Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils
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- SOCIÉTÉ
- INGENIEURS CIVILS
- IDE FRANCE
- ANNÉE 1911
- Bull.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ
- DES
- INGÉNIEURS
- CIVILS
- DE FRANCE
- FONDÉE LE 4 MARS 1848
- RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
- A1ÏNÉË 1911
- DEUXIÈME VOLUME
- PARIS
- HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
- 19, RUE BLANCHE, 19
- 1911
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- La Société n’est pas solidaire des opinions émises par ses Membres dans les discussions, ni responsable des Notes ou Mémoires publiés dans le Bulletin.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANGE
- BULLETIN
- DE
- JUILLET 1911
- N° 7
- OUVRAGES REÇUS
- Pendant le mois de juillet 1911, la Société a reçu les ouvrages suivants :
- Agriculture.
- Cardot (E.). — Manuel de l’Arbre, pour l’Enseignement sylvo-pastoral dans les Écoles, par E. Cardot (L’Arbre, La Forêt et les Pâturages de Montagne) (in-4°, 280 X 215 de 94 p. à 2 col. avec illust.). Paris, Touring-Club, 1907. (Don de l’éditeur.) 47089 François (L.) et Laurent (P.). — Meunerie et Féculerie, par L. François et P. Laurent (Encyclopédie scientifique des Aide-Mémoire) (in-8°, 190 X 120 de 154 p. avec 36 £Lg.). Paris, Gauthier-Vil-lars; Masson et Cie, 1911. (Don des éditeurs.) 47103
- Chemins de fer et Tramways.
- Lévy-Lambert (A.). — Chemins de fer funiculaires. Transports aériens, par A. Lévy-Lambert. Deuxième Edition, revue et augmentée (Encyclopédie des Travaux publics, fondée par M.-C. Lechalas) (in-8°, 255 X 165 de 526 p. avec 213 fig.). Paris, Gauthier-Villars. (Don de l’auteur, M. de la S.). 47109
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- Construction des Machines.
- Dejonc (E.) et Codron (G.). — La Mécanique pratique. Guide du Mécanicien. Procédés de travail. Explication méthodique de tout ce qui se voit et se fait en mécanique, par Eugène Dejonc. Cinquième Edition, ornée de 755 vignettes, revue et corrigée, par G. Codron (Précis illustré de Mécanique) (in-18, 455 X 105 de vni-656 p. avec 755 fig.). Paris, Lucien Laveur, 1911. (Don de l’éditeur.)
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- Rutishauser (J.). — Châssis, Essieux, Carrosserie, par J. Rutishauser (Bibliothèque du Chauffeur) (in-18, 185 X 125 de 294 p. avec 240 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.) ' 47110
- Rutishauser (J.). — Transmission, Embrayage, Changement de vitesse et Cardan, par J. Rutishauser (Bibliothèque du Chauffeur) (in-18, 185 X 125 de 279 p. avec 178 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.) 47111
- Éclairage,
- Pécueux (H.). —Les Lampes électriques, par H. Pécheux (Encyclopédie scientifique des Aide-Mémoire) (in-8°, 190 X 120 de 186 p. avec 38 fig.). Paris, Gauthier-Villars; Masson et Cie, 1911. (Don des éditeurs.) 47104
- Économie politique et sociale.
- Arthuys (F.) et Lecouturier (E.). — Traité des Sociétés commerciales.
- Suivi d’un Commentaire sur la faillite et la liquidation judiciaire des Sociétés, par F. Arthuys. Supplément et Formulaire, par F. Arthuys, E. Lecouturier (in-8°, 225 X 140 de 311 p.). Paris, L. Larose et L. Tenin, 1911. (Don des éditeurs.) 47090
- Lucas (G.). — La Mutualité et les Retraites ouvrières et paysannes. Étude de droit comparé (France, Allemagne, Belgique), par Claude Lucas (in-8°, 250 X 160 de 120 p.). Paris, L. Larose et L. Tenin, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) T 47084
- Électricité.
- Le Téléphone automatique Betulander (Société des Téléphones automatiques, Système Betulander) (une brochure 165 X 250 de 12 p. avec illust.). Paris, 38, rue Le Peletier, 1911. (Don de la Société des Téléphones automatiques, Système Betulander.)
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- Géologie et Sciences naturelles diverses.
- Lallemand (Ch.). — Sur les Affaissements du sol causés par le tremblement de terre de Messine. Note de M. Ch. Lallemand (Extrait des Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences t. 151, p. 418, séance du 8 août 49LO) (in-4°, 275 X220 de 4 p.). Paris, Gauthier-Villars, 1910. (Don de l’auteur.) 47HG
- Lallemand (Ch.). — Sur les Changements du niveau du sol en Provence, à la suite du tremblement de terre du 11 juin 1907, par M. Ch. Lallemand (Extrait des Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences, t. 152 p. 1560, séance du 6 juin 1911) (in-4°, 275 X 220 de 4 p.). Paris, Gauthier-Villars, 1910. (Don de l’auteur.) 47117
- Législation.
- Annuaire de l’Association Française pour l’avancement des Sciences. Liste des Bienfaiteurs. Liste des Membres de VAssociation. Mai 1911 (in-8°, 230 X 160 de xcii pages). Paris, Au Secrétariat de l’Association. 47098
- Annuaire de la Société de l’Industrie minérale. 1911-1912 (in-8°, 235 X 165 de 71-245 p.). Saint-Etienne, Au Siège de la Société. 47119
- Métallurgie et Mines.
- Gapacci (G.). — Giacimenti ligniteferi del Valdarno Superiore. Gita a S. Giovanni Valdarno. Gita ail’ Isola d’Elba ed a Piombino, del Ing. Celso Capacci (XII Congresso degli Ingegneri ed Architetti Italiani, Firenze 1909) (in-8°, 265 X 195 de 47 p.). Prato,C. et G. Spighi, 1910. (Don de l’auteur.) 47097
- Capacci (C.). — Gisements aurifères de l’Abyssinie et de l’Erythrée, par Celso Gapacci (Internationaler Kongress, Düsseldorf 1910) (in-8°, 285 X 185 de 28 p. avec 6 pl.). (Don de l’auteur.)
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- Ilandbook for Iron Founders Issued by the Frodair Iran and Steel Company Limited (in-8°, 165 X 100 de 155 p.). London. (Don de Frodair Iron and Steel Company.) 47100
- Lewis (J.-F.-P.). — Improved Co'ast Iron hoiv to Get it in the Foundry.
- Lecture delivered to the, British Foundrymen’s Association (Scottish Branch) at Glasgow, en December 10 th, 1910, by John F.-P. Lewis) (in-8°, 205 X 130 de 15 p.). London, G. Oliver and G0. (Don de Frodair Iron and Steel Company.) 47101
- Proust (G.). — Recherches pratiques sur l’Exploitation des Mines d’or, par Georges Proust (Actualités scientifiques) (in-16, 190 X 120 de 112 p.). Paris, Gauthier-Villars, 1911. (Don de l’éditeur.)
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- Transactions of thc American Institute of Mining Engineers. Vol. XLl. Con-taining the Papers and Discussions of 1910 ( in-8°, 245 X 155 de un-950 p. avec un portrait de William P. Blake). New York, Pnblished b y the Institute, 1911. \-\\±
- Navigation aérienne, intérieure et maritime.
- Congrès National de Navigation intérieure Lyon, du 26 au 28 juin 19 U. Rapports I, 11, 111, V, Vil (5 brochures in-8°, 280 X 190). Paris, Association Française de Navigation intérieure. (Don de l’éditeur.) /,7o87
- 0 u a Mo nt (A. de). — Essai d’Aérodynamique. Du Plan, par Armand de Gramont, duc de Guiche ( Publications du Laboratoire de Gui-che. Volume I) (in-4°, 285 X 225 de 211 p. avec 137 fig.). Paris, Hachette et Cie, 1911. (Don de l’auteur.) 47114
- Lallemand (Ch.). —Sur un projet de Carte internationale et de Repères aéronautiques. Note de M. Ch. Lallemand (Extrait des Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences t. 152. p. 816, séance du 29 mai 1911) (in-4°, 275 X 220 de 8 p.). Paris, Gauthier-'Villars, 1911. (Don de l’auteur.) 47115
- Ricalh0 (F.;. — Improvements of Rrazilian Ports, by Francisco Ricalho (in-80, 240 X 160 de 89 p. avec 4 pi. et 4 photog.) 1911. (Don de M. 4. Lisboa, M. de la S.) 47102
- R. M. S. <( Lusitania » and « Mauretania » CoronationRooklel 1911 (Édition de luxe) (album 195 X 240 de 33 photogr.j. (Don de The Cu-nard C°.) 47113
- Physique.
- Berthier (A.) et Lumet (G.). — Prix Giffard 1908 prorogé 1911. De l’Utilisation, à la production de l’Énergie mécanique, des Combustibles solides, liquides ou gazeux. Étude théorique et expérimentale. État actuel. Avenir de la question. — Mémoire manuscrit de M. Auguste Berthier (14 volumes en 9 tomes avec tables des matières accompagnée des Notes et Observations fal 220 X 180). — Mémoire manuscrit de M. G. Lumet (1 volume 270 X 210). (Don des auteurs, M. de la S.) 47094 et 47095
- Routes.
- Lallemand (Ch.). — Association Géodésique internationale. Rapport général sur les Nivellements de précision exécutés dans les cinq parties du monde. Rapport spécial sur les travaux du Nivellement général de la France, de 1906 à 1909 inclus. Note sur VÉlasticité du Globe et sur les Marées de l’Écorce terrestre, par Ch. Lallemand (Extrait des Comptes rendus de l’Association Géodésique internationale. Conférence générale de Londres et Cambridge. Septembre 1909) (in-4° 300 X 230 de 83 p. avec 3 pl.). Leyde, E.-J. Brille, 1911. (Don de l’auteur.) 4711 s
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- Sciences mathématiques.
- Laboratoire d’Essais mécaniques, physiques, chimiques et de machines. Taxes dressais des métaux, matériaux de construction et machines (République Française. Ministère du Commerce et de l’Industrie. Conservatoire National des Arts-et-Métiers) (in-8°, 215 / . 135 de 77 p.). Paris, Ch. Béranger, 1911. (Don de M. le Directeur du Laboratoire d’Essais.) 47100
- Technologie générale.
- Proceedinqs of the Victorian Institute of Engineers. Vol. XI (in-8°, 225 X 135 de iy-196 p.), Melbourne, Published by the Institute, 1911.
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- Société des Arts de Genève. Comptes rendus de l’Exercice 1909. Tome XVII. 5e Fascicule. Comptes rendus de l’Exercice 1910. Tome XVIII. 1er Fascicule (2 voh in-8°, 215 X 135 de 144 p. et de 148 p.). Genève, Société générale d’imprimerie. 47091 et 47092
- The Journal of the Iron and Steel Institute. Sudject and Name Index to Voh L1X-LXXXI1, 1901-1910, and to Yols. I and II of the Carnegie Scholarship Memoirs together with a Iiistorical Note ou the Development of the Institute (in-8°, 220X140 decLxxxvm-305 p.). London, E. et F.-N. Spon Limited, 1911. .47108
- Transactions of the American Society of Civil Engineers. Vol. LXXII. June 1911 (in-8°, 225 X 150 de v-607 p. avec xxxiii pl.). New-York, Published by the Society, 1911. 47099
- Travaux publics.
- Estados Unidos de Venezuela. Memoria que présenta el Ministro de Obras Publicas a las Camaras legislativas en su reunion constitucional de 1911 (in-4°, 325 X235 dexxxix-295 p. avec tabl. et pl.). Caracas, Lit. y Tip. del Comercio. (Don du Ministro de Obras Publicas. )
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- War Department. Annual Reports, 1910 (in four volumes). Volume IL Report of the Chief of Engineers (Without Appendices) (in-8°, 235 X 130 de 1062-xlvi p.). Annual Report of the Chief of Engineers. United States Army, 1910. Washington, Government Printing Office, 1910. 47088
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- MEMBRES NOUVELLEMENT ADMIS
- Les Membres nouvellement admis, pendant le mois de juillet 1911, sont :
- Comme Membre d’LIonneur, M. :
- J. Gaudry, présenté par MM. <T. Carpentier, L. Rey, Herdner.
- Comme Membres Sociétaires Titulaires, MM. :
- A. Benoist, présenté par MM. Bougault, Frey, Hart.
- L. Dan chez,
- G. Gomiot, P. IsAAC,
- H. Lecomte, E. Monier,
- M. Ptjiouée, A. Vermot,
- Lavergne, Loubat, Fromentin. Belmère, Chassin, Frey.
- Darupt, Gauthier-Lathuille, Loubat. Debesson, Durupt, Lebrasseur. Feray, de Richemont, Dallot. Bergeron, Monteil, Huillard. d’Iiuart, Blangille, Hicgaet.
- Comme Membre Associé, M. :
- A. Soudre, présenté par MM. Lemonnier, Blangille, Hicguet.
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- RESUME
- UES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS DE JUILLET J011
- PROCES-VERBAL
- DE LA
- SÉAPSTOEî DU 7 JUILLET 1911
- Présidence de M..E. Biard, Président de la IIe section.
- La séance est ouverte à 8 heures trois quarts.
- M. Biard présente les excuses et les regrets de MM. Carpentier, Président, et Louis Rey, Vice-Président qui, souffrants tous deux, sont empêchés d’assister à la séance.
- Le Procès-verbal de la précédente séance est adopté.
- M. le Président a le regret de faire connaître le décès de MM. :
- Ventre-Pacha, F., membre de la Société depuis 1889, ancien Ingénieur en chef-directeur des Services techniques et industriels de la Daïra-Sanieh de S. A. le Khédive, ancien secrétaire de l'Institut Egyptien et correspondant de la Société en Egypte ;
- Boire E.,. ancien élève des Arts et Métiers (Châlons, 1858), membre de la Société depuis 1865, officier de la Légion d’honneur, administrateur de la Compagnie des Chemins de fer du P.-L.-M. ;
- Spée A., membre de la Société depuis 1875, Ingénieur civil à Bruxelles.
- M. le Président adresse aux familles de ces collègues l’expression des sentiments de profonde,sympathie de la Société.
- M. le Président de la Société a été nommé membre du Jury supérieur du Concours des Cités-Jardins, Concours organisé par le Comité de patronage des habitations à bon marché.
- Notre collègue, M. E. Cacheux, l’un des promoteurs les plus ardents
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- de ce système de constructions, invite les membres de la Société, que ces questions intéressent, à prendre part au Concours dont il vient d’être parlé, et se tient à leur disposition pour leur donner tous les renseignements nécessaires.
