudra faire quelque usage de la force expansive de la vapeur à différents degrés de température, on doit préférer les résultats du calcul à ceux de l’expérience .

La figure 221 offre deux courbes ponctuées, dont les abscisses représentent les températures, et dont les ordonnées respectives représentent les forces expansives, données par l’expérience, des vapeurs de l’esprit-de-vin et de l’eau. Les courbes non ponctuées, avec lesquelles celles-ci se confondent presque entièrement, représentent les mêmes forces expansives, telles qu’elles sont données par le calcul...

II. — MACHINES MOTRICES

Table des matières

21. MOTEURS ANIMÉS

Table des matières

21. 1. — Durand (Amédée).

Manège portatif en fer.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en juillet 1829. Vol. XXVIII, pl. 393.)

... Une grande roue en fonte, fondue d’une seule pièce avec ses rais, a sa circonférence creusée en gorge comme celle d’une poulie. L’arbre, perpendiculaire à son plan, est en fer, assemblé à la roue avec une simple clavette; il est vertical, et la roue, disposée horizontalement, rase de très près le sol où l’on veut établir le manège. Pour maintenir fixement cet arbre et laisser à la roue la liberté de tourner, on enfonce en terre un madrier vertical d’environ 1 mètre de long, qui porte en haut une barre en bois, équarrie, horizontale, de manière à imiter la figure d’un T, qui est entièrement enfoncé dans la terre jusqu’à la branche supérieure inclusivement. Sur la tige verticale de ce T, sont en haut un collet et en bas une crapaudine de calibres convenables, dans lesquels on enfile l’arbre de la roue. Cette partie inférieure de l’arbre a près de 1 mètre de longueur, et se trouve ainsi noyée dans le sol. L’arbre se prolonge de 2 décimètres en-dessus de la roue, pour servir d’attache à la barre du manège que le cheval doit tirer. Cette barre, ou ce levier est, d’ailleurs, convenablement consolidé par un lien qui tient à la circonférence de la roue: une simple tringle tient, comme il est d’usage, à l’attelage de l’animal, pour qu’il ne s’écarte pas du cercle qu’il doit parcourir.

On se représente aisément un cheval attelé à ce manège et faisant tourner la roue qui rase le sol. Voyons maintenant comment ce mouvement se transmet à la machine que l’on veut actionner.

Une chaîne sans fin, passée dans la gorge de la roue, y trouve des fiches en fer qui y sont plantées et s’engagent dans les maillons de la chaîne pour la tirer, sans lui permettre de glisser. Cette chaîne, située horizontalement près de terre, va se rendre à la roue ou à la manivelle qu’elle doit mouvoir, mais comme elle se trouve près du sol, les jambes du cheval s’y embarrasseraient si on ne la faisait pas passer sous les pieds. A cet effet, on noie en terre et près de la surface, deux tuyaux de fonte, dans lesquels on la conduit; en sorte que l’animal, dans sa circulation continuelle, passe périodiquement au-dessus de ces tuyaux dans lesquels se meuvent les chaînes de traction ...

DURAND (Amédée-P.) = [Paris 1789 † 1873].

Mécanicien de valeur, doué d’un véritable génie inventif, il n’en était pas moins un artiste des plus distingués . En 1810, il avait remporté le «grand prix» de la gravure en pierres-fines, et par suite était devenu pensionnaire de l’Académie à Rome. Plus tard, quand les circonstances le voulurent, il sut aussi se montrer sculpteur de mérite: on lui doit la statue de la Religion, faisant partie du monument élevé, dans la chapelle de Vincennes, au duc d’Enghien.

Comme graveur, il a laissé diverses médailles, entre autres celle de l’Embarquement de Napoléon sur «le Bellérophon». Mais c’est assez parler de l’artiste; revenons au mécanicien.

Du mécanicien, on peut citer une nouvelle presse d’imprimerie (1823), ayant pour avantage de diminuer le nombre des ouvriers employés et de beaucoup augmenter la vitesse du tirage; etc...

BIBLIOGRAPHIE. — Bulletin de la Société d’Encouragement, année 1873.

Radier des anciens moulins du Basacle Toulouse) Voir dernière, p. 12: n° 22. 1.

22. MOTEURS HYDRAULIQUES

Table des matières

22. 1. — Radier de moulin.

(Extrait de l’Architecture hydraulique, par M. Bélidor; t. I, liv. II, chap. 1, pl. 5. Édité par Cellot-Jombert. Paris, 1782.)

De tous les moulins à eau qui ont été imaginés jusqu’ici, dit BÉLIDOR , je crois qu’il n’y en a pas de plus ingénieux et de plus simples que ceux qui ont été exécutés au Basacle (Toulouse) .

Il y a, aux moulins du Basacle, vingt-cinq meules de front, qui vont incessamment, et qui entretiennent de farine la ville et les environs. Elles agissent toutes de même par la force du courant, et leur action est indépendante l’une de l’autre...

L’eau qui est entrée dans le tonneau (cylindre en maçonnerie), après avoir fait plusieurs tours et frappé les aubes de la roue, s’échappe par le vide qui se trouve dans l’intervalle que ces mêmes aubes laissent entre elles, sort par le fond du tonneau, et s’écoule du côté d’aval où on a ménagé une pente...

Pour donner à cette roue toute la perfection dont elle me paraît susceptible, il y aurait plusieurs recherches curieuses à faire, auxquelles je ne m’arrêterai point. Je dirai seulement que l’eau qui la pousse la fait agir avec une force composée de l’action de la pesanteur et de la direction circulaire que le tonneau lui donne; que la courbe des aubes devrait suivre celle de la développée d’un cercle; et que l’obliquité qu’elles ont, de haut en bas, devrait faire, avec l’arbre qui leur sert d’essieu, un angle de 55 degrés, puisque ces aubes sont dans le même cas que les ailes d’un moulin à vent.

22. 2. — Moulin comme on les fait en Provence et en Dauphiné.

Moulin de Provence et de Dauphiné.

(Extrait de l’Architecture hydraulique, par M. Bélidor; t. I, liv. II, ch. i, pl. 4. Jombert, Paris, 1782.)

En Provence et dans une partie du Dauphiné, les moulins sont d’une grande simplicité, n’ayant qu’une roue horizontale D, de 6 ou 7 pieds de diamètre, dont les aubes sont faites en cuillères, pour recevoir le choc de l’eau, qui coule ordinairement dans une auge A. L’arbre E, qui répond à la meule supérieure, est la seule pièce qui sert à lui communiquer le mouvement; et je ne crois pas qu’il soit possible de faire un moulin à moins de frais. Il est vrai qu’il faut pouvoir ménager une chute comme celle que l’on voit ici, et qui sont très fréquentes dans ces pays-là...

Quand le meunier veut arrêter le moulin, il peut, sans sortir, interrompre le cours de l’eau, en poussant la perche I, baisser le clapet L, qui est attaché (aussi bien que le bras du levier K) à un tourniquet qui facilite cette manœuvre. Plus haut, il y a une vanne à l’entrée du canal, pour empêcher que l’eau n’y entre, et qu’elle ne se perde en passant par-dessus les bords, comme cela arrivait si l’on ne fermait que le clapet L; on la ménage dans un réservoir, lorsque le moulin chôme pendant quelque temps, pour en avoir ensuite avec plus d’abondance.

Ce moulin est exécuté à Briançon: l’eau de la Durance en fait tourner trois semblables dans le même bâtiment .

22. 2 bis. — Moulin de Garonne.

(Extrait de l’Architecture hydraulique, par M. Bélidor, t. I, liv. II, chap. I, pl. 1; Jombert, Paris, 1782.)

... On voit, à quelques endroits, sur la Garonne, des moulins qui sont d’une construction assez singulière. La roue est une espèce de tambour, qui a la figure d’un cône tronqué renversé qui tourne dans une cuve de maçonnerie faite exprès. Les aubes de cette roue sont appliquées obliquement sur la surface du tambour, où elles forment des portions de spirales: ces aubes, ainsi disposées, obligent la roue à tourner avec une extrême vitesse, par conséquent la meule qui répond à son essieu; — et pour cela il ne faut qu’un filet d’eau .

Ces roues d’anciens moulins sont utiles à rappeler, comme étant l’ébauche des turbines hydrauliques.

— Nous croyons que c’est ici le lieu de donner une:

CLASSIFICATION DES MOTEURS HYDRAULIQUES,

d’après le remarquable ouvrage d’Armengaud aîné . Cette classification facilitera la lecture des articles qui vont suivre, établissant entre eux une liaison qui leur manque forcément par la nature même du Catalogue qui nous sert de guide.

ROUES HYDRAULIQUES

Roues hydrauliques de côté.

Roues de côté emboîtées dans un coursier circulaire et recevant l’eau par pression.

Roues hydrauliques de côté à palettes prolongées.

Roues hydrauliques de côté, à niveau maintenu, dites «roues Sagebien».

Roues recevant l’eau en-dessous, à palettes planes et courbes, et roues pendantes dites des bateaux.

Roue à aubes courbes, dite «à la Poncelet».

Roues hydrauliques à augets, de différents systèmes.

TURBINES OU ROUES HORIZONTALES

Origine des turbines.

Roues à cuillères et roues à cuves .

Moteurs hydrauliques à réaction (tourniquet hydraulique, roue d’Euler, roue de Mannoury-Dectot).

Turbines de Burdin.

Turbines centrifuges dites de Fourneyron, et dispositions dérivées, dépensant l’eau horizontalement.

Roue de Borda.

Turbine centrifuge «à orifices compensés», de P. Callon.

Turbines «en dessus» dites turbines Fontaine, et dispositions dérivées, dépensant l’eau verticalement.

Turbine dite eulérienne, de P. Callon.

Turbine double «en dessus», à vannage annulaire, de M. André (de Thann)...

Turbines «en dessus» dites turbines Jonval-Kœchlin.

Turbines de divers systèmes.

Turbine centrifuge, dite rurale, par E. de Canson.

Turbine ou rouet perfectionné, par L.-D. Girard (1851)...

22. 3. — Sagebien.

Roue hydraulique «de côté », à niveau maintenu, dite roue Sagebien .

— Voici comment s’exprime Sagebien (de Caux, Somme) dans la description de son brevet, délivré le 29 décembre 1851:

Roue hydraulique Sagebien.

Le système de roue hydraulique dite roue à siphon, prenant son eau sans dénivellement, pour laquelle je demande un brevet d’invention, possède deux avantages immenses:

1° De pouvoir dépenser beaucoup d’eau sans que la largeur des roues soit considérable (ainsi l’on peut dépenser 1.500 litres par mètre de largeur de roue et par seconde);

2° De dépenser l’eau, notamment sur les petites chutes, de manière à obtenir un effet utile plus grand que par les moyens employés jusqu’à ce jour.

La force théorique étant représentée par 100, l’effet utile que l’on peut obtenir sera de 60 à 80 pour les chutes de 0^m,30 à 1 mètre, et de 80 à 94 pour celles de 1 à 2 mètres et plus ...

Armengaud, l’hydraulicien estimé, corrobore les appréciations de l’inventeur :

Ce système de roue est, de tous les moteurs hydrauliques connus, celui qui donne le plus fort rendement, rendement qui dépasse le plus souvent 80 pour 100, et quelquefois atteint 90 et 93.

Mais ce qui constitue son principal mérite, c’est qu’il parvient à ce rare degré de perfection, même dans des circonstances où nul autre moteur hydraulique n’est applicable — ou, du moins, ne donnerait qu’un rendement insignifiant. On peut citer, par exemple: des chutes de 1 mètre correspondant à 1.000 litres et plus de dépense par seconde, ou des cours d’eau variables au point de noyer le moteur, en aval, de 1 mètre et plus.

La roue Sagebien possède au plus haut degré la propriété fondamentale qu’on recherche pour le meilleur moteur hydraulique, savoir: recevoir l’eau sans choc et l’abandonner sans vitesse.

La pratique, confirmant la théorie, a démontré les excellentes qualités du moteur Sagebien .

22. 4. — Poncelet .

Roues hydrauliques verticales à aubes courbes, mues par-dessous.

(Extrait du Mémoire sur les roues hydrauliques à aubes courbes, mues par-dessous, par M. Poncelet. A Metz, V^ve Thiel édit., 1827.)

... Dans cet état d’imperfection des roues verticales mues par-dessous, dit l’auteur, et d’après les avantages bien connus qui leur appartiennent d’ailleurs, j’ai cherché, tout en mettant à profit les principaux perfectionnements déjà apportés à ces roues, à en modifier la forme, de manière à leur faire produire un effet utile qui s’approchât davantage du maximum absolu et ne s’éloignât guère de celui des meilleures roues en usage, — et cela sans leur faire perdre l’avantage qui les distingue: d’être susceptibles d’une grande vitesse. Toute la question, comme on le sait, d’après le «principe des forces vives», consiste à faire en sorte que l’eau, n’exerçant aucun choc à son entrée dans la roue ni dans son intérieur, la quitte également sans conserver aucune vitesse sensible.

Roue hydraulique Poncelet.

Après y avoir réfléchi, il m’a semblé qu’on parviendrait à remplir cette double condition en remplaçant les aubes droites des roues ordinaires, par des aubes courbes ou cylindriques, présentant leur concavité au courant, et dont les éléments (à partir du premier qui se raccordait tangentiellement avec l’élément correspondant de la circonférence extérieure de la roue) seraient de plus en plus inclinés au rayon et formeraient ainsi une courbe ou surface continue. Il est clair, d’après les principes connus, que l’eau arrivant sur les courbes avec une direction à peu près tangente à leur premier élément, s’y élèvera sans les choquer, jusqu’à une hauteur due à la vitesse relative qu’elle possède, et redescendra ensuite en acquérant de nouveau, mais en sens contraire du mouvement de la roue, une vitesse relative égale à celle qu’elle avait en montant. Exprimant donc que la vitesse absolue conservée par l’eau en sortant de la roue est nulle, on trouve que les conditions du problème seront toutes remplies, si l’on donne ou laisse prendre à la circonférence de cette roue une vitesse qui soit moitié de celle du courant, c’est-à-dire précisément égale à celle qui convient, d’après la production du maximum d’effet: d’où il suit que les roues à aubes courbes, dont il s’agit ici, outre l’avantage de produire le plus grand de tous les effets possibles, auraient encore celui de pouvoir être substituées immédiatement aux roues de l’ancien système, sans changements quelconques.

En ayant soin de disposer la vanne comme il a été dit ci-dessus; pratiquant d’ailleurs un ressaut et un élargissement au coursier, à l’endroit où les courbes commencent à se vider, afin de faciliter le dégorgement; plaçant enfin des rebords sur chaque côté des aubes courbes, suivant la méthode de Morosi, ou (ce qui vaut mieux) enfermant ces aubes entre deux jantes ou plateaux, auxquels la théorie assigne d’ailleurs une largeur qui est le quart environ de la hauteur de chute, — on rendra, au moyen de toutes ces dispositions, la nouvelle roue capable de donner des résultats très avantageux, et supérieurs à ceux que présentent les premiers perfectionnements.

L’idée de substituer des aubes courbes aux aubes droites de l’ancien système paraît si naturelle et si simple, qu’il y a lieu de croire qu’elle sera venue à plus d’une personne: aussi n’ai-je pas la prétention de lui attribuer un grand mérite. Mais, comme les idées les plus simples sont fort souvent celles qui rencontrent le plus de difficultés à se faire admettre et qui inspirent le moins de confiance aux praticiens, je n’ai pas voulu m’en tenir à des aperçus purement théoriques. Sachant, d’ailleurs, que certains auteurs ont révoqué en doute l’utilité des applications de la Mécanique rationnelle aux machines, j’ai cru qu’il serait à propos d’entreprendre une suite d’expériences sur un modèle de roue à aubes courbes, tant pour vérifier par les faits les lois ou formules déduites du principe des forces vives, aujourd’hui généralement adopté par les géomètres, qu’afin de découvrir les coefficients constants qui doivent corriger les valeurs données par ces formules, pour qu’elles deviennent immédiatement applicables à la pratique.

On verra que ces formules ont été confirmées aussi rigoureusement qu’on pouvait l’espérer dans des expériences de cette nature; et que le coefficient dont elles doivent être affectées dans les différents cas demeure compris entre les nombres 0,60 et 0,76, pour le modèle de roue mis en expérience ...

22. 5. — Kœchlin (André), de Mulhouse.

Perfectionnements à l’admission de l’eau dans les roues hydrauliques.

(Brevet original, en date du 24 mai 1843.)

Ces perfectionnements, écrit l’inventeur, ont pour effet de tirer parti de toute la hauteur d’une chute d’eau sans, pour cela, être tenu de placer la turbine (ou autre roue horizontale) au point final de ladite chute; ils ont aussi pour but d’assurer au pivot de la turbine une plus longue durée, et de permettre son remplacement quand cela devient nécessaire...

Tous les inconvénients disparaissent par l’application de nos perfectionnements, qui permettent de placer la turbine, ou autre roue hydraulique, à tel point intermédiaire — entre le niveau supérieur et le niveau inférieur de la chute d’eau — que l’on jugera convenable, en assurant à ladite chute son maximum d’effet sur la roue qu’il s’agit de faire tourner...

«La turbine Jonval-Kœchlin, a dit Armengaud aîné (Traité des moteurs hydrauliques) , est quelquefois simplement nommée turbine Jonval; mais il est plus exact d’ajouter le nom de Kœchlin, attendu que, si Jonval est l’inventeur de la disposition, c’est la maison Kœchlin qui l’a véritablement rendue pratique... Jonval ayant cédé son droit d’exploitation à MM. André Kœchlin et C^ie (de Mulhouse), le moteur reçut d’abord d’importants perfectionnements.»

Parfaitement d’accord avec Armengaud. Néanmoins, nous aimerions encore mieux entendre dire turbine Jonval tout court, que turbine Kœchlin tout court — ainsi que cela se produit trop souvent.

22. 7. — Kœchlin (A.).

Turbine à double effet,

(Soumise à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en novembre 1844. Vol. XLIII, pl. 942.)

[Cet article vise le même objet que l’article précédent.]

Dans la construction de ce système de turbine, on s’est basé sur le principe suivant:

En mettant en communication deux biefs superposés, par un tuyau dont on resserre la section par un récepteur placé en un point quelconque pris dans sa hauteur, — la vitesse de la veine fluide, à l’endroit ainsi resserré, sera celle due à la différence de hauteur des deux niveaux. Il est clair, dès lors, que ce récepteur, convenablement disposé, sera capable de transmettre toute l’action due à la vitesse qui lui a été imprimée par le passage de la veine fluide.

Cette application permet de placer la turbine à un point quelconque pris dans la hauteur de la chute suivant les convenances, la colonne inférieure pouvant être prolongée à volonté, sans toutefois dépasser l’équilibre de la pression atmosphérique. Ainsi l’action de l’eau se produit simultanément par la pression de la colonne qui est supérieure au moteur, combinée avec l’attraction de la colonne qui lui est inférieure: c’est ce qui a fait donner à cette turbine le nom de turbine à double effet .

KŒCHLIN (André) = [1789 † 1875].

Ayant épousé l’une des filles de Dollfus-Mieg, qui possédait à Mulhouse une fabrique de toiles peintes indiennes), André Kœchlin, après la mort de son beau-père, dirigea cet important établissement, de 1818 à 1830. En 1830, il fonda, dans la même ville, une fonderie et de grands ateliers de construction de machines d’où sortit une des premières locomotives françaises.

Ces ateliers fusionnèrent, en 1872, avec l’usine de Grafenstaden, pour former la Société alsacienne de constructions mécaniques qui possède en outre, depuis 1880, de grands ateliers à Belfort.

Déjà maire de Mulhouse, André Kœchlin fut, de 1832 à 1848, député du Haut-Rhin.

Ses inventions sont nombreuses (métier à tisser le coton, banc à brocher «à engrenages», renvideur ou self-acting). De plus, il a perfectionné les machines à filer le lin et le chanvre.

Il a fait construire à Mulhouse (1835) les premières maisons ouvrières (cités ouvrières, logements d’ouvriers).

BIBLIOGRAPHIE. — Encyclopédie des gens du monde. — Biographie statistique des membres de la Chambre des députés, 1846. — Rapports des jurys des diverses Expositions.

22. 9. — André (de Thann).

Turbine ou roue horizontale.

(Extrait du Traité théorique et pratique des moteurs hydrauliques, par Armengaud aîné, pl. 20. A Paris, Morel édit., 1868.)

La turbine double, à vannage annulaire, due à l’ingénieur André (de Thann), est un système ayant pour base la disposition essentielle des turbines Fontaine (turbines en dessus, dépensant l’eau verticalement).

En décrivant son système, l’auteur s’est attaché principalement à démontrer que l’on doit donner aux aubes la forme rigoureuse indiquée par la théorie, c’est-à-dire «rendre le premier élément courbe des aubes réceptrices tangent à la résultante des vitesses de l’eau et de la turbine».

La figure (fig. 12, pl. 20) reproduite dans les tableaux du Musée, faisait voir le tracé même de l’inventeur.

Voici comment s’exprimait André (brevet en date du 25 avril 1846):

«On s’est proposé, dans la construction de cette turbine, de faire arriver l’eau dans le récepteur sans choc, et ensuite d’anéantir la force vive des veines fluides contre les palettes courbes.

«La disposition du système est la même que celle de toutes les turbines en dessous , ou roues horizontales, formées par un noyau (ou cylindre vertical) garni de palettes ou aubes à génératrices horizontales...» .

22. 10. — Jonval (Nicolas-Joseph).

Machine hydraulique dite turbine Jonval ou Veine virtuelle.

(Brevet original, en date du 27 octobre 1841.)

a) Planche première; b) planche deuxième; c) planche troisième. Avec la signature de Jonval.

— La même machine, sous le titre de:

Turbine hydraulique perfectionnée, appelée Veine virtuelle.

(Deux gravures extraites de la Publication des brevets, S. I, t. LXXXVIII, pl. 31 et 32). — [2 tableaux].

Ce nouveau système de machine, écrivait Jonval, quoique en rapport d’application avec celle connue sous le nom de turbine, en diffère essentiellement dans toutes ses parties et dans ses applications.

Je l’avoue, lorsque j’ai commencé à m’occuper de cette machine, j’étais complètement dans l’ignorance des conditions spéciales de la construction des turbines: je n’en avais jamais vu, — et voilà, sans doute, la raison qui explique pourquoi je n’ai rien fait qui ressemble aux autres.

Le nom que je donne à mon nouveau système de machine motrice lui est propre, tant par la forme des conduits que par l’action du mouvement rapide et puissant que prend la roue dans le passage de la veine contractée.

Loin de chercher à éviter les effets de la contraction, effets nuisibles dans tout autre système, moi, au contraire, je les cherche. Chose très importante à remarquer, que c’est précisément dans le passage où le fluide est contracté que je trouve une force, une vitesse encore inappliquées: c’est là, dis-je, où j’établis mon système de rotation, ma roue à aubes, non pas une roue comme il y en a beaucoup, qui reçoivent l’eau dans leur intérieur et la rejettent par leurs côtés extérieurs, ou de leurs côtés extérieurs pour la rendre dans leur intérieur, ou de la recevoir à l’extérieur et l’échapper à l’extérieur toujours dans un sens horizontal. C’est un inconvénient très grave, que celui de conduire ou d’introduire l’eau dans les aubes de la roue, comme de l’en faire échapper horizontalement; cet inconvénient a pour but de retarder la chute de l’eau, ou d’en ralentir la vitesse, par rapport aux angles qu’elle est obligée de faire, par les contours qu’elle est obligée de suivre pour s’échapper, et le repos instantané qui lui est nécessaire avant de reprendre son cours. Ce sont donc des temps perdus.

Ces temps perdus n’existent pas dans la nouvelle machine; la simplicité de cette roue et les conditions de sa construction sont toutes élémentaires. Elle reçoit l’eau par-dessus et la rend par-dessous, en la traversant presque verticalement ...

22. 11. — Mannoury d’Ectot .

Moteurs hydrauliques à réaction

Brevet du 20 décembre 1841.

(Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. LXXXVIII, pl. 32.)

... Il résulte d’un Rapport signé Périer, Prony, Carnot, inséré au Moniteur, n° 183 (an 1813), que M. de Mannoury est l’inventeur de la machine appelée depuis turbine, mais qui n’était, pour lui, qu’une modification de ses «moteurs à réaction».

Moteur hydraulique à réaction

de Mannoury d’Ectot.

L’application en a été faite, en 1812, aux moulins de Montaigu, à Caen. Elle a fait mouvoir, pendant plusieurs années, des moulins à blé, puis une filature.

La forme de ce moteur était commandée à M. de Mannoury:

1° Parce que la chute était très faible, et perpétuellement variable, si bien que, dans certains temps de l’année, elle se réduisait à 30 centimètres;

2° Parce que, dans les inondations d’hiver, l’eau s’élevait et se maintenait toujours au-dessus des aubes des roues verticales;

3° Parce que la marée venait, toutes les douze heures, troubler le jeu des moulins.

Dans ces circonstances, M. de Mannoury imagina de plonger sa machine dans l’eau: c’était une espèce de cloche en cuivre laminé, de 3 pieds de diamètre, garnie à sa circonférence de 40 aubes ou palettes, de 0^m,33 de hauteur et de 0^m,08 de largeur, — très minces, et espacées les unes des autres d’environ 0^m,014.