- M. P. Jannettaz a fait connaître qu’un Congrès national de l’Apprentissage doit se tenir à Roubaix les 2, 3, 4 et d octobre prochain.
- La question de l’apprentissage est des plus importantes. La Société des Ingénieurs civils de France l’a déjà portée à son ordre du jour et ne peut s’en désintéresser à l’heure actuelle.
- Le Congrès de Roubaix doit réunir tous ceux qui s’inquiètent de ce grave sujet êt toutes les industries y seront représentées. Il comprendra, en effet, douze Sections : Alimentation et Agriculture; Bâtiment et Travaux publics; Industries textiles; Industries du vêtement; Industries d’art; Industrie du livre; Industries du bois et de l’ameublement; Industries chimiques; Céramique; Verrerie; Industries des cuirs et peaux; Mécanique et Electricité; Mines et Métallurgie; Industries diverses et questions générales.
- La Commission d’organisation de ce Congrès comprend parmi ses membres deux de nos anciens Présidents : M. P. Buquet et IL Couriot.
- De nombreux rapports doivent être présentés et parmi les rapporteurs on relève les noms de MM. de Ribes-Christofle, Portevin, et Mathon, ce qui montre bien que la Société s’intéresse à ces questions. M. Jannettaz, secrétaire général de la Commission d’organisation, se met entièrement à la disposition de ceux de ses collègues qui voudraient prendre part à ce Congrès. M. le Président souhaite qu’il y en ait beaucoup, étant donné le rôle considérable que peuvent remplir les Ingénieurs dans l’enseignement professionnel.
- La visite au Laboratoire d’essais du Conservatoire National des Arts et Métiers a eu lieu le lundi 3 juillet courant, à 2 heures.
- En l’absence de M. le Président, empêché, M. Barthélemy, membre du Comité, a présenté à M. Cellerier, directeur du Laboratoire et notre Collègue, les membres de la Société qui, au nombre d’une soixantaine, étaient venus au rendez-vous.
- Le Laboratoire d’essais est actuellement divisé, au point de vue technique, en six sections : physique, métaux, matériaux de construction, machines et chimie.
- Les membres de la Société effectuèrent la visite en deux groupes et, au cours de leur passage dans les diverses Sections, chacun des chefs de service fit exécuter des essais en même temps qu’ils donnaient les explications nécessaires.
- Cette visite a montré une fois de plus que le Laboratoire d’essais, auquel notre Société s’intéresse depuis sa fondation, peut rendre d’utiles services à toutes les branches de l’industrie française et plus spécialement aux membres de la Société des Ingénieurs Civils de France, qui sont certains de trouver auprès du personnel du Laboratoire toutes les indications qui pourraient leur être utiles sur la science des essais.
- M. le Président est heureux d’adresser à M. Cellerier, directeur du Laboratoire, tous ses remerciements pour l’amabilité avec laquelle il a
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- bien voulu guider ses Collègues et leur montrer les améliorations importantes apportées aux installations de ce Laboratoire qui, chaque jour, se complète davantage.
- Le monument élevé, au Havre, aux grands Ingénieurs maritimes Augustin et Benjamin Normand, doit être inauguré le 20 août prochain. La Société sera représentée à cette cérémonie par M. E. Bertin, membre d’honneur, et par M. Evers, membre correspondant au Havre.
- M. G. Daloz a, à la date de ce jour, 7 juillet, effectué le dépôt d’un pli cacheté. Ce pli a été enregistré sous le n° 73 et classé dans les archives de la Société.
- M. Iianarte, récemment décédé à Mons (Belgique), a légué à la Société une somme de 1 000 f. Les démarches nécessaires sont commencées en vue d’obtenir l’autorisation en délivrance de ce legs.
- M. le Président adresse ses remerciements à M. Patoussas, membre nouvellement admis, qui a fait parvenir une somme de 25 f à titre de don.
- M. le Président fait connaître que M. le Ministre des Travaux publics a reçu les membres du Bureau de la Société le lundi 3 juillet courant.
- Conformément aux traditions, pendant la période des vacances les Bureaux et la Bibliothèque seront ouverts de 9 à midi et de 2 à 5 heures.
- M. Mariage a la parole pour sa communication sur Y Etablissement des dépôts d’hydrocarbures dans les garages d'omnibus automobiles de la Compagnie Générale des Omnibus de Paris, avec emploi des appareils du système Martini et Huneke.
- M. Mariage compare l’ancien et le nouveau traité de concession des omnibus dans Paris.
- L’ancien traité de 1860 obligeait la Compagnie à exploiter les mauvaises comme les bonnes lignes. Dans le nouveau traité, la longueur des lignes d’omnibus est, au début, de 250 km, mais le réseau peut être augmenté ou diminué dans des conditions déterminées.
- Organisation générale des omnibus automobiles. — L’exploitation normale du réseau sera assurée par 800 voitures en service journalier ; 240 voitures sont prévues comme réserve. L’augmentation du nombre des places offertes par an sera de plus de 50 0/0 (195 millions contre 128 millions).
- Rôle et emplacement des dépôts. — Les dépôts doivent servir à remiser le matériel roulant, à le ravitailler en hydrocarbure, à effectuer la visite journalière de certains organes et les petites réparations. On y a installé des logements pour le personnel dirigeant, et des bureaux pour ce personnel et pour le comptable du dépôt.
- Pour l’entretien généraL et la peinture, les voitures sont envoyées à l’Atelier Central de la Compagnie, aménagé spécialement à cet effet. Pour le choix de l’emplacement des dépôts, plusieurs considérations sont à envisager : d’une part, les dépôts doivent être le plus près possible des terminus des lignes, afin d’économiser les dépenses de parcours des
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- voitures en haut le pied ; d’autre part, la valeur du terrain entre en ligne do compte. Il résulte des calculs qui ont été faits qu’il n’y aura avantage à choisir un dépôt plus éloigné des terminus que si, pour une augmentation moyenne des haut le pied de i km, la diminution de la valeur du terrain dépasse 130 f par mètre carré.
- Enfin, un nombre plus grand de dépôts de moindre capacité entraînerait une augmentation des frais généraux. La capacité la plus convenable paraît être de 100 à 150 voitures.
- Le plan du réseau des omnibus automobiles indique pour chaque terminus le nombre des voitures qui commencent ou finissent leur service à ce terminus ; il indique également les dépôts où remisent ces voitures.
- Description du garage de Clichy. — Ce garage, dont la superficie totale est de 9 292 m2, comprend un hall de remisage, des services annexes, un bâtiment pour bureaux et logements et unQ cour contenant l’installation des appareils d’emmagasinage et de chargement des hydrocarbures.
- Hall de remisage. — Le grand hall permet le remisage de 128 autobus, dont 17 sur fosses.
- M. Mariage décrit ce bail et justifie les dispositions adoptées.
- Services annexes. — Les services annexes comportent différents locaux pour magasins, lampisterie, menuiserie, vestiaires, lavabos, etc. Les installations d’eau servent pour le lavage des voitures, le nettoyage du garage et surtout en cas d’incendie. Des prises d’eau, munies du raccord des pompiers de Paris, sont disséminées dans le garage, dans lequel sont aussi répartis des extincteurs. L’éclairage est assuré par l’électricité, les lampes à arc n’ont pas' été admises. Le chauffage, pendant la saison très froide, est assuré par un système central à basse pression.
- Bâtiment pour bureaux et logements. — En outre des bureaux et logements pour le personnel dirigeant du dépôt, on a aménagé, dans un bâtiment annexe, une grande salle pour le versement de la recette par les receveurs et un réfectoire pour le personnel.
- Cour et appareils d’emmagasinage et de chargement des hydrocarbures. — La cour, de 40 m de longueur sur 22 m de largeur, est située entre le hall de remisage et le bâtiment d’habitation. Dans cette cour sont installés les appareils de chargement des hydrocarbures qui vont être décrits. Une porte double et une porte formant porte de secours donnent accès sur l’avenue de Clichy ; il existe une autre porte de secours du côté de la rue Lemercier.
- Appareils demmagasinage et de chargement des hydrocarbures. — La Compagnie est obligée d’approvisionner chaque jour dans chaque garage de 5 à 10 000 1 d’hydrocarbure. Ce combustible doit être délivré aux voitures avec une rapidité suffisante pour ne pas entraver ni ralentir la sortie des véhicules. Les dépôts d’hydrocarbures de cette importance constituent des établissements classés et sont assujettis aux règles fixées par les décrets des 19 mai 1873 et 29 décembre 1910; le magasin est déclaré
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- de première classe s’il contient plus de G 000 1 d’hydrocarbure et de deuxième classe s’il contient de 1 500 à G 000 1.
- Dans la deuxième classe, la plus petite distance de l’enceinte aux bâtiments quelconques occupés par des tiers ne peut être de moins de 4 m; pour la première classe, cette distance doit être de 50 m. Toutefois, pour les magasins de la première classe, la distance peut, sous certaines conditions, être réduite suivant les garanties de sécurité offertes, mais sans pouvoir être inférieure à 10 m.
- La Compagnie des Omnibus avait déjà établi, en 1906, un dépôt d’hydrocarbures de première classe dans son terrain de la rue Cham-pionnet ; il avait été facile, dans ce grand terrain, de réaliser les conditions du décret. Mais il n’en était pas de même dans les autres dépôts et la Compagnie, après des recherches et des études nombreuses, a adopté le système Martini et Huneke, construit en France par la Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Matériel d’usines à gaz.
- Le principe de ce système consiste à maintenir constamment, à la surface de l’hydrocarbure, une atmosphère de gaz inerte (azote ou acide carbonique) et à empêcher d’une façon absolue tout contact entre l’hydrocarbure et l’air, quels que soient les circonstances et les incidents qui puissent survenir. Le problème est résolu au moyen d’une série de dispositifs fort ingénieux.
- Schéma d'installation du système Martini et Huneke. — Une installation comporte un réservoir magasin, un poste d’emmagasinage, un poste de soutirage pour chaque réservoir jaugeur, un réservoir de gaz inerte comprimé et les canalisations de liquides et de gaz qui relient ces diverses parties entre elles.
- M. Mariage décrit tous ces appareils en détails, avec plans à l’appui. Il donne ensuite quelques explications sur le fonctionnement de l’installation dans chacune des trois opérations suivantes : emmagasinage de l’hydrocarbure dans le réservoir magasin; transvasement de l’hydrocarbure du réservoir magasin dans le réservoir jaugeur ; soutirage à l’extérieur par le débit du réservoir jaugeur.
- Conditions de sécurité du système Martini et Huneke. — La garantie du fonctionnement normal se trouve assurée de la manière suivante :
- a) La moindre fuite des réservoirs aux canalisations fait tomber la pression et l’installation cesse de fonctionner ;
- b) Le manomètre soupape empêche la production d’un excès de pression pouvant résulter d’un mauvais fonctionnement du détendeur ;
- c) Le soutirage ne peut s’effectuer, que par l’action permanente du préposé à cette opération ;
- d) Tous les appareils nécessaires à l’emmagasinage, au remplissage des jaugeurs et au soutirage sont enfermés dans des armoires fermées à clef.
- En cas d’accident, l’installation offre toutes garanties. Les cinq cas suivants sont envisagés : rupture du tuyau extérieur contenant le gaz inerte; rupture du tuyau intérieur contenant l’hydrocarbure ; rupture des deux canalisations ; fausse manœuvre dans le cas de remplissage d’un jaugeur ; incendie se déclarant du côté du poste d’hydrocarbure.
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- Détails de construction du système Martini et Huneke. — M. Mariage fournit quelques indications sur la construction du système Martini et Huneke, spécialement sur le montage des réservoirs, la protection contre la rouille, les murs des fosses, les bouteilles de gaz comprimé, etc.
- Ces appareils ont déjà reçu de nombreuses applications, entre autres à la Compagnie Générale des Omnibus de Berlin : un dépôt mixte d’omnibus à chevaux et d'autobus de cette dernière Compagnie a été complètement détruit par un incendie, il y a trois ans, les réservoirs, qui contenaient 30 000 1 d’essence, ont été retrouvés intacts.
- Règles pour Vexploitation d’un dépôt. — M. Mariage donne un aperçu des règles observées dans l’exploitation d’un dépôt d’autobus, spécialement en ce qui concerne le mouvement des voitures.
- Il termine en annonçant qu’il demandera à M. le Président de la Société qu’une visite du garage de Glichy ait lieu au mois d’octobre pour les membres de la Société des Ingénieurs Civils. Ceux-ci pourront se rendre compte que la Compagnie Générale des Omnibus est parvenue à réaliser des installations qui correspondent aux derniers progrès et qui lui permettront d’assurer d’une façon régulière l’exploitation intensive de ses lignes. La Compagnie espère ainsi arriver à donner pleine satisfaction à la population parisienne.
- M. le Président remercie M. Mariage de sa communication et le félicite de la clarté avec laquelle il a exposé l’organisation actuelle des omnibus à Paris. Il le remercie également de l’invitation qu’il a bien voulu faire à ses collègues, au nom de la Compagnie générale des Omnibus de Paris, de visiter la belle installation qu’il vient de décrire. M. le Président espère que nombreux seront les membres de la Société qui se rendront à cette visite.
- M. E. Barbet, tout en admirant l’ingéniosité dont la Compagnie des Autobus a fait preuve pour obtenir toute sécurité dans les transvasements d’hydrocarbures, demande pourquoi l’on a eu recours à un gaz inerte sous pression plutôt qu’à l’eau, qui sert communément, dans les industries où l’on extrait les corps gras par la benzine ou l’essence. Il semble que par le moyen de l’eau l’on n’aurait pas eu besoin de tant d’artifices. Il ne se produit aucune émulsion, les différences de densité préservant contre tout mélange. Si l’on veut soutirer 100 1 de benzine, on n’a qu’à introduire au fond du réservoir 100 1 d’eau, sans qu’il soit besoin d’un jaugeur de benzine.
- Enfin, les hydrocarbures ont une tension de vapeur importante. A 15 degrés, la benzine a une tension égale environ à 6 cm de mercure, de telle sorte que le gaz inerte, s’il se sature seulement à moitié de vapeur de benzine, va emporter environ 75 g de benzine en vapeur par mètre cube. C’est près de 1 0/0 de perte. Tandis qu’avec l’eau il n’y a aucune perte possible.
- M. Mariage répond que les recherches très nombreuses faites par les Ingénieurs de la Compagnie n’ont montré aucun système fonctionnant
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- par l’eau sous pression susceptible d’être employé pour le chargement des hydrocarbures dans les autobus.
- M. Mariage signale, en outre, que le chargement de l’hydrocarbure devant se faire avec une grande rapidité, il serait nécessaire d’avoir des tuyauteries de très gros diamètre, étant donné que ces tuyauteries seront forcément assez longues puisqu’on a exigé que les postes de charge soient au minimum à 10 m du mur d’enceinte des réservoirs principaux. Les mouvements de l’eau et du benzol entraîneraient forcément un mélange par émulsion d’eau et de benzol; il en résulterait que le benzol chargé dans les voitures contiendrait certainement de l’eau, ce qui amènerait des très mauvais fonctionnements de carburateurs et des pannes certaines.
- On doit se demander, en outre, ce qui se passerait en cas de rupture d’une canalisation.
- M. Biard fait remarquer que, d’autre part, il pourrait y avoir à craindre, au moment des grands froids, le grave inconvénient de la congélation des conduites dans lesquelles l’eau doit circuler.
- M. E. Barbet estime que le procédé qu’il rappelle mérite d’être étudié. Les critiques qui viennent d’être faites sont très faciles à éviter. Le procédé, en tout cas, est employé depuis longtemps et donne toute satisfaction aux industries des matières grasses.
- M. George-F. Jaubert à la parole pour sa communication sur la préparation industrielle de l'hydrogène pour le gonflement des ballons militaires.
- M. Jaubert expose qu’au fur et à mesure que la navigation aérienne se développe, plus pressante devient la question de la fabrication sur place, en campagne, de l’hydrogène nécessaire au gonflement et au ravitaillement des ballons sphériques et des dirigeables.
- Il passe rapidement en revue, tout d’abord les différents modes de fabrication de l’hydrogène et montre que les bons procédés, c’est-à-dire les procédés économiques et donnant de l’hydrogène de bonne qualité, sont légion.
- Néanmoins, l’hydrogène pour le gonflement des ballons, pas plus que le gaz ordinaire pour les besoins de l’éclairage, ne pouvant être employé au fur et à mesure de sa production, il faut l’emmagasiner, puis le conduire au lieu d’emploi.
- Pour le gaz ordinaire, on utilise de vastes gazomètres et un réseau de conduites qui sillonnent le sous-sol des grandes villes.
- Pour l’hydrogène, les choses sont beaucoup plus compliquées. En effet, l’hydrogène étant un gaz, on n’a rien trouvé de mieux pour l’emmagasiner et le transporter que de le comprimer à ISO atmosphères dans de grandes bouteilles en acier, sortes d’obus de grande taille. Ces bouteilles installées par six ou huit à la fois sur un châssis muni de roues constituent une des voitures à tubes réglementaires de l’armée. Chacune de ces voitures pèse environ 3000 kg.
- Voyons ce que chacune de ces voitures, qui nécessite six chevaux pour la traîner, contient de ce précieux gaz.
- Le compte en est vite fait : chaque voiture à tube contient 150 m3 Bull.
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- d’hydrogène. C’est peu quand il s’agit de gonfler un ballon de 10 000 m3 : dans ce cas, il ne faut pas moins de 70 voitures et 420 chevaux pour les tirer. Ce simple exemple montre que les voitures à tubes sont dès aujourd’hui condamnées. Seulement voilà ! par quoi les remplacer? Dans quelques mois nous aurons 14 dirigeables répartis entre 10 places fortes. Il faudra pourtant songer à les gonfler et à les approvi sionner ; or, même en réquisitionnant tous les tubes d’hydrogène que des industriels peuvent posséder en France et en les ajoutant aux voitures à tubes de l’armée, on n’y parviendrait pas.
- Au désavantage considérable déjà d’un poids mort à transporter absolument disproportionné à la quantité d’hydrogène contenu dans les voitures à tubes s’en ajoute un autre tout aussi important : le danger.
- En campagne, sur le terrain, les tubes isolés et surtout Jes voitures à tubes offrant à l’ennemi un but de surface considérable sont particulièrement exposés et si un projectile venait à atteindre un tube et à le faire éclater, il est hors de doute que l’explosion de ce tube, chargé à 150 atm, entraînerait celle de tous les autres tubes, que le parc aérostatique serait anéanti et le terrain balayé sur un périmètre considérable par cette mine gigantesque.
- M. Jaubert, après avoir rappelé la gravité de cette situation, indique quelles sont les dispositions prises par le Ministère de la Guerre pour y remédier.
- Laissant de côlé la solution bâtarde tentée en Allemagne de faire rouler des voitures à tubes sur voie ferrée, c’est-à-dire d’arrimer 500 tubes du commerce sur un châssis de wagon ordinaire, procédé par lequel on arrive à emmagasiner 2 500 à 3 000 m3 d’hydrogène dans une voiture qui, tout compte fait, arrive à peser près de 401 et qui constitue un obus roulant — ce qui implique, en outre, la nécessité d’installer le parc aérostatique près d’une voie ferrée, ce qui est le plus souvent impossible — le Ministre de la Guerre a donné l’ordre, il y a deux ans déjà, au Laboratoire central d’aéronautique militaire de Chalais-Meudon, de réaliser un appareil permettant la préparation sur place en campagne de l’hydrogène nécessaire au gonflement des ballons militaires.
- Le colonel Bouttieaux, sous la haute direction du général Roques et aidé du commandant Renaud, chargea le capitaine Lelarge de reprendre les essais faits avec l’hydrolithe (pierre d’hydrogène) trouvée par M. George-F. Jaubert et expérimentée pendant la campagne du Maroc.
- Ces essais ont conduit à la réalisation d’un appareil remarquable, monté sur voiture, et sensiblement moins lourd qu’une voiture à tubes, permettant de produire, d’une façon continue, plus de 1 500 m3 d’hydrogène à l’heure.
- L’étude de cette voiture à hydrolithe a permis de reprendre avec succès la préparation de l’hydrogène par les dérivés du silicium.
- C’est ainsi que le conférencier décrit deux procédés, dont l’un a été expérimenté sur une grande échelle par le Ministère de la Guerre avec un succès remarquable , les procédés au silicol et celui à Yhydrogénite.
- Le procédé au silicol, qui utilise une partie de l’appareillage étudié par le capitaine Lelarge pour l’hydrolithe, a permis, pendant les grandes manœuvres de Picardie où on en a fait le premier essai pratique, de
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- préparer en plein champ, loin de toutes ressources, plus de 10000 m3 d’hydrogène pur, ce qui représente le contenu de près de 70 voitures à tubes. Aussi ce procédé vient-il d’être installé, avec le même succès, au parc aérostatique de Versailles ainsi qu’à celui de Ghâlons, où il est en montage.
- L’autre procédé, celui à l’hydrogénite, inventé par M. George-F. Jau-bert, est un procédé par voie sèche, et par autocombustion. Expérimenté sur une échelle industrielle, il a déjà donné les meilleurs résultats et laisse prévoir des applications importantes.
- Revenant sur la question de transport des tubes d’hydrogène, et la nécessité de donner aux parcs aérostatiques les qualités manceuvrières qui leur manquent, M. Jaubert a cité l’opinion que le général Langlois exprimait, il y a peu de temps, au cours d’une remarquable étude sur l’artillerie lourde allemande :
- « Par l’étude de l’histoire, dit-il, il est facile de prouver que la qua-» lité principale d’un matériel de campagne est, avant tout, la mobilité,
- » donc la légèreté.
- » C’est ainsi qu’à la suite d’une longue période de guerres, la Com-» mission de l’an XI, dont tous les membres avaient fait les campagnes » napoléoniennes, condamnait, à Vunanimité, le matériel de 12 comme » trop lourd (1 800 kg) ».
- Si donc le poids de 1 800 kg est déjà trop fort pour, de l’artillerie de campagne, il est permis de se demander comment se comporteraient sur le terrain des voitures à tubes pesant 3 000 kg, car très certainement, malgré les louables efforts de la Société d’Encouragement à l’industrie chevaline, les chevaux que nous utilisons de nos jours ne sont pas plus vigoureux que ceux qui traînaient les canons de Napoléon Ier.
- Il est donc rassurant de voir que les recherches poursuivies avec une remarquable persévérance depuis deux ans par le Laboratoire central d’aéronautique, et par ses collaborateurs civils, sont couronnées de succès et de constater qu’incessamment toutes nos places fortes, aussi bien que nos parcs mobiles, pourront être pourvues de puissants générateurs d’hydrogène destinés à assurer le gonflement et le ravitaillement sur 'place des 14 dirigeables en construction qui, sans cette précaution élémentaire mais indispensable, ne présenteraient pas l’ombre d’utilité pratique.
- M. Jaubert illustre l’exposé de sa communication d’une série de projections de photographies communiquées en partie par le Ministère de la Guerre, ainsi que de vues d’appareils à silicol prises pendant les grandes manœuvres de l’année dernière à Briot près de Grandvilliers. Il montre également une vue de l’appareil à silicium de Schuckert ainsi que de sa chaudière, puis une photographie de la grande voiture de 500 tubes du génie militaire allemand, ainsi que le détail des connexions compliquées reliant entre elles ces 500 bouteilles.
- M. le President remercie M. Jaubert de la très intéressante communication qu’il vient de faire ; il le remercie d’autant plus que ses recherches personnelles ont fait faire des progrès dans la production de l’hydrogène par « torrent », comme le dit le conférencier, avec un
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- matériel excessivement léger. Il adresse en même temps ses félicitations aux officiers de Chalais-Meudon dont les efforts contribuent chaque jour aux progrès de l’aérostation.
- Enfin, M. le Président félicite tout spécialement M. Jaubert, qui a bien voulu, en se conformant à l’article 7 des Statuts, présenter dès la première année de son admission à la Société, non seulement une note sur ses travaux personnels mais môme une conférence des plus intéressantes.
- Il est donné lecture, en première présentation, des demandes d’admission de MM. Gh. Laforgue, A. Yeil, P. Van de Velde, comme Membres Sociétaires Titulaires, et de
- M. A. Wilcken, comme Membre Associé.
- M. J. Gaudry est admis comme Membre d’Honneur.
- MM. A. Benoist, L. Dauchez, G. Gomiot, P. Isaac, H. Lecomte, E. Monier, M. Pihouée et A. Vermot sont admis comme Membres Sociétaires Titulaires ;
- M. A. Soudre est admis comme Membre Associé.
- La séance est levée à 11 heures vingt-cinq.
- L’un des Secrétaires techniques,
- A. Cornuault.
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- LE MOTEUR DIESEL
- A BORD DES NAVIRES DE HAUTE MER (1)
- PAR
- M. A. BOCHET
- Nous avons déjà présenté à notre Société, en 1903, 1906 et 1908, diverses études et applications relatives aux moteurs à pétrole et à leur emploi pour la navigation.
- Tandis que, par ailleurs, les espérances que nous formulions alors sur l’adaptation de ce genre de machines à la propulsion des grands navires provoquaient le scepticisme, elles obtenaient au contraire l’accueil le plus encourageant à la Société des Ingénieurs Civils de France, qui honora nos travaux par l’attribution d’une de ses plus hautes récompenses. Nous sommes restés prodément reconnaissants à nos Collègues de ce témoignage de bienveillance.
- Aujourd’hui, l’avenir du moteur à combustible liquide dans la marine de guerre ou de commerce n’est plus discuté. De tous côtés, des projets grandioses sont annoncés et certains se demandent si la machine marine à vapeur n’a pas vécu. Mais ceux qui ne voient plus aucune difficulté au problème à résoudre sont aussi peu clairvoyants que ceux qui le déclaraient insoluble.
- Nous allons essayer de. montrer l’état actuel de la question afin de permettre de distinguer les rêves des réalités.
- Il convient, tout d’abord, de bien préciser les avantages qui peuvent résulter pour la marine de l’emploi des moteurs à combustibles liquides fonctionnant suivant le système Diesel.
- C’est bien certainement à bord des navires que les Qualités particulières dé ces machines offrent le plus d’intérêt. Leur consommation remarquablement réduite permet de limiter le poids du combustible embarqué ou de donner aux bâtiments un rayon d’action très étendu, même pour de faibles tonnages. La sup-
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- (1) Voir procès-verbal de la séance du 2 juin 1911, page 100.
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- pression des chaudières évite une foule de sujétions des plus gênantes et diminue de beaucoup rencombrement de la machinerie. L’alimentation absolument automatique des moteurs par un combustible liquide facilite grandement le service et n’exige qu’un personnel très peu nombreux. Les risques et les inconvénients inhérents aux chaudières, à leurs foyers, aux cheminées et aux longues tuyauteries sous pression sont radicalement écartés.
- Au point de vue militaire, l’économie de poids et de place réalisée, le dégagement du pont, permettent d’accroître la puissance et l’efficacité de l’artillerie et de faciliter tous les services.
- Enfin, la simplicité et la sécurité d’emploi du moteur Diesel sont particulièrement appréciables à bord des bâtiments. Cette machine consomme, en effet, des huiles lourdes difficilement inflammables, utilisées sans formation préalable de mélange détonant, mais arrivant, au contraire, à l’état liquide jusque dans le cylindre, sans aucun dispositif compliqué pour l’allumage. La combustion parfaite évite toute trace de fumée à i’évacution.
- Toutefois, jusqu’à ces temps derniers, le moteur Diesel partageait, avec les divers moteurs à explosions, l’inconvénient de manoeuvrer moins bien que la machine à vapeur en avant et en arrière. Il exigeait aussi l’emploi de volants lourds et encombrants.
- Ces deux défauts ont été corrigés dans la remarquable machine créée par M. Bruns, Ingénieur de la Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G.
- Les dispositions judicieuses de ce système ont permis d’établir une machine à deux temps simple et légère dont le rendement approche de très près celui des meilleurs types à quatre temps. La suppression totale du volant a été réalisée et le poids réduit dans des proportions considérables par rapport à tous autres types. Dans les modèles légers, le poids des machines complètes avec leurs accessoires varie de 16 à 20 kg par cheval effectif. Enfin, les manœuvres de mise en marche avant ou arrière s’exécutent, sur ce type de moteur, avec tant de facilité et de précision que tous ceux qui en ont vu l’application ont acquis la conviction que cette machine était plus docile que la meilleure machine marine à vapeur.
- La description qui suit permet d’ailleurs de bien se rendre compte des avantages de ce moteur (fig. 4 à 41, PL 44).
- Il est dn type vertical à deux temps et à'simple effet..
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- Le cylindre moteur est muni à sa partie supérieure d’une soupape d’admission d’air, d’une aiguille d’injection du combustible et d’une soupape de lancement à l'air comprimé. A la partie inférieure, des orifices ménagés tout autour du cylindre établissent la communication avec le collecteur d’échappement.