Ces palettes étaient inclinées toutes dans le même sens sur la circonférence, et formaient une espèce de jalousie circulaire, au milieu de laquelle était un espace où l’eau était amenée en dessous par un gros tuyau ou canal.

La roue tournait dans l’eau, où elle était immergée, sans en éprouver de résistance sensible, et sans chômage.

Cette idée primitive, d’une exécution si simple, a été, dans ces derniers temps, plus ou moins compliquée. Il en est résulté des machines fort chères, d’un entretien dispendieux, et sujettes à de fréquents inconvénients.

Nous proposons donc de ramener ce moteur à sa simplicité première, en lui faisant subir toutefois quelques modifications ...

22. 13. — Canson (E. de).

Turbine brevetée le 19 février 1847.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XI, pl. 17.)

[C’est la turbine rurale; voir le numéro suivant.]

... Son rendement, — ou le rapport de la dépense à l’effet utile, est indépendant de la hauteur de la chute.

Cette turbine, soit verticalement soit horizontalement placée, tourne libre, sans coursier et sans ajutages d’aucune sorte. L’ajutage destiné à la sortie de l’eau peut lui-même être maintenu à une notable distance des aubes ...

22. 14. — Canson (E. de).

Turbine centrifuge (à axe horizontal) dite turbine rurale, brevetée en 1847 .

(Extrait du Traité théorique et pratique des moteurs hydrauliques, par Armengaud aîné, pl. 30, fig. 5 et 6. A Paris, Morel éd., 1868.)

Feu M. de Canson, manufacturier à Annonay, bien connu pour ses importantes papeteries, a imaginé une disposition de turbine centrifuge qui se distingue surtout pour la simplicité de sa construction.

Il a eu également pour but de créer un moteur qui pût fonctionner avec des eaux chargées de gravier..., sans éprouver les détériorations qui en résulteraient inévitablement avec un moteur d’une construction plus délicate. D’où le nom de turbine rurale...

Comme caractères principaux: cette turbine se distingue par sa construction presque exclusivement en tôle, et par un nombre très restreint d’injecteurs. Étant fréquemment employée sur des hautes chutes, elle reçoit l’eau d’un réservoir clos par un tuyau de conduite, à l’instar de quelques autres turbines...

On remarque que le fluide arrive aux aubes réceptrices sans avoir suivi préalablement de courbes directrices, et qu’il arrive aux aubes de la turbine par la direction naturelle que lui donne l’orifice d’échappement.

Le mode général de construction adopté permet, sans modifications importantes, de placer l’axe de cette turbine aussi bien horizontal que vertical .

22. 15. — Callon (Pierre).

Turbine hydraulique.

(Brevet original, en date du 19 octobre 1840, avec addition du 15 février 1841.)

Le brevet est simplement pris «pour perfectionnements dans la construction des turbines».

CANSON (Étienne de) = [† 1860].

Il a dirigé jusqu’à sa mort, de concert avec son frère, les papeteries de Vidalon-lès-Annonay, que leur père avait reçues, en 1810, d’Étienne de Montgolfier, parent de la famille Canson.

Outre la turbine hydraulique brevetée en 1847, Étienne de Canson a fait diverses inventions, entre autres un alimentateur automatique des chaudières, fort ingénieux.

La famille Canson est presque exclusivement vouée à l’industrie.

BIBLIOGRAPHIE. — Renseignements particuliers.

«... Il faut, dit-il, pour que les formules ordinaires de l’établissement des turbines soient applicables, que l’eau, tant en traversant les orifices directeurs ou injecteurs qu’en traversant les canaux réacteurs, coule comme le ferait une molécule isolée, — sans aucun changement brusque de vitesse ou de direction. Il faut proportionner, par conséquent, la section des orifices en chaque point au volume d’eau à débiter et à la vitesse que l’eau doit avoir en ce point.»

Turbine hydraulique de Pierre Callon.

La turbine Gallon est appelée par Armengaud «turbine centrifuge à orifices compensés ».

Pierre Callon a proposé l’application de son système d’aubes compensées aux turbines qu’il nomme eulériennes, aussi bien qu’à celle qu’il désigne sous le titre de «turbine immergée», et que nous nommons, comme lui, «turbine centrifuge».

La turbine que P. Callon appelait eulérienne est celle pour laquelle Fontaine venait de demander un brevet (19 mars 1840), brevet délivré le 12 septembre de la même année.

22. 16. — Borda.

Roue horizontale.

(Extrait du Traité théorique et pratique des moteurs hydrauliques, par Armengaud aîné, pl. 20, fig. 11. A Paris, Morel édit., 1868.)

BORDA (Jean-Charles, chevalier de) = [Dax, 1733 † 1799, Paris].

Après avoir terminé ses études au collège des Jésuites de la Flèche, Borda servit d’abord dans le génie militaire, puis aux chevau-légers.

En 1756, il lut devant l’Académie des Sciences un mémoire Sur le mouvement des projectiles, qui lui valut le titre de membre associé.

En 1757, il assistait à la bataille d’Hastenbeck, comme aide de camp du maréchal de Maillebois; mais, désirant se livrer entièrement aux sciences, il rentra dans son arme première — le génie, et publia plusieurs mémoires sur la Résistance des fluides, Sur la meilleure forme à donner aux vannes des roues hydrauliques et aux roues elles-mêmes, sur la Théorie du mouvement des projectiles en ayant égard à la résistance de l’air.

Ces divers travaux, se rapportant aux questions d’architecture navale, le firent attacher à la Marine, en 1767, grâce à la protection de M. de Praslin, alors ministre.

Borda fit sa première campagne sur mer en 1768.

En 1771, il embarqua sur la frégate la Flore, en qualité de commissaire de l’Académie des Sciences, avec Verdun de la Crenne et Pingré : la commission, c’était d’essayer à la mer les montres de Berthout, qui devaient conserver à bord l’heure du premier-méridien.

Après avoir visité les Açores, les îles du Cap-Vert, et la côte occidentale d’Afrique, il fut promu lieutenant de vaisseau (1776) et chevalier de Saint-Louis, et nommé pour commander la Boussole, avec ordre de déterminer la longitude des Canaries. Dans cet archipel, il rencontra le capitaine Cook, lequel partait sur la Résolution pour accomplir son troisième voyage. Borda sut en obtenir les indications nécessaires afin de retrouver l’île récemment découverte par Kerguellen. C’est alors qu’il introduisit en hydrographie l’emploi des relèvements astronomiques pour remplacer les relèvements magnétiques.

Il put dresser, à son retour, une très bonne carte des Canaries et des côtes de l’Afrique.

En 1777, il exécuta son «cercle à réflexion», permettant la répétition des angles, et constituant un progrès considérable sur celui que Tobie Meyer avait imaginé quelques années auparavant. Il fit aussi construire, sur les mêmes principes, pour les observations terrestres, les cercles répétiteurs, dont l’usage est aujourd’hui très répandu.

La «roue de Borda» rentre dans la catégorie générale qu’on appelle aujourd’hui turbines Fourneyron, c’est-à-dire dans la catégorie des «turbines centrifuges dépensant l’eau horizontalement ».

L’étude du tracé géométrique de la turbine porte — d’une part, sur les courbes directrices dont le fond est muni, — d’autre part, sur les aubes réceptrices qui garnissent la couronne mobile.

Les premières doivent posséder une forme telle, que les filets fluides incidents fassent avec la circonférence intérieure un angle voulu, d’après la théorie.

En second lieu, les aubes réceptrices doivent être disposées «pour recevoir ces filets sans chocs, et pour abandonner l’eau avec une vitesse relative qui s’approche autant que possible de zéro».

L’ensemble des principes qui sont la base du tracé géométrique des «roues à aubes courbes» est connu depuis longtemps, bien qu’on n’en ait fait qu’assez récemment des applications utiles.

BORDA

(Communiqué par la famille)

Navier, dans ses notes sur l’Architecture hydraulique de Bélidor, mentionne les travaux de Borda sur ce sujet, et reproduit la théorie développée par ce savant homme dans un mémoire qu’il présentait en 1767 à l’Académie des Sciences.

Au lieu de porter ses recherches du côté des moteurs à réaction, ainsi que ses devanciers (Segner et les deux Euler), Borda se mit à l’étude des «roues horizontales à palettes courbes» en usage de son temps. Cette étude lui permit d’indiquer quelle devait être la construction de telles roues pour atteindre le maximum de rendement.

La théorie de Borda peut se résumer comme voici: «Pour que le fluide abandonne toute sa force vive au profit du moteur, il faut qu’arrivé à la partie inférieure de l’aube, — la vitesse initiale qu’il possédait en entrant, plus celle qu’il a acquise en descendant le long de l’aube, constituent une vitesse horizontale égale et contraire à celle de la roue, de façon à rendre nulle toute vitesse verticale» .

Si ces conditions pouvaient être rigoureusement remplies, le moteur rendrait 100 pour 100 d’effet utile, ou la puissance disponible au total. Or, à quoi reviennent ces conditions? A ceci: «Que l’eau entre sans choc dans la roue, et qu’elle en sorte sans vitesse.»

On sait que cela n’est pas entièrement réalisable. Mais le principe de Borda n’en a pas moins une importance théorique capitale.

22. 17. — Girard (Louis-Dominique) .

Pivot de turbine hydraulique.

(Extrait du Traité théorique et pratique des moteurs, hydrauliques, par Armengaud aîné, pl. 34, fig. 6. A Paris, Morel édit., 1868.)

Pendant la guerre d’Amérique, il servit, sous le célèbre comte d’Estaing, en qualité de major général de l’armée navale. Il commandait le Guerrier, en 1781; en 1782, avec le Solitaire, il fut chargé d’escorter un convoi de troupes pour la Martinique. Sa mission accomplie, il se mit en croisière; attaqué par des forces supérieures, il fut contraint de se rendre après une vigoureuse défense.

Les Anglais le traitèrent avec égards, et le mirent en liberté sur parole.

En 1784, il devint inspecteur des Constructions navales.

Lors de l’établissement du nouveau système de poids et mesures il fut, avec Delambre et Méchain, chargé de la détermination de l’arc du méridien compris entre Dunkerque et Barcelone, qui devait servir à fixer l’unité fondamentale. Il créa la plupart des appareils et des méthodes employés pour cette opération: règles en platine thermomètre métallique pour la mesure de leur dilatation...

Ses dernières années furent occupées par les travaux de la Commission des Poids et Mesures, et par des recherches expérimentales sur la réflexion.

Depuis 1840, son nom est devenu le nom même de notre École navale: juste hommage rendu par le Gouvernement français au génie scientifique d’un grand homme à qui la Marine doit tant!...

«Borda (suivant les paroles de l’illustre Biot) doit être regardé comme l’un de ceux qui ont le plus contribué aux progrès de l’art nautique, tant par les instruments exacts qu’il a donnés aux marins, que par l’adresse avec laquelle il a su rapprocher d’eux les méthodes géométriques, sans rien ôter à celles-ci de leur exactitude. L’époque à laquelle il a publié ses observations marque l’époque où les marins français ont abandonné les routines de l’ignorance, pour se guider par le flambeau d’une science exacte.»

Les ouvrages de Borda, séparément imprimés, sont les suivants:

Voyage fait par ordre du roi en diverses parties de l’Europe et de l’Amérique, etc., par MM. Borda, Pingré et Verdun de la Crenne (1776, 2 vol. in-4);

Description et usage du cercle de réflexion (1778, in-4);

Tables trigonométriques décimales, revues, augmentées et publiées par Delambre (1804, in-4).

BIBLIOGRAPHIE. — Lefèvre-Gineau, Notice hist. (Mém. de l’Instit. nat. des Sc. et Arts, an XI). — Léon Sagnier, Notice biogr. — Renseignements fournis par la famille de Borda.

M. Girard a conçu, puis rendu pratique cette idée de génie: appliquer la pression de l’eau à l’atténuation des résistances passives par les frottements ... Il a construit des turbines avec un pivot hydraulique qui soulage l’appareil tournant d’une telle partie de son poids qu’on le juge convenable, et rend le mouvement extrêmement doux.

La fig. 6, pl. 34, représente ce mécanisme, qui se trouve installé au-dessous de la turbine, dans le canal de fuite. L’arbre A de la turbine est en fonte, creux et traversé par le support fixe B, autour duquel il tourne. L’arbre A et le support B sont munis de deux manchons semblables, C et D, s’appuyant l’un sur l’autre, et présentant, sur leurs faces en contact, une suite de rainures circulaires destinées à loger une lame d’eau que l’on y fait arriver, sous pression, par un tuyau a...

... Après avoir communiqué (21 avril 1862) à l’Académie des Sciences les résultats de ses expériences sur les «surfaces glissantes», M. Girard fut assez heureux pour pouvoir faire l’application du système du pivot hydraulique à des turbines d’une force de 135 chevaux-vapeur, fonctionnant sur une chute de 50 mètres, dans la filature de Posaccio (lac Majeur).

Pivot de turbine de L.-D. Girard.

La grande vitesse de ces moteurs, et les fortes charges de lignes d’arbres qu’il fallait supporter, ne permettaient pas l’application du pivot ordinaire. M. Girard a fait usage, en l’occurrence, de deux plateaux en fonte (de 0^m,30 de diamètre), l’un fixe, supporté par le radier du canal de fuite, et l’autre mobile, calé sur le prolongement de l’arbre au-dessus de la turbine.

22. 18. — Girard.

Appareil hydraulique breveté le 17 juillet 1847.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XII, pl. 22.)

Cet appareil est destiné à utiliser les chutes d’eau, soit comme force motrice, soit comme mode d’ascension directe; il comprend divers organes disposés d’une façon nouvelle, et principalement une garniture se développant par adhérence, sans glissement, suivant la marche de l’appareil...

Cette garniture, qui permet de simplifier la construction de l’appareil, et qui offre, en outre, l’avantage d’atteindre à un effet utile supérieur à celui de toutes les autres machines hydrauliques, peut s’appliquer (avec les mêmes résultats) aux pompes en général et aux machines soufflantes ...

22. 19. — Girard.

Appareil hydraulique breveté le 13 mars 1857 [2 tableaux].

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XLI, pl. 45.)

Le titre réel du brevet est celui-ci: «Pour un mode d’utilisation et de distribution des forces naturelles ou artificielles, ayant pour but la division du travail par l’emploi d’appareils hydrauliques perfectionnés.»

Cet important brevet, complété par deux certificats d’addition, est tout un mémoire où Girard expose ses idées en hydraulique, idées très personnelles, comme chacun sait.

Voici le préambule dudit mémoire:

Avant de décrire les appareils perfectionnés que nous employons pour l’utilisation de forces hydrauliques naturelles et la création de forces artificielles, nous devons exposer le but que nous nous sommes proposé d’atteindre: c’est d’arriver, par la distribution de la force motrice à domicile, à la division du travail, — et cela en faisant de l’eau l’agent moteur de toute industrie locale.

Appareils hydrauliques, par L.-D. Girard.

Cette application nouvelle aurait le précieux avantage de produire, par la répartition ou la division du travail à l’égard des ouvriers des villes, les mêmes résultats politiques et moraux qu’on doit à la propriété à l’égard des habitants de provinces. Elle sera une cause de développement de l’industrie, source de toute richesse, en même temps qu’elle sera pour l’ouvrier lui-même une source de bien-être.

En effet, ce qui manque à l’ouvrier pour confectionner chez lui un objet mécanique, c’est la force mécanique, que, dans l’état actuel, il ne peut posséder, et dont les dépenses sont au-dessus de ses moyens. Dès lors l’ouvrier, quelque intelligent qu’il soit, ne peut se créer un petit établissement dans lequel il développera tout son génie au profit de tous, car il aurait encore à soutenir la concurrence des grands établissements, fabriquant les objets analogues à ceux qui constituent son industrie, et qui disposent de la force motrice, moins chère pour eux qu’elle ne l’est pour lui.

N’est-ce pas évident aussi, que la force musculaire que cet ouvrier développe pour produire lui-même l’effet moteur dont il a besoin, est un obstacle au développement de son travail intellectuel, et le met dans l’impossibilité de penser, de chercher des procédés meilleurs que ceux qu’il emploie, de perfectionner son œuvre?

Mettre à la portée de tous les industriels, quel que soit l’état de développement de leur industrie, un moteur léger, simple, peu coûteux d’achat et d’entretien, ayant pour agent moteur l’eau, par conséquent sans danger, est le moyen qui nous a paru le plus propre pour arriver à ce résultat.

Il reste donc seulement à examiner comment on procurera la force motrice qu’on veut ainsi mettre à la disposition du public; en d’autres termes, comment on pourra avoir l’eau motrice en quantité suffisante, et avec une chute assez forte pour que l’établissement d’un moteur de faible force — 1, 2, 3 ou 6 chevaux, par exemple — soit possible à l’intérieur des habitations, — ce qui exige, en principe, que la pression sous laquelle l’eau travaille ne soit pas au-dessous de 50 à 60 mètres, ce qui correspond à 5 ou 6 atmosphères.

La quantité d’eau nécessaire pour produire la force effective ou disponible de 1 cheval-vapeur, sous la pression de 50 mètres, est de 2 litres environ par seconde.

Dans la plupart des cas, la ville ou la localité dans laquelle on se propose de faire une distribution de force motrice à domicile sera située sur les bords d’un fleuve, d’une rivière, — réservoirs naturels d’une force motrice généralement perdue, tandis que, à quelque distance de là, fonctionnent à grands frais des machines à vapeur accompagnées de tous les inconvénients inhérents.

Créer une chute de quelques mètres (de quelques décimètres seulement quelquefois) en un point convenable, sera, en général, chose possible et facile même: on possédera donc, en ce point, une force motrice naturelle qu’il s’agira seulement de transporter là où besoin est, et cela avec le moins de frais et avec le moins de perte possible; et ceci pourra se faire en installant sur une chute un moteur hydraulique, faisant mouvoir des pompes refoulant l’eau, à grande pression, dans des tuyaux qui aboutissent jusque dans l’atelier dont on veut faire mouvoir des machines. Là, à l’extrémité du tuyau, on fixe un appareil moteur qui utilise la puissance de l’eau, puissance qu’on a amenée de loin, et qui autrement eût été perdue.

La localité peut encore être plus heureusement douée par la nature, si le cours d’eau qui la traverse ou la côtoie, a son niveau à une hauteur telle au-dessus de celui de la localité elle-même, qu’il suffise simplement de détourner une partie de son eau et de la conduire dans les conduites de distribution dont il a été parlé.

Dans ce cas, la force motrice pourra être concédée à un prix extrêmement réduit.

Enfin, la localité ne jouît-elle d’aucun de ces avantages, il sera encore possible d’arriver au but que nous nous proposons, au moyen d’un système de machines à vapeur bien combinées; on puisera de l’eau et on la refoulera à une hauteur considérable, pour, de là, la distribuer, et lui faire restituer, en grande partie, le travail qu’elle a emmagasiné.

Par cette transformation du travail, un petit nombre de machines-à-vapeur d’une grande puissance, placées en dehors des villes, pourront satisfaire aux exigences de toutes les industries, en mettant à la portée de chacun une portion de force motrice qu’il reçoit par un appareil simple, peu embarrassant, et ne présentant aucun danger.

De plus, la consommation totale de combustible des grandes machines motrices pourra de beaucoup être inférieure à celle des petites machines que l’on remplacerait,

Enfin l’eau, après son action dans une machine — qui la rend aussi pure qu’elle la reçoit, peut servir à tous les besoins ordinaires de la vie et aux applications industrielles de toute nature.

C’est dans la transformation rationnelle de toutes les forces naturelles que renferment les cours d’eau qui sillonnent la France, que gît l’avenir de l’industrie et le moyen de lutter avantageusement avec l’Angleterre, ce pays éminemment favorisé sous le rapport de la richesse en combustible minéral — qui lui permet de créer à bon marché des forces motrices que nous n’obtenons que par le moyen d’immenses sacrifices; en un mot, nos fleuves et nos rivières doivent être nos mines de charbon, nos réservoirs de force motrice, qu’il s’agit de mettre à contribution partout et toujours, pour tous nos besoins.

Nous ne prétendons pas être des premiers à émettre l’idée de l’utilisation des forces naturelles des fleuves et des rivières, quoique nous en ayons parlé bien souvent, et que toutes nos études aient toujours été dirigées vers ce but; mais nous croyons aujourd’hui être le premier pouvant présenter un ensemble de machines perfectionnées au moyen desquelles nous pouvons l’atteindre ...

Les idées ici développées par Girard ont été l’objet d’une application des plus remarquables, — la «distribution d’eau à haute pression» de la ville de Genève.

22. 20. — Girard.

Perfectionnements dans les moteurs hydrauliques.

(Brevet du 9 mars 1860 [2 tableaux]. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LXXVI, pl. 36.)

La planche 36 se rapporte à l’un des certificats d’addition (5 mars 1861) qui suivent le brevet du 9 mars 1860. On voit sur cette planche «une machine disposée pour l’utilisation des petits volumes d’eau sous de hautes chutes: sa construction est des plus simples, et [la machine est] facile à entretenir.»

La même planche, dit Girard, représente une machine ayant pour but d’utiliser de plus grands volumes d’eau sous des chutes moyennes; elle pourra, avec avantage, remplacer les «roues de côté » qui utilisent le plus ordinairement ces sortes de chutes.

En effet, il arrive souvent, sinon presque toujours, que lesdites roues de côté sont placées dans un coursier en dehors de l’usine, et que leur arbre horizontal vient transmettre dans l’intérieur la force du cours d’eau.

Or, lorsqu’on veut remplacer dans ce cas une de ces roues par une turbine ordinaire , il faut établir la machine dans le coursier, puis, par des transmissions compliquées, venir communiquer la force dans l’intérieur de l’usine.

C’est cette difficulté que la turbine à axe horizontal fera disparaître, puisqu’on pourra l’installer de manière à ce que son arbre vienne transmettre directement la force du cours d’eau dans l’intérieur de l’usine ...

22. 21. — Girard.

Turbine à vapeur , brevetée le 27 mars 1855.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XLVII, pl. 6.)

... Nouveau moteur, dit turbine à vapeur ou à gaz, à haute ou moyenne pression, détente et condensation, pour transformer la force vive des fluides gazeux en travail industriel, pouvant servir pour comprimer ou raréfier l’air ou les gaz, ou pour refouler et élever les fluides.

... Les appareils décrits ici (dit l’auteur), et que le dessin représente accouplés pour former une machine-à-vapeur à détente et à condensation, ont la propriété de pouvoir fonctionner séparément ou ensemble, sans rien perdre des avantages propres à chacun d’eux: — l’un, pour former un récepteur (ou une machine motrice) capable d’utiliser le travail dû aux pressions du gaz; l’autre, une turbine à comprimer ou à refouler, pour opérer le refoulement des eaux à des hauteurs quelconques, et pour produire la compression ou la raréfaction des gaz.

Ils remplaceront toutes les machines existantes aujourd’hui pour atteindre ces buts , et ils auront sur elles l’avantage d’occuper un volume très réduit, et, par conséquent, celui d’une diminution de prix de revient. Etc... .

22. 22. — Girard.

Récepteur hydraulique à axe horizontal, breveté le 9 septembre 1853.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XXXII, pl. 29.)

L’inventeur demandait brevet pour un «nouveau récepteur hydraulique à axe horizontal, d’après un nouveau principe d’évacuation de l’eau, applicable à tous les récepteurs à axe vertical, dits turbines».

Le problème, écrivait Girard , que nous nous étions proposé de résoudre et que nous avons résolu, est de réaliser un genre de moteur ou récepteur hydraulique sans directrices ou canaux adducteurs, c’est-à-dire remplissant les conditions que le savant Euler avait remplies en imaginant les directrices pour amener l’eau dans le récepteur en mouvement.

Supposons une molécule liquide prise isolément, et qui soit animée d’une vitesse absolue V, dans une direction perpendiculaire au sens du mouvement du récepteur, pour opérer son entrée dans l’aube au point a (fig. 1, pl. 29). Arrivée en ce point, la molécule décrira, d’un mouvement relatif, la courbe abc, en y exerçant une pression représentée par la force centrifuge, ainsi que nous l’avons démontré , d’après le principe de la libre déviation de la veine liquide. Pour connaître le travail transmis par la molécule, on n’aura donc qu’à multiplier le chemin parcouru, par l’effort projeté sur ce chemin.

Il est indispensable, pour obtenir le meilleur effet, que la vitesse relative reste constante, ce qui a lieu dans le cas d’une molécule prise isolément.

Ce que nous venons de démontrer pour une molécule ne pourrait pas se réaliser pour un filet liquide coulant d’une manière continue, dans l’état actuel de la construction de ce genre de récepteurs; mais nous allons voir qu’en les construisant sur le nouveau principe d’évacuation de l’eau, le résultat que nous obtiendrons sera le même, qu’il s’agisse d’un filet liquide ou d’une molécule isolée.

FIG. 1.

FIG. 2.

Récepteur hydraulique (avec axe horizontal, par L.-D. Girard.