- Le fonctionnement de la machine est le suivant :
- Le cylindre étant rempli d’air pur, le piston remonte, de sa position inférieure jusqu’au point mort supérieur, en comprimant l’air durant le premier temps. Cette compression, poussée jusque vers 30 kg par centimètre carré, élève la température de l’air à SoO degrés environ, c’est-à-dire bien au-dessus de celle nécessaire pour l’inflammation du combustible. Dès que le piston arrive à la limite supérieure de sa course verticale et qu’il va commencer à redescendre, le combustible liquide est injecté dans l’air ainsi échauffé et brûle au fur et à mesure de son introduction pendant une partie de la course du piston, puis, après cette combustion graduelle, les gaz continuent à se détendre jusqu’à la fin de cette course motrice. Un peu avant la fin de sa course, le piston démasque les orifices d’échappement et les gaz brûlés sont expulsés complètement par l’afflux de l’air de balayage qui pénètre par la soupape d’admission ouverte en temps voulu par le mécanisme de distribution. A la fin de ce second temps, le cylindre est ainsi rempli à nouveau d’air frais et le cycle recommence. L’air de balayage est puisé dans un collecteur ménagé dans le bâti de la machine, au moyen de tuyaux aboutissant à la soupape d’admission de chaque cylindre.
- Ce collecteur est alimenté par des pompes de balayage dont la disposition est des plus heureuses. Au-dessous de chacun des cylindres moteurs, se trouve un cylindre de plus grand diamètre formant glissière pour le pied de bielle. Le coulisseau, qui est surmonté du piston moteur, constitue en même temps le piston de la pompe de balayage. L’air aspiré dans l’espace annulaire engendré par le piston à deux diamètres est ensuite refoulé dans le collecteur déjà mentionné. L’aspiration et le refoulement de l’air se font à travers des clapets à lames d’une extrême simplicité. La pression est maintenue dans le collecteur à 0,400 kg environ.
- Ce dispositif offre un très grand avantage au point de vue du rendement organique de la machine et de sa rusticité. Le fonctionnement des pompes de balayage n’entraîne, en effet, aucun frottement supplémentaire. De plus, l’effort latéral du pied de
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- bielle est supporté par un coulisseau de large surface qui n’est point exposé aux échauffements, comme le sont les pistons moteurs ordinairement assujettis au rôle de coulisseau.
- Le combustible liquide est refoulé dans chaque cylindre au moyen d’une pompe à débit réglable. Il est pulvérisé par l’air comprimé qui pénètre en même temps que lui dès que l’aiguille d’injection est soulevée par le mécanisme de distribution. Cet air, servant à l’insufflation, est comprimé à une pression supérieure à celle qui se produit dans le cylindre moteur, au moyen d’un compresseur actionné par la machine. Ce compresseur charge en même temps des réservoirs pour le lancement du moteur et les manoeuvres de changement de marche.
- M. Bruns a réalisé ces manœuvres avec autant d’originalité que de perfection.
- Pour le lancement, comme pour le renversement de la marche, le moteur est actionné à l’air comprimé. A cet effet, chaque cylindre est muni d’une soupape qui permet l’introduction de cet air. Mais cette soupape n’est pas actionnée directement par une came de l’arbre de distribution ; elle est mue par de l’âir comprimé agissant sur un piston dont elle est solidaire. Deux tiroirs distributeurs affectés respectivement à la marche avant et à la marche arrière envoient l’air comme il convient sur le piston de la soupape de lancement. Ges tiroirs sont soumis à l’action de cames de l’arbre de distribution. Au repos, les pistons de ces petits distributeurs d’air sont éloignés des cames correspondantes au moyen de ressorts, et dans cette position, le piston de la soupape de lancement ne peut subir de pression.
- Mais les pistons des distributeurs peuvent être pressés sur leurs cames respectives sous l’action d’air comprimé. Cet air est envoyé à volonté sur les distributeurs de marche avant ou de marche arrière par la manœuvre à droite ou à gauche du levier de manœuvre dont la position règle en même temps la quantité de combustible débité par les pompes. Ce levier permet donc de lancer la machine en avant ou en arrière et de régler son allure à volonté.
- Cette heureuse combinaison de relais à air permet d’actionner sans effort les organes de manœuvre des plus fortes machines à cylindres multiples ; elle a fourni de plus le moyen d’écarter tout risque de fausse manœuvre par des dispositifs de sécurité simples et sûrs. Le réglage du débit des pompes à combustible se fait par un mécanisme qui tient soulevé durant une partie
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- plus ou moins longue de la course les clapets d’aspiration. Ce mécanisme manœuvrable à la main est également soumis à l’action d’un régulateur centrifuge qui empêche tout emballement dangereux du moteur. L’arbre qui porte les cames de distribution est actionné par l’intermédiaire d’un arbre vertical muni d’un dispositif de décalage qui assure le réglage automatique de la distribution pour la marche avant et la marche arrière.
- Les manœuvres se trouvent ainsi réduites à la plus grande simplicité.
- Des filtres pour le combustible, l’huile et l’eau, et des réfrigérants pour l’huile sont placés sur les tuyauteries des diverses pompes servant à refouler le combustible et à faire circuler l’eau et l’huile utilisées à la réfrigération et à la lubrification des divers organes. Toutes ces pompes sont actionnées par un excentrique unique.
- Dès son apparition, ce genre de moteur a été adopté pour la propulsion dessous-marins et des bâtiments de surface de moyen tonnage. Nous venons de l’appliquer comme machine auxiliaire d’un grand voilier.
- La création de navires mixtes n'est certes pas une nouveauté,' puisqu’au début de la navigation à vapeur tous les navires étaient, en fait, des bateaux mixtes, la voilure conservant sur ces bâtiments un rôle important. Mais, alors que la machine à vapeur se perfectionnait grandement et que, d’un autre côté, les voiliers profitaient aussi des progrès réalisés dans la construction, la séparation se faisait de plus en plus nette entre le bâtiment à vapeur et le voilier. Le grément disparaissait à peu près totalement sur les premiers et les grands voiliers n’installaient pas de machines de propulsion.
- Pour quels motifs est-il permis de supposer que le moteur Diesel rendra des services là où la machine à vapeur n’a pu le faire ? L’explication en est des plus simples.
- A bord d’un voilier, la principale qualité d’un moteur auxiliaire est d'être toujours paré, sans exiger de frais durant son repos. Or, tous ceux qui ont navigué abord de bâtiments mixtes savent combien peu le moteur à vapeur satisfait à cette condition primordiale. Pour pouvoir disposer de la machine à vapeur aux moments opportuns, il est indispensable de maintenir constamment les feux allumés, sinon, lorsque la brise tombe, il faut longuement attendre la mise en pression des chaudières avant
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- d’actionner l’hélice et, le plus souvent, une fois la machine prête, elle est devenue inutile, le vent a^vant repris. Il en est de même lorsqu’au mouillage le navire est surpris par un coup de vent et ne peut se relever de terre avec sa voilure. S'il ne dispose d’une machine pouvant entrer immédiatement en action, il est grandement exposé à être jeté à la côte. Enfin, le poids et l’encombrement exigés par la machine à vapeur et le combustible nécessaire correspondent à une perte de fret ruineuse.
- L’emploi du moteur Diesel écarte tous ces inconvénients.
- Le voilier muni de moteurs Diesel ne doit donc pas être comparé à l’ancien bateau mixte à vapeur, et il peut apporter une économie remarquable dans l’exploitation de services judicieusement choisis. Les gréments modernes recueillent, sous l’effet du vent, des puissances qui atteignent 4 000 et 5 000 ch sur les grands navires et impriment à ces bâtiments des allures soutenues de 12 à 15 nœuds. Pour] nombre d’importantes traversées, il est possible de compter sur des vents réguliers et de réaliser de ce chef des économies considérables de propulsion. Le moteur auxiliaire, parant aux défections du vent dans les parties moins favorisées des traversées, donne au voilier à moteur la régularité de trafic indispensable à une exploitation économique.
- Outre l’intérêt capital des machines motrices sur les voiliers au point de vue de la sécurité des équipages, il convient de signaler tout l’intérêt que cette sécurité du bâtiment apporte à l’exploitation. I/étude des diverses circonstances de mer fait ressortir une sécurité plus grande pour le voilier muni de machines Diesel que pour le vapeur. Il en résulte logiquement que les assurances si lourdes aujourd’hui pour les voiliers doivent tomber au-dessous des tarifs pratiqués pour les vapeurs. Les frais de remorquage sont également réduits dans une énorme proportion. Enfin, le voilier pourvu de moteurs doit légitimement obtenir les avantages de primes réservés aujourd’hui aux bâtiments à vapeur.
- Ces considérations permettent donc d’escompter un brillant succès pour l’application des moteurs Diesel à bord des voiliers, et nos marins si habiles dans le maniement des voiles verront avec joie renaître, grâce à un perfectionnement mécanique, les belles traditions de la Marine du passé. Il est donc naturel que des armateurs aussi éclairés et soucieux du progrès que MM. Pren-tout-Leblond et Leroux se soient délibérément lancés dans l’application des moteurs Diesel à bord de leurs navires.
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- La première application réalisée l’a été à bord du Quèmlly (fig. 12, 13, l'i, 15, PI. 10).
- Le Que r il Ig est un superbe quatre-mâts pétrolier construit à Rouen en 1897, qui appartient actuellement à la Société anonyme du Quévilhj dont les Directeurs sont MM. Prentout-Leblond et Leroux.
- Sa longueur est de 94,30 m; sa largeur, de 13,90 m. Le creux au maitre-couple est de 8,10 m. Sa jauge brute est de 3 200 tx ; sa portée en lourd, de 3900 tx de pétrole d’une densité de 801 à 803, avec un déplacement de 6 200 tx. Les deux grands mâts ont plus de 30 m de hauteur au-dessus du pont et la surface de la voilure est de 4 500 m2.
- Pour l’adaptation des machines, la coque a été modifiée par MM. Dubus et Dupont, constructeurs an Havre, de façon à constituer une chambre de machines à l’arrière du bâtiment. L’ins-lallation mécanique a été réalisée par les Chantiers Augustin Normand, qui ont ainsi suivi leur tradition en poursuivant un nouveau progrès dans l’art naval.
- L’installation comporte deux machines à six cylindres du modèle à deux temps que nous venons de décrire, capables de fournir ensemble 600 ch effectifs sur les deux arbres d’hélices en tournant à la vitesse de 300 tours environ par Lninute (fig. 1 et %).
- En raison de leur adaptation sur un voilier, nous avons prévu pour ces machines un dispositif de débrayage permettant de laisser tourner librement les hélices durant la marche sous voiles et de freins pour immobiliser les hélices au moment de les réembrayer. L’évacuation des gaz brûlés se fait à l’arrière et au-dessus de la dunette du bâtiment. L’air nécessaire pour la mise en marche et les manœuvres est accumulé dans des réservoirs disposés dans la salle des machines. Ces réservoirs sont normalement rechargés, comme il a été dit déjà, par les compresseurs des moteurs Diesel, mais il existe, en outre, un petit compresseur indépendant permettant d’effectuer le rechargement sans nécessiter la mise en train des machines principales.
- Il est intéressant de signaler que, pour mouvoir ce petit compresseur, nous avons utilisé le moteur à pétrole installé en 1897, il y a donc quatorze ans, à bord du navire, pour en assurer l’éclairage électrique (fig. 16).
- Nous avons donné, en 1903, une description de ce moteur, en insistant à cette époque sur les résultats vraiment remar-
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- Coupe longitudinale
- \ Timonerie
- Carre des Officiers
- Chambre des Moteurs
- Fig. 1 Installation de 2 moteurs Diesel
- avec
- renversement de marche à bord du “ Quevilly ”
- n 7S 74 73 72 71 70 6 9 6S 67 66 GS 64 63 62 61 60 S9 58 57 S6 55 54
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- quables fournis par cette petite machine qui avait, à ce moment, 27 000 heures de service sans avarie. Depuis lors, ce moteur a continué à fonctionner toujours aussi bien, ce qui fait grand honneur à ses constructeurs, MM. Sautter, Harlé et Gie, et prouve ce que l’on peut demander à un moteur fonctionnant au pétrole lourd, lorsqu’il est bien établi et correctement utilisé.
- Les machines motrices du Quéviliy ont été soumises en usine
- Cou.pe transversale
- Cabines des\J Passagers et r logement du. / j 2S Capitaine//
- Chambre et Salon du Commandant
- Moteurs
- Fig. 2
- >V\
- Installation des moteurs \ du “ Quevilly
- à des essais prolongés en pleine puissance et les résultats ont été des plus satisfaisants. Il a été facile de maintenir la pleine' charge pendant trente heures, sans le moindre incident. A l’allure de 305 tours par minute, la puissance sur l’arbre était de 320 ch. Les manœuvres de mise en train et de renversement de marche se sont effectuées avec la plus grande facilité. La consommation de combustible par cheval-heure, relevée régulièrement
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- durant ces longues, épreuves a été, en moyenne, de 215 g par cheval-heure effectif; la dépense d’huile de moins de 2,5 kg par heure de marche pour chaque moteur. Après l’installation à bord, de nouveaux essais ont été entrepris et ont décelé quelques imperfections de détail auxquelles il a été aussitôt porté remède.
- A la fin de janvier dernier, le bâtiment a fait avec un entier succès ses essais définitifs qui comportaient une marche des deux machines pendant six heures à toute puissance. Le .bâtiment déplaçant 5370 tx, la vitesse observée- a été d’environ O 1/2 nœuds, ce qui dépassait sensiblement les prévisions que nous avions faites en escomptant pour des hélices tournant à 300 tours, sur un tel bâtiment, une utilisation médiocre. Le Quévilly fit ensuite route sur New-York, commandé par le capitaine Lagnel. Cet excellent marin, appréciant avec clairvoyance les avantages des nouvelles machines mises à sa disposition, en suivit avec autant d’intérêt que de compétence le montage et les essais; il fut pour nous un précieux collaborateur.
- Le capitaine Lagnel utilisa très avantageusement ses moteurs pour sortir de la Manche et, tout en navigant sous voiles, il eut soin de faire fonctionner les machines le plus souvent possible pour en étudier le meilleur emploi.
- Il est fort instructif de noter que, malgré toutes les précautions prises dans la construction des moteurs et leur installation, malgré les épreuves suivies auxquelles ils avaient été soumis, leur usage à la mer fit encore ressortir des inconvénients auxquels il dut être remédié. Ce fait prouve combien il est nécessaire de réaliser immédiatement des applications nombreuses dans les conditions mêmes de l’emploi pour mettre au point une solution nouvelle comme celle que nous décrivons.
- Le 10 mars au matin, le Quévilly, après avoir pris le pilote de New-York, s’engagea dans le chenal et remonta la rivière par ses propres moyens, suscitant ainsi la plus vive curiosité de la part des Américains qui, pour la première fois, voyaient naviguer ainsi un voilier de cette importance. Après avoir embarqué son chargement de pétrole, le Quévilly repartit le 26 mars de New-York et rentra à Rouen dans le courant d’avril, après avoir poursuivi l’épreuve de ses machines.