Supposons donc qu’un filet liquide s’introduise, d’un mouvement relatif, dans le canal formé par les deux courbes consécutives abc, a’b’c’ (fig. 1). Il exercera sur la paroi abc, ainsi que nous l’avons vu lorsqu’il s’agissait de la molécule isolée, une pression due à la force centrifuge développée par le mouvement relatif de l’eau; mais, à mesure que le filet liquide avance vers le point b ou b’, l’épaisseur de la tranche d’eau diminue de plus en plus. Or, nous avons dit que le mouvement relatif de l’eau devait rester constant, ce qui se réalisera en évasant les parois du canal dans le sens perpendiculaire au mouvement relatif de l’eau.

A mesure que le filet s’approchera pour sortir du récepteur, il faut, pour lui conserver sa vitesse relative, que la section du canal soit évasée, comme le montre la fig. 2. On empêchera ainsi toute perturbation dans le mouvement du filet liquide, et on utilisera la plus grande partie possible de la force vive de l’eau.

On remarquera que la forme de l’évasement peut varier, pourvu toutefois que la section traversée par le liquide, d’un mouvement absolu, soit simultanément en raison inverse de la diminution de vitesse en ce point, ce qui s’obtiendra par la combinaison de l’évasement latéral avec la courbure des aubes.

La fig. 5 représente un récepteur à axe vertical, ou turbine, auquel nous avons appliqué le nouveau principe d’évacuation de l’eau par évasement. Nous avons choisi celle dans laquelle l’eau traverse le récepteur horizontalement, c’est-à-dire celle adoptée par M. Fourneyron, que nous avons modifiée et simplifiée dans ses détails de construction.

Nous nous réservons également toute facilité d’appliquer le nouveau principe d’évacuation de l’eau par évasement, aux turbines du genre de MM. Fontaine, Kœchlin, etc., dans lesquelles l’eau traverse le récepteur verticalement.

22. 23. — Girard.

Turbine établie dans l’usine Ménier.

(Soumise à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en juin 1868. Vol. LXVIII, pl. 411.)

Bien que cette turbine ait été jadis un événement dans le monde des mécaniciens, nous nous contenterons d’en faire ici la simple mention, ayant assez insisté (nous semble-t-il) sur les inventions de Girard en hydraulique. La turbine Ménier n’est d’ailleurs qu’une application particulière des théories déjà données.

22. 25. — Schlumberger .

Perfectionnements apportés aux turbines, roues à réaction, etc... (Brevet du 29 janvier 1857.)

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LXI, pl. 10.)

Notre but, dit Schlumberger , a été, en réalisant ces perfectionnements, de diminuer la vitesse de rotation de ces machines, en ne donnant ou n’absorbant que successivement la force motrice.

Les différentes machines que nous avons imaginées pour l’application de notre principe peuvent s’appliquer soit à l’eau, à la vapeur ou à tout autre fluide moteur, en ajoutant les dispositions nécessaires.

Les figures 1 et 2 représentent une série de roues à réaction , qui peuvent se multiplier à l’infini pour absorber, avec une vitesse proportionnelle au nombre des agents et à la pression du moteur, la force totale de celui-ci.

Le fluide moteur entre en a par l’arbre moteur, qui est creux par intervalles, passe par la roue à réaction, par les orifices de celle-ci en b, b, rentre en a’, sort en b’, b’, rentre en a, sort par b, b2, rentre en a3 et sort en b, b; dans ce dernier compartiment, au lieu de faire rentrer le fluide moteur dans l’orifice c et de le faire sortir de la machine en c’, on peut déjà faire le vide dans le dernier compartiment par un conducteur quelconque.

Si le fluide moteur a la propriété expansive de la vapeur ou de l’air, le diamètre des orifices b, b, b, b, doit être augmenté proportionnellement à la propriété expansive du fluide.

Le tambour d forme l’enveloppe de tout le mécanisme, et ferme hermétiquement au moyen de stuffing-box...

22. 27. — Farcot .

Perfectionnements aux turbines. [Certificat d’addition au brevet du 9 mai 1855.]

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XLVIII, pl. 43.)

Le certificat porte la date du 21 avril 1856.

Les brevets spécifient qu’il s’agît des «diverses applications possibles des turbines, comme récepteurs ou propulseurs, pour des fluides quelconques».

Une des principales causes, écrit l’inventeur, des pertes de puissance vive qui ont lieu dans les récepteurs, c’est la vitesse que la pression imprime aux fluides. Les changements de section et de vitesse produisent des remous et des pertes de charge qui n’ont pas lieu quand les fluides agissent par pression et presque sans vitesse. J’ai cherché à me rapprocher de ce dernier mode d’action, en donnant aux surfaces des aubes une grande vitesse — pour un faible déplacement des molécules fluides...

On voit, sur la pl. 43, une disposition permettant de multiplier à volonté le nombre des couronnes d’aubes que le fluide doit traverser successivement, et de réduire, en conséquence, le nombre de tours de la machine sans augmenter son diamètre ...

22. 28. — Fourneyron.

Turbine hydraulique: roue à pression universelle et continue [2 tableaux].

(Brevet original en date du 24 octobre 1832.)

Le mode d’action de l’eau, dans cette roue, — disait la demande de brevet de Fourneyron, — m’a engagé à lui donner la dénomination de roue à pression universelle et continue, parce qu’en effet l’eau, introduite sur toute la circonférence de la roue, y agit en même temps sur tous les points. Il n’en est aucun, sur la concavité des aubes courbes, qui ne soit, à chaque instant, pressé par un filet fluide dont les molécules se succèdent indéfiniment et sans interruption.

Cette roue pouvant être rangée dans la classe de celles auxquelles on a donné le nom de «turbines hydrauliques», j’ai pensé que, en la désignant par cette dénomination générale, il n’était pas inutile de la faire suivre de mon nom, afin de la distinguer des autres turbines connues — telles que celles décrites dans l’Architecture de Bélidor (avec des notes de M. Navier), de celle de M. Burdin, enfin de celles qui ont été et qui pourraient être proposées .....

Nous estimons qu’il ne sera pas inutile de rapprocher de cette page, due à l’inventeur lui-même, une page d’Arago, grand admirateur de Fourneyron (c’est pour ce dernier le plus précieux des garants), mais qui, cependant, se souvient aussi de Burdin, le véritable père des turbines, et dont Fourneyron fut l’élève.

«On appelle turbines, dit Arago, des roues qui ont la propriété commune de tourner autour d’un axe vertical. La première roue hydraulique connue sous ce nom fut imaginée, en 1824, par M. Burdin, ingénieur des Mines. L’eau arrivait, dans cette roue, à la base supérieure d’un cylindre ou tambour vertical, et se trouvait rejetée à la base opposée. L’eau entrait et sortait près de la circonférence extérieure, suivant des canaux pliés en hélice à la surface du tambour, qui devait avoir une hauteur égale à la moitié de la hauteur entière de la chute d’eau disponible.

Turbine Fourneyron (Coupe verticale).

» Dans les turbines de M. Fourneyron, dont la première fut construite en 1827, le tambour n’a qu’une petite épaisseur — quelques décimètres, par exemple, — si grande que soit la hauteur de chute. L’eau s’élance obliquement, en jets horizontaux, de tout le contour d’un cylindre intérieur vertical; pénètre de tous côtés dans les compartiments de la roue extérieure qui, en tournant, affleure ce cylindre; suit, en les pressant, des aubes courbes renfermées entre les deux bases horizontales; et s’échappe horizontalement par la tranche verticale du cylindre extérieur. Dans cette roue, l’eau agit sur toutes les aubes à la fois, et ne charge pas l’appareil d’une haute colonne d’eau. En outre, la machine, pouvant être entièrement noyée dans l’eau, peut fonctionner dans les temps de gelée ou bien lors des crues, c’est-à-dire dans les circonstances où les autres roues hydrauliques sont obligées de s’arrêter ...»

Turbine Fourneyron (Plan et coupe horizontale).

Nous avons donné l’opinion d’Arago; voici maintenant celle de Charles Dupin :

«La turbine, machine hydraulique dont l’idée première appartient à M. Burdin, jouit de la propriété de tourner sous l’eau par l’effet d’une chute de ce fluide, et d’animer (comme son nom l’indique) d’une vitesse circulaire extrêmement considérable un arbre vertical, qui transmet, en tournant, la force primitivement rectiligne.

» En partant de cette donnée, M. Fourneyron a su procurer aux turbines les perfectionnements les plus remarquables, pour en faciliter le jeu, pour en accroître l’effet utile, pour en rendre les parties d’une conservation plus grande. La première machine très importante de ce genre qu’il ait exécutée le fut en 1834, à Inval près Gisors, dans la manufacture de MM. Davillier et C^ie. Les résultats, d’un rare avantage, qu’elle a présentés sont consignés dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences (1836): on y voit que l’effet utile de la machine peut aller, sur l’arbre de la turbine, jusqu’aux 80 centièmes, et sur le premier arbre de couche jusqu’aux 74 centièmes de la force hydraulique primitivement employée, — résultat supérieur à tout autre genre de roues hydrauliques...»

2. 28 bis. — Fourneyron.

Turbines hydrauliques, ou roues à palettes courbes de Bélidor.

(Soumises à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en janvier 1834. Vol. XXXIII, pl. 567, 572, 573, 574.)

Nous donnerons ici les considérations préliminaires d’un mémoire de «M. Fourneyron, ingénieur civil à Besançon», sur le programme du prix proposé par la Société d’Encouragement, — «Application en grand, dans les usines et manufactures, des tur» bines hydrauliques ou roues à palettes courbes de Bélidor». Le préambule contient une exposition magistrale de la question.

Les appareils connus sous la dénomination de roues hydrauliques, et employés jusqu’ici pour recueillir la force de l’eau tombant d’une certaine hauteur ou animée d’une certaine vitesse, ayant chacun des avantages qui leur sont propres, et leurs inconvénients étant inséparables de ces avantages, ne se prêtaient pas convenablement à tous les besoins de l’industrie.

C’est ainsi, en effet, que certaines roues, très bonnes pour économiser l’eau, ne sont applicables qu’à des chutes assez grandes, ne peuvent être animées que d’une petite vitesse, et ont des dimensions considérables; que d’autres, au contraire, susceptibles d’être employées pour de petites chutes, et capables de tourner avec une vitesse plus grande que les premières, exigent une quantité d’eau beaucoup plus grande, que l’on ne peut pas en tout temps se procurer; qu’une troisième espèce, participant aux avantages de la première et aux inconvénients de la seconde, leur est quelquefois préférée dans la pratique.

Dans cette pénurie de moyens de dépouiller l’eau de sa force pour la transmettre aux organes mécaniques nécessaires à la production industrielle, on a imaginé une infinité de dispositions se rapprochant plus ou moins des trois espèces de roues citées, et n’offrant pour la plupart que peu d’améliorations notables.

C’est de ce concours d’efforts qu’est résultée la roue de M. Poncelet, roue qui se distingue essentiellement de toutes les autres, et que, d’après les recherches théoriques et les expériences de son inventeur, semble promettre d’utiles résultats, si les applications en étaient faites avec discernement et suivant les règles prescrites par le professeur.

C’est encore à la même cause qu’on doit attribuer les recherches théoriques de M. Navier, et celles de M. Burdin sur les roues désignées par lui sous la dénomination générale de turbines hydrauliques.

La Société d Encouragement pour l’industrie nationale n’a pas voulu rester étrangère au mouvement imprimé par les ingénieurs distingués qui, en s’occupant du perfectionnement des roues hydrauliques, ont fait concevoir un si grand espoir du parti à tirer des roues dites turbines, si l’on parvenait à une disposition conforme aux indications de la théorie. Elle a pour provoquer la solution de cette question, ouvert un concours dont la durée a déjà été prolongée plusieurs fois.

Occupé depuis 1825 de la réalisation du principe des turbines, ce ne fut qu’en 1827 que mes premiers essais eurent lieu et qu’ils furent couronnés d’un succès auquel je ne pouvais guère m’attendre; mais la roue d’essai que je venais d’établir étant la seule de son espèce que j’eusse construite, je ne pus me présenter au concours de 1827.

Des travaux d’un autre genre ne m’ayant pas permis de me mettre sur les rangs au concours de 1829, j’ai fait des efforts pour être admis à celui de 1832.

Deux roues, en effet , devaient, au moins, être construites et appliquées à une usine en grand; je n’en avais qu’une. A la vérité, elle avait, avec des avantages évidents, reçu son application à un tour, une meule et une scierie; mais, seule de son espèce, la condition du programme qui en exige au moins deux n’était pas remplie.

Pour parvenir à une seconde application de ma roue, la plus grande difficulté n’a pas été dans la solution du problème proposé, mais bien de vaincre la répugnance avec laquelle les idées nouvelles sont généralement accueillies.

FOURHNEYRON

(Communiqué par M. Crozet-Fourneyron, à Saint-Étienne.)

FOURNEYRON (Benoît) = [Saint-Étienne, 1802 † 1867, Paris].

Sorti de l’École des Mineurs de sa ville natale en 1819, il fut attaché, la même année, aux mines du Creusot, où bientôt il s’acquit de la réputation par ses travaux de métallurgie et de mécanique.

En 1832, il inventait la turbine qui porte son nom, et, du coup, il devenait célèbre.

Son avant-projet de chemin-de-fer de Saint-Étienne à la Loire; ses expériences sur l’emploi de la vapeur d’eau pour l’extinction des incendies, méritent aussi d’être cités.

En 1848, le département de la Loire envoya Fourneyron à l’Assemblée nationale dite Constituante, comme représentant du peuple.

Outre quelques mémoires dans le Bulletin de la Société d’Encouragement (1834) et dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences de Paris (1836-1843), il a publié :

Mémoire sur les turbines hydrauliques et sur leur application (Liège, 1841, in-8);

Table pour les calculs des formules relatives au mouvement des eaux dans les tuyaux de conduite, et principalement destinée à abréger les calculs et à éviter les tâtonnements (Paris, 1844, in-8.)

BIBLIOGRAPHIE. — Analyse des travaux de M. Fourneyron (Paris, 1843.) = Divers.

Assez heureux enfin pour trouver, dans un des plus honorables maîtres de forges de la Franche-Comté (M. F. Caron, propriétaire des belles forges de Fraisans et dépendances, à la mémoire duquel je ne cesserai de payer un juste tribut d’estime et de reconnaissance), le désir d’adopter, pour mouvoir la machine soufflante de l’une de ses usines (le haut-fourneau de Dampierre), une turbine analogue à celle que j’avais établie aux usines de Pont-sur-l’Ognon, je saisis avec le plus vif empressement l’occasion qui se présentait et que j’appelais de tous mes vœux.

La construction de ce moteur, de la force de 7 à 8 chevaux-vapeur, immédiatement exécuté tout en fonte et en fer, ne tarda pas à donner la conviction de la supériorité de ce système sur les autres; et les avantages offerts par cette roue, de tourner sous l’eau et de produire un effet utile plus grand que celui des meilleures roues en-dessous, d’être plus solide, plus durable et moins embarrassante, frappèrent tellement M. Caron, qu’il n’hésita pas à renoncer à l’emploi de deux grandes roues, déjà construites pour mettre en action la machine soufflante du bel établissement du haut-fourneau qu’il édifiait, et à me demander, pour remplacer ces deux énormes roues de bois, une turbine de grande dimension.

Cette turbine, toute en fonte et en fer, n’est achevée que depuis un mois et demi environ. La force pour laquelle elle devait être construite était de 20 chevaux-vapeur; mais le projet du propriétaire étant d’employer les mêmes modèles pour la construction future d’une roue de 50 chevaux environ, je n’ai pas craint de donner à cette roue une force de beaucoup supérieure aux besoins ordinaires, parce que, dans les grandes variations du Doubs, cet accroissement de force fournit le moyen de n’être pas sujet à toutes les interruptions du travail que l’on éprouve avec les anciennes roues, très souvent immergées.

C’est pour cela qu’expérimentée au moyen du frein de M. de Prony, la turbine a démontré qu’elle était capable d’un effet égal à celui de 50 chevaux-vapeur, lorsqu’elle travaille sous la chute de 1^m,30.

La condition imposée par le programme, d’avoir construit et mis en œuvre au moins deux turbines, assez en grand pour que les résultats offerts à la Commission chargée de les examiner puissent porter une entière conviction dans tous les esprits, est donc parfaitement remplie par ces diverses constructions, dont la dernière excède, à coup sûr, en force et en produit tout ce qui a été fait jusqu’ici, en ce genre, sur une chute aussi petite et même sur une chute quelconque.

La construction de ces trois roues a déjà produit son effet, puisque plusieurs autres demandes me sont adressées, indépendamment de la turbine dont MM. les ingénieurs, qui ont examiné la plus grande, ont vu les modèles d’après lesquels elle va être moulée en fonte.

Fonctionnant sous une grande profondeur d’eau, et quand il ne lui reste que 0^m,227 (8 pouces 5 lignes) de chute, la turbine de Fraisans, comme celles que j’ai construites auparavant, remplit sous ce rapport, comme elle fait sous tous les autres, les intentions du programme de la Société d’Encouragement ...

22. 29. — Fontaine (Pierre-Lucien) .

Turbines hydrauliques à vannes partielles et à niveau supérieur.

(Soumises à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en février 1845. Vol. XLIV, pl. 947.)

Rapport sur les expériences auxquelles a été soumise une des turbines du moulin de Vadenay, près Châlons-sur-Marne, inventée et construite par M. Fontaine, ingénieur-mécanicien à Chartres [rapport de MM. Alcan et Grouvelle].

... Dans notre conviction, la turbine Fontaine rend au moins autant que les meilleures roues de ce système.

Nous pensons, en effet — et M. Dubuisson l’a déjà dit, — que plusieurs des résultats obtenus par la meilleure turbine de M. Fourneyron sont comptés un peu haut. Et (dans notre conviction) les turbines, sous la main habile de M. Fourneyron, qui a servi de guide à ses concurrents, se sont élevées au rang des moteurs faits; et aujourd’hui celles qui sont établies dans toutes les conditions nécessaires de perfection, par des modifications successives de dispositions, sont arrivées à rendre à peu près autant les unes que les autres, comme cela a lieu pour tous les systèmes de roues les mieux connus, et la turbine de M. Fontaine est certainement l’une des plus parfaites. Nous dirons plus (sans oser, cependant, jusqu’à de nouvelles expériences, nous prononcer sur ce point), c’est que le rendement réel maximum et courant du système de roues dites turbines doit être compris de 68 à 70 pour 100. Tout moteur hydraulique qui rend au moins 66 pour 100 est un excellent moteur; et il ne faut pas, dans l’industrie, compter sur un rendement réel et régulier plus élevé.

Les variations de vitesse dans de certaines limites n’ont pas eu d’influence sur le rendement de la turbine Fontaine, mais une légère action seulement sur la quantité d’eau débitée par la turbine. Et cette variation a été contraire dans les deux systèmes: dans la et Chapron, de Chartres.) turbine Fontaine, la grande vitesse de la roue à vide a diminué le débit de l’eau; elle l’a augmenté dans la turbine Fourneyron, — ce qui s’explique par la différence de disposition des turbines. Le maximum de rendement de la turbine Fontaine correspond à 34 tours de vitesse; la vitesse de l’aube à la circonférence de la roue est alors de 0,484 de celle de la lame d’eau.

FONTAINE

(Communiqué par la maison Teisset, Vve Brault

22. 30. — Fromont, Fontaine et Brault .

Perfectionnements aux vannages de turbine.

(Brevet du 6 juin 1854. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XXXVIII, pl. 17 et suiv.)

Les perfectionnements (écrivent les associés) que nous avons apportés dans la construcPtion et la disposition du mécanisme des papillons pour la fermeture des vannages de turbines,se composent:

1° D’un papillon dit universel, en gutta-percha, cuir, caoutchouc..., ou autres corps susceptibles de s’enrouler sur un cylindre et de reprendre la forme primitive lorsqu’on les déroule en sens inverse;

2° D’un papillon double, en fonte, fer, cuivre, etc.;

3° D’un papillon triple, en fonte, fer, cuivre, etc.

Le papillon universel existe déjà. Plusieurs ingénieurs distingués ont réalisé cette disposition dans divers systèmes dont la commande est difficile à cause du trop grand frottement qu’ils présentent, et d’où résulte une résistance qu’il faut vaincre: ce frottement vient de la complication des mouvements et de l’emploi de quelques rouages, ce qui ralentit par trop le mouvement, et ne permet pas une mise en marche prompte et l’arrêt instantané des machines.

Voici les motifs qui nous ont fait adopter notre système de papillon universel en gutta-percha; et nous sommes arrivés au résultat que nous attendions, en supprimant toute espèce de résistance occasionnée par le frottement du glissement du papillon universel, ce qui permet une ouverture prompte et un arrêt instantané des machines...

23. MOTEURS PNEUMATIQUES

Table des matières

23. 1. — Andraud et Tessié du Motay.

Moteur à air comprime.

(Brevet du 11 mai 1840. — Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. LXXXVI, pl. 28.)

Les auteurs spécifient qu’ils demandent le brevet, d’une manière très générale, «pour des agents mécaniques propres à transformer toute espèce de force en une force unique, dite air comprimé, pour être mise en réserve, transportée et dépensée à volonté, soit comme moteur soit comme force de compression.»

... En 1840, MM. Andraud et Tessié du Motay ont construit, à Paris, et fait circuler sur un petit chemin de fer, à Chaillot, une voiture mue par l’air comprimé, qui doit être considérée comme la première application faite au transport .

23. 2. — Mékarski.

Voiture automobile à air comprimé.

(Soumise à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en décembre 1877. Vol. LXXVII, pl. 88.)

ANDRAUD (Antoine) = [... † 1860?]

«Il y a déjà longtemps, proclamait Michel Chevalier, en 1867, — qu’un inventeur modeste et laborieux, homme de bien en même temps, feu M. Andraud, avait conçu et travaillé l’idée d’emmagasiner et d’envoyer au loin, au moyen de l’air comprimé, les forces motrices naturelles, — et particulièrement celle qui est disponible sur les cours d’eau et qui peut, dans un grand pays comme la France, s’élever à des millions de chevaux-vapeur. Le mérite d’avoir résolu, d’une manière parfaitement pratique, ce difficile problème sur de grandes proportions, appartient à M. Sommeiller, ingénieur en chef du percement du mont Cenis; etc...»

Entre autres ouvrages, Andraud a fait paraître l’étude suivante:

Sur l’air comprimé et dilaté comme force motrice, ou Des forces naturelles recueillies gratuitement et mises en réserve (3^e édition, publiée par Tessié du Motay, Paris, 1841, in-8 avec 1 pl.)

BIBLIOGRAPHIE. — Exposition universelle de 1867, à Paris. Rapport du jury international; introduction, p. CXXXIII (t. I.)

— TESSIÉ DU MOTAY (Cyprien) = [...(Vendée), 1818 † 1880, Canada].

Cet inventeur original s’est appliqué successivement à beaucoup de questions, parmi lesquelles: la locomotion par l’air comprimé, la lumière oxy-hydrique, la production des écrans photographiques (de concert avec Maréchal de Metz.) Mais sa création la plus importante semble être la fabrication continue du gaz oxygène par la calcination et la réoxydation des permanganates aux dépens de l’air atmosphérique.

Les inventions de Tessié du Motay n’eurent pas le succès qu’elles méritaient; mais elles n’ont pas été perdues... pour tout le monde.

BIBLIOGRAPHIE. — Divers journaux scientifiques, année 1880.

Extraits d’un rapport de M. Collignon, au nom du Comité des arts mécaniques :

L’air emmagasiné à forte pression (28 à 30 atmosphères), ne doit, en général, être admis dans les cylindres moteurs qu’à la pression de 5 atmosphères au maximum. De là une première détente très considérable, qui, si elle était produite sans précaution, donnerait lieu à un refroidissement subit de la masse gazeuse, et à la précipitation, sous forme de givre, de toute la vapeur d’eau qui peut y être contenue.

M. Mékarski a très heureusement évité cet inconvénient, eri faisant passer l’air comprimé à travers un récipient contenant de l’eau chaude, primitivement portée à la température d’environ 170 degrés, et maintenue chaude pendant toute la durée du trajet grâce à la présence d’enveloppes imperméables à la chaleur. L’air du réservoir, amené par un tube au fond de la bouillotte, traverse la couche d’eau chaude dans toute son épaisseur, et arrive réchauffé et saturé d’humidité au régulateur qui doit le réduire à la pression sous laquelle il doit pénétrer dans les cylindres...

... Comparé à la traction par locomotive [ordinaire], le mode de traction par l’air comprimé a l’avantage de supprimer le foyer et l’échappement de la vapeur, grand perfectionnement pour une machine qui, circulant dans les rues des villes, doit s’abstenir, s’il est possible, de répandre sur les passants et les riverains sa fumée, ses cendres et ses escarbilles.

Au point de vue de la sécurité, l’appareil à air comprimé évite un des dangers des locomotives, celui d’une surchauffe accidentelle pendant les arrêts, et de l’explosion de chaudière qui peut en être la suite. L’explosion des réservoirs paraît peu à craindre dès qu’ils sont en service. Car la pression y diminue, et ne peut y augmenter, à partir de l’instant où la voiture sort de l’usine où ils ont été remplis; si l’un des cylindres devait éclater, l’accident se produirait vraisemblablement dans l’usine pendant le remplissage, plutôt que pendant la route. Le faible diamètre des cylindres et l’épaisseur des tôles ne permettent pas d’avoir de sérieuses craintes à cet égard.

Un essai a été fait par notre Commission au pont de Neuilly, pour savoir comment se comporterait le cylindre plein d’air s’il venait à recevoir un choc violent, comme celui d’un timon d’omnibus. Dans cet essai, préparé par les soins de M. Regray, ingénieur en chef du matériel et de la traction des chemins-de fer de l’Est, on a laissé tomber d’une hauteur de 6^m,82, sur le cylindre chargé à 32 atmosphères, un essieu de wagon du chemin-de-fer de l’Est, pesant 275 kilogrammes, et dont la fusée avait été tournée de manière à n’avoir plus qu’un diamètre de 6 centimètres. L’essieu a pénétré dans le cylindre, où la pression est subitement tombée à zéro. L’échappement de l’air comprimé a produit un bruit comparable à un faible coup de canon. Mais il n’y a pas eu projection d’éclats; et des planches posées à proximité du cylindre n’ont pas même été déplacées par le passage de la masse fluide. Il semble, d’après cette observation, que la rupture accidentelle d’un réservoir en service ne présenterait pas un véritable danger pour les passants et les voyageurs...

23. 3. — Franchot (Louis).

Machine à air [5 tableaux].

(Brevet original en date du 27 décembre 1838, et certificats d’addition.)

24. MOTEURS THERMIQUES

Table des matières

24. 1, 2. — Carnot (Sadi) .

Portrait et fac-simile d’autographe.

(Extraits de la réimpression faite en 1878 [chez Gauthier-Villars, Paris] des Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, par Sadi Carnot. L’édition primitive [Paris, 1824] sortait de chez Bachelier, prédécesseur de Gauthier-Villars.)

SADI CARNOT

Nous donnons ci-contre une reproduction du portrait, dont l’original est une peinture de Boilly, faite en 1813, et qui représente Sadi Carnot en uniforme de l’École Polytechnique: il avait alors 17 ans.

Nous donnons également (page 41) le fac-simile d’autographe: c’est un passage des notes manuscrites qui n’ont été publiées qu’en 1878, à la suite de l’envoi que M. Hippolyte Carnot en fit à l’Académie des Sciences. Ces notes, trouvées dans les papiers de Sadi Carnot après sa mort et restées si longtemps inédites, sont d’une époque incertaine: on peut dire seulement que cette époque est comprise entre 1824, année où Carnot avait publié ses Réflexions, et 1832, année de sa mort.

«Sadi Carnot, écrit M. Maurice Lévy , était à peine considéré comme un savant par ses contemporains. Chasles, son camarade de promotion à l’École Polytechnique et l’un de ses amis, s’était bien aperçu qu’il faisait souvent bouillir de l’eau; mais le futur grand géomètre n’imaginait pas, malgré le précédent de Papin, que cette opération pût mener à la gloire. Sadi Carnot y marchait pourtant, non, comme son ami, par les voies inflexibles de la géométrie, ni même par aucune des voies déjà ouvertes, mais en en frayant une nouvelle, la plus large et la plus fructueuise qui ait été léguée à la philosophie naturelle depuis Newton.»

CARNOT (Sadi-Nicolas-Léonard) = [Paris, 1796 † 1832, Paris].

Fils aîné du général Lazare Carnot, il fut reçu, dès l’âge de seize ans, à l’École Polytechnique, et prit part à la défense de Paris, en 1814.

Bientôt lieutenant d’état-major, au concours, il démissionna (1829), et se consacra tout entier à la science; il approfondit spécialement les lois de la chaleur et l’application de la vapeur à la mécanique.

Il mourut du choléra (1832).

BIBLIOGRAPHIE. — Notice biographique anonyme, mise à la suite de la réimpression des Réflexions sur la puissance du feu... Paris (1878).

La gloire de Carnot est double, et liée à l’histoire des deux principes sur lesquels repose la thermodynamique. Quiconque veut estimer à leur juste prix les titres de ce profond penseur à l’admiration de la Postérité, «doit envisager séparément ce qui se rapporte au premier et au second de ces principes.»

Le premier principe de la thermodynamique est celui de l’équivalence de la chaleur et du travail. En 1824, à l’époque où parut l’ouvrage «Réflexions, etc.», — Sadi Carnot n’avait, semble-t-il, aucune notion de cette équivalence: avec tous les savants de son temps, il croyait à l’indestructibilité du calorique. Plus tard, il se dégagea de ce préjugé : les transformations du travail en chaleur, de la chaleur en travail, et la conservation de l’énergie apparurent à son esprit avec une admirable netteté. Mais c’est seulement dans les notes, restées inédites jusqu’en 1878, qu’il a consigné les idées auxquelles il était parvenu sur ce point. Nous avons reproduit le fac-simile d’un fragment de ces notes, où Carnot pousse la précision jusqu’à vouloir chiffrer l’équivalent mécanique de la chaleur: «D’après quelques idées que je me suis formées sur la théorie de la chaleur, écrit-il, la production d’une unité de puissance motrice nécessite la destruction de 2,70 unités de chaleur.» Ce qu’il appelle unité de puissance motrice est un travail égal à 1 000 kilogrammètres.

«Cette évaluation, a dit M. J. Hirsch, conduirait, pour le coefficient d’équivalence, au chiffre , qui est du même ordre de grandeur que le nombre 425, aujourd’hui adopté.

» On voit avec quelle netteté Sadi-Carnot avait posé la loi de l’équivalence, ainsi que la loi, beaucoup plus générale, de la conservation de l’énergie. Les considérations qui l’ont amené à cette dernière loi sont d’une grandeur et d’une simplicité incomparables.

» Ce n’est pas tout. Carnot trace un programme complet des expériences à faire sur la chaleur et la puissance motrice. Ces expériences ont été réalisées, telles qu’il les avait décrites, par Joule, Thomson, Hirn , Regnault, etc.

» Combien doit-on regretter que ces notes précieuses n’aient pas été coordonnées et produites par leur auteur, — qui fut, on peut le dire, le précurseur de la théorie mécanique de la chaleur!»

Carnot mourut à trente-six ans, en 1832: les notes manuscrites dont nous venons de parler restèrent inconnues, et furent perdues pour la science.

Dix années après, le principe de l’équivalence de la chaleur et du travail était proclamé, presque simultanément, par l’Allemand Robert Mayer (de Heilbronn), l’Anglais Joule, le Danois Colding. On l’appelle ordinairement principe de Mayer.

Passons au second principe de la thermodynamique. Sous la forme donnée par Clausius, ce principe est le suivant:

«La chaleur ne peut d’elle-même passer d’un corps froid dans un corps chaud.» D’elle-même, c’est-à-dire sans qu’il y ait en même temps dépense de travail, ou passage de chaleur d’un corps chaud dans un corps froid.

«De ce postulat, combiné avec le principe de la conservation de l’énergie et de l’équivalence de la chaleur et du travail, on déduit que si un système évolue suivant un cycle, l’intégrale de , prise pour toutes les parties du système et pour tout le cycle, ne peut être, d’une manière générale, que nulle ou négative, et qu’en particulier elle est égale à zéro lorsque le système ne subit, au cours du cycle, que des transformations réversibles. — De là, pour un fluide qui évolue suivant un cycle en ne subissant que des transformations réversibles, la définition de l’entropie, grandeur dont, malheureusement pour l’imagination, la notion demeure purement abstraite, mais dont la considération fournit des méthodes si fécondes et si élégantes à la théorie des moteurs thermiques.»

Quelle est la part de Sadi Carnot dans la formation de cette doctrine?

Carnot n’a pas énoncé le second principe de la thermodynamique tel qu’il devait être indiqué plus tard par Clausius, mais il donne une proposition qui, par le fait, est une conséquence de ce principe.

Voici dans quels termes Carnot formulait cette proposition justement célèbre :

«La puissance motrice de la chaleur est indépendante des agents mis en œuvre pour la réaliser; sa quantité est fixée uniquement par les températures des corps entre lesquels se fait, en dernier résultat, le transport du calorique. Il faut sous-entendre ici que chacune des méthodes de développer la puissance motrice atteint la perfection dont elle est susceptible. Cette condition se trouvera remplie si, comme nous l’avons remarqué plus haut, il ne se fait dans les corps aucun changement de température qui ne soit dû à un changement de volume, ou, ce qui est la même chose autrement exprimée, s’il n’y a jamais de contact entre des corps de températures sensiblement différentes.»

Mise en langage moderne, et débarrassée de l’hypothèse de l’indestructibilité du calorique, la proposition peut se traduire de la manière suivante:

«Il est impossible de faire fonctionner une machine avec une seule source de chaleur; son fonctionnement exige l’intervention d’une source chaude et d’une source froide. Si le corps évoluant (qui reçoit de la source chaude une certaine quantité de chaleur, en transforme une partie en travail et reverse le reste à la source froide), pouvait évoluer suivant un cycle de Carnot, le coefficient économique du cycle, c’est-à-dire le rapport du travail produit à la chaleur reçue de la source chaude, serait indépendant de la nature du corps et ne dépendrait que des températures des deux sources. Quel que soit le cycle réel décrit par le corps évoluant, le coefficient économique de ce cycle ne peut être supérieur à celui du cycle de Carnot.»

Tout cela se déduit correctement du postulat de Clausius. Carnot, au contraire, ne pouvait donner de sa proposition qu’une démonstration franchement fausse, puisque ses raisonnements partaient de l’hypothèse franchement fausse de l’indestructibilité du calorique. Mais, malgré le préjugé général «dont il ne s’était pas encore dégagé à cette époque», il a cependant vu juste quant à l’essentiel de sa proposition; et les conséquences qu’il en a tirées, et qui découlaient légitimement de ce que la proposition avait elle-même d’exact, font, des «Réflexions» un monument digne de l’admiration et de la reconnaissance des mécaniciens.

L’importance qu’on doit attribuer, dans l’étude d’une machine thermique, à l’écart des températures entre la source chaude et la source froide; l’impossibilité de dépasser (quelle que soit la matière évoluante et quel que soit le cycle) un coefficient économique maximum qui ne dépend que de ces températures; l’intérêt qui s’attache à rapprocher le plus possible le cycle réel du cycle qui serait composé de deux isothermes aux températures des sources et de deux adiabatiques: — toutes ces conséquences de la proposition de Carnot ont eu, sur le développement de la théorie et de la pratique des machines thermiques, la plus capitale influence.

Dans son Rapport sur les relations entre la physique expérimentale et la physique mathématique (Congrès international de Physique de 1900), M. H. Poincaré dit, au sujet du principe de Carnot : «Carnot l’a établi en partant d’hypothèses fausses. Quand on s’aperçut que la chaleur n’est pas indestructible, mais peut être transformée en travail, on abandonna complètement ses idées; puis Clausius y revint et les fit définitivement triompher. La théorie de Carnot, sous sa forme primitive, exprimait, à côté de rapports véritables, d’autres rapports inexacts, débris des vieilles idées; mais la présence de ces derniers n’altérait pas la réalité des autres. Clausius n’a eu qu’à les écarter comme on émonde des branches mortes.

» Le résultat a été la seconde loi fondamentale de la Thermodynamique. C’étaient toujours les mêmes rapports, quoique ces rapports n’eussent plus lieu, au moins en apparence, entre les mêmes objets. C’en était assez pour que le principe conservât sa valeur. Et même les raisonnements de Carnot n’ont pas péri pour cela. Ils s’appliquaient à une matière entachée d’erreur; mais leur forme (c’est-à-dire l’essentiel) demeurait correcte.»

Ne quittons pas les principes de la thermodynamique sans signaler une évolution nouvelle et bien digne d’attention, qui s’est faite dans les idées des physiciens. A’ l’hypothèse, depuis longtemps condamnée, de la matérialité du calorique, avait succédé pendant un certain temps la conviction que les phénomènes de la chaleur admettaient une explication purement mécanique: «La chaleur, disait-on, n’est pas autre chose qu’un mode de mouvement.» C’était là (semblait-il) un principe indiscutable.

Cette théorie s’accorde parfaitement «avec la conservation de l’énergie et avec le premier principe de la thermodynamique, celui de Mayer». Mais voici que, de nos jours, les physiciens se sont avisés qu’elle ne s’accordait pas si bien avec le second principe, celui de Carnot-Clausius. «Le mécanisme, dit M. H. Poincaré dans la préface de ses Leçons sur la Thermodynamique, est incompatible avec le théorème de Clausius.» Et, tout récemment, au Congrès international de Physique de 1900, M. G. Lippmann présentait, sur «la théorie cinétique des gaz et le principe de Carnot», un rapport qui débute ainsi :

«Les phénomènes de la chaleur peuvent-ils se ramener à une explication mécanique? Cette hypothèse se concilierait facilement avec le principe de l’équivalence, mais non avec le principe de Carnot. En effet, d’après ce dernier principe, on ne peut pas produire de travail extérieur ni d’élévation de température, aux dépens de la chaleur contenue dans un corps ou dans un système de corps quand la température y est uniforme et constante. Au contraire, si la chaleur contenue dans le système y existait en partie à l’état de mouvement moléculaire, on conçoit toujours que l’on pourrait, par des liaisons mécaniques convenables, avoir prise sur les mouvements moléculaires pour leur emprunter une petite portion de leur énergie, ce qui serait contraire au principe de Carnot.»

Ainsi donc, ce second principe de la thermodynamique, édifié tout d’abord sur la théorie de l’indestructibilité du calorique, à laquelle il avait survécu, — ce principe (disons-nous) est actuellement invoqué pour battre en brèche la théorie mécanique de la chaleur!...

24. 3. — Mannoury-Dectot.

Machines à vapeur [2 tableaux].

(Brevet original en date du 14 août 1818.)

Rien n’est plus intéressant, au point de vue de l’Histoire des Sciences, que de lire le Mémoire descriptif sur les machines à feu de M. le marquis de Mannoury-Dectot, daté du 13 juin 1817 (avec additions postérieures), et qui devint le brevet du 14 août 1818. Nous y trouvons ceci:

«... Je passerai à la description de plusieurs appareils que l’on devra plutôt considérer comme des constructions faites pour m’assurer des effets que je pourrais obtenir et régulariser par l’expérience, que des machines exécutables dans l’état où je les présente.

» Ce ne sont donc, si je puis m’exprimer ainsi, que des matériaux que je me suis rassemblés, et dont je réclame la propriété pour m’assurer tout le domaine des inventions qu’ils renferment par leurs combinaisons.»

Pauvre grand homme!... «Matériaux que je me suis rassemblés... Tout le domaine qu’ils renferment...» Jamais le Sic vos non vobis ne fut plus vrai qu’ici: l’inventeur de génie qui s’appelait le marquis de Mannoury-Dectot mourut jeune; aussi les matériaux qu’il avait amassés n’ont-ils servi qu’aux autres. Le brevet du 14 août 1818 est une mine où nombre d’inventeurs ont puisé — sans toujours le dire. Mais c’est un devoir, un devoir de justice, que de remettre les choses au point; et nous insisterons sur le mémoire de Mannoury, qui (pour nous) marque une date dans l’Histoire de la

Mécanique au XIX^e siècle.

«Sous peu de mois, écrivait le marquis, j’aurai exécuté à Paris plusieurs machines que je soignerai pour obtenir un maximum d’effet: à cette époque, et lorsqu’elles auront reçu la sanction de l’expérience, j’inviterai MM. les membres du Comité des arts [industriels] à les visiter, et j’en consignerai définitivement les dispositions pratiques. »

Cinq ans plus tard, avant d’être arrivé (car il faut du temps!) aux dispositions pratiques, Mannoury-Dectot mourait prématurément, laissant le champ libre à des hommes de second rang, qui surent tirer parti des idées semées à profusion dans le brevet de 1818.

MANNOURY-DECTOT (Jean-Charles-Alexandre-François, marquis de)

[Saint-Lambert, près Argentan (Orne), 1777 † 1822, Paris].

Il émigra, presque enfant, avec sa famille, et se forma lui-même. Il s’appliqua, dès son retour en France (1800), à l’étude de l’hydraulique.

Il construisit alors quelques machines, et réalisa plusieurs inventions qui furent accueillies avec faveur par l’Institut. De ce nombre sont: l’hydréole, le siphon intermittent, la colonne oscillante, dont la description se trouve dans son Mémoire sur diverses machines hydrauliques (Paris, 1813). Les découvertes de Mannoury furent, pour la plupart, décrites par L. Carnot (Voir les Mémoires de l’Académie des Sciences). La «colonne oscillante», la plus ingénieuse de toutes, «n’offre dans la science aucun précédent».

Mannoury disparut, laissant inédite une Théorie du calorique: dans ce travail, il émet et soutient des idées considérées comme extravagantes, à l’époque où l’auteur les produisit, sur la nature de la chaleur.

Citons enfin un Mémoire sur les aérostats et sur les moyens propres à amener la solution de ces problèmes.

BIBLIOGRAPHIE. — Annuaire nécrologique de Mahul. — Bibliographie de la France. — Mémoires de l’Institut, Se. math., année 1812.

Les mémoires qui le composent contiennent des expériences physiques ou mécaniques, des descriptions, effets, principes, etc. Voici, sous le titre de problème, l’origine d’un appareil devenu très célèbre:

PROBLÈME. — Aspirer l’eau d’un puits, — non seulement d’une profondeur telle que 32 pieds, d’où elle peut faire équilibre à la pression actuelle de l’atmosphère, mais d’une profondeur beaucoup plus considérable (Voir, pour la solution, notre n° 2412-17).

Après une discussion savante (surtout pour un homme qui s’était formé seul) sur les forces vives, l’auteur écrit:

«Considérant que c’est dans le tube ascensionnel que la force vive de l’eau auxiliaire se communique à l’eau tributaire et que l’action motrice se passe, — il m’a semblé que le nom de dynatransfère convenait à cette partie essentielle de ma machine.»

Pl. 2, fig. 7.

Le mot injecteur lui-même est présent dans les mémoires de Mannoury, mais il n’y a pas la signification qu’on lui prête actuellement.

«Il conviendrait, dit encore l’inventeur, de donner au dynatransfère la forme indiquée (pl. 2, fig. 7) par la coupe suivant son axe vertical. On y peut remarquer que l’eau auxiliaire, introduite avec toute sa pression dans le tuyau A qui l’enveloppe, y transmet sa force vive à l’eau tributaire, par les trois orifices a, b, c. L’eau tributaire est amenée par le petit conduit d. Je ferai observer que la forme doit être analogue à celle du premier...»

La seconde figure que nous avons reproduite des mémoires de Mannoury (pl. 3, fig. 1) vise une «seconde machine», ainsi décrite par l’inventeur:

«Le tuyau A établit une communication de la bâche L au coffret H. Le conduit à vapeur F va engager son ajutage dans le petit dynatransfère J. Une cloison dm sépare la partie close H du coffret, dé sa partie M qui forme un petit bassin découvert. Le tuyau horizontal B amène dans le bassin M l’eau additionnelle qu’il s’agit d’élever dans la bâche L.

Pl. 3, fig. 1.

» Effet. — Soit la bâche L remplie d’eau, ainsi que le tuyau A et le coffret H. Soit l’eau entretenue constamment dans le bassin M à une hauteur telle, que l’origine a du jet d’eau ab en soit toujours entourée. Soit enfin un jet de vapeur établi dans le dynatransfère par son conduit F.

» Le jet de vapeur, transmettant sa force vive au jet d’eau, en accroît l’énergie de manière à le faire monter beaucoup au-dessus de son réservoir L; mais l’eau inanimée du bassin M, dont ce jet d’eau se charge, par l’adhésion de ses molécules, en réduit la hauteur de manière à ce qu’il puisse cependant aller se jeter dans la bâche L, en formant une courbe parabolique. Ainsi donc, l’effet de la puissance du jet de vapeur est égal au produit de la masse d’eau passive du bassin M, par la hauteur où elle est élevée avec la masse d’eau active du jet d’eau.

» Le jet de vapeur peut agir avantageusement sur l’eau avec la médiation de l’air» .

Nous reviendrons, à l’article Injecteur (Voir ci-dessous, n° 2412. 17), sur les idées du marquis de Mannoury-Dectot . Disons ici, pour terminer, que ce grand homme avait été légèrement impatienté — chose fort compréhensible — de ce que sa demande de brevet, déposée en juin 1817, n’avait pas encore obtenu de réponse près d’une année après! Ce retard nous vaut une «lettre de rappel» des plus curieuses, et qui mérite d’être mise sous les yeux du lecteur; elle est inédite:

A Son Excellence Monseigneur le Ministre de l’Intérieur.

MONSEIGNEUR,

J’ai déposé, le 13 juin 1817, à la préfecture de la Seine, un mémoire fort étendu, sur divers moyens d’employer la force du feu, pour lequel je sollicitais de Votre Excellence un brevet d’invention. Le temps, Monseigneur, que vous avez mis à me répondre, m’a donné lieu d’ajouter à mes découvertes les développements que j’ai l’honneur de transmettre à Votre Excellence par un nouveau mémoire descriptif, sur l’objet duquel je vous prie de vouloir bien ordonner qu’il soit statué sans délai.

Considérant que mes procédés sont nombreux, et qu’ils se rapportent tous à l’application d’un même moteur, je désire que le privilège que je réclame soit compris sous le titre général de: Divers moyens d’employer la puissance du feu, avec les fonctions distinctes ou concurrentes de l’eau vaporisée, de l’air ou du mercure, pour imprimer le mouvement aux diverses machines qui concernent les arts et les besoins de la société.

Pour l’application de mon bateau à vapeur, je désire qu’il plaise à Sa Majesté de m’accorder le privilège exclusif de faire conduire les voyageurs de Paris à Auxerre, et de Châlons aux villes de Lyon et Marseille, dans un temps au moins aussi court que celui employé, pour les mêmes lieux, par la voie des voitures publiques. Un tel résultat offre assez d’avantages à la société, pour engager le Gouvernement à donner à son auteur les moyens positifs de récupérer les dépenses qu’il a faites pour les obtenir.

L’application de mes inventions à la prompte transmission des dépêches du Gouvernement et au service de la poste aux lettres sur toutes les routes, de manière à gagner la moitié du temps sans accroître les dépenses, porte encore un tel intérêt, qu’il me paraît important que le Gouvernement protège un aussi grand résultat. Je fais observer que les chariots du commerce peuvent être avantageusement dirigés de cette manière.

Je ne voulais m’occuper des sciences que d’une manière tout à fait libérale, et sans prendre part aux bénéfices de mes inventions. C’était ainsi que j’avais présenté mes machines hydrauliques (dont votre ministère a souscrit le Traité, que je lui transmettrai bientôt); mais ayant demandé infructueusement les dépenses qui m’avaient été suscitées par des expériences exigées et qui m’avaient été ministériellement promises, je me suis vu forcer de plonger dans l’oubli le travail d’une vie laborieuse, ou de chercher un moyen étranger aux encouragements du Gouvernement pour en faire jouir ma patrie.

Cependant le Roi, avant le 20 mars 1814, avait jeté des regards éclairés et bienveillants sur mes intentions . MM. les ducs de Richelieu, d’Aumont, de Raguse, etc., étaient venus les visiter pour lui en rendre compte: de fâcheux événements, en m’accablant d’ailleurs, ont fait oublier l’objet de mes justes réclamations. Il serait malheureux si, en France, un objet d’utilité, sanctionné par tous les Corps savants, ne trouvait point la protection que comporte la prospérité publique? Rapportant tout à l’état de nos finances, j’ai voulu prouver, par de nouveaux efforts, que je ne veux vivre que d’une manière utile à mes concitoyens, et qu’il m’aurait suffi[t] de ne rien perdre sur mes capitaux pour être satisfait.

J’ai l’honneur d’être avec un profond respect,

De Votre Excellence,

Monseigneur,

Le très humble serviteur,

LE M^quis DE MANNOURY-DECTOT.

Paris, le 26 mai 1818, rue Montorgueil, n° 82,

Hôtel du Compas d Or.

Certes! on peut parler de la sorte quand on est Mannoury-Dectot. Cette lettre hautaine eut un résultat: le 14 août 1818, l’inventeur était en possession de son brevet — celui dont nous avons donné l’analyse rapide dans le présent article.

241. MOTEURS A VAPEUR (D’EAU)

C’est ici même, en tête de cette section, que devrait venir le nom de Papin, de l’homme qui véritablement découvrit le principe de la machine-à-vapeur MODERNE (selon le mot d’Arago); mais les nécessités du Catalogue ne nous ont permis de parler du grand physicien qu’aux pages 167 et suivantes, à propos de l’«élévation des eaux». Prière de se transporter à ces pages importantes du volume.

2411. CHAUDIÈRES.

2411. 1. — Hallette et Turner (d’Arras).

Chaudière (générateur de vapeur), dite à tiroirs.

(Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. XXXVI, pl. 28.)

Brevet de dix ans, du 9 octobre 1835 — dit la Publication , — déchu par ordonnance du roi , du 25 mars 1838.

Sur la planche 28, on voit une chaudière à basse pression, pour un appareil de 60 chevaux destiné à la navigation, qui n occupe en surface sur les carlingues, dans le bâtiment, que 7^m,50 carrés.