- Dès l’arrivée du navire, les retouches jugées utiles dans l’installation mécanique furent exécutées rapidement, et nous connaîtrons bientôt les résultats du second voj^age en Amérique,
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- qu’il effectue sous le commandement du capitaine Rault qui, à l’exemple de son prédécesseur, poursuit avec le plus actif dévouement la meilleure utilisation de l’intéressant matériel qui lui est confié (1).
- L’application réalisée à bord du Quévilly a été suivie avec une attention toute particulière par les armateurs français et étrangers dont un grand nombre est venu suivre les essais préliminaires des machines. C’est, en effet, le premier bâtiment d’une telle importance effectuant régulièrement d’aussi longs voyages qui soit doté de moteurs Diesel. L’expérience a montré que les espérances fondées sur l’emploi de telles machines étaient justifiées, et qu’en toutes les circonstances de la navigation la marche des moteurs Diesel n’était pas troublée. Les vitesses relevées aux essais ont été contrôlées également en navigation courante.
- La mise en service pratique de ces nouvelles machines à bord du Quévilly a fourni des enseignements de la plus haute valeur, dont les armateurs ont immédiatement tiré profit pour de nouvelles applications. Ces enseignements constituent une grande avance et un précieux acquis pour les Chantiers et Ateliers Augustin Normand, qui trouveront ainsi la légitime récompense de leurs efforts. L’impulsion donnée à cette intéressante adaptation a été rapidement suivie et de divers côtés se préparent de nouvelles expériences. La Marine française, qui occupe le premier rang, à l’heure actuelle, dans l’utilisation du moteur Diesel, a su judicieusement apprécier les avantages du nouveau type de moteur à deux temps qui vient d’être décrit, et s’est empressée d’en faire d’importantes applications.
- La construction de ce genre de moteur s’est immédiatement développée en France et, actuellement, les Chantiers et Ateliers Augustin Normand construisent deux machines de 650 ch chacune et un bâtiment colonial muni d’un moteur de 400 ch. Les Ateliers et Chantiers de la Loire construisent deux moteurs de même type, d’une puissance de 650 ch, et deux moteurs de 2 400 ch chacun. La Société Harlé et Gie a également entrepris la construction de ce genre de moteur. La grande pratique du moteur Diesel, déjà acquise par ces constructeurs, permet d’escompter des résultats très satisfaisants.
- (1) Ultérieurement à la communication de M. Bochet, le Quévilly est rentré à Rouen après avoir effectué le voyage aller et retour de ce port à New-York. Les moteurs Diesel de ce navire ont fourni plus de 1 200 heures d’excellent fonctionnement durant cette double traversée de l’Atlantique.
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- Conformément aux prévisions que nous avons eu l’honneur de développer, en 1908, devant notre Société, la combinaison de la machine à deux temps et à double effet a permis de réaliser des moteurs Diesel de très grandes puissances. Malgré le secret dans lequel se poursuivent les essais de l’Amirauté allemande, nous pouvons assurer qu’une machine de 12000 ch à six cylindres a été complètement étudiée par la Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., à Nuremberg. Trois des cylindres et tous les organes accessoires de la machine complète ont été construits avec une remarquable rapidité et ce groupe de 6 000 ch, parfaitement équipé, a déjà commencé ses essais.
- Quand il s’agit de tels engins, il y a lieu de souligner l’avance énorme qui résulte de la réalisation effective d’un projet par rapport à sa mise à l’étude ou sa préparation. La machine de 12 000 ch en question tourne à l’allure réduite de 170 tours environ par minute et possède ainsi les avantages des machines à vapeur alternatives, au point de vue de l’emploi de propulseurs de haute utilisation. Dans la même usine de Nuremberg se poursuivent les essais d’une machine de paquebot à trois cylindres, deux temps, double effet, de construction tout à fait analogue à celle du moteur de 12 000 ch. Cette machine tourne à l’allure de 140 tours et produit une puissance de 1 000 ch.
- Les Chantiers Blohm et Yoss ont construit, à Hambourg, un moteur identique, et nous avons constaté que ces deux machines fonctionnaient avec une perfection remarquable, ne le cédant en rien, comme douceur et régularité de marche, aux meilleures machines marines alternatives à vapeur. Ces deux moteurs vont être embarqués bientôt sur un paquebot construit suivant le type longitudinal, qui a été décrit devant la Société par notre collègue, M. G. Hart (1).
- La réalisation de machines à deux temps à double effet constitue un progrès très considérable pour la propulsion des navires, en raison de la haute utilisation spécifique de la matière et de la régularité d’allure obtenue avec de tels moteurs, dont le régime est identique à celui des machines à vapeur d’usage courant. Les réductions de poids et d’encombrement réalisées sont très avantageusement mises à profit en adoptant des vitesses angulaires très modérées et en établissant des machines extrêmement robustes.
- (1) Voir Bulletin de mai 1910, page 417.
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- Ce sont là des applications qui surpassent de beaucoup les adaptations plus ou moins heureuses des moteurs Diesel type d’atelier, qui avaient été faites jusqu’ici, tant bien que mal, sur des bateaux. C’est pour ce motif que nous avons cru devoir les signaler, avec l’entière conviction qu’un prochain avenir justifiera nos prévisions sur le développement de ce genre de machines.
- Toutefois, l’expérience que nous avons pu acquérir depuis plus de dix ans nous fait un devoir d’insister sur les difficultés de la construction des moteurs à combustion et de leur bonne adaptation aux navires. Puissions-nous éviter ainsi des mécomptes aux armateurs et aux constructeurs et écarter par avance les impressions défavorables que pourraient faire naître des réalisations malheureuses.
- Il ne faut pas se dissimuler, en effet, qu’à côté de ses avantages le moteur Diesel présente l’inconvénient de très réelles difficultés d’exécution. Aussi les excellents constructeurs qui ont mis au point ce genre de machine ont-ils dû consacrer de longs efforts à ce travail aride. Pour réussir aujourd’hui, il est essentiel de profiter de l’expérience chèrement acquise, et ceux qui, ignorant ou ne respectant pas cette expérience, se laissent tromper par l’apparente simplicité de construction de ces machines courent aux plus graves mécomptes. Le moteur Diesel doit être exécuté avec très grand soin en employant d’excellents matériaux. Sa construction est donc forcément coûteuse, ce qui gêne jusqu’ici son application dans les cas où les frais de premier établissement doivent être particulièrement réduits.
- L’approvisionnement des combustibles convenables pour les moteurs Diesel a soulevé des préoccupations. De ce côté, il est, pensons-nous, très facile d’écarter toute crainte. Le moteur Diesel consomme les combustibles les plus variés, tels que les pétroles ordinaires, les produits lourds résultant de leur distillation, les huiles de schiste et les huiles produites en abondance par la distillation des goudrons. A eux seuls, les pétroles semblent fournir une source inépuisable de combustible liquide. En 1909, la production mondiale a été de 39862686 t, et cette production est d’année en année l’objet d’un accroissement considérable. En effet, elle n’était que de 7 millions de tonnes en 1889; en 1899, elle atteignait 17 millions de tonnes. Elle arrivait à 35 millions de tonnes en 1907 et l’on s’attend pour l’année 1910 à un relevé statistique dépassant 43 millions de tonnes.
- Bull.
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- En prélevant seulement sur cette production les huiles lourdes difficilement utilisables en dehors des moteurs Diesel et qui correspondent à 10 0/0 en moyenne de l’huile brute, on voit qu’il est possible de compter sur une disponibilité de 3 à 4 millions de tonnes de ce combustible. Le moteur Diesel consommant environ 200 g de ces huiles par cheval-heure effectif, il en résulte que, pour un fonctionnement annuel de 2000 heures, la consommation par cheval-an est de 400 kg. Les 4 millions de tonnes disponibles correspondent donc à une puissance de 10 millions de chevaux-an, et cela pour le service extrêmement actif de 2 000 heures de marche à pleine charge chaque année. Si on tient compte, de plus, du fait que la production est naturellement réglée aujourd’hui sur les besoins actuels, on voit qu’il n’y a pas lieu de s’inquiéter d’une insuffisance de combustible pour les moteurs Diesel.
- Le prix de revient des huiles combustibles est extrêmement réduit. Il dépend essentiellement de l’importance du tonnage fourni sur les lieux d’utilisation. A l’abri de tous les droits poulies usages à la mer, bénéficiant dans les ports de ravitaillement d’avantages d’approvisionnements considérables par les moyens les plus économiques, on peut compter sur des prix de revient d’environ 58 f la tonne en Europe pour du combustible fournissant 10 000 calories au kilogramme.
- En considérant la faible consommation du moteur Diesel, on voit que, dans ces conditions, le cheval-heure coûte, avec cette £)8
- machine : 0,200 kg X = 0,0116 f, ce qui correspondrait,
- pour le charbon, au prix de 12,80 f la tonne, les meilleures machines marines exigeant environ 0,900 kg de charbon par cheval-heure effectif.
- Sur les lieux de production, les prix sont bien inférieurs.
- Le Quévüly emploie des huiles achetées en Amérique au prix de 38 f la tonne rendue à bord. Le prix du cheval-heure ressort 88
- alors à 0,200 kg X = 0,0076 f, ce qui correspondrait,
- pour un bâtiment à vapeur, à du charbon payé 8,50 f la tonne.
- Les bâtiments munis de moteurs Diesel ne sont donc pas exposés à manquer du combustible convenable ; tout au contraire, il est légitime d’escompter la plus grande facilité d’approvisionnement et une remarquable économie de consommation.
- Le personnel nécessaire au service des machines se recrutera
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- aisément, particulièrement en France, où noire Marine nationale constitue une véritable pépinière d’excellents mécaniciens. Le grand nombre de sous-marins pourvus de moteurs Diesel armés par la Marine française assure la formation parfaite de spécialistes très exercés. Ayant eu occasion, depuis plusieurs années, de le voir à l’œuvre, nous pouvons affirmer qu’il est permis de tout attendre de l’habileté et du dévouement de ce personnel d’élite. Aussi est-ce avec un grand plaisir que nous avons rencontré, comme mécanicien du Quévilly, l’ancien quartier-maître Coupé, avec lequel nous avions navigué à bord du sous-marin Emeraude.
- Il sera donc aisé de mettre à profit, dans la Marine, les avantages si considérables du moteur Diesel pour la navigation avantages que nous nous sommes efforcé de faire ressortir.
- Ce nouveau progrès, que nous avons tout d’abord poursuivi dans un but militaire, bénéficiera aussi bien à la marine de commerce qu’aux flottes de guerre. Nous épargnerons à nos hommes le dur métier de chauffeur, faisant ainsi œuvre humanitaire, car le maniement de la pelle devant les foyers n’est pas moins rude que celui des lourds avirons à bord des galères d’autrefois.
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- NOTE
- SUR
- LA RÉCUPÉRATION DE L’OR
- DANS
- LE
- EN GUYANE FRANÇAISE
- PAR
- IA . O. r> JB LA. MARLIÈRE
- Dans une note parue dans le bulletin de la Société des Ingénieurs Civils de France (janvier 1911, p. 46), notre collègue M. L. Delvaux a décrit la drague que nous avons installée en collaboration sur la crique Roches (Guyane française), et résumé les résultats très satisfaisants obtenus par cette drague. Elle est en réalité la première — et jusqu’ici la seule — qui ait fourni une marche continue et un rendement industriel dans notre colonie sud-américaine. Nous nous proposons, dans la présente note, de relater les essais auxquels nous nous sommes livrés récemment sur cette drague pour vérifier la récupération obtenue et pour déterminer par la sanction de la pratique les caractéristiques que doivent présenter les appareils de lavage et de dépôt pour répondre aux exigences très spéciales des allu-vions guyanaises.
- Nature du Gisement.
- Dans la note à laquelle nous avons fait allusion plus haut, M. Delvaux a décrit (p. 47) l’allure des alluvions que nous exploitons.
- Les portions aurifères des alluvions que nous avons rencontrées au fur et à mesure de l’avancement de la drague peuvent se rattacher à l’un des deux types généraux suivants :
- 1° Ou bien une argile molle, formant bedrock, contenant des
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- points d’or dans sa partie supérieure, surmontée d’un lit de quartz de quelques centimètres d'épaisseur, mais très riche. Les morceaux de quartz sont enrobés dans une matière très argileuse, mélangée de sable. C’est le type des « couches » minces, riches et « pochées », c’est-à-dire à teneur irrégulière. Leur largeur varie généralement de 4 à 10 mètres;
- 2° Ou bien une argile plus compacte et stérile comme hedrock, surmontée d’une épaisse couche de quartz (pouvant atteindre 1,50 m). Cette couche est peu argileuse, très sableuse, d’une largeur beaucoup plus grande que celle du premier type, dépassant parfois 40 m. Le cube de couche par mètre courant de crique est donc beaucoup plus considérable que dans le premier type, mais aussi la teneur au mètre cube de couche y est bien plus réduite.
- Il apparaît, en résumé, que la teneur au mètre courant de crique varie relativement peu, mais que cette teneur est parfois concentrée dans quelques mètres de largeur et quelques centimètres d’épaisseur, etpar ailleurs, au contraire, répartie sur une largeur et une épaisseur beaucoup plus considérables.
- Le but de tous les èssais faits et des perfectionnements apportés a été précisément d’adapter la drague à ces deux cas extrêmes ; on conçoit que, dans le premier cas, l’objectif doit être de laver très soigneusement et d’éviter les pertes, et, dans le deuxième cas, de traiter convenablement la plus grande quantité possible de matière par unité de temps.