Ainsi donc, la surface chauffante, en ne comptant que les parois verticales et celles en plafond, est de plus de 113 mètres carrés; tandis qu’une chaudière des systèmes de Modsterry ou de Fawcilte, qui sont considérés comme les meilleurs jusqu’à présent, pour une machine de cette même force, occuperait sur le sol une surface de 19 à 20 mètres, c’est-à-dire une fois et un tiers plus d’espace que nos chaudières à tiroirs. La surface de chauffe d’une telle chaudière, comptée comme dans la nôtre, ne serait que de 84 mètres carrés au lieu de 113 mètres, soit plus d’un tiers de moins...

2411. 2. — Beslay (Charles).

Chaudière à vapeur.

(Brevet du 10 août 1839. — Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. LXXXIV, pl. 18.)

Brevet daddition et de perfectionnement en date du 29 août 1840. — Le perfectionnement du fourneau consiste à établir entre chaque bouilleur (bouilleurs verticaux, de forme conique) une cloison de deux pouces d’épaisseur, en brique réfractaire, qui prend naissance par un cintre très allongé, à la hauteur des bas de bouilleurs, et qui se prolonge, en s’élevant, jusqu’au réservoir.

Ces cloisons donnent à chaque bouilleur une enveloppe spéciale, ou (pour mieux dire) un foyer particulier; et elles permettent de n’employer et de ne chauffer qu’une portion des bouilleurs, si l’on n’a besoin que d’une portion de la force de la chaudière.

Dans ce cas, on bouchera avec des briques et de la terre-à-four une section de la grille du fourneau correspondante aux bouilleurs qu’on ne veut pas faire fonctionner; et le combustible placé sur la section du foyer resté libre ne se dépensera que dans la proportion de la vapeur produite .

2411. 3. — Hirn et Schinz.

Appareil pour adapter aux chaudières à vapeur.

(Brevet original du 2 août 1843.)

2411. 3 bis. — Le même objet.

(Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. LXXXII, pl. 32.)

La désignation complète est: «Appareil à adapter aux chaudières à vapeur, dans le but d’utiliser une plus grande quantité du calorique.»

SCHINZ (Rodolphe-Édouard) = [Zurich, 1812 † 1855, Dirschau, près Danzig].

Cet ingénieur, suisse de naissance, ne devrait pas figurer dans notre galerie; mais, comme collaborateur de Hirn, il mérite quelques mots de biographie dans le Musée.

D’ailleurs il avait passé par notre École Polytechnique (1830), avant de faire les grands travaux qui l’ont rendu célèbre dans sa patrie, — travaux publics et travaux hydrauliques.

En France, il fut employé (1832-1838) à l’établissement du chemin-de-fer de Paris à Versailles (R. G.).

Puis il prit part à la construction du Bâle-Strasbourg (1841). C’est alors qu’il fit la connaissance de Hirn, et qu’il étudia de concert avec lui la question de l’économie de combustible dans les foyers..

En 1844, il entrait au service de la Prusse, travaillant jusqu’en 1846 au chemin de Cologne à Minden.

Enfin, en 1850, à Marienbourg, sur la Vistule et la Nogat, il jeta des ponts suspendus «à grilles en fil de fer», considérés par ceux qui les ont vus comme des ouvrages fort ingénieux.

Schinz passe pour être le véritable inventeur du manomètre métallique (V. Bourdon, p. 214).

Les meilleures chaudières à vapeur, disent les deux auteurs, n’utilisent guère que 55 pour 100 de la chaleur que peut produire le combustible. Le reste de cette chaleur se perd par une combustion incomplète, par la conductibilité des maçonneries, etc., mais principalement par les gaz qui s’échappent de la cheminée avec une température qui est, en moyenne, de 350 degrés centigrades.

Notre appareil consiste à présenter à ces gaz, à leur sortie des carneaux de la chaudière, de nouvelles surfaces de chauffe à minces parois, — disposées pour absorber le plus de calorique possible, et à remplacer par un appareil ventilateur la perte de tirage résultant de cette absorption.

Économiseur de combustible, par Hirn et Schinz.

La disposition de l’appareil, variant avec la localité à laquelle il faut l’adapter, est basée sur les principes suivants:

Il se compose d’un tuyau ou d’une série de tuyaux en cuivre ou en tôle, d’un petit diamètre, 6 à 20 centimètres, à travers lesquels passe l’eau d’alimentation [des chaudières]. Autant que possible..., il faut que l’eau, à son entrée, se trouve en contact avec la fumée déjà refroidie dans l’appareil, afin que, à mesure qu’elle se chauffe en avançant, elle se trouve entourée de fumée, de plus en plus chaude...

Le ventilateur est aspirant, c’est-à-dire qu’il se trouve entre notre système de tuyaux et la cheminée. Il ne sert qu’à raviver un tirage devenu pour ainsi dire nul par la perte de calorique qu’a éprouvée la fumée ...

2411. 4. — Farcot.

Bouilleurs alimentaires de chaudières à vapeur.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. II, pl. 69.)

Cet article et le suivant se rapportent à la même matière. Voir le numéro suivant (2411. 4 bis).

2411. 4 bis. Chaudières et bouilleurs de la machine de M. Farcot.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, en août 1849. Vol. XLVIII, pl. 1110.)

... M. Farcot a obtenu, le 4 janvier 1845, un brevet d’invention pour une nouvelle disposition de bouilleurs alimentaires des chaudières à vapeur. Ces bouilleurs, qui se placent près des chaudières, ne peuvent, le plus souvent, avoir qu’une longueur très limitée, en raison du défaut d’emplacement.

M. Farcot remédie à cet inconvénient en superposant ses bouilleurs et les faisant communiquer entre eux. L’air chaud circule le long de ces bouilleurs; il se dépouille de toute sa chaleur, si l’on augmente la longueur ou le nombre des bouilleurs. En employant plusieurs jeux de bouilleurs, l’air chaud s’échappe de la partie inférieure d’un jeu pour passer à la partie supérieure d’un autre jeu.

Un même jeu de bouilleurs pourra servir à alimenter plusieurs chaudières au moyen de registres disposés pour le soustraire, en totalité ou en partie, à la circulation de l’air chaud, ce qui permettra de les nettoyer ou réparer sans interrompre le service des chaudières ().

2411. 4 ter. — Perfectionnements aux moyens de produire la vapeur, par M. Farcot.

(Brevet du 16 février 1854, avec additions. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XXXV, pl. 44.)

Les figures 11 et 12 de la planche, les plus intéressantes, se rapportent au certificat d’addition du 5 décembre 1855, compris dans le même volume de la Publication.

Disposition de chaudière à foyer intérieur, applicable aux locomobiles, locomotives et bateaux, ou machines fixes, rendant très facile le démontage et le nettoiement. — Le plus grand inconvénient des chaudières à foyer intérieur, tubulaires ou autres, est la difficulté extrême du nettoiement, qui ne peut s’effectuer que par un dérivage partiel.

Dans la disposition figurée, les deux joints ab, cd étant desserrés, permettent un démontage immédiat et une visite complète de la chaudière.

On peut employer, pour les rendre étanches, tous les moyens connus: mais spécialement des bagues métalliques, serrées dans des gorges pratiquées sur les deux brides.

Ce mode de joints est employé avec succès pour diverses applications; mais je ne pense pas que l’on ait eu encore l’idée de l’application que j’indique. On pourrait les remplacer par tout autre joint connu, de minium, caoutchouc, fil métallique ou autres substances ...

2411. 5. — Belleville (Julien) .

Générateur de vapeur, breveté le 28 août 1850.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XX, pl. 26.)

Ce générateur, dit le brevet, a l’important avantage d’être inexplosible , par l’absence de tout réservoir, — la vapeur ne se produisant qu’à mesure des besoins du travail, dans des tubes de petit diamètre.

Il est bien moins volumineux, à force égale, que les générateurs ordinaires.

11 est d’une direction facile; et la négligence ne peut pas y occasionner de ces accidents terribles que l’on a journellement à déplorer.

Il est applicable à toute espèce de machines mues par la vapeur, et à tous les établissements industriels qui ont besoin d’une production de vapeur. Son application à la Marine serait des plus importantes, — car, n’ayant plus de niveau d’eau à observer, le roulis du navire ne ferait plus redouter le contact direct de la chaleur avec les parois des parties de la chaudière qui ne sont intérieurement en contact qu’avec la vapeur.

Il permet, après une suspension de travail de quinze ou vingt heures, de remettre la machine en marche, à une haute pression, en moins de vingt minutes, — temps nécessaire pour bien allumer le feu.

JULIEN BELLEVILLE

(Communiqué par M. Declaunay-Belleville, à Paris.)

On peut augmenter ou diminuer instantanément la pression à laquelle fonctionne l’appareil, en avançant ou reculant un poids sur le levier gradué de la soupape...

Les diverses parties de ce générateur sont disposées de telle façon, qu’on peut les démonter séparément, les séparer (s’il en est besoin), et les remonter: le tout en fort peu de temps.

Dans l’appareil ici décrit, chaque «série» est composée de cinq tubes vaporisateurs et de cinq tubes dessécheurs, représentant une force de cinq chevaux-vapeur.

L’appareil (pl. 26, fig. 1,2, 3, 4) est établi pour une force de 10 chevaux. Pour chaque nouvelle force de 5 chevaux, il suffira d’ajouter une nouvelle série de tubes, et d’augmenter proportionnellement en largeur toutes les parties du massif de maçonnerie, la hauteur restant toujours la même. — Le foyer est voûté, etc....

— Du certificat d’addition en date du 27 août 1851:

Voici l’une des nombreuses dispositions dont est susceptible l’application de mon système. Dans cette disposition, chaque série, composée de 10 tubes superposés, représente une force de 2 chevaux au moins.

FIG. 1.

FIG. 2.

FIG. 3.

FIG. 4.

Générateurs de vapeur, système Belle ville.

(Brevet du 28 août 1850.)

N.-B. --- Les figures représentées sur la paye ci-contre

se rapportent à divers certificats d’addition.

FIG.. 5.

FIG. 6.

FIG.. 12, 13 et 14.

FIG. 11.

L’appareil (fig. 5 et 6) est composé de cinq séries qui sont complètement indépendantes les unes des autres; elles ne communiquent entre elles qu’extérieurement par le diviseur G et par le récipient J...

— Du certificat d’addition du 15 novembre 1852:

Le perfectionnement... concerne une nouvelle construction de l’appareil, mais ne modifie pas le système plus haut caractérisé.

Les figures 7, 8 et 9 représentent... un générateur perfectionné de la force de 6 chevaux. Il se compose d’un serpentin de fer, formé de deux parties qui se relient ensemble à l’aide d’un manchon vide H. Etc. ...

— Du certificat d’addition du 6 août 1853:

La présente addition a pour particularités distinctives:

1° L’emploi d’un modérateur de température;

2° La disposition entre-croisée des tubes;

3° La progression diamétrale des tubes, de l’entrée de l’eau à la sortie de la vapeur;

4° La suspension de l’appareil et sa parfaite liberté de mouvement...

Ce système générateur a pour base essentielle l’application du principe d’équilibre à la régularisation de la vaporisation instantanée des liquides, pour obtenir à volonté des pressions quelconques. Ce principe est appliqué par l’emploi:

α) — D’une soupape régulatrice de pression et d’alimentation, et d’un réservoir d’eau à air comprimé ;

β) — D’un orifice d’injection, susceptible d’être gradué ;

γ) — D’un excessif mouvement de circulation dans des tubes proportionnés aux forces à obtenir, et de diamètres aussi restreints que possible.

La figure 10 représente une élévation en coupe; la figure 11 un plan en coupe, d’un générateur d’une force de 40 chevaux, établi d’après le système Belleville...

La soupape régulatrice B (fig. 12, 13 et 14) est d’une disposition nouvelle, et diffère des anciennes en ce que le levier et le poids sont remplacés par des ressorts à boudin.

Elle se compose des pièces ci-après:

a, Colonnes graduées par atmosphères;

b, Entablement;

c, Ressort à boudin;

d, Tige engagée à vis dans le glissoir e, qui sert d’index.

En vissant la tige d, le glissoir e s’élève, guidé par les colonnes a, et en raidit le ressort c, qui, en réagissant, augmente à mesure la charge supportée par la soupape.

Ce mode de pression est applicable à toute espèce de soupapes, quelle que soit leur dimension ou leur position ...

2411. 5 bis. — Belleville .

Perfectionnements au générateur de vapeur dit Système Belleville, brevetés le 7 mai 1855.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XLVIII, pl. 25.)

Ce système de générateur a pour base essentielle l’application du principe d’équilibre à la vaporisation instantanée des liquides de toute nature, pour l’obtention, à volonté, de pressions quelconques, par l’emploi:

1° D’une soupape régulatrice de pression et d’alimentation, et, dans certains cas, d’un réservoir d’eau à air comprimé ;

2° D’un excessif mouvement de circulation dans un tube dont la surface totale est proportionnelle à l’importance de la force à produire, et dont le diamètre est aussi restreint que possible ...

2411. 6. — Bède .

Appareil à surchauffer la vapeur.

(Brevet du 2 juillet 1855. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. L, pl. 16.)

Les appareils employés jusqu’à ce jour (1855), pour surchauffer la vapeur d’eau destinée à servir de moteur, présentent tous un même vice fondamental. Portés à de hautes températures, non seulement ils se détruisent au bout de quelques mois, mais encore ils entraînent très promptement la détérioration des bourrages et des pistons de la machine à vapeur. En effet, les bourrages se brûlent; et les ressorts des pistons, soumis à une température plus élevée que celle à laquelle on les recuit ordinairement, doivent perdre de leur élasticité.

Il semble que l’on ait cru ne pouvoir obtenir d’effet sensible qu’à l’aide d’une forte chaleur. On n’a pas cherché avec quelle rapidité la vapeur peut se surchauffer, quelle température elle est capable de prendre dans un milieu et en un temps donnés.

D’autres fois, on a cru non seulement nécessaire de chauffer très fortement les appareils, mais, en outre, de séparer la vapeur surchauffée de celle de la chaudière. Cette complication, loin d’offrir aucun avantage, ne pouvait que nuire — tant à la durée de l’appareil qu’à la régularité de marche de la machine.

J’ai reconnu que la vapeur contenue dans un vase dont la surface est grande relativement au volume, peut s’échauffer presque instantanément, jusqu’à une température voisine de celle d’un milieu plus chaud qui entourerait ce vase.

De là résulte la possibilité d’obtenir un surchauffement notable de la vapeur, et, par suite, une économie importante de combustible, sans exposer à une trop forte chaleur les appareils dans lesquels se fait ce surchauffement. Il suffit, pour cela, de donner à ces appareils une forme et des dimensions convenables ...

2411. 6 bis. — Hirn .

Appareil à surchauffer la vapeur des moteurs.

(Brevet du 12 novembre 1855. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LUI, pl. 32.)

Hirn avait donné le nom d’hyper-thermo-générateur à cet appareil: c’était une erreur d’un grand homme. Comment avait-il pu croire qu’une appellation de ce genre pourrait devenir courante?...

La théorie et l’expérience, dit-il, démontrent que l’on obtient une économie de combustible très notable, lorsque, dans les diverses machines à vapeur, on remplace la vapeur saturée par de la vapeur surchauffée, c’est-à-dire lorsqu’au lieu de laisser la vapeur à sa température maxima, on la porte à une température plus élevée, avant de l’introduire dans le cylindre moteur.

Selon le système de pompe auquel elle s’applique, et selon la manière dont on l’effectue, cette surchauffe peut conduire à un bénéfice de 10 à 30 pour 100 de combustible.

Plusieurs obstacles très sérieux, cependant, s’opposaient jusqu’ici (1865), à l’emploi général de la vapeur portée ainsi à une température très supérieure à celle qui répond au point de saturation.

Dans mes plans,... la vapeur, au lieu de se rendre directement de la chaudière au cylindre moteur, — la vapeur sortant de la chaudière descend par le tuyau f, et traverse dans toute leur étendue les tuyaux 1 à 16, pour se diriger enfin par le tuyau g dans le cylindre...

L’appareil se trouve en quelque sorte placé entre les bouilleurs et la chaudière, parce que la fumée y passe au moment où elle quitte les bouilleurs, pour passer dans les carneaux de la chaudière.

Cette disposition est en général la plus convenable; cependant si les circonstances l’exigeaient, l’appareil se placerait à la suite de la chaudière elle-même, de manière à recevoir la fumée à sa sortie des carneaux et avant qu’elle passe dans la cheminée .

2411. 7. — Pérignon .

Chaudière brevetée le 29 septembre 1855.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LII, pl. 1.)

«Pour des perfectionnements aux chaudières et machines à vapeur, principalement aux chaudières et machines locomobiles.»

Les divers perfectionnements, dit Pérignon, qui font l’objet de ce brevet, ont pour but d’économiser le combustible des machines à vapeur; et ce résultat est obtenu, tant en rendant leur service plus régulier et plus durable, qu’en utilisant mieux la vapeur.

Le brevet porte et sur les chaudières et sur les machines elles-mêmes; car, dans ces machines, l’économie que l’on peut réaliser provient de l’appareil producteur de vapeur, du mécanisme, et surtout de la manière dont la vapeur est employée...

La réunion de ces perfectionnements [sur une machine locomobile] forme un type tout à fait nouveau; mais plusieurs d’entre eux sont de nature à s’appliquer aux machines fixes, aux machines locomotives, ainsi qu’à celles des bateaux .

2411. 8. — Pérignon, Thomas et Laurens .

Chaudières brevetées le 29 septembre 1855 [7 tableaux].

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LIV, planches diverses.)

THOMAS (Léonce) = [Valence (Drôme), 1810 † 1870, Paris].

L’infatigable collaborateur de Camille Laurens. Il faudrait répéter pour l’un tout ce qu’on dit pour l’autre.

Il y a pourtant une note particulière à donner pour L. Thomas, celle du professorat, qu’il pratiqua si brillamment à l’École Centrale, à partir de 1836:

«On doit à Léonce Thomas, déclare un critique autorisé, — la création d’un cours de machines à vapeur où se trouvent appliqués méthodiquement les principes de la physique industrielle et de la mécanique moderne. La réputation de ce cours était si grande que les autres Écoles spéciales de la France et de l’Europe n’ont pas hésité à le prendre pour type de leur enseignement en cette matière.»

C’est avec raison que Victor Contamin a représenté L. Thomas comme un successeur de Péclet, ce père de la physique industrielle.

BIBLIOGRAPHIE. — Bulletin de l’Association des anciens élèves de l’École Centrale..., année 1870. - L. Figuier, l’Année scientifique, 1870-1871.

— LAURENS (Camille) = [Besançon, 1809 † 1891, Paris].

Sorti de l’École Centrale en 1833, comme Léonce Thomas, il fut, toute sa vie, le collaborateur de son camarade dans une série de travaux qui font honneur au Génie civil français.

De cette collaboration résultèrent, entre autres choses, de nombreux perfectionnements apportés aux chaudières à vapeur, et dont quelques-uns sont devenus classiques dans l’art de l’ingénieur. Il faut encore citer les recherches des deux amis relatives à la vapeur surchauffée.

Thomas et Laurens ont été les promoteurs de cette idée, universellement admise aujourd’hui: que le moteur doit être considéré comme faisant réellement partie de l’outil travaillant, et, par suite, doit se modifier suivant les usages spéciaux auxquels il est appelé.

Pour la conception de la chaudière «à foyer amovible», il faut compléter les noms des deux collaborateurs par un troisième, celui de Pérignon.

Thomas et Laurens ont publié, dès 1837, une théorie des «enveloppes de vapeur», d’une remarquable exactitude.

Lors du siège de Paris (1870-1871), Laurens fut membre du Comité technique qui fit les efforts les plus méritoires pour l’armement et la défense de la capitale.

Contamin a dit très justement: «Camille Laurens fut l’un des ingénieurs qui ont rendu le plus de services à notre industrie nationale.»

BIBLIOGRAPHIE. — H. Rémaury, dans le Génie civil, numéro du 17 janvier 1891. — Bulletin (plus exactement: Mémoires et compte rendu des travaux de la Société) des Ingénieurs civils, 1891.

«Pour des perfectionnements nouveaux aux chaudières et machines à vapeur, et principalement aux chaudières et machines locomobiles.»

On lit dans la seconde notice () concernant le brevet du 29 septembre 1855, notice qui se rapporte au certificat d’addition en date du 1^er février 1856:

Le présent certificat a pour objets quelques perfectionnements aux diverses parties qui constituent le système de machine à vapeur transportable que nous avons décrit dans le brevet principal .

Ainsi nous parlerons d’améliorations à la combustion et au foyer de la chaudière; d’améliorations au piston, à la distribution et à quelques agencements mécaniques de la machine proprement dite.

Ces machines transportables fonctionnent, soit montées sur des essieux, comme les locomobiles ordinaires, soit isolées de tout chariot; elles constituent, dans ce dernier cas, les machines que nous avons appelées demi-fixes, lesquelles s’appliquent à diverses industries sans nécessiter des constructions de quelque importance, et offrent ainsi l’avantage de pouvoir être envoyées d’une usine à l’autre, sans occasionner de pertes et de faux frais comme il arriverait avec les machines fixes ordinaires...

— Quant aux figures 13 et 14 (tome LIV, pl. 1) ici données, elles se rapportent au certificat d’addition en date du 28 août 1857, d’où nous extrairons ce qui suit:

Selon les applications auxquelles on les destine (écrivent les inventeurs), notre système de chaudières peut subir plusieurs modifications.

FIG. 13.

FIG. 14.

Chaudières Pérignon, Thomas et Laurens (à foyer amovible).

Remarquons que toujours existe, entre la partie tubulaire et l’enveloppe extérieure de la chaudière, un mode de jonction qui permet de séparer facilement ces deux parties du générateur, et aussi de les rapprocher.

Dans la figure 13 (pl. 1), la jonction se fait par le joint à brides et à boulons ADEF. Le cylindre extérieur ABCD porte une bride AD en fer ou en fonte, convenablement dressée. Le cylindre intérieur EFGH, qui porte sur son pourtour extérieur les tubes o o o, est muni de collerettes EF, dont l’application sur la bride AD formera la jonction voulue, à l’aide de boulons.

On interpose dans le joint ce que l’on met d’habitude dans les joints à brides pour tuyaux de vapeur. Une rondelle en caoutchouc sulfuré sera commode pour ce joint.

On pourrait aussi mettre entre les deux brides une baguette, ronde ou rectangulaire, de cuivre très doux ou de métal antifriction, etc.

On atteindrait encore le même but par un rebord d’une certaine étendue, rivé en dedans de la collerette EF, à sa partie inférieure, en X (fig. 14) ...

2412. ACCESSOIRES DE CHAUDIÈRES

2412. 1. — Cail (Jacques) .

Joints de tuyaux.

(Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. LIII, pl. 19.)

Joints de tuyaux pour chaudières, par J. Cail.

Brevet en date du 29 avril 1839; brevet de perfectionnement, du 9 octobre 1840, —

Fig. A

Fig. B

Pour les ajustements de tubes aux chaudières.

Le joint tel qu’on le faisait antérieurement est représenté par la figure A...

La fig. B est le plan du joint nouveau. La plaque b de cette figure est percée de deux trous de diamètre différent f, g, h, z, — de manière à former épaulement ou queue-d’aronde, dans laquelle vient butter et s’emboîter l’extrémité o du tuyau de cuivre jaune a. La bague en acier d, sans rebord, est destinée à maintenir le bout du tuyau dans sa queue-d’aronde; à cet effet, elle doit entrer avec force dans le tuyau, et affleurer la surface de la plaque métallique b, comme la figure B du plan l’indique .

2412. 2. — Pecqueur.

Condenseur et chaîne sans fin [Machine à vapeur à détente, applicable aux usines et manufactures].

PECQUEUR (Onésiphore) = [...(Pas-de-Calais), 1792 † 1852, Paris].

Fils de laboureurs, il s’adonna tout d’abord aux travaux agricoles; mais, ayant montré beaucoup de disposition pour la mécanique, il entrait, à vingt ans, comme apprenti chez un horloger de Paris.

Quelques années après, il inventait une machine arithmétique, une pendule régulatrice, etc. L’attention des savants était éveillée: en 1824, Pecqueur fut nommé chef d’atelier du Conservatoire des Arts-et-Métiers.

L’industrie l’attirait: il fonda seul, en 1844, à Paris, quartier Popincourt, une raffinerie de sucre indigène, dans laquelle il introduisit des procédés imaginés par lui; cette usine devint bientôt florissante.

Parmi les multiples inventions de Pecqueur, on peut citer:

Une machine à vapeur à rotation directe (1824);

Un monte-jus;

Le chemin-de-fer atmosphérique Pecqueur, approuvé par Arago.

Mais cet ingénieur-mécanicien restera surtout célèbre par sa «machine arithmétique», et par son dynamomètre, dont un juge fort compétent, le baron Ch. Dupin, a fait un éloge que nous voulons reproduire ici:

«Créateur, en quelque sorte, d’une arithmétique nouvelle appliquée à la mécanique, M. Pecqueur offrait des moyens originaux et rigoureux pour ajouter, pour retrancher des mouvements, et pour en conserver l’égalité par ce qu’il appelait son équation mécanique.

«L’artiste le plus célèbre..., feu Gambey, membre de l’Académie des Sciences, afin d’obtenir ses divisions d’instruments d’astronomie dont la perfection est restée sans rivale, — Gambey s’est empressé (1818) de faire usage des procédés régulateurs d’équation mécanique inventés par M. Pecqueur; mais il fallut qu’un long temps s’écoulât avant que le mérite de cette invention fût généralement compris et reconnu.

«En 1823, l’Académie des Sciences donna le signal d’une approbation tardive, mais complète, et d’autant plus glorieuse que les juges étaient MM. Arago, Bréguet et Prony: «... Nous pensons, disent» ils dans leur rapport, que les recherches de M. Pecqueur sur les engrenages l’ont conduit à des résul» tats nouveaux, curieux, et qu’il faut publier dans la collection de nos Savants étrangers.»

Ch. Dupin continue en ces termes:

... «L’industrie moderne a placé parmi les inventions les plus précieuses, les instruments qui donnent la nature des forces travaillantes que les mécaniciens reçoivent et transmettent, — les dynamomètres. Celui du célèbre Prony, pour mesurer la puissance de rotation des arbres moteurs, consiste dans l’effet d’un collier (d’un frein) dont la résistance absorbe, par le frottement, la force qu’il faut mesurer. Celui de M. Pecqueur n’absorbe rien, ne détruit rien: un léger système de deux épicycles tâte le pouls (si je puis m’exprimer ainsi) de l’arbre travailleur; il transmet l’impulsion continue sur un second axe, lequel soulève le levier dynamométrique. En faisant de ce levier l’aiguille d’un cadran, la force motrice devient visible, et mesurable dans sa constance et dans ses variations sur des bandes de papier, divisées en parties égales pour représenter la succession des temps et des forces. Voilà, à la fois, le dynamomètre le plus savant, le plus maniable et le plus sensible.»

Le comble du talent est d’arriver à la supériorité par la simplicité : ce fut le cachet du génie de Pecqueur.

BIBLIOGRAPHIE. — Bulletin de la Société d’Encouragement... (Discours prononcés aux obsèques de Pecqueur), année 1852.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en octobre 1835. Vol. XXXIV, pl. 640.)

... Lorsque les machines à vapeur sont installées à bord des bateaux, M. Pecqueur propose d’opérer la condensation au moyen de l’eau en mouvement.

Pour cet effet, il place horizontalement, en dedans du bateau, dans le sens de la longueur et au-dessous de la ligne de flottaison, un tuyau traversant les bordages et ouvrant en dehors.

Ce tuyau établit une communication de l’eau de la proue avec celle de la poupe; cette eau y circulera avec une vitesse qui sera en raison de la marche plus ou moins rapide du bateau, et condensera la vapeur, à mesure qu’elle sort de la machine après y avoir produit son effet dynamique.

M. Pecqueur n’exclut pas l’emploi d’une pompe pour opérer le courant d’eau froide nécessaire à la condensation, — parce qu’il est des cas où il serait plus convenable de placer le condenseur au-dessus de la ligne de flottaison, et alors une pompe deviendrait indispensable: il propose, en outre, de disposer le condenseur de manière qu’il distille une portion des eaux de condensation pour suppléer à celle qui pourrait se perdre par les joints ou autrement; enfin, une fois les chaudières remplies d’eau, elles seraient alimentées avec de l’eau distillée

2412. 2 bis. — Edwards (Henry) .

Appareil réfrigérant pour la condensation de la vapeur.

(Brevet original en date du 20 octobre 1835.)

Les principaux avantages de ce réfrigérant sont:

1° De présenter immédiatement à la vapeur une grande surface condensante, en étendant très efficacement l’application de l’eau, tout en diminuant la quantité employée;

2° De faciliter l’écoulement de l’eau provenant de la condensation de la vapeur, la position verticale des tuyaux étant la plus propice à cet effet;

3° La facilité de remplacer un ou plusieurs de ces tuyaux, en cas d’accident...;

4° Le renouvellement continuel de la couche d’air au moyen du ventilateur qui, par son action, présentera continuellement à la surface des tuyaux un nouveau courant d’air non chargé d’eau: car, si les ailes du ventilateur sont montées sur un cylindre creux perforé de trous, et si le diamètre de ce cylindre ne dépasse pas le tiers du diamètre du ventilateur (pris à l’extrémité des ailes), il est évident que le vide partiel produit dans le cylindre par la projection de l’air effectué par la rotation du ventilateur, déterminera un courant d’air très rapide .

2112. 3. — Lemoine (Louis-Marin).

Condenseur à triple effet [2 tableaux].

(Brevet original en date du 9 novembre 1836.)

Cet appareil, dit le brevet, offre les avantages suivants:

1° Pouvant chauffer l’eau qui sert à condenser jusqu’à 100 degrés, il emploie beaucoup moins d’eau que les condensateurs ordinaires;

2° Il peut remplacer avec avantage les condensateurs existants dans les basses et moyennes pressions (j’entends parler ici des condensateurs à injection d’eau froide, tels qu’ils existent dans les machines de Walt);

3° Il peut être adapté facilement et avec avantage, dans les machines à haute pression, que l’on désigne ordinairement sous le nom de machines à détente ou à vapeur perdue...

En résumé, les propriétés principales de l’appareil sont:

a) De pouvoir chauffer l’eau d’alimentation à 100 degrés au moins;

b) De condenser de manière à pouvoir alimenter avec de l’eau distillée;

c) De pouvoir combiner tout le calorique de la vapeur et de l’eau que l’on peut chauffer jusqu’à 100 degrés .

2412. 4. — Chaligny et Guyot-Sionnest.

Condenseur double à eau régénérée.

(Soumis à la Société. d’Encouragement pour l’Industrie nationale en juin 1888. Vol. LXXXVII, pl. 23.)

Le but qu’ont cherché à atteindre les inventeurs, c’est de pratiquer la condensation dans les machines à vapeur, tout en ne dépensant qu’une quantité d’eau minime.

La vapeur d’échappement, au sortir du cylindre de la machine, est reçue dans un condenseur par mélange; l’eau chaude, expulsée du condenseur par la pompe à air, est renvoyée au réfrigérant. C’est l’organe capital du système: il consiste en une sorte de château d’eau, constitué par des fascinages; l’eau chaude, arrivant par le haut, tombe sur les fascinages en s’éparpillant, en même temps qu’un courant d’air, lancé par un ventilateur, parcourt l’appareil de bas en haut: le refroidissement a lieu, à la fois, par évaporation et par contact. L’eau refroidie se réunit dans un bac au bas du réfrigérant, et peut servir de nouveau à la condensation.

Il est facile de se faire une idée de la quantité d’eau que doit consommer une machine munie du nouvel appareil. L’eau chaude sortant du condenseur emporte la chaleur qui lui a été fournie par la vapeur d’échappement: c’est cette chaleur qui doit lui être enlevée dans le réfrigérant, pour que l’eau soit ramenée à sa température initiale; le refroidissement ayant lieu principalement par évaporation, il faut que s’évapore, dans le réfrigérant, un poids d’eau à peu près égal au poids de la vapeur d’échappement, c’est-à-dire au poids de l’eau d’alimentation: autrement dit, la condensation ne coûte pas d’eau.

Condenseur double, système Guyot-Sionnest et Chaligny.

... Les avantages de la condensation sont tellement grands, non seulement au point de vue de l’économie de combustible mais encore eu égard aux frais d’installation et d’entretien des chaudières, qu’on ne renonce à l’employer que s’il n’est plus possible de faire autrement: c’est malheureusement le cas ordinaire dans les villes, où l’eau de distribution est d’un prix inabordable, et où l’on est souvent très gêné pour l’évacuation à l’égout des eaux chaudes. Le système qui vient d’être décrit semble donc appelé, dans bien des circonstances, à rendre de sérieux services à l’industrie ...

2412. 5. — Bertin.

Emploi de jets d’air comprimé lancés dans les cheminées pour obtenir le tirage des chaudières à vapeur.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en juin 1877. Vol. LXXVI, pp. 534, 535).

Les essais du système de M. L.-E. Bertin, ingénieur de la marine, ont été faits à bord de la Résolue. Voici les conclusions d’un mémoire de l’auteur :

La supériorité des jets d’air comprimé sur ceux de vapeur dépasse les prévisions. Le ventilateur centrifuge, sur un appareil assez petit pour que son application soit possible, pourrait être le meilleur moyen d’obtenir un tirage extrêmement énergique... L’emploi direct d’un ventilateur, soit aspirant soit refoulant, est incompatible avec la recherche d’un accroissement de consommation de charbon de deux ou trois dixièmes, parce que la nécessité de débiter la totalité des gaz de la combustion conduirait à un appareil volumineux et à une dépense de travail sensible, même pour suivre, sans la ralentir, la seule vitesse imprimée à l’air par le tirage naturel. Pour les accroissements de combustion de 1,5 à 2, les seuls prévus jusqu’ici, l’avantage d’une petite économie sur le travail ne serait pas suffisant pour contrebalancer les commodités d’installation du système par l’air comprimé.

La question principale, celle de l’utilité même du tirage forcé et de l’étendue des applications à en faire, ne peut être résolue que par une longue expérience. Il ne saurait y avoir de doute lorsqu’il s’agit, comme sur le Fulminant, d’obtenir pendant un temps très court un grand accroissement de puissance. En faveur de l’adoption du tirage forcé pour la marche normale, on peut faire valoir qu’elle permettra de réduire notablement le poids et l’encombrement des appareils, et, par la diminution du diamètre des chaudières, d’arriver à l’accroissement de la pression. Il faudra savoir jusqu’où l’on peut aller, sans accélérer sensiblement l’usure d’appareils [marins] qui ont à faire, sans réparation, des campagnes de plusieurs années. Les chaudières de la Résolue n’ont aucunement souffert pendant les expériences. Les barreaux de grille, visités après les essais, ne présentaient pas d’usure sensible; seulement les autels, construits de la manière habituelle, étaient très détériorés, et on peut estimer qu’avec une marche continue sur le pied de 200 kilogrammes brûlés par heure et par mètre carré de grilles, il faudrait changer les briques tous les mois au moins. L’entrée des tubes s’obstruait rapidement du côté de la boîte à feu; le dépôt, composé surtout de poussières de briques, était très friable et pouvait s’enlever avec la brosse à ramoner: un ramonage complet serait nécessaire tous les jours, si on brûlait 200 kilogrammes de charbon.

Les chauffeurs ont toujours pu, sans trop de fatigue, fournir des quarts de trois heures, mais à la condition d’avoir un seul foyer à conduire chacun. A partir des consommations de 160 kilogrammes par mètre carré de grilles, le combustible se composant de briquettes d’Anzin, il a fallu exécuter, de deux en deux heures environ, un demi-décrassage dans lequel on retirait le mâchefer avec la lance et le crochet, sans jeter bas les feux. Cette opération se faisait plus facilement que dans les conditions de marche habituelle, parce que le mâchefer se trouvait agglutiné en galettes plus compactes et plus cohérentes...

2412. 6. — Divers fourneaux fumivores,

a. de M. Combes;

b. de M. de Marsilly;

c. de M. de Buzonnière;

d. de M. Wye Williams ;

e. de M. Ebelmen.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, en mai 1855. Vol. LIV, pl. 38.)

On trouve dans le Bulletin de la Société d’Encouragement (année 1845, pp. 142 et suiv.), une excellente notice de Viollet, revue par Combes, «sur les appareils propres à prévenir la formation de la fumée ou à en opérer la combustion». C’est la fameuse question de la fumivorité,... qui n’est pas encore résolue.

A cette notice se rapporte la planche donnant les fourneaux de Combes, Marsilly, Buzonnière, Wye Williams, Ebelmen, — et diverses autres planches qui ne figuraient pas au Musée Centennal.

La «description des principaux appareils fumivores» divise ces appareils en plusieurs catégories. Les auteurs de la notice font les spécifications suivantes:

«I. — PASSAGE DE LA FUMÉE DE LA HOUILLE RÉCEMMENT CHARGÉE SUR CELLE QUI EST PARVENUE A L’ÉTAT DE COKE. — Doubles foyers combinés de manière à faire passer la fumée de l’un sur ou à travers le combustible incandescent de l’autre.»

A cette catégorie appartiennent les foyers de M. de Buzonnière. Ils se font remarquer principalement par la disposition «qui consiste à faire passer alternativement à travers la grille de l’un des foyers les produits aériformes de la combustion et de la distillation émanés de l’autre».

«II. — INTRODUCTION DE L’AIR PAR DES CARNEAUX. CHAMBRES A AIR; A COMBUSTION.»

Appareil de Wye Williams. — «Les avantages de l’introduction de l’air au-delà des grilles étaient depuis longtemps reconnus, lorsque M. Wye Williams (de Liverpool) pensa que l’inflammation des produits de la combustion serait beaucoup plus facile et plus complète si, par une disposition qui présente de l’analogie avec les lampes d’Argand, il lançait l’air en petits jets dans le courant gazeux. Il prit donc successivement plusieurs patentes, de 1839 à 1842; et ses fourneaux sont répandus en grand nombre dans les usines anglaises...

» M. Wye Williams préfère l’air froid à l’air chaud, qui, plus dilaté, contient moins d’oxygène sous un même volume...»

Appareil de Combes . — «Les faits démontrent, jusqu’à l’évidence la plus complète, la nécessité d’une quantité d’air fort notable pour opérer la combustion des produits de la distillation et du carbone très divisé qui est entraîné par le courant gazeux. Cette conclusion se trouve, en outre, pleinement confirmée par l’analyse des gaz recueillis, lorsque les ouvreaux étaient constamment ouverts...»

«III. — JETS DE VAPEUR.»

«IV. — TRANSFORMATION DES GAZ COMBUSTIBLES. — Les belles expériences de M. EBELMEN sur la conversion en gaz combustibles, des déchets des halles à charbon de bois, du fraisil et autres menus charbons de peu de valeur, sont bien connues des chimistes et des métallurgistes. Les essais ont aussi porté sur la transformation en gaz combustibles, du bois et de la tourbe simplement desséchés à l’air...

» En brûlant le bois par combustion renversée et faisant passer les produits de la distillation avec l’air lancé dans la tuyère, à travers une couche épaisse de charbon de bois, M. Ebelmen a pu obtenir des gaz parfaitement exempts de produits condensables et fumeux.»

EBELMEN (Jacques-Joseph) = [Beaume-les-Dames, 1814 † Paris, 1852].

Ingénieur des mines, répétiteur de chimie à l’École Polytechnique (1841), — il devenait: en 1845, administrateur-adjoint, — en 1847, directeur de la manufacture nationale de Sèvres, dans laquelle il fit faire des progrès remarquables au double point de vue de l’industrie et de l’art.

Entre un grand nombre de Mémoires, publiés dans les Annales des Mines, les Bulletins de l’Académie des Sciences et les Annales de physique et de chimie, on doit signaler:

Sur la chaleur de combustion du carbone et de l’oxyde de carbone (1841);

Sur les générateurs à gaz (1845);

Sur la composition des gaz qui se dégagent des fours à coke (1851).

Dans son Mémoire sur la chaleur de combustion, etc., Ebelmen donna la preuve de la netteté, de la puissance de son esprit. Il déduisit, en effet, des recherches de Dulong sur la chaleur de combustion, le résultat suivant qui présente un haut intérêt théorique, en même temps qu’une grande importance par ses applications à la théorie des fourneaux, savoir, — «l’abaissement considérable de température, et l’absorption de chaleur latente qui ont lieu dans la transformation de l’acide carbonique en oxyde de carbone».

BIBLIOGRAPHIE. — Chevreul, Notice sur Ebelmen (1855). — Sauvage, Notice... (1855).

«V. — DISTRIBUTEURS MÉCANIQUES. GRILLES MOBILES. GRILLES EN ESCALIER.»

Appareil de Marsilly. — «... La surface totale de la grille dépasse 1 décimètre carré par kilogramme de combustible à brûler dans une heure. La somme des largeurs des espaces libres entre les barreaux de la partie horizontale de la grille est de 0^m, 11; la somme des largeurs des vides entre les plaques de la partie inclinée est de 0^m,15: l’ensemble est donc de 0^m,26. La longueur totale de la grille dans le sens parallèle à l’axe de la chaudière est de 1^m,24; ainsi la somme des vides est à peu près le quart de la surface totale en projection horizontale...

» Quant à présent, M. de Marsilly croit que l’on obtiendrait un résultat plus complet que celui qu’il a réalisé dans son premier essai, et qui est déjà très satisfaisant:

» 1° En augmentant l’inclinaison de la grille en escalier, c’est-à-dire les distances verticales entre les barreaux plats;

» 2° En donnant au barreau plat supérieur une largeur suffisante pour qu’il pût .recevoir la charge entière du combustible, après que l’on aurait repoussé sur les barreaux inférieurs la houille de la charge précédente, en grande partie épuisée de substances volatiles;

» 3° En augmentant la quantité d’air comburant, pendant deux ou trois minutes après un premier chargement, et peut-être en élevant davantage la température de cet air avant son entrée dans le foyer.»

La conclusion du rapport Viollet-Combes est celle-ci: «La question n’est pas, d’ailleurs, tellement épuisée, qu’il ne reste encore un vaste champ d’études et de recherches.»

En effet!...

2412. 7. — Thierry (J.-B., dit Thierry fils) .

Foyer fumivore, breveté le 27 janvier 1858.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LXVI, pl. 53.)

... L’aspiration à courant d’air libre dans les fourneaux est le premier élément de la combustion; car, plus la cheminée a d’élévation, et plus elle contient d’air échauffé et raréfié — moins pesant que l’air libre: or, il arrive alors que celui-ci, plus dense, se précipite dans le foyer. Cet air, passant plus ou moins rapidement en dessous de la grille et sous une couche de combustible en ignition, anime d’autant plus la combustion, qu’il y arrive plus abondamment. C’est pour ce motif que nous avons imaginé d’introduire à l’intérieur, en tête du fourneau ou sur les côtés, une soufflerie fournissant de la vapeur surchauffée qui, en se répandant sur toute la surface de chauffe de la grille et au milieu de la flamme avec une grande pression, se mélange, dans l’intérieur du foyer même, avec tous les gaz ou acides volatils contenus dans le combustible, en y déversant les gaz oxygène, hydrogène et azote, qui, étant combinés ensemble, sont capables de mettre en fusion les corps les plus réfractaires, si l’on produit un fort dégagement des gaz provenant de la vapeur d’eau...

Appareil fumivore Thierry.

Il résulte encore un immense avantage de ce système à pression continue de vapeur surchauffée, — car il empêche les accidents de se produire dans les usines, en préservant les générateurs des coups de feu, même dans l’intérieur des fourneaux les plus incandescents ...

2412. 8. — Thierry fils .

Appareil fumivore.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale en 1859, décrit en février 1864. Vol. LXIII, pl. 290.)

Un rapport signé Silbermann et Tresca, lu devant la Société d’Encouragement le 15 juillet 1862, publié seulement en février 1864, débute par les mots suivants:

M. Thierry fils a successivement présenté à la Société d’Encouragement les diverses dispositions de ses foyers fumivores; et si, depuis trois ans déjà, vous n’avez décidé l’adoption d’aucun rapport sur ces appareils, cela tient uniquement à ce que, les procédés dont il s’agit étant engagés dans un procès de revendication et de contrefaçon, la Société n’a pas voulu intervenir dans une question déférée à l’autorité judiciaire...

Le rapport Tresca-Silbermann nous donne le détail des expériences de Thierry, comme aussi de ses appareils.

Thierry, qui fut le collaborateur de Joseph Hazard, s’est appuyé sur les mêmes principes que ce dernier, à savoir:

«a) — Surchauffement de la vapeur projetée sur le foyer même, pour le rendre fumivore;

» b) — Ce surchauffement est déterminé par l’action du foyer sur lui-même;

» c) — Il a lieu dans un serpentin occupant la voûte du foyer, et placé, par conséquent, entre la grille et la chaudière;

» d) — L’injection de cette vapeur a lieu, au-dessus du combustible en ignition, par de nombreux et petits filets, dans le lieu même où la fumée tend à se produire.»

... En résumé, nous sommes d’avis que:

1° L’appareil de M. Thierry fait disparaitre complètement la fumée dans le service des chaudières à vapeur;

2° Que ce résultat est obtenu sans aucune augmentation de dépense de combustible , — presque toujours avec une économie sérieuse;

3° Que son installation est facile;

4° Qu’il permettra, presque toujours, et en assurant une combustion complète, de diminuer les dimensions des grilles;

5° Et qu’il y a lieu de le recommander d’une manière spéciale aux industriels .

2412. 9. — Chobrzynski.

Grille à gradins dans les foyers, afin d’empêcher la fumée.

(Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. XLV, pl. 22.)

CHOBRZYNSKI (Jean-Pierre-Charles) = [† 1883].

Né (vers 1810?) en Pologne, il terminait sa troisième année d’études à l’École Polytechnique de Varsovie, lorsque éclata (1830) la guerre contre la Russie. Il combattit vaillamment comme officier d’infanterie dans l’armée polonaise. Après la défaite, il partit pour l’exil, — si la France peut être considérée comme un lieu d’exil!

En 1834, il entrait à l’Ecole Centrale de Paris.

Il fut nommé comme ingénieur-inspecteur principal de la traction, au chemin de fer du Nord, dans le moment où cette Compagnie attendait encore sa première locomotive...

Tandis que nous étions menacés, en France, à cause de l’augmentation extrêmement rapide du nombre des machines, d’un renchérissement exagéré du coke, alors notre unique combustible, Chobrzynski devint l’un des promoteurs les plus actifs de l’emploi de la houille crue. La grille à gradins permit de vaincre les premières difficultés de cette substitution, et de donner aux mécaniciens la confiance et la pratique qui leur manquaient.

Ces paroles sont de Ferdinand Mathias.

BIBLIOGRAPHIE. — Bulletin des Ingénieurs civils (1883).

L’inventeur demande modestement un brevet pour une «application nouvelle de la grille à gradins, etc...»

L’industrie, écrit-il, depuis longtemps préoccupée des inconvénients de la fumée dans les grands centres de population, a vainement cherché le moyen d’obvier à cet inconvénient .

Il y a donc un grand intérêt à appliquer une disposition simple, qui permettra d’obtenir ce résultat avec les combustibles en usage, sans apporter des modifications sérieuses aux appareils.

Pour répondre à ce besoin, nous avons fait, avec le concours de M. de Marsilly, ingénieur du Corps impérial des mines, plusieurs essais et de nombreuses expériences sur une grille depuis longtemps employée pour les fours à ligneux...

Ainsi étudiée et appliquée, la grille à gradins répond parfaitement aux exigences de l’Administration, qui veut que les foyers des chaudières à vapeur et autres, existant dans les villes, ne donnent pas de fumée...

Ajoutons que l’application de cette grille dans les locomotives aura pour but de substituer avantageusement la houille au coke employé généralement ...

Cette dernière phrase, dans son apparente simplicité, mentionne une véritable révolution économique...

2412. 9 bis. — Perret (Michel).

Grille pour brûler «le poussier» [3 tableaux].

(D’après Engineering, année 1886.)

Le combustible employé est le résidu du tamisage du coke de gaz; il est de la grosseur du gros sable, mais le four peut utiliser également les résidus de charbon, d’anthracite, et d’autres matières qui tomberaient entre les barreaux d’une grille ordinaire.

Les points caractéristiques de ce four sont les suivants:

1° Le cendrier est fermé, et fonctionne sous un excès de pression atmosphérique obtenu par un jet de vapeur;

2° Les barreaux sont très étroits et excessivement rapprochés;

3° Ces barreaux sont très profonds et plongent par leurs arêtes inférieures dans des bâches pleines d’eau.

L’appel d’air s’obtient au moyen d’un jet de vapeur dirigé par un tuyau dans l’espace qui se trouve au-dessous des barreaux. L’appel d’air peut être interrompu par une soupape, et sa pression modifiée en augmentant ou diminuant le jet de vapeur.

L’eau est contenue dans une bâche peu profonde. Le rôle de cette eau est moins de tenir les barreaux à une basse température que de les empêcher de se déformer, ce qui arrive lorsqu’ils sont soumis à une grande chaleur. Le niveau de l’eau est maintenu au moyen d’un réservoir extérieur ...

2412. 9 ter. — Kœchlin (André).

Appareil alimentaire d’air chaud sans aucune force motrice.

(Brevet original du 30 décembre 1833.)

La demande de brevet déclare l’appareil «applicable à tous les foyers à courant d’air».

... C’est le foyer lui-même qui, ayant besoin d’air pour s’alimenter, force cet air à traverser le tuyau ascendant et descendant, sans causer (du reste) aucuns frais pour force motrice ou pour un foyer à part.

Nous entendons donc être brevetés pour l’application d’un tuyau alimentaire du foyer, placé dans les cheminées qui servent d’issue à la fumée; d’un tuyau alimentaire pour l’air froid ou chaud, sans moteur ni combustible .

2412. 10. — Stehelin (Charles).

Moyen d’empêcher les fuites dans les tubes de machines locomotives et autres appareils à vapeur.

(Brevet original en date du 9 octobre 1839.)

2412. 11. — Même objet.

(Extrait de la Publication des brevets, S. I, t. LXXXIV, pl. 38.)

Moyen d’empêcher les fuites..., en serrant les tubes dans les fonds de chaudières, de manière à empêcher toute variation dans leur position ainsi que dans celle des fonds de chaudières, — et ceci par des viroles avec ou sans épaulement, et fendues, à clavette, de diverses formes et pour toutes les dimensions de tubes.