- Dès le début de l’exploitation, M. Delvaux avait constaté un fait d’une importance capitale, tant pour la prospection des gisements guyanais, que pour la disposition des dragues destinées à les exploiter : c’est que la teneur en or varie dans une proportion considérable entre les différents points d’une même section transversale et qu’il existe sur presque toute la longueur de la crique une veine riche, qui ne se confond pas avec le cours de la crique. Nous avons pu, à notre tour, confirmer cette observation importante et, de l’examen des relevés faits à chaque avancement, nous avons pu constater que cette veine riche a une direction relativement rectiligne, tandis que le cours de la crique décrit de capricieux méandres. La figure 1 qui est un relevé de nos diagrammes d’exploitation, montre clairement cette.particularité. Yoici, à notre avis, comment elle peuts’expli-quer : Aux époques anciennes, le débit de la rivière était beaucoup plus considérable qu’il n’est aujourd’hui et la rivière occu-
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- pait tout le fond de la vallée, c’est-à-dire une largeur de 30 à 100 m, et par endroits davantage. Gomme cela se produit toujours dans un cours d’eau d’une certaine largeur, surtout quand les bords en sont encombrés d’une végétation épaisse dont les branches retombent dans l’eau, le courant, faible sur les bords, était beaucoup plus rapide vers le milieu : c’est surtout dans ce courant rapide que les quartz et les roches arrachées aux massifs voisins des sources de la crique étaient roulés et triturés, et que
- par suite, suivant l’hypothèse vraisemblable émise par M. Delvaux, l’or s’est déposé. La position de la veine riche correspond par suite à la direction du courant de rapidité maximum aux époques anciennes, et l’examen de la figure semble bien confirmer cette thèse. Plus tard, les dépôts successifs de matières alluvionnaires ont exhaussé le fond de la vallée, et la rivière dont le débit est aujourd’hui bien réduit, s’est frayé un passage au hasard des obstacles qu’elle rencontrait, tantôt rejetée par un massif plus dur dans un tracé sinueux, tantôt, au contraire, grâce à une lente érosion, coupant court à la base d’une boucle qu’elle abandonnait. Nous observons fréquemment d’une année sur l’autre des modifications analogues dans le cours des rivières guyanaises, dues au hasard de la chute des arbres ou des apports d’alluvions.
- En résumé, les caractères particuliers des rivières guyanaises analogues à la crique Roches exigent, si l’on veut obtenir le maximum de production, que les dragues soient dessinées de. façon à :
- Plan d'exploitation de la Crique Roches :>nr la Drague''ManaN0l"
- Echelle: ,
- Cnque Roches
- Zone riche
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- lü Évoluer dans un espace restreint, pour éviter de perdre le temps à draguer du terrain stérile, lorsque la veine aurifère est étroite ;
- 2° Traiter en certains points des couches aurifères très minces, très riches et fort argileuses ;
- 3° En d’autres points, au contraire, travailler des graviers à faible teneur, mais de grande épaisseur.
- En ce qui concerne la récupération de l’or, la présence de l’argile petit être considérée comme la difficulté caractéristique de la Guyane ; par contre, le grand avantage est que l’or y est relativement gros. Il était particulièrement intéressant de vérifier l’efficacité des dispositifs que notre collègue, M. Delvaux, et moi-même avions adoptés à la suite d’expériences précédentes, et ce sont ces essais que nous allons maintenant décrire :
- Essais sur les appareils de récupération.
- Cribleur. — C’est un axiome chez tous les mineurs guyanais que toutes les fois qu’il sort du sluice ou du long-tom des mottes d’argile non entièrement délayées, il y a perte d’or, et les Guyanais s’attachent tout particulièrement, dans le travail au long-tom, à écraser soigneusement toutes les houles de glaise à la houe ou à la main. Un tel procédé n’est pas sans provoquer une réduction considérable de la quantité traitée et, s’il est encore applicable pour les exploitants indigènes, qui se contentent de laver dans un chantier 1 ou 2 m3 par jour, il serait prohibitif avec une drague qui traite plusieurs centaines de mètres cubes par vingt-quatre heures. Or, l’expérience nous a démontré que ce principe, assez exact pour les argiles très riches que l’on rencontre dans les têtes de criques exploitées au long-tom, était trop absolu et devait être rectifié pour les alluvions des zones basses auxquelles s’adresse la drague, et nous avons constaté que dans ces zones les argiles contenant de l’or étaient toujours assez friables et cédaient à l’arrosage intensif que fournissent les pompes de dragues, tandis que les argiles plus compactes qui résistent à ce lavage étaient pratiquement stériles. Voici, à titre d’exemple, le résultat d’un des nombreux essais faits par nous pour vérifier ce point important.
- « Rapport du 44 mars 4944, folio 69. — Durée du lavage : » 24 heures. Quantité d’amalgame recueillie sur les tables : » J 500 g.
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- » La totalité de la glaise évacuée par le cribleur pendant ce » lavage a été recueillie à l’arrière par une équipe spéciale et » lavée. On en a retiré 4 g d’or. La perte est donc, dans ce cas, » de 1/4 0/0 environ, pratiquement négligeable. A noter que, » dans cet essai, on avait à dessein dragué plus rapidement que » de coutume, ce qui encombrait le cribleur et était de nature » à accroître la perte. »
- La conclusion de ces essais est que si les dispositifs de lavage sont assez jouissants et bien compris, la glaise riche se délaie à temps et que les pelotes d’argile qui résistent au lavage sont à peu près stériles. On peut alors draguer sans crainte à pleine puissance et augmenter par suite très notablement la production.
- Tables de récupération. — Elles sont d’un type excessivement simple, comme le prouve la description qu’en a donnée M. Del-vaux dans sa note précitée (page 53). L’or étant relativement gros, se dépose facilement dès qu’il est isolé de l’argile et il n’y aurait aucun avantage à employer des dispositifs compliqués qui entraîneraient une notable perte de temps lors des levées de production. Voici, à titre d’exemple, un des essais faits pour vérifier l’efficacité des tables.
- « 25 mars 4944. — Recueilli dans les bacs la totalité des fins "» sortant des tables. Lavé soigneusement tous les fins recueillis. » Teneur totale en or : 4 g. La perte de ce chef correspond à » environ 10 0/0 de l’or recueilli sur les tables pendant le » même temps. »
- C’est donc un rendement de 90 0/0. Nous nous efforçons de l’améliorer encore, mais il doit cependant être considéré comme déjà satisfaisant, si l’on tient compte des gros cubes à traiter et de la place restreinte dont on dispose pour installer des appareils de récupération, qui doivent avant tout être très simples pour fonctionner sans accidents en pleine forêt tropicale, avec une main-d’œuvre médiocre.
- Sables noirs. — L’alluvion que nous traitons à la crique Roches contient une quantité considérable de sables noirs, composés d’oxyde de fer avec une très forte proportion de titane. Ces sables noirs, beaucoup plus lourds que les sables quartzeux, se déposent devant les riffles et constituent, lors de la levée de production, le dernier élément éliminé avant la récole de l’amalgame. Des analyses faites sur les sables noirs, tels qu’ils sont
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- éliminés par les sluices de décharge, ont accusé une teneur totale de 4 g à la tonne, y compris la portion qui est vraisemblablement intimement unie à l’oxyde de fer et qui n’est, par suite, aucunement récupérable par les procédés employés sur les dragues. Il ne faut pas songer à diminuer pratiquement cette perte légère : elle apparaît en réalité infime si l'on tient compte qu’une tonne de sables noirs correspond peut-être à quelques centaines de tonnes d’alluvion totale extraite.
- Conclusions.
- Nos conclusions très nettes, basées sur l’expérience déjà longue que nous avons, notre collègue, M. Delvaux, et moi, du dragage des alluvions guyanaises, sont les suivantes :
- 1° La récupération de l’or avec nos appareils actuels, sans être évidemment parfaite, est très satisfaisante. L’adoption d’appareils plus compliqués, pour un gain infime et même problématique, entraînerait de multiples inconvénients. La simplicité est la première qualité que doivent présenter des installations dans des pays aussi reculés et aussi primitifs;
- 2° La principale condition d’une bonne récupération, c’est un lavage puissant, rationnel et méthodique de l’alluvion dès son arrivée dans le cribleur. Si la matière est bien lavée, l’or se dépose ensuite facilement. En résumé, c’est le travail du cribleur, beaucoup plus que celui des tables, qu’il faut surveiller. La pratique est le seul guide en la matière ;
- 3° L’accroissement des productions doit être recherché beaucoup moins dans une amélioration du rendement au lavage, sur laquelle le gain possible est assez faible, que dans une augmentation de la quantité traitée efficacement par unité de temps.
- Nous avons déjà réalisé de ce côté de notables améliorations depuis la mise en route de la drague Mana iV0 et l’expérience actuelle nous permet d’escompter pour de nouvelles unités un accroissement supplémentaire du cube traité et, par suite, de la production obtenue.
- Nous exprimons en terminant notre conviction que l’industrie du dragage peut être désormais entreprise en Guyane sur des bases certaines, grâce à l’expérience acquise, et qu’elle est la seule méthode pratique d’extraire de ce pays les grandes quantités de métal précieux qui y sont enfouies.
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- REMARQUES COMPLÉMENTAIRES
- s ru
- DU
- GLOBE TERRESTRE
- PAR
- AI. J. RBY
- Dans le calcul des pressions subies par les parties internes du globe terrestre, calcul que j’ai donné dans ma note insérée au Bulletin de la Société des Ingénieurs civils du mois de janvier 1911, j’ai admis que les réactions latérales s’exerçant sur un élément de volume étaient négligeables.
- La théorie ainsi développée revient à supposer que les pressions s’ajoutent de la périphérie au centre, comme celles qui s’exercent à l’intérieur d’une voûte composée de voussoirs. La pression au centre du globe devient alors infinie.
- Ce mode de calcul n’est pas exact, car, la masse étant supposée fluide, les réactions latérales ne sont nullement négligeables. La formule [5] qui détermine la pression interne étant indépendante de la valeur absolue du rayon, la conséquence rigoureuse est que la pression au centre doit avoir une valeur finie.
- Cette remarque a été faite par plusieurs personnes qui ont bien voulu me la communiquer.
- M. l’Inspecteur général des Ponts et Chaussées Jean Résal, a attiré le premier mon attention sur cette conséquence de la formule [5] et il m’a indiqué une solution élégante de ce problème que je reproduis ci-dessous.
- M. Bochet, Ingénieur en chef au corps des Mines, est arrivé également aux mêmes conclusions qu’il m’a communiquées.
- Enfin, l’un de nos Collègues, M. Guéry, par une voie presque
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- semblable qu’il se propose d’indiquer lui-même, a obtenu le même résultat.
- Je tiens à remercier tout particulièrement ces Ingénieurs éminents d’avoir consacré un peu-de temps à améliorer ma théorie. Les travaux de sciences pures ne peuvent que bénéficier d’une semblable collaboration qui leur donne plus de précision et qui permet de serrer la vérité de plus près, autant qu’il est possible de le faire avec notre connaissance imparfaite de la nature.
- Voici d’abord la démonstration de M. Résal :
- Si l’on considère (jïg. 4) un tronc de cône ayant son centre au sommet O du globe, l'état d’équilibre de ce tronc de cône est
- défini par les pressions P et P' qui s’exercent sur ses bases AB, A'B', ainsi que par le poids p de ce tronc de cône appliqué en son centre de gravité G, et enfin par les pressions latérales PLPL s’exerçant sur les parois latérales. Ces pressions PL ne se font point équilibre, mais elles ont une résultante X qui n’est pas nulle et qui se trouve dirigée suivant l’axe du cône.
- L’équation d’équilibre est donc la suivante :
- P' -f I = P 4- p d’où P' < P 4- p-
- Pour calculer les différents termes de cette équation, M. Résal considère une couche hémi-sphérique concentrique ABA'B'O (fig, 3/Y en équilibre sous l’action d’un certain nombre de forces,
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- qu’on peut remplacer par leur résultante perpendiculaire au plan ABO.
- Ces forces sont au nombre de quatre :
- 1° Les pressions extérieures à la couche AMB, dont la valeur par unité de surface est P — dP.
- La résultante de ces pressions extérieures est facile à calculer; elle a comme valeur :
- U _ d\J =z (P — dP)r.R2(x + dx)2 = l\R2(x2 + 2xdx) — dPr.Wx2
- en se rappelant que OB' = r = Ra*; que BB' = AA — Rdx et que OB = R(æ + dx)-,
- 2° Les pressions internes à la couche A'M'B' dont la valeur par unité de surface est P et dont la résultante est :
- U = Pt.Wx2 ;
- 3° Les pressions externes P agissant normalement à la surface plane annulaire AA', BB', base de la calotte hémisphérique AMB, A'M'B'; la résultante de ces pressions externes a pour valeur :
- W = P[t,R2(x + dx)2 — r,K2x2} = P X 2-R2xdx;
- 4° Les actions exercées par la gravité sur chaque élément de la calotte hémisphérique et dont la résultante Y peut être aisément déterminée.
- Soit g un élément de volume de la calotte, et a sa base ;
- Soit a l’angle que fait le rayon en ce point avec la verticale. L’action élémentaire de la gravité sur l’élément g est égale à
- goT;
- o étant la densite.
- La projection de l’action de la gravité sur la verticale a pour valeur Syg cos a.
- Mais : g = adr.
- Cette projection a donc pour valeur finalement l’expression
- cycrd'r COS a.
- Mais a cos a n’est autre que la projection sur le plan AB de la hase a de l’élément de volume.
- En faisant l’intégration pour toute la calotte hémisphérique,
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- on trouve que la résultante de l’action de la gravité suivant la verticale est donc :
- V — g y dr-Il2 (.2’ -j_ dx)2 :z o^Rdx~K2(x + dx)2, ou : V —g gy^R3x2dx.
- L’état d’équilibre de la calotte hémisphérique, sous l’influence des diverses forces qui la sollicitent, est exprimée par la relation :
- U — c/U + V = U + W
- P-RV + P2t:R2xdx — ::R2X‘2dP + $Y~R3a44r := 14R2x2 -f P2-R2.xd.x,
- ou dP = cyR dx,
- ou enfin : P = R j 'oydx.
- D’autre pari, la loi que j’ai supposée pour la valeur de la densité
- d = a — bxm
- m’a conduit à une expression générale de la gravité donnée par l’équation [4] et qui peut s’exprimer de la manière suivante :
- Y = ex — dxm+l.
- Dans ces expressions, les coefficients abcd sont donnés en fonction de m.
- On a donc, pour la valeur de la pression interne :
- P,. — R j*(a — bxm)(cx — dxm+i)dx,
- d’où l’expression générale de la pression interne en un point du globe où le rayon est r :
- P,. R
- 1 —- x~
- bd
- | ___£,21)1+2
- 2m + 2
- (ad -f- bc)
- m -J- 2
- • [6]
- L’expression précédente donne facilement la valeur de la pression au centre du globe en y faisant x — 0.
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- On trouve ainsi :
- ad -f- bc
- Une autre démonstration de cette même formule m’a été indiquée par M. Georges Guy, Ingénieur Civil, ancien élève de l’École Polytechnique.
- Au lieu de prendre, comme je l’ai fait dans ma note précédente, comme élément de volume un tronc de pyramide dirigé suivant le rayon, ou, comme M. Résal l’indique, un tronc de cône, on peut fort bien prendre un élément cylindrique (fig. 3) dont l’axe est dirigé suivant le rayon terrestre. Les pressions
- latérales s’équilibrent rigoureusement sur la surface cylindrique de cet élément. Les pressions terminales s’exercent sur les deux bases du cylindre. L’une de ces pressions est P par unité de surface, l’autre est P -J- dP. La différence est donc SdP pour l’élément tout entier, et cette force se trouve dirigée en sens inverse du rayon. Cette pression fait équilibre à l’action de la gravité sur l’élément cylindrique considéré dont le volume est Sdi\ L’action de la gravité a pour valeur :
- yoSdr.