... Les anciennes viroles employées jusqu’à présent, dit l’inventeur, ont l’inconvénient de ne point maintenir les fonds de chaudières dans lesquelles elles reposent, de permettre, par conséquent, un jeu continuel aux tubes, — d’où il résulte une dislocation dans leurs ajustements des extrémités, et, par suite, de fréquentes fuites qui obligent à des réparations continuelles et occasionnent une augmentation de combustible, tout en altérant les fonds des chaudières ...

2412. 12. — Langlois.

Tubes mobiles pour chaudières tubulaires.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, en décembre 1869. Vol. LXIX, pl. 442.)

... Ce n’est pas une invention qui frappe par la grandeur des moyens mis en usage, ou par les principes scientifiques qu’elle invoque, mais elle se distingue par un caractère éminemment pratique, qui constitue sa véritable valeur.

A l’extrémité des tubes tournée du côté de la boîte à fumée, M. Langlois adapte un manchon en bronze taraudé extérieurement. La jonction des tubes et du manchon est opérée par une simple soudure à la soudure forte; le manchon s’ajuste dans un taraudage pratiqué dans l’ouverture de la plaque de tête, et est prolongé par un bourrelet saillant dans lequel sont pratiquées des encoches destinées à recevoir la clef de serrage. L’extrémité opposée des tubes s’adapte, à la manière ordinaire, dans l’ouverture de la plaque de tête de la boîte à feu, dans laquelle elle est assujettie au moyen d’une bague en acier. Les manchons en bronze sont d’un prix peu élevé, surtout depuis que MM. Langlois et Sonolet sont parvenus à les mouler avec une précision telle que le filetage peut rester brut de fonte sans retouche. Les trous des plaques de tête sont taraudés sur place à l’aide d’un outil spécial: une petite garniture en plomb, interposée entre la collerette du manchon et la plaque de tête, rend le joint parfaitement élanche. Pour prévenir l’oxydation qui pourrait se déclarer au contact des parties taraudées, le manchon en bronze est enduit d’une légère couche de mastic, composé de graisse et de zinc métallique pulvérisé à chaud en grenaille excessivement fine, qui complète l’étanchéité et facilite le démontage. Des épreuves faites avec le plus grand soin, à l’usine d’Indret, ont démontré que les joints avec les plaques de tête se comportaient parfaitement, soit à froid soit à chaud .

2412. 13. — Lethuillier .

Flotteur à sifflet, simplifié.

(Brevet du 26 octobre 1846. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. IX, pl. 21.)

... Pour un flotteur applicable aux chaudières à vapeur.

Dans sa lettre «A M. le Ministre de l’Agriculture et du Commerce» (1846), le brave ouvrier-mécanicien s’exprime ainsi:

L’appareil que je viens soumettre à votre examen n’est point un appareil distinct du flotteur à sifflet, mais le flotteur à sifflet lui-même, que j’ai cherché à perfectionner et à simplifier; car, dans son application actuelle, ce sifflet laisse beaucoup à désirer.

Mon petit appareil supprime... roue, poids faisant équilibre au flotteur, croissants à engrenages, colonne supportant l’appareil, ouverture sur la chaudière, etc.

2412. 14. — Lethuillier-Pinel.

Flotteur magnétique à sifflet.

(Soumis à la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, en novembre 1854. Vol. LIV, pl∙ 30.)

Les appareils à flotteur connus jusqu’alors (1854) comportaient toujours un presse-étoupe, un joint pouvant occasionner des fuites. Le flotteur Lethuillier-Pinel évitait cet inconvénient. Il a, du reste, été modifié par plusieurs constructeurs.

2412. 15. — Edwards (Henry) .

Soupape à tiroir, à détente.

EDWARDS (Henry) — [... † 1862].

C’était le fils d’un mécanicien anglais (Humphrey Edwards), qui s’établit à Paris, en 1816, fut bientôt naturalisé Français, introduisit chez nous la machine de Woolf (^a), et devint l’associé de la grande maison «Scipion Périer, Edwards et Chappert (de Chaillot)», ancienne maison «Perrier frères».

(a) La première machine de Woolf installée en France, de 6 chevaux, fut montrée dans les ateliers de Richard Lenoir, rue de Charonne (Paris): elle faisait mouvoir des cardes à laine grasse.

Edwards père était, parait-il, l’associé de Woolf. — Borgnis, dans son Traité complet de mécanique appliquée aux arts (Paris, 1818...), nous fournit un détail intéressant: «Les machines de M. Edwards pèsent 1000 kilos par force de cheval.»

Henry Edwards naquit en Angleterre, vers 1800, vint en France avec son père, et fut ingénieur, puis associé de la maison ci-dessus désignée, dite aussi fonderie de Chaillot.

Il inventa la détente, qui porte son nom (V. la fig. de l’article n° 2412.15), et qui doit être dite très importante, à cause de sa date. La mention exacte, dans la délivrance du brevet, est celle-ci: «Brevet d’invention et de perfectionnement pour une nouvelle soupape-tiroir à détente, propre à la distribution de la vapeur des machines-à-vapeur, que le demandant déclare avoir inventée et perfectionnée.» La demande est du 31 octobre 1833; la délivrance, du 24 mars 1834.

Dès le début du chemin-de-fer de Strasbourg (1849), Edwards devint ingénieur en chef du service «matériel et traction» de cette ligne.

BIBLIOGRAPHIE. — Bulletin de la Société d’Encouragement (passim.) — Civil engineers.

(Présentée à la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, en avril 1837 Vol. XXXVI, pl. 687.)

Voici quelques lignes sur les débuts du tiroir Edwards; la première application semble avoir été faite «à la belle manufacture de M. Barbet, à Jouy près Versailles».

Nous aurions regret de ne pas citer textuellement la lettre de M. Barbet, constatant le succès du tiroir en question:

«Pour donner le mouvement à la machine à vapeur, qui est de la force de 12 chevaux, on ouvre entièrement le robinet de la mise en train, la vapeur marquant 4 atmosphères au manomètre de Collardeau. Au deuxième tour du volant, la vitesse de la machine est acquise et bien régulière, condition essentielle dans l’établissement de Jouy: car il est à remarquer que les métiers ne peuvent être engrenés que quand la marche est réglée, et principalement dans le nettoyage des mousselines; toute accélération de leur marche compromettrait ces tissus.

» Dans le courant du travail on a pu arrêter une section de battes, ce qui retire à la machine une résistance de 3 ou 4 chevaux, sans que l’autre section éprouve d’accélération sensible.

» Cette détente simplifie le travail et la surveillance du chauffeur; elle préserve des accidents causés par une accélération instantanée.

» A ces avantages, il faut ajouter celui de l’économie de la vapeur. Lorsque la machine n’est chargée que d’une portion des métiers, et de manière à ce que l’aiguille indique une dépense de 30 pour 100, la dépense de vapeur est presque insensible: l’alimentation pendant dix minutes suffit alors pour une marche de cinquante minutes.»

Tiroir Edwards.

2412. 16. — Bodmer .

Soupapes et appareils de sûreté des chaudières à vapeur.

(Patente anglaise expirant le 23 avril 1871; brevet d’importation en date du 23 juin 1857. — Extrait de la Publication des brevets, S. II, t. LXIII, pl. 55.)

Par son origine même, ce brevet ne devrait pas figurer dans le Musée centennal de la Mécanique française. Nous en rapporterons cependant quelques lignes empruntées au mémoire de l’inventeur:

C’est un fait bien connu, que les soupapes de sûreté (de construction ordinaire) ne permettent pas — surtout dans les cas les plus urgents — à la vapeur de s’échapper, en proportion de l’excès de vaporisation de la chaudière; et que, en outre, elles se referment rarement d’une manière complète, quand la nécessité de l’échappement de la vapeur a cessé, attendu que ces soupapes offrent une plus grande surface à la pression de la vapeur lorsqu’elles sont ouvertes que lorsqu’elle s sont fermées.

Le but de nos perfectionnements est de remédier à ces défauts très sérieux... Je construis mes soupapes de cette manière, que lorsque la pression de la vapeur s’élève au-delà de la limite extrême, — il s’ouvre d’abord une soupape chargée d’un poids, laquelle laisse arriver de la vapeur ou de l’eau... sous ou sur un piston qui communique avec la soupape d’échappement de la vapeur.

De cette façon, cette dernière est soulevée ou abaissée de son siège à une distance qui, multipliée par la circonférence de l’ouverture de la soupape, produira une aire égale à celle de l’ouverture de la soupape elle-même.

Pour assurer la fermeture de la soupape d’échappement, lorsque la pression de la vapeur est redescendue à son degré normal, je fais son aire moindre que celle du piston; et je fais arriver de la vapeur entre ces deux pièces (ou bien de l’eau), à la pression qui existe dans la chaudière, sur la face opposée et plus grande du piston...

2412. 17. — Giffard (Henri).

Injecteur automoteur.

(Examiné par la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, en juin 1859. Vol. LVIII, pl. 171 A.)

... Les appareils de ce genre dont on fait et dont on pourrait à l’avenir faire usage sont, sans doute, d’un emploi avantageux dans des circonstances spéciales, en raison d’une extrême simplicité ; mais ils n’en restent pas moins — au point de vue de l’économie de la force motrice — de très mauvaises machines. C’est ce dont M. Giffard s’est très bien rendu compte.

Le mérite de son ingénieuse invention consiste donc dans l’application aux chaudières à vapeur, et dans l’exécution d’un appareil qui fonctionne avec une facilité et une régularité parfaites...

BODMER (Johann-Georg) = [Zurich, 1786 † 1864, Zurich].

Ce mécanicien, étant Suisse, ne rentre pas dans notre cadre. Mais puisque sa «patente» figurait au Musée centennal, force nous est d’accorder quelques lignes à sa biographie, d’ailleurs assez originale.

Citoyen de l’univers, il vécut en Suisse, en Allemagne, en Angleterre. Il inventa près de cent types de machines, dirigea des fabriques d’armes, des filatures, etc.

Le système de filature de coton qu’il introduisit à Manchester, en 1824, fit révolution dans l’industrie.

Bodmer a perfectionné les machines à percer, les locomotives, les laminoirs. Il a construit des chemins de fer, etc. C’était un homme d’activité multiple: il fut même capitaine d’artillerie (1816) au service du grand-duché de Bade.

BIBLIOGRAPHIE. — London Institut of the civ. engineers (Annual report), 1868-1869.

Quelques personnes ont élevé des prétentions à l’antériorité de l’invention de M. Giffard. Si elles n’ont pas utilisé le jet de vapeur d’une chaudière pour l’alimentation de cette chaudière elle-même, ou réalisa d’autres applications où la chaleur contenue dans le jet entraîné par la vapeur joue le rôle principal, — elles n’ont fait, à notre avis, que de mauvaises machines, fondées sur le fait, bien connu et appliqué depuis longtemps dans les trompes, les tuyères des locomotives, etc., de l’entraînement des liquides ou des gaz par communication latérale ...

— La question de l’injecteur automoteur est trop importante pour que nous nous contentions de relater la brève opinion qui précède, quoique ce soit l’opinion de Charles Combes. On aura, d’ailleurs, remarqué la phrase relative à l’antériorité.. tout le monde se rappelle les discussions soulevées à ce sujet. Il nous est impossible de les passer sous silence; elles font partie de l’Histoire de la Mécanique au XIX^e siècle. C’est ici le lieu de parler avec quelque détail de l’«utilisation de la force vive de la vapeur pour la mise en mouvement des fluides», et de revenir, à ce sujet, sur les idées du marquis de Mannoury-Dectot, ainsi que nous l’avions promis plus haut. (Voir notre article n° 24. 3, p. 47.)

GIFFARD (Henri-Jacques) = [Paris, 1825 † 1882, Paris].

D’une famille peu fortunée et qui ne put lui faire faire que d’assez médiocres études, Giffard entra, vers 1841, dans les bureaux du chemin de fer de l’Ouest, y resta deux ans, et pendant ce temps se mit à travailler, seul, la mécanique: il apprenait, le soir, dans les cahiers à lui prêtés par des amis, élèves à l’École Centrale.

De 1843 à 1855, il s’adonna sans trêve au problème de la direction des aérostats: le 24 septembre 1852, il effectuait, au moyen d’un ballon allongé, mû par une machine à vapeur placée dans la nacelle, une première ascension, renouvelée en 1855.

Ses efforts tendirent ensuite vers un autre but. Les inconvénients de toutes sortes que présentait l’emploi des pompes pour alimenter les chaudières des machines l’avaient frappé de bonne heure. Il le supprima grâce à son injecteur-automoteur, qui fut aussitôt adopté par les chemins de fer, par les marines de la France et de l’étranger et par l’industrie privée. Devenu riche, il s’occupa de nouveau d’aérostation.

Henri Giffard est encore l’auteur d’intéressants travaux sur les machines-à-vapeur à grande vitesse, et d’un mode de suspension pour wagons à voyageurs qui supprime la trépidation.

Hormis quelques legs particuliers, il a laissé, par testament, toute sa fortune à l’état, fortune que divers décrets ont affectée, sous forme de fondations portant le nom de Giffard, à plusieurs œuvres scientifiques.

On a de lui les écrits suivants:

Calcul du travail dépensé pour avoir un point d’appui dans l’air (Paris, 1853, broch.);

Notice théorique et pratique sur l’injecteur automoteur (Paris, 1860, broch.);

H. GIFFARD

Description du premier aérostat à vapeur (Comptes rendus de l’Académie des Sciences de Paris, 1870, LXXI, p. 683).

BIBLIOGRAPHIE. — Journal officiel, 17 octobre 1892. — W. de Fonvielle, Conférence sur les travaux aéronautiques de H. Giffard (Paris, 1885). — Alex. Gouilly, Analyse de l’œuvre de H. Giffard (Paris, 1888).

Comme nous n’avons pas à prendre parti dans de si graves débats, nous emprunterons l’autorité de M. Alexandre Gouilly, l’ingénieur à qui l’on doit le remarquable ouvrage ayant pour titre: Analyse de l’œuvre d’Henri Giffard (Paris, 1888, in-8), et nous donnerons d’abord, d’après lui, la

Description de l’injecteur automoteur . — «Cet appareil est destiné à l’alimentation de toute » espèce de chaudières à vapeur fixes, des locomotives, des chaudières de bateaux, etc. Le carac-

» tère principal de cette invention consiste dans une simplicité extraordinaire, et dans l’absence

» complète d’organes en mouvement, tels que pompes rotatives ou autres, plongeurs, machines

» motrices, transmissions, etc.; tout se réduit à un dispositif de tuyaux ou ajutages très petits

» relativement au volume d’eau débité, et enfin, comme conséquence très heureuse et inévitable

» du principe sur lequel il s’appuie, il n’y a aucune dépense appréciable de chaleur, le volume de

» vapeur employé par l’appareil ayant pour effet d’élever, en se condensant instantanément, la

» température de l’eau introduite dans la chaudière.

Injecteur-automoteur de Giffard.

» Le principe sur lequel repose l’appareil réside dans la propriété impulsive du jet de

» vapeur, qui, mis en contact avec une veine d’eau, lui imprime à l’instant, en se condensant, une

» vitesse assez grande pour que cette veine, lancée ainsi à l’air libre, puisse s’introduire dans

» un orifice ou ajutage d’une forme convenable, rectiligne ou circulaire, et en communication

» avec la chaudière, — malgré la pression intérieure de celle-ci.»

La vapeur arrive de la chaudière par le tuyau L; son mouvement est modéré par le robinet R. Elle pénètre dans le cylindre c par de petites ouvertures latérales: ce cylindre est terminé par un ajutage conique convergent E, appelé tuyère. La sortie de la vapeur par la tuyère est réglée par une aiguille t, qui peut se déplacer graduellement suivant l’axe du cylindre, à l’aide d’une vis dont l’écrou est taraudé dans une douille. Une vis V permet de donner au cylindre un mouvement de translation tel, que la tuyère ou buse pénètre plus ou moins dans la cheminée d, ajutage conique convergent, très court. L’arrivée de l’eau se fait par le tuyau T, qui plonge dans un réservoir d’eau froide, placé à peu de distance de l’appareil. L’eau est appelée, par le vide que produit la condensation de la vapeur, dans la chambre E; elle se mélange à la vapeur, et forme un jet qui s’engage dans la cheminée d et sort dans la chambre E’, «plus ou moins chauffé et possédant la quantité de mouvement de la vapeur, sous

» une section vive d’écoulement moindre que celle de la tuyère». Cette chambre E’ est ouverte à l’air, ou, du moins, est en communication avec l’air extérieur, par le tuyau T’ qui sert de trop-plein, et déverse dans un réservoir d’eau froide soit l’eau de condensation à la mise en train, soit l’eau en excès quand le jet est mal formé par suite d’un manque de proportion entre la masse de l’eau et la masse de la vapeur qui passe dans la cheminée. La chambre E’ peut porter des orifices qui permettront d’observer le jet.

A 0^m,01 de l’orifice de la cheminée est l’orifice d’un ajutage I, doublement conique, divergent sur la plus grande partie de sa longueur. «Cet ajutage, convergent et divergent, — dans » la partie convergente, a pour effet de réunir en une veine compacte le jet liquide qui sort plus » ou moins éparpillé de la cheminée, et, dans la partie divergente, a pour effet de faire perdre » successivement (et sans choc) au liquide sa vitesse acquise, de sorte qu’il est déposé (près » de la soupape S) sous une pression au moins égale à celle de la chaudière, sans conserver de » vitesse notable, et, par suite, sans perte de force vive.»

S est la soupape de retenue de l’eau de la chaudière, appuyée sur son siège par la pression, à l’intérieur de la chaudière.

Pour faire fonctionner l’appareil, il suffit d’ouvrir le robinet de vapeur R.

L’appareil fonctionne dans de bonnes conditions quand, pour une température donnée de l’eau alimentaire, le jet est formé d’une proportion convenable d’eau entraînée et d’eau condensée. Pour obtenir cette proportion, on fera varier la quantité de la vapeur en manœuvrant l’aiguille t au moyen de sa vis, et la quantité d’eau en manœuvrant le cylindre c au moyen de la vis V.

A la fin de sa description, l’inventeur ajoute: «L’eau, à la pression atmosphérique, ne peut » condenser de vapeur qu’autant que sa température est au-dessous de 100 degrés; si la tem-

» pérature initiale de l’eau de la bâche ou du tender était trop forte, ce qu’on pourrait d’ailleurs

» toujours éviter, — pour condenser la totalité de la vapeur sortant de la tuyère, il faudrait

» fractionner le jet moteur en deux parties.

» La première, agissant comme ci-dessus, aspirant l’eau et ne lui imprimant qu’une frac-

» tion de la vitesse nécessaire, et la seconde, débouchant (sur le jet) par un orifice annulaire

» réglé par une vis, viendrait donner à la veine une nouvelle impulsion dans l’ajutage diver-

» gent, en un point où l’eau lancée posséderait déjà une fraction de la tension de la chaudière;

» or, sous cette fraction de tension, supérieure à la pression atmosphérique, l’eau pourrait

» condenser une nouvelle quantité de vapeur.»

Les citations faites dans le courant de cette description montrent que l’inventeur avait, du premier coup, disposé son appareil avec une profonde connaissance des phénomènes relatifs à l’écoulement de la vapeur et des liquides. Le brevet d’addition, pris le 7 mai 1859, a pour objet le règlement de l’eau aspirée et celui du jet de vapeur. Il contient un dessin de l’injecteur, tel que celui de la figure ici donnée, où l’on voit les parties essentielles de l’appareil, décrites dans le brevet principal, et les parties mobiles et vis de rappel, décrites dans le brevet d’addition .

Inventions ayant pour but d’utiliser la force vive des fluides en mouvement . — L’examen des tentatives faites en vue de l’utilisation de la force vive des fluides en mouvement est très important, soit qu’il s’agisse de montrer par un exemple remarquable le chemin que suivent les idées pour aboutir à une réalisation utile, soit pour prouver que le merveilleux injecteur-automoteur, qui fut, à son apparition, l’objet de «l’étonnement universel », est bien l’œuvre de Giffard.

Les premières applications pour utiliser la force vive des fluides sont certainement très anciennes; et le principe en appartient à tout le monde, qu’il s’agisse d’appareils à réaction, de turbines, de béliers hydrauliques, ou d’applications à l’aération, au tirage des cheminées, etc. Ce qui est brevetable, dans cette matière, c’est l’appareil qui réalise une application nouvelle.

Les travaux qui se rapprochent le plus de ceux de Giffard sont ceux du marquis de Mannoury-Dectot et ceux de Bourdon. En voici une analyse succincte:

Brevets du marquis de Mannoury-Dectot . — Le 14 août 1818, Mannoury-Dectot obtint un brevet «pour divers moteurs ou moyens d’employer la puissance du feu, avec les fonctions

» distinctes ou concurrentes de l’eau vaporisée, de l’air et du mercure, pour imprimer le mouvement

» aux diverses machines en usage dans les arts».

La rédaction de ce brevet a une forme particulière qui indique peut-être chez l’inventeur une grande force de pensée. Il expose, sous forme de principes, des moyens d’activer ou de faciliter la condensation de la vapeur d’eau venue au contact de parois solides ou au contact d’un liquide. Puis il décrit seize types de machines, les unes s’appliquant à l’élévation de l’eau, les autres s’appliquant aux bateaux à vapeur, dans lesquelles il se propose d’utiliser le ressort de la vapeur ou le vide que produit sa condensation. La pression de la vapeur et le vide par condensation sont produits, pour les machines élévatoires, dans le récipient où se rend l’eau à élever. On voit par là que Mannoury-Dectot n’employait pas la vapeur d’une manière économique. Les idées saines que l’on a aujourd’hui sur l’utilisation de la chaleur, manquaient totalement, dans l’industrie, au commencement du XIX^e siècle.

Le 21 août 1818, Mannoury prend un brevet de perfectionnement et d’addition, pour les mêmes principes et applications exposés au brevet du 14 août. On y remarque les notions de l’auteur sur le rôle des tubes coniques divergents, qu’il appelle «dynatransfères», sur l’entraînement des fluides par communication de force vive, et sur l’utilisation de la vapeur.

Le texte suivant accompagne la fig. 6 (pl. 2 de Mannoury), qui représente une machine élévatoire analogue à ce qu’on appelle actuellement un pulsomètre.

«PROBLÈME. — Aspirer l’eau d’un puits, non seulement d’une profondeur telle que 32 pieds,

» d’où elle peut faire équilibre à la pression actuelle de l’atmosphère, mais d’une profondeur

» beaucoup plus considérable .

» Je place ma capacité motrice A (où arrive la vapeur), à la hauteur où je me propose d’élever

» l’eau de la partie inférieure de l’appareil... De la bâche G, je fais descendre un tuyau FE,

» qui pénètre dans la sphère B pour se recourber et s’engager un peu, au point D, dans le conduit

» Cm. Il y a communication entre la capacité A et la bâche G au moyen du dégorgeoir H;

» au sommet duquel est une espèce de soupape J, de sorte que l’eau de la bâche ne puisse

» revenir dans la capacité par cette voie.

» Je remplis d’eau la bâche G, et tout l’appareil, — hormis

» la capacité A, que je suppose garnie de ses accessoires , » ainsi qu’on l’a fait connaître ailleurs.

» Le gaz aqueux (la vapeur) s’introduit dans la capacité A.

» La condensation est opérée par l’eau d’injection amenée de

» la bâche G. La pression atmosphérique soutient l’eau du puits

» à la hauteur CP. L’eau de G prend la direction de FE, pour

» aller former, à l’orifice de l’ajutage D, un jet intérieur dont la

» force vive, convertie en pression, est capable de vaincre la ré-

» sistance de la colonne Pm qui lui est opposée. Ainsi, l’eau

» auxiliaire de la bâche G introduit avec elle, par commu-

» nication de force vive, une certaine quantité proportionnelle

» de l’eau de puits, élevée successivement au-dessus de la

» sphère par l’effet de la pression atmosphérique. La capacité A

» se remplit de l’eau auxiliaire de la bâche et de l’eau tributaire

» du puits; ensuite, elle verse son eau dans la bâche, d’où une

» quantité d’eau égale à l’eau tributaire en sort pour aller à

» sa destination.»

Suivent des calculs, dont le grand intérêt serait de montrer combien de progrès ont fait la Mécanique appliquée et la vulgarisation des théorèmes généraux de la Mécanique. Du temps de Giffard, ces progrès étaient déjà considérables, et cet inventeur a su en profiter.

«La forme du conduit ascensionnel, dit Mannoury, où

» l’action motrice se transmet, est aussi d’une grande

» importance. Pour faire concevoir ce qu’elle doit être, je

» ferai remarquer que l’eau ne doit point arriver dans la

» capacité motrice en jaillissant, et qu’elle ne doit s’y verser

» qu’après s’être dépouillée, par communication, de presque

» toute sa force vive.

Pl. 2, fig. 6.

» Il n’est pas moins simple que, si le conduit ascensionnel va en croissant depuis l’ajutage

» jusqu’à la capacité motrice, l’eau diminuerait de vitesse à mesure qu’elle occuperait un plus

» grand espace latéral.