- L’équation d’équilibre est donc tout naturellement :
- yoSdr -f SdP = G, dP =: — yoRdx,
- d’où
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- On retrouve ainsi la même expression pour la valeur de la pression interne.
- Appliquons maintenant les formules [6] et [71 aux différents cas que j’ai considérés dans ma note. 11 suffit pour cela de donner au coefficient m les diverses valeurs représentant les lois de densité qu’on peut supposer.
- Les valeurs des coefficients a et b pour m 0,5, m \, m : 2, ont été données dans le tableau de la page 8 de ma note, et celles de c et d s’en déduisent par la formule [1].
- Le tableau suivant résume pour les trois valeurs de m considérées, celles des produits ac, ad, bc, bd.
- Valeurs des produits. m — 0,5. m 1. m : 2.
- ac. 90 416 35 129 17107
- ad, 68116 21 229 7 407
- bc 79 469 28 305 12 345
- bd 59 869 17105 5 345
- Les produits du tableau ci-dessus permettent de calculer, à l’aide de la formule |6], les diverses valeurs de la pression interne pour les valeurs du rayon correspondant à x 0,9, x = 0,5, x = 0,1, comme je l’avais fait dans ma première note.
- J’ai résumé, dans le tableau suivant, les différentes valeurs de la pression interne correspondant à la nouvelle formule, en kilogrammes par centimètre carré.
- Valeurs de P, .
- x — 0,9. x ^ 0,5. X : - 0,1. x ---- - 0.
- kg/cm2 kg/cm2 kg/cm” kg/cm2
- m : 0,5 . . 206 862 1 766 920 3 721 000 3 901 727
- m — 1,0 . . 212 210 1 740 840 3 280 357 3 391 923
- III --- : 2,0 . . 212466 1 696 680 2 814 375 2 868 266
- Ces valeurs de la pression interne sont sensiblement de même ordre de grandeur que celles de ma note, pour les couches superficielles, jusqu’à une profondeur inférieure à la moitié du rayon. A cette profondeur, les pressions sont environ moitié de celles que donne la formule.
- Si l’on descend plus bas, par exemple, au dixième du rayon, les pressions sont beaucoup plus faibles : elles ne représentent
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- plus que 3,5 0/0 environ des valeurs précédemment calculées. Au centre même du globe, la pression est finie et peu différente de sa valeur au dixième du rayon.
- Quoique notablement moindres que celles que j’ai calculées tout d’abord, ces pressions internes ne sont pas moins énormes et d’un tout autre ordre de grandeur que celles que nous avons pu réaliser jusqu’ici à la surface du globe, par exemple, dans les bouches à feu, à l’aide des corps explosifs, car ces dernières ne dépassent pas 15000 à 20000 kg par centimètre carré.
- Les pressions internes que donne la nouvelle formule ne sont pas tout à fait indépendantes de la loi de densité supposée. Mais, il est facile de voir néanmoins que la variation est peu sensible jusqu’à une profondeur considérable. A la moitié du rayon, l’écart n’est encore que de 4 0/0. A une profondeur au-dessous de la surface des six dixièmes du rayon, l’écart est de 9 0/0. Au centre, l’écart est maximum, de 26 0/0, c’est-à-dire dans le rapport de 4 à 1,36 environ, pour des lois de densités donnant un rapport de 1 à 2,30, en prenant les deux lois extrêmes exprimées par les valeurs du coefficient m.
- La conclusion à laquelle nous sommes arrivés au sujet du choix arbitraire de la loi de la densité, pourvu que les deux conditions fondamentales soient respectées, subsiste donc dans sa généralité.
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- POUR
- LE GONFLEMENT DES BALLONS MILITAIRES 1
- PAR
- George F. JAUBERT.
- Avant d’aborder le sujet même de cette communication et d’essayer de faire un tableau aussi exact que possible des moyens dont on dispose à l’heure actuelle pour gonfler les dirigeables militaires, il paraît nécessaires de montrer en quelques mots le rôle important qu’a joué la chimie, particulièrement pendant ces dernières années, dans le développement des diverses branches de l’aéronautique moderne.
- C’est, en effet, aux travaux des chimistes que l’on doit — en dehors des méthodes de préparation et d’analyse des gaz légers que nous allons plus particulièrement examiner — l’étude de certains alliages tout à la fois résistants et de faible densité.
- C’est ainsi que la nacelle démontable du dirigeable de 5000 m3 Capitaine-Ferber, en construction pour le Gouvernement français aux Etablissements Zodiac, est faite entièrement en tubes d’acier nickel.
- La chimie vient de faire un nouvel effort dans cette voie par la création d’un métal extrêmement léger, un dérivé de l’aluminium: le Duralumin.
- Ce nouveau métal, dont la fabrication industrielle a été mise au point par l’importante maison anglaise Vickers, Sons and Maxim Limited (aujourd’hui Vickers Limited), présente toutes les propriétés de ,1’acier doux, tout en ayant la légèreté de l’aluminium.
- (1) Procès verbal de la séance du 7 juillet 1911, p. 121.
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- En voici, en effet, les principales caractéristiques :
- Densité .... 2,8
- Point de fusion . 650 degrés.
- Voici encore les coefficients de résistance à la rupture pour des qualités de Duralumin de différentes duretés :
- A. Résistance : 63 kg. Allongement : 0
- B. — 45-47 — 15 0/0
- G. — 30 — 20 0/0
- Ces propriétés ont été communiquées à l’aluminium par la simple addition de faibles quantités de cuivre, de magnésium et de manganèse accompagnée de traitements appropriés.
- Voici en regard les caractéristiques de l’aluminium pur :
- Densité................ 2,583
- Point de fusion .... 650°
- Résistance............. 10 kg
- Allongement............ 5 0/0
- Grâce à ses propriétés remarquables, le Duralumin a été utilisé, à l’exclusion de tout autre métal par le Gouvernement anglais, dans la construction de son grand dirigeable marin, le Mayfly, qui vient d’être terminé aux usines Vickers Limited, àBarrow-in-Furness.
- Ce dirigeable de près de 20 000 m:! est du type rigide à double enveloppe et sa carcasse en Duralumin pèse 5,5 t.
- J’ajoute, à titre d’indication, que la fabrication de ce nouveau métal vient d’être entreprise en France, sous les auspices du Syndicat des fabricants d’aluminium.
- C’est à la chimie que nous devons la mise au point des tissus imperméables, caoutchoutés ou non, qui servent à confectionner les enveloppes des ballons et dirigeables, et il a fallu sans aucun doute dépenser une grande somme de travail et d'habileté pour arriver à réaliser ces tissus tout à la fois légers et résistants, qui n’arrivent à peser que 3 ou 400 gr par mètre carré, tout en présentant une étanchéité presque absolue à l’hydrogène, ce gaz si éminemment diffusible.
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- C’est encore à la chimie que nous devons la fabrication industrielle des dérivés légers du pétrole, anciennement presque inutilisés et employés aujourd’hui pour alimenter les moteurs destinés à la propulsion des dirigeables et aéroplanes.
- Cette rectification des pétroles, je m’empresse de l’ajouter, avait été déjà mise au point avant le développement récent pris par les ballons dirigeables, pour les besoins d’une autre industrie très puissante : j’ai nommé l’industrie automobile.
- Chacun sait, du reste, que cette dernière n’a pas été sans jouer un rôle extrêmement important dans le développement de l’aéronautique moderne.
- On pourrait, sans peine prolonger cette énumération, et si j’ai choisi pour titre de cette communication : La 'préparation industrielle de l’hydrogène pour le gonflement des ballons militaires, c’est que cette question de l’hydrogène prime tout en matière de dirigeables.
- Qu’est-ce, en effet, que la navigation aérienne?
- C’est l’art de se soutenir dans l’espace et d’y pouvoir naviguer en tous sens à son gré.
- Or, la première partie de ce problème: l’art de se soutenir dans l’espace, préoccupation qui de tout temps s’est posée à l’esprit de l’homme, peut être résolue de plusieurs façons.
- L’une d’elles, remarquablement élégante, [utilise un procédé identique, mais inverse de celui employé par les bateaux sous-marins pour effectuer leur plongée : au moyen de plans inclinés prenant leur point d’appui sur l’air ambiant, on transforme la vitesse de translation de l’esquif aérien en deux composantes, dont l’une, dirigée en sens inverse de l’attraction terrestre, fait, au démarrage, plus que contre-balancer l’action de la pesanteur, puis ensuite, théoriquement tout au moins, lui fait sensiblement équilibre : c’est le procédé employé par les aéroplanes.
- L’autre solution consiste à suspendre l’esquif aérien, c’est-à-dire la nacelle et ses passagers à un corps plus léger que l’air ambiant, c’est-à-dire à une espèce de flotteur tendant à s’élever dans l’espace sous l’influence du principe d’Archimède.
- On différencie ces deux modes de sustentation par les expressions fort impropres, du reste, de plus lourd que l’air pour le premier cas, et plus léger que l’air, pour le second.
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- Seul le second cas nous intéresse ici et pour le réaliser il faut à tout moment pouvoir satisfaire à l’équation suivante :
- Passagers + nacelle _ poids du volume d’air déplacé + flotteur + moteurs ~ par le flotteur.
- Et, en réalité, si nous ne faisions que satisfaire à cette équation, nous arriverions bien à un état d’équilibre stable, mais nous n’aurions aucune force ascensionnelle à notre disposition.
- Il faut donc, en réalité que la dimension du flotteur soit calculée de telle façon que son poids y compris celui du gaz qu’il renferme plus celui de la nacelle, etc., soit sensiblement plus petit que celui du volume d’air qu’il déplace de façon à permettre d’emporter, sous forme de sac de sable, une certaine quantité de lest dont on pourra se débarrasser quand le besoin s’en fera sentir.
- Reste à savoir quel genre de flotteur il nous est permis d’employer.
- Le simple liège d’un pêcheur à la ligne sera, bien entendu, tout à fait insuffisant 1
- L’idéal du flotteur serait une sphère rigide creuse, d’un poids nul et dans laquelle régnerait un vide absolu.
- Cette sphère idéale aurait par mètre cube d’air déplacé une force ascensionnelle précisément égale au poids de ce volume d’air, soit 1 293 gr, et permettrait dans son ascension d’atteindre la limite supérieure de notre atmosphère soit 70 km environ, chose qui nous est absolument interdite avec les flotteurs que nous savons réaliser aujourd’hui.
- On n’a jamais tenté de construire même quelque chose d’approchant de ce flotteur idéal. Mais rien ne dit qu’avec les métaux extra-légers dont nous disposons maintenant déjà et sur lesquels j’attirais tout àTheure l’attention, et sur ceux que l’avenir, sans aucun doute, nous réserve, on n’arrivera pas à faire une sphère métallique assez solidement entretoisée pour résister à l’énorme pression de l’atmosphère sous l’effet du vide absolu régnant à l’intérieur, et assez légère également pour présenter une différence entre son poids et celui du volume d’air qu’elle déplacerait et qui se traduirait par une force ascensionnelle utilisable en aéronautique.
- Deux constatations permettent dès aujourd’hui d’envisager la possibilité de celte solution :
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- Tout d’abord la surface métallique, donc le poids de notre sphère, croît comme le carré de son rayon, tandis que son volume, c’est-à-dire sa force ascensionnelle, croît comme le cube de ce même rayon.
- Voici ce raisonnement traduit en chiffres pour trois ballons dont les diamètres croissent comme: 0,25 m 2,50 m et 25 m; c’est-à-dire comme 1, 10 et 100:
- Diamètre
- Surface (donc poids)
- Volume
- (force ascensionnelle)
- 0,25 m 0,1507 m2
- 2,50 19,6400
- 25 2 042
- 0,00818 m3 8,181 8 680
- On pourrait donc calculer dès maintenant, en se servant des caractéristiques du métal employé, par exemple, du Duralumin, le volume minimum auquel il faudrait atteindre pour réaliser ce flotteur idéal dans lequel régnerait le vide absolu.
- Je n’ai pas fait ce calcul; j’en laisse le soin aux métallurgistes, mais il est probable que l’on arriverait à la nécessité de donner un volume considérable à cette sphère.
- Quand à l’étanchéité elle pourrait être résolue par l’emploi de la soudure autogène.
- Nous possédons déjà, dans un autre ordre d’applications, des sphères extra minces dans lesquelles règne un vide absolu et qui résistent pourtant à la pression énorme de l’atmosphère. Je veux parler des récipients à vide au moyen desquels on conserve et manipule l’air liquide.
- L’air liquide, — dont la première application industrielle a été d’amuser les badauds qui se pressaient dans un café-concert des boulevards pour voir la bouilloire magique (1),— est transporté dans des récipients qui sont constitués par une double enveloppe en verre, formant une paroi creuse, à l’intérieur de laquelle on fait un vide aussi parfait que possible par la pointe inférieure, laquelle est ensuite scellée à la lampe.
- Or, si la sphère extérieure est assez épaisse pour pouvoir résister quelque peu aux chocs accidentels, la sphère intérieure, elle, est en verre extrêmement mince et dont l’épaisseur ne
- (1) La première fabrication industrielle d’air liquide a été faite en France, en 1901, à l’usine de Clichy de la Société L’Oxylithe, où 25 1 d'air liquide étaient fabriqués quotidiennement pour l’Olympia.
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- dépasse pas, dans certaines de ses parties, 2 à 3 dixièmes de millimètre.
- Cette sphère intérieure supporte, néanmoins, l’intégralité de la pression atmosphérique, soit plus de 10 t par mètre carré, ce qui se traduit, pour un récipient de 3 1, par une pression de 1,5 t environ.
- A cela, il faut ajouter encore que la pression s’exerce de l’intérieur à l’extérieur, ce qui ajoute une nouvelle cause d’infériorité au point de vue de la résistance.
- Ces quelques considérations, sur lesquelles j’ai tenu à attirer
- Fie. 1. — Coupe d’un ballon à air liquide.
- l’attention, montrent que la possibilité de réaliser un flotteur métallique léger et vide d’air existe et que nous n’errons pas dans le domaine de l’utopie.
- Quoi qu’il en soit, ce flotteur idéal, dans lequel régnerait le vide absolu, n’ayant pas encore été réalisé à l’heure présente, on s’est rejeté sur l’emploi d’un récipient fait en un tissu imperméable et léger : un ballon, qui, bien entendu, ne résiste pas à la pression atmosphérique et que l'on est obligé, pour cette raison et pour cette raison seulement, de remplir d’un gaz qui, à la pression atmosphérique doit, par définition, être plus léger que l’air ambiant. On peut s’amuser, ainsi que je l’ai fait, à relever, dans Y Agenda du Chimiste, la liste de tous les gaz plus légers que
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- l’air et qui, théoriquement tout au moins, peuvent être utilisés pour gonfler un ballon. On arrive alors au tableau suivant :
- OAZ FORMULE POIDS SPÉCIFIQUE air : 1 POIDS FORCE ascensionnelle
- Hydrogène H2 0.07 kgym3 0,00 kg/m3 1,20
- Hélium He 0,14 0,18 1.11
- llydrure de bore Bit1 0,45 0.58 0,71
- Méthane CH* 0, SG 0.72 0.57
- Gaz ammoniac Nil3 0,50 0,77 0.52
- Gaz fluorhydrique H F 0,60 0,89 0,40
- Néon Ne 0,60 0.89 0,40
- Acétylène C2H2 0,00 1,16 0,13
- Éthylène C2IB 0.07 1,25 0,04
- Azote N2 0,97 1,25 0,04
- Oxyde de carbone CO 0,07 1,25 0,04
- Air à 0 degré » 1 » 1,29 0,00
- Air à 100 degrés )) 0,74 0,95 0,34
- Gaz d’éclairage )) 0,36-0,5 0,46-0,65 0,83-0,64
- Vapeur d’eau à 100 degrés . H20 0,46 0,59 0,70
- Avant d’examiner les propriétés de chacun des corps gazeux portés sur ce tableau, voyons un peu quelles sont les qualités que nous sommes en droit d’exiger d’un gaz idéal devant servir au gonflement des ballons. Nous pouvons les résumer comme il suit :
- i° Le gaz doit avoir une densité aussi voisine que possible de 0, c’est-à-dire avoir un poids presque nul au mètre cube ;
- 2° Ce gaz ne doit, en aucun cas, attaquer l’enveloppe des ballons ;
- 3° Ce gaz doit être incombustible;
- 4° Ce gaz ne doit pas être toxique ou posséder une odeur pouvant gêner soit l’équipe procédant au gonflement, soit les passagers pendant l’ascension ;
- 5° Ce gaz devrait être peu sensible aux variations de température et de pression. A ce propos, faisons remarquer que tous les gaz obéissant aux mêmes lois, seul le flotteur dans lequel
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- régnerait le vide absolu serait insensible aux différences de température et de pression ;
- 6° Ce gaz idéal devrait encore être facile à préparer en grandes quantités;
- 7° Enfin, ce gaz idéal devrait être d’un extrême bon marché.
- Il est inutile de dire que nous sommes très loin de posséder un gaz même approchant des qualités indiquées ci-dessus. S’il s’agissait seulement d’avoir un gaz léger, nous pourrions presque dire, en consultant le tableau ci-dessus, que nous n’avons que l’embarras du choix.
- Mais on s’aperçoit bien vite que la plupart des gaz légers portés sur ce tableau doivent être éliminés. En effet, un grand nombre d’entre eux, comme l’acétylène, l’éthylène, l’azote, l’oxyde de carbone, ne présentent qu’une faible différence de densité comparée à celle de l’air. Ils sont donc trop lourds. D’autres, comme le gaz fluorhydrique ou le gaz ammoniac, sont toxiques et détruiraient rapidement les enveloppes des ballons. L’hélium, de densité relativement assez élevée puisqu’il pèse 180 g au mètre cube et ne possède qu’une force ascensionnelle de 1110 g environ, remplirait presque les conditions exigées d’un gaz idéal.
- Ce gaz est, en effet, ce que l’on appelle un gaz inerte, c’est-à-dire ininflammable et non toxique ; malheureusement, découvert dans notre atmosphère, il y a une dizaine d’années, par Sir William Ramsay, il est extraordinairement difficile à préparer.
- Notre atmosphère n’en contient, en effet, que 1 000 à 2000 m3 dans un kilomètre cube d’air, c’est-à-dire dans 1 milliard de mètres cubes d’air.
- Nous voici arrivé au bout de notre tableau et nous voyons qu’en définitive trois corps gazeux seuls restent à notre disposition pour le but que nous avons en vue. Ce sont :
- 1° L’air chaud;
- 2° Le gaz d’éclairage ;
- 3° L’hydrogène.
- Or, ce sont précisément les trois gaz sur lesquels, dès le xvme siècle, les premiers aéronautes jetèrent leur dévolu.
- Et ce devrait être pour nous une leçon de modestie que de constater que toute la chimie moderne, « fondée par Lavoisier d’immortelle mémoire », malgré toute la science qu’elle a
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- déployée et les merveilles qu’elle a réalisées, n’a pas été capable de trouver des remplaçants avantageux à ces trois gaz légers, les seuls qu’avec des succès divers nous utilisons encore aujourd'hui.
- L’hydrogène.
- L’hydrogène est un gaz léger dont l’existence avait été soupçonnée par les alchimistes dès le commencement du xvne siècle, mais ce n’est qu’à la fin du xvme siècle, en 1766, qu’un savant anglais, Gavendish, le distingua nettement de l’air ordinaire et attira l’attention sur ses deux propriétés principales : sa légèreté et son inflammabilité ; aussi le baptisa-t-il du nom à'air inflammable.
- Gavendish préparait ce nouveau gaz par l’action d’un acide dilué sur de la tournure de fer.
- L’hydrogène est le plus léger de tous les corps connus : gaz, liquides ou solides. Il est plus de quatorze fois moins dense que l’air atmosphérique. Son poids spécifique d’après Tliomsen, rapporté à celui de l’air pour unité, n’est que de 0,069561.
- Si nous traduisons ce chiffre en poids au mètre cube, nous trouvons que l’hydrogène pèse 90 g au mètre cube (exactement 89,88), alors que l’air en pèse 1293.
- En appliquant le principe d’Archimède, il s’en suit qu’à 0 degré et 760 mm la force ascensionnelle de l’hydrogène est de 1 203 g.
- Je n’ai pas besoin d’ajouter que cette force ascensionnelle est théorique et n’est jamais obtenue pratiquement.
- Néanmoins, j’ai eu l’occasion, il y a quelques semaines, d’analyser l’hydrogène employé, à Barrow, pour gonfler le grand dirigeable anglais Mayfly, et je lui ai trouvé une force ascensionnelle de 1192 g, qui indique une pureté supérieure à 99,5 0/0 et qui se rapproche beaucoup des chiffres théoriques : 100 0/0 de pureté et 1 203 g de force ascensionnelle.
- Du reste, l’an dernier, pendant les grandes manœuvres de Picardie, le capitaine Lelarge a préparé à Briot, près de Grand-villiers, en rase campagne, au moyen d’un appareil à Silicol, plus de 10000 mètres cubes d’hydrogène, qui présentait une force ascensionnelle de 1190 environ.
- Quoi qu’il en soit, ce sont des puretés exceptionnelles et les constructeurs de dirigeables, dans leurs marchés avec les Gouvernements, ne tablent, en vue des essais de réception, que
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- sur une force ascensionnelle de 1120 g. Je m’empresse d’ajouter que si ce chiffre figure réellement dans les marchés, les constructeurs savent qu’ils peuvent obtenir bien davantage de leurs fournisseurs d’hydrogène et que ce chiffre de 1120 g se rapporte seulement à l’hydrogène prélevé dans l’enveloppe une fois le dirigeable gonflé.
- Bunsen ayant démontré que la vitesse d’écoulement d’un gaz est en raison inverse du carré de sa densité, on peut s’attendre avec l’hydrogène à une vitesse de diffusion très rapide.
- Tel est, en effet, le cas.
- L’hydrogène s’échappe par les plus petites ouvertures et c’est ce qui explique l’échec que subirent les frères Montgolfier, lorsqu’ils tentèrent de gonfler à l’hydrogène pur un simple ballon en papier.
- Il ne faut pas croire cependant que, parce que l’hydrogène est quatorze fois et demi plus léger que l’air, il diffusera au travers d’une paroi quatorze fois et demi plus vite que ce dernier. Yoici le temps de diffusion que j’ai relevé sur l’hydrogène remarquablement pur analysé récemment par moi à Barrow et comparé à celui de l’air ordinaire, à la même pression barométrique et à
- la même température :
- Air.....................4' 17"
- Hydrogène...............LIS"
- Si nous transformons ces chiffres en secondes et que nous en fassions le rapport, il vient :
- 257/75 = 3,43.
- Nous voyons en définitive que l’hydrogène, quoique quatorze fois et demi plus léger que l’air, ne diffuse au travers d’un orifice de même ouverture qu’avec une vitesse à peine trois fois et demie supérieure à celle de l’air.
- Les procédés de fabrication de l’hydrogène.
- Les procédés de fabrication de l’hydrogène sont légion, quoique tous basés sur la décomposition de l’eau (1), dont chaque kilogramme représente 1 300 1 d’hydrogène ; je vais indiquer
- (1) Exception doit être laite pour le procédé Hubou par décomposition de l’acétylène.
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- brièvement les principaux avant de parler en détail des procédés susceptibles de rendre des services' au génie pour le gonflement des ballons et des dirigeables militaires.
- Parlons d’abord des procédés dits « à l’acide » qui dérivent tous du procédé employé, dès 1766, par Cavendish, lors de la découverte de l’hydrogène.
- Procédés a l’acide.
- Dès les débuts de l’aérostation, le physicien Charles, en 1783, pour fabriquer l’hydrogène nécessaire au gonflement de ses aérostats, plaçait, dans des tonneaux remplis d’eau, de la limaille de fer et y versait de l’acide sulfurique.
- Son premier ballon, en taffetas de soie vernie, ne cubait que 40 m3 ; il fallut néanmoins trois jours et trois nuits pour le remplir tout en dépensant 500 kg de limaille de fer et 250 kg d’acide sulfurique.
- La théorie nous indique qu’avec ces 500 kg de limaille de fer on aurait dû obtenir près de 215 m3 d’hydrogène ; c’est qu’en effet, si l’acide sulfurique attaque avec rapidité le fer, au début de la réaction, cette rapidité diminue au fur et à mesure que la liqueur se sature de sulfate de fer, pour devenir presque nulle bien avant que toute la limaille de fer et tout l’acide sulfurique aient été utilisés.
- En d’autres termes, ce procédé ne donne qu’un rendement déplorable.
- On essaya de l’améliorer en disposant les générateurs, c’est-à-dire les tonneaux, en plusieurs batteries marchant simultanément, mais chargées alternativement des réactifs nécessaires.
- Mais peine perdue et le procédé à l’acide ne devint relativement pratique que près d’un siècle plus tard entre les mains d’Henry Giffard, des frères Tissandier puis du colonel Renard qui créèrent des appareils à circulation des liquides, permettant un épuisement méthodique et une utilisation presque parfaite du fer et de l’acide employés. C’est néanmoins en employant le vieux procédé à l’acide qu’Henry Giffard, en 1878, pendant l’Exposition universelle, gonfla son gros ballon captif de 25 000 m3.
- D’après Tissandier (1), ce gonflement fut effectué en employant 190 t d’acide sulfurique et 80 t de fer, soit, par mètre cube
- (1) Tissandier: Histoire des ballons.
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- d’hydrogène formé, une quantité de fer supérieure à 3 kg et une quantité d’acide atteignant près de 8 kg.
- Pendant de longues années le procédé à l’acide resta en honneur. C’est ainsi que les frères Tissandier arrivèrent, en groupant quatre appareils, à produire 300 m3 par heure et que les appareils à circulation continue du colonel Renard donnent des quantités d’hydrogène du même ordre.
- L’hydrogène produit dans le procédé à l’acide n’est jamais pur, il contient toujours des carbures d’hydrogène provenant de la réduction du carbure de fer contenu dans le métal utilisé, carbures d’hydrogène qui diminuent sensiblement la force ascensionnelle du gaz. Il contient, en outre, chose beaucoup plus grave, de l’hydrogène arsénié, gaz éminemment toxique et qui a donné lieu à des empoisonnements mortels chez les hommes de l’équipe effectuant le gonflement.
- Cet hydrogène arsénié provient de la réduction, par l’hydrogène, de l’anhydride arsénieux toujours contenu en abondance dans l’acide sulfurique ordinaire préparé au moyen de gaz sulfureux provenant de pyrites arsénicales, comme les pyrites espagnoles, par exemple.
- Ces divers inconvénients du procédé à l’acide, que l’on peut résumer comme suit :
- 1° Poids considérable des réactifs à employer;
- 2° Faible force ascensionnelle du gaz produit ;
- 3° Lenteur de la réaction ;
- 4° Toxicité due à la formation d’hydrogène arsénié, engagèrent les chercheurs à trouver mieux, et le colonel Renard, reprenant les essais du Russe Latchinoff attaqua la préparation électrolytique de l’hydrogène.
- La préparation électrolytique de l’hydrogène.
- Dans la préparation électrolytique de l’hydrogène, nous revenons encore à une décomposition de l’eau, mais, au lieu de l’effectuer par une réaction simplement chimique, nous la faisons par voie électrochimique.
- La décomposition électrolytique de l’eau est vieille de plus d’un siècle. C’est, en effet, en 1800, que Nicholson et Carliste,
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- deux savants anglais, signalèrent les premiers l’action du courant de la pile sur l’eau acidulée, dans laquelle plongeaient deux électrodes en platine.
- Malgré la découverte admirable de Gramme permettant de préparer le courant électrique à bon marché, le procédé ne pouvait devenir pratique qu’en remplaçant les électrodes de platine, d’an prix élevé, par des électrodes en un métal moins coûteux.
- C’est ce que fit le colonel Renard, remplaçant tout à fois la fois les électrodes en platine par des électrodes en fer et l’électrolyte acide par un électrolyte alcalin.
- Le voltamètre du colonel Renard, tel qu’il fonctionne aujourd’hui encore à Chalais, se compose d’un récipient cylindrique en métal (fer ou fonte) qui constitue l’électrode négative. Dans ce récipient, on verse une solution de soude caustique à 20 0/0. La seconde électrode est formée par un cylindre de fer placé concentriquement à l’intérieur du premier.
- Pour assurer une bonne séparation des deux gaz, le cylindre intérieur est recouvert d’un sac en toile d’amiante faisant l’office de diaphragme poreux. Cette cloison laisse circuler le liquide, mais elle empêche le passage des gaz à condition que la pression se maintienne sensiblement la même de chaque côté de la cloison. Le fait que la grande batterie de quarante-huit électro-lyseurs, installée à Chalais-Meudon par le colonel Renard, il y a bien des années déjà, fonctionne encore aujourd