» Considérant que c’est dans le tuyau ascensionnel que se passe l’action motrice, je l’appelle

» dynatransfère.»

Le même brevet de perfectionnement contient le passage suivant:

«Dans mes expériences à l’École des Ponts-et-Chaussées, j’avais fait connaître qu’un

» jet d’eau placé dans un bassin, pouvait se charger d’une certaine quantité d’eau addi-

» tionnelle, qui lui fait perdre de son élévation naturelle sous un rapport constant: de sorte

» que le produit de l’eau initiale par la hauteur où elle se serait élevée, sans addition, était

» exactement égal au produit de l’eau initiale (plus l’eau additionnelle) par la hauteur réduite

» du jet. Il m’était donc démontré dès lors que les fluides animés d’une force vive quelconque

» pourraient la partager avantageusement à des fluides même de différentes densités; car

» mes jets harmoniques, formés par un jet d’air placé au milieu d’un jet d’eau, confirment

» cette vérité.»

Les brevets de Mannoury-Dectot ont été beaucoup travaillés par les inventeurs qui l’ont suivi . Mais, quels que soient les égards avec lesquels on en doit parler, on doit constater: qu’ils ne contiennent qu’un aperçu incomplet des ajutages coniques divergents; que les explications sur la communication de la force vive entre fluides en mouvement, incomplètes et inexactes même, ne sont que la constatation d’un phénomène; que l’emploi de la vapeur est contraire à ce que nous savons aujourd’hui qu’il doit être, et enfin que Mannoury n’a aucune idée de la transformation de la chaleur en travail .

Brevets d’Eugène Bourdon. — Bourdon, le célèbre inventeur des manomètres métalliques, est un grand travailleur comme Giffard. La tombe appelle l’oubli sur les dissentiments qui s’élevèrent entre eux à propos de l’injecteur-automoteur; et leurs noms ne doivent plus être réunis qu’avec un sentiment d’estime pour les deux hommes qui les ont honorés..

S’il s’agissait de faire l’étude des travaux de Bourdon, quelle mine de précieux renseignements on trouverait dans le musée, fait de ses inventions, que ses enfants gardent avec piété ! L’étude du brevet pris le 30 décembre 1848 suffit pour montrer combien Bourdon s’est approché de la découverte de Giffard.

Ce brevet porte sur les «perfectionnements apportés dans les appareils à vapeur, applicables aux machines horizontales comme aux locomotives et aux bateaux».

Les perfectionnements dont il s’agit ont pour objet: — une grande économie de vapeur et, par suite, de combustible; l’emploi de la même eau pour la production et la condensation de la vapeur; la suppression des incrustations dans les chaudières; la réduction à peu près complète des chances d’explosion et d’accidents; la possibilité de monter des machines à vapeur dans les localités presque entièrement dépourvues d’eau.

Cet énoncé montre combien étaient étendues les connaissances de l’inventeur sur la machine à vapeur. «J’ai cherché, dit-il, à faire servir la vapeur d’échappement à engendrer la

» nouvelle vapeur, capable d’être employée à produire la force motrice; et à faire servir la

» même eau pour la production et la condensation de la vapeur.» Et il appuie son invention sur les principes suivants:

L’eau se réduit en vapeur, si elle circule en couches minces à la surface des tubes dans l’intérieur desquels circule de la vapeur;

Un jet de vapeur produit un vide susceptible d’attirer l’air, un gaz, l’eau ou la vapeur.

Suit la description d’un condenseur, dans lequel se rend la vapeur du cylindre à l’échappement, et où elle circule dans les tubes et vaporise des couches extérieures d’eau. Cette nouvelle vapeur est amenée à la boite de distribution de la machine au moyen d’un aspirateur, où arrive de la vapeur prise au générateur, et qui produit des jets destinés à entraîner la vapeur formée au condenseur.

Il y a là un ensemble de complications mécaniques que l’inventeur ne saisit peut-être pas, — parce qu’il ne donne que des énoncés et des plans, qu’il ne les justifie pas par des calculs où entreraient les pressions extrêmes et les quantités de chaleur.

Le 8 octobre 1857, sous le n° 33.634 , Bourdon prit un brevet pour des perfectionnements et applications des tubes à cônes divergents, pour transformer la vitesse des courants d’air, de vapeur, d’eau et d’autres fluides, et pour activer le tirage des cheminées.

«Les divers appareils qui font l’objet de ma demande d’un brevet d’invention, dit-il, reposent

» sur le principe des tubes à cônes divergents, expérimentés et décrits par Bernouilli, en 1738,

» puis par Venturi , Hachette, etc., et dont la propriété curieuse d’augmenter le volume d’eau

» débitée par un tuyau était, au dire de Venturi, déjà connue des Romains.

» La disposition que j’emploie consiste à former des sections annulaires aux divers points

» du cône, et où l’aspiration doit se produire.»

A la suite se trouvent, sous le nom de «principes», trois problèmes — accompagnés de croquis qui en indiquent la solution:

1° Donner au courant aspiré une vitesse égale à celle du courant actif, avec égalité de volume (fig. 14);

2° Transformer un courant d’un petit volume et ayant une grande vitesse, en courant occupant un grand espace et ayant une vitesse faible fig. 15);

3° Transformer un courant d’un grand volume et ayant une vitesse faible, en un courant de petit volume ayant une grande vitesse (fig. 16).

Le brevet contient ensuite la description de diverses applications de ces principes au tirage des cheminées, à la ventilation.

FIG. 14.

FIG. 16.

FIG. 15.

Le 31 décembre 1857, Bourdon prit un brevet d’addition au brevet n° 33.634, où l’on trouve les phrases suivantes:

«Supposons qu’on veuille employer de la vapeur à forte pression — 5 à 6 atmosphères, par

» exemple — : les conditions de travail ne seront plus les mêmes (que dans le cas où le courant

» moteur a une atmosphère de plus, au maximum, que l’air ambiant); le courant moteur qui

» s’échappe avec une vitesse de 500 à 600 mètres par seconde, ne peut en transmettre qu’une

» partie au courant aspiré, et par suite ne donne en travail utile qu’une fraction minime du

» travail dépensé...

» Pour obtenir le plus grand effet utile que puisse donner un courant de vapeur, à toute

» pression, et retirer de sa détente tout l’avantage possible, il faut que la différence de vitesse

» du courant entraîné soit relativement faible.

» Il faut détendre la vapeur d’autant plus, qu’on se propose de l’appliquer finalement à

» produire un mouvement moins rapide dans la masse à déplacer.»

C’est la manière d’obtenir cette détente, qui est la partie la plus importante du brevet d’addition.

Conclusion de l’étude des antériorités. — Il suffit, après la lecture de ces quelques pages, de reprendre la Notice théorique et pratique de Giffard (1860) et son brevet de 1858, pour être frappé de la remarquable progression des idées relativement à l’utilisation des jets de vapeur. Partant de Mannoury-Dectot, on arrive à Bourdon, qui déduira de ses résultats d’expériences un appareil parfait pour la mesure de vents même les plus faibles, et on finit par Giffard, dont les calculs sur les machines sont d’une grande précision, et qui, prenant un problème bien défini, en donne la solution technique et scientifique. La description des diverses pièces composant l’injecteur, de leur rôle, ne laisse rien à désirer dans les écrits de Giffard.

Ce problème de l’alimentation des chaudières n’a pas été étudié par les prédécesseurs de Giffard; et la pensée d’employer un jet de vapeur, fourni par la chaudière elle-même, était d’une originalité et d’une témérité telle, qu’elle ne pouvait être justifiée à priori que par des calculs précis. On conçoit donc l’étonnement et l’empressement avec lesquels fut accueilli cet appareil, qui fut qualifié par le mot: Merveilleux...

— Nous croyons devoir, avant de terminer cet article, que le lecteur (espérons-le) n’aura pas trouvé trop long, donner un extrait de l’intéressante lettre que nous adressait dernièrement M. Charles Bourdon sur les travaux d’Eugène Bourdon, son père:

«... Il faut citer, en particulier, les importantes études qu’Eugène Bourdon poursuivit sans interruption, de 1847 à 1857, pour la création d’appareils fonctionnant d’après le même principe que ceux du marquis de Mannoury d’Ectot, et destinés à utiliser directement la force vive de la vapeur pour la mise en mouvement des liquides et des gaz ainsi que pour l’élévation de l’eau et la condensation de la vapeur.

» L’application de tuyères mobiles et d’aiguilles de réglage aux appareils à ajutage cylindrique furent les premiers perfectionnements imaginés. En 1857, une invention capitale modifia complètement les résultats obtenus, et rendit possibles de nouvelles applications des appareils à force vive: elle consiste à remplacer l’ajutage cylindrique dans lequel agissait le jet moteur, par un ajutage bi-conique de Venturi, dont le débit est égal à environ deux fois et demi le débit théorique, et qui était muni, pour certaines applications de l’appareil, d’un petit espace libre appelé solution de continuité, et par lequel le liquide refoulé pouvait s’écouler pendant la période de mise en marche. Cet ajutage bi-conique étant celui qui a le débit maximum, il est évident qu’en l’employant, le jet moteur peut communiquer au fluide entraîné la vitesse la plus grande possible, et, par conséquent, le refouler au maximum de hauteur ou de dépression.

» Ce principe essentiel a, depuis les travaux d’Eugène Bourdon, été appliqué d’une manière générale, dans tous les appareils imaginés et construits en vue de l’utilisation de la force vive des vapeurs et des liquides...»

Enfin nous reproduirons l’opinion, toujours précise, de M. J. Hirsch , qui résume la question:

«L’idée de se servir de l’entraînement produit par un jet d’une grande rapidité, pour déterminer le mouvement d’un fluide, est loin d’être nouvelle. Sans remonter aux trompes des forges «catalanes» qui utilisent ainsi, pour la soufflerie des foyers, les chutes d’eau si abondantes dans les montagnes, il ne sera pas hors de propos de rappeler les expériences de Mannoury-Dectot, qui employait (1817) la puissance vive d’un jet de vapeur à haute pression pour élever l’eau à une grande hauteur dans une conduite ascensionnelle.

» Ces tentatives et d’autres moins connues restèrent sans résultats pratiques jusqu’au jour où, par une étude attentive des applications possibles — ainsi que des dispositions et proportions à donner aux différentes parties d’un appareil à jet en vue d’obtenir un résultat déterminé, M. Henry Giffard eut donné à l’industrie l’injecteur alimentateur qui porte son nom, appareil complet dans toutes ses parties, pourvu de tous ses moyens de réglage, s’adaptant — sous une forme unique — aux circonstances les plus variées de pression et de température, et qui aujourd’hui encore se construit à peu près tel qu’il a été dessiné par son auteur.»

2413. MACHINES A VAPEUR FIXES

2413. 1. — Perrier frères.

Machines (pompes à feu) de Chaillot [2 tableaux].

a). Profil général;

b). Coupe de la chaudière, élévation du récipient d’air, et vue extérieure de diverses autres parties de la machine.

(Extrait de la Nouvelle architecture hydraulique, par R. Prony [chez Firmin-Didot; Paris, an IV de la République — 1796], t. II, pl. 38 et 39.)

Les deux machines de Chaillot (Augustine et Constantine) étaient des machines à simple effet, avec soupape «d’équilibre», mais non plus du type atmosphérique comme les premières machines d’épuisement de mines.

... Le jeu du balancier est produit par l’action alternative de la vapeur, laquelle fait descendre le piston dans le cylindre à vapeur, et des contrepoids suspendus à l’extrémité opposée du balancier, qui le font remonter. Ainsi, supposant que le piston du cylindre à vapeur est au point le plus haut de sa course, le vide se fait à la partie inférieure du cylindre, et la vapeur, qui agit continuellement à la partie supérieure, fait redescendre le piston et remonter les équipages qui sont de l’autre côté du balancier. Lorsque le piston a atteint le point le plus haut de sa course, la communication de vapeur dans la partie inférieure du cylindre se rétablit; le piston se trouve alors également pressé par la vapeur inférieure et par la supérieure, et les contrepoids placés à l’extrémité du balancier le font remonter ...

Suivant les suppositions de Belgrand, les pompes-à-feu de Chaillot, venues d’Angleterre, devaient sortir de chez Watt et Boulton, et non de chez Smeaton. Les machines Smeaton étaient construites dans le système de Newcomen, perfectionné par Breighton, et n’avaient, par conséquent, ni pompe-à-air ni condenseur; or, les pompes-à-feu de Chaillot avaient l’un et l’autre.

PERRIER (Jacques-Constantin) = [Paris, 1742 † 1818, Paris.]

Constantin Perrier s’adonna de bonne heure à l’étude de la mécanique, en compagnie de son frère puîné, Perrier des Garennes (Auguste-Charles). Le début des deux collaborateurs fut une «pompe centrifuge», qui fut remarquée des physiciens d’alors, et qui poussa le duc d’Orléans (depuis Philippe-Égalité), connaisseur en mécanique, à faire exécuter par les frères Perrier une Galerie de modèles de machines, aujourd’hui fondue dans les collections du Conservatoire des Arts-et-Métiers, à Paris.

On attribue également aux deux frères la construction de presses hydrauliques (?), de jenny-mulls, etc.

L’an 1781 (c’est une date), ils achevaient d’établir à Chaillot deux pompes à feu, provenant d’Angleterre, et destinées à l’élévation des eaux de la Seine dans de vastes réservoirs , d’où ces eaux étaient distribuées sur Paris vers quatre fontaines publiques, — les fontaines de la porte Saint-Honoré, de la chaussée d’Antin, de la porte Saint-Denis et de la rue du Temple. Pour couler les conduites en fonte nécessaires à la canalisation, une fonderie avec quatre fourneaux à réverbère avait été montée à Chaillot; dans cette fonderie furent exécutés, en 1793, sous la direction de Monge, douze cents canons et tout un matériel d’artillerie en conséquence.

Depuis quelques années, les ateliers Perrier fabriquaient des machines à vapeur: plus de cent machines sont sorties de ces ateliers. En 1811, l’Institut, dans son Rapport sur les prix décennaux, décernait les plus grands éloges à MM. Perrier, «comme ayant contribué beaucoup à affranchir l’industrie française du tribut qu’elle payait à celle des étrangers».

CONSTANTIN PERRIER

(Communiqué par M. Frémont, à Paris.)

Loin de s’enrichir, pendant la période troublée des dernières années du XVIII^e siècle, «les deux frères trouvèrent leur ruine dans le discrédit du papier-monnaie... Pour payer les ouvriers de Chaillot, il y avait un tombereau sans cesse occupé à charrier les assignats. La ruine de la maison fut consommée par la liquidation des comptes avec le gouvernement d’alors.

» La base qui fut admise est trop singulière pour n’être pas rapportée: «Ou le Gouvernement

» doit (ainsi dit-on aux Perrier), ou ce sont les fournisseurs. Dans le premier cas, le Gouvernement

» déclare qu’il ne paiera rien; dans le second, les fournisseurs sont totalement liquidés.» Les frères Perrier furent compris dans le premier cas.»

A la mort de Constantin (qui mourut le dernier, 1818), l’établissement, dit: fonderies de Chaillot, fut acquis par Scipion Périer .

Constantin faisait partie de l’Académie des Sciences depuis 1783; en 1795, il fut maintenu sur la listes des membres du nouvel Institut, section des Arts mécaniques.

Rappelons que, vers le commencement de l’année 1789, d’après le désir du Ministère, les frères Perrier avaient construit des «machines à feu, à double effet», dans l’île des Cygnes (près Grenelle) : chacune d’elles faisait mouvoir six meules à la fois. On sait que les propriétaires des moulins de Corbeil parvinrent à le faire abandonner.

Constantin Perrier fut l’un des fondateurs de la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale (1801) à qui la Science doit de si grands services. — La Ville de Paris se serait honorée en donnant à l’une des rues de Chaillot le nom de ce remarquable mécanicien.

BIBLIOGRAPHIE. — Jomard, Notice... (dans le Bulletin de la Société d’Encouragement..., année 1819.) — Belgrand, les anciennes eaux (de Paris). — Delambre, Notice... (1819).

Ces machines étaient d’une admirable solidité : la meilleure preuve, c’est qu’elles fonctionnèrent — Augustine jusqu’en 1852 et Constantine jusqu’en 1853.

Ces vieilles servantes eussent mérité de trouver leurs Invalides, et d’être conservées respectueusement dans quelque musée industriel comme un spécimen des premières constructions dues aux ateliers de Soho (Watt et Boulton).

2413. 2. — Perrier frères.

Premières machines à feu, à double effet, exécutées à l’île des Cygnes, près Paris, pour faire mouvoir les moulins à blé de MM. Perrier frères [8 tableaux].

a: Plàn général;

b. Plan général (partie supérieure);

c. Élévation générale;

d. Détails relatifs à la chaudière;

e. Profil montrant l’intérieur: du cylindre à vapeur, des parties relatives à la condensation, de la pompe à air, etc.;

f. Détails du régulateur;

g. Coupe du bâtiment contenant la machine;

h. Coupe montrant l’intérieur de la machine.

(Extrait de la Nouvelle architecture hydraulique, par M. de Prony, t. II, pl. 21, 22, 23, 24, 26, 28, 30, 31. Firmin-Didot édit., 1796.)

Ces machines que MM. Perrier ont fait construire (1789), après le voyage en Angleterre de M. de Bétancourt sont d’une exécution si soignée que nous doutons qu’on l’ait surpassée et même égalée nulle part. Elles ont d’ailleurs tout le succès qu’on doit en attendre, et sont une preuve incontestable de l’excellence du mécanisme perfectionné qu’on a substitué à celui des machines de Chaillot .

M. Perrier l’aîné nous a assuré que, quoiqu’il n’ait construit des machines à double effet qu’après avoir connu le modèle de M. de Bétancourt, il avait eu cependant depuis très longtemps l’idée de pareilles machines; que son objet était de diminuer la grosseur du cylindre à vapeur, de supprimer les contre-poids, de simplifier tout l’attirail, enfin d’économiser le combustible. On ne saurait révoquer en doute l’assertion d’un artiste aussi habile que digne de foi; il est d’ailleurs très naturel de penser que ceux qui ont beaucoup réfléchi sur les divers moyens d’employer la vapeur de l’eau comme moteur, aient cherché à transmettre son effort d’une manière telle, que l’attirail intermédiaire le diminuât le moins possible; or les machines de Chaillot, quoique beaucoup plus parfaites que les anciennes, étaient encore loin de remplir cette condition .

Machine des frères Perrier à l’île des Cygnes (Paris).

— Nous voulons examiner ici la question suivante, restée indécise: «Que fut réellement Constantin Perrier?»

Les uns disent qu’il créa nos premières pompes-à-feu, les autres (beaucoup plus nombreux), qu’il les rapporta toutes faites d’Angleterre.

La vérité, croyons-nous, est entre deux. — Perrier fut l’introducteur des machines-à-vapeur à Paris, ou mieux en France. Il fut également un constructeur original.

Les machines de l’île des Cygnes sont de fabrication française, incontestablement.

Quant aux machines de Chaillot, c’est Delambre qui nous donne la réponse ferme, et je dois ajouter que je ne l’ai trouvée que chez lui:

«M. Perrier fit cinq voyages en Angleterre [de 1778 à 1783]... Il visita quantité d’établissements, où il puisa des connaissances précieuses. Rentré en France, il y fut bientôt suivi des pièces principales des deux machines que l’on voit encore à Chaillot. Il fit fabriquer dans ses propres ateliers les pièces accessoires, qu’il lui parut inutile de tirer de l’étranger...»

D’après le peu de documents que nous avons (car Perrier n’écrivait guère), on doit conclure que ces pièces accessoires représentaient encore un très gros travail, et que le mécanicien français avait le droit de dire avec le poète:

Mon imitation n’est pas un esclavage.

Mais nous avons, pour juger les Perrier, la plus sérieuse des références, que je suis trop heureux de pouvoir reproduire.

Accusé d’avoir, au détriment de Watt, voulu donner à nos compatriotes la qualité d’inventeurs, Prony répondit par une note des plus nettes (1827):

«Voici comment je me suis exprimé, dès l’année 1790, dans le premier volume de mon Architecture hydraulique (p. 568 et suiv.), après avoir parlé des inventions de Savary, de Newcommen, etc.:

«Un Anglais, appelé M. Watt, a imaginé, vers l’an 1770, la machine dont la

» fig. 194 (n° 1) représente le profil... Cette machine a été apportée d’Angleterre en

» France par MM. Perrier, qui l’ont fait exécuter à Chaillot...» Il s’agit ici de la

première invention de Watt, celle qui concerne les machines dites à simple effet.

» Je parle ensuite de l’invention ultérieure des machines dites à double effet, et je dis:

«M. le chevalier de Bettancourt, étant allé à Londres, eut occasion de visiter les

» machines à feu (à double effet) de MM. Watt et Boulton; il vit le jeu extérieur de

» ces machines, mais on lui en cacha le mécanisme intérieur... M. de Bettancourt

» conclut de ses observations (sur le jeu extérieur), que le piston du cylindre devait

» être poussé avec le même effort, soit dans sa descente, soit dans la montée; et ce

» résultat lui fit découvrir le double effet, qui constitue essentiellement la nouvelle

» perfection ajoutée aux machines à feu par MM. Watt et Boulton.

» M. de Bettancourt, de retour à Paris, fit exécuter un modèle de machine-à-feu

» à double effet, sur l’échelle d’un pouce pour pied... MM. Perrier frères, excellents

» juges en cette matière, se sont déterminés à faire construire une machine-à-feu à

» double effet, et conforme au modèle de M. le chevalier de Bettancourt.» Cette machine à feu a été construite à l’île des Cygnes.

» Le second volume de mon Architecture hydraulique contient les descriptions des inventions dont je donne l’histoire dans le premier volume; mais on n’y trouve pas un seul mot duquel on puisse conclure que je regarde Perrier comme inventeur; je ne parle de lui que comme imitateur, soit de la première machine de Watt, soit du modèle de Bettancourt...»

Voilà ce qu’étaient les Perrier, ou (pour parler plus exactement.) Constantin, Perrier l’aîné.

2413. 3. — Perrier (Constantin).

Machine-à-vapeur d’extraction, construite en 1798, pour la mine de Littry (Calvados).

(Extrait d’un Mémoire sur les machines à vapeur «de rotation» en usage dans les houillères de Littry, par L.-E.-F. Héricart de Thury. Mention avec éloge à la Conférence des mines, le 8 prairial an VIII, 28 mai 1800.)

Essai de la machine avant livraison . — Quoique la perfection des machines fabriquées dans les ateliers de Chaillot fût déjà suffisamment connue, les Cit. Perrier désirèrent que celle-ci, qui n’avait point encore été mise en usage, fût éprouvée publiquement avant d’être envoyée à sa destination. Ils en firent l’essai en présence de plusieurs membres de l’Institut, du Conseil des Mines, des professeurs de plusieurs Écoles, des commissaires des diverses Compagnies de houillères et notamment de celles de Littry, de Montrelais, d’Anzin, etc.

Mais, attendu qu’il n’y a pas de puits suffisamment profond dans les ateliers Perrier, et qu’ainsi on ne pouvait tirer en profondeur, on fit ces épreuves horizontalement, sur une longueur de 91^m,56, sur un terrain inégal et qui présentait une grande résistance.

Autour du tambour, on plaça un câble à l’extrémité duquel fut attaché un chariot à quatre roues. Le poids du chariot était de 489 kilogrammes, et il fut encore chargé d’environ 922 kilogrammes.

Ainsi chargé, ce chariot a été plusieurs fois tiré par le câble, et retiré en sens contraire au moyen d’une poulie de renvoi.

Le résultat de cet essai fut que la machine traînait cet appareil, malgré des frottements qui étaient tels que les roues enfonçaient dans le terrain meuble de 2 à 3 pouces: cependant il fut amené en cinq minutes, parcourant l’espace de 91^m,56.

Ainsi éprouvée, cette machine fut transportée au lieu de sa destination, où elle a produit des effets tels que la Compagnie en a acquis une seconde, qui vient d’être posée récemment (an X, 1802).

2413. 4. — Cécile (F.-C.) et L. Martin.

Machine à vapeur de Marly, montée en 1826 par M. Cécile. (Pièces fondues et forgées par le Creusot.)

— Données principales:

Le bâtiment de la machine (à vapeur) de Marly, construit vers 1825.

Force nominale, 90 chevaux;

Vitesse, 15 à 16 tours;

Basse pression, sans détente, à condensation;

3 chaudières à 3 bouilleurs.

Inscription sur le cylindre: «Cette machine a été exécutée aux ateliers du Creusot, en 1823. Louis Martin, mécanicien français.»

La machine (à vapeur) de Marly; vue intérieure du bâtiment.

La consommation de charbon, par heure et par cheval, était de 3 kilogrammes de houille, «comme dans les bonnes machines de Watt à double effet».

2413. 5. — Farcot.

Machine à vapeur (Distribution de).

(Brevet original en date du 22 octobre 1836.)

Fig. 2 et 4. — Bétails de la distribution de vapeur. — La propriété de cette distribution, qui est de faire varier la détente au moyen du modérateur, avec des différences toujours en rapport avec les différentes résistances qu’éprouve la machine, quelque petites et, quelque grandes qu’elles soient, — m’a déterminé à l’appeler différentielle.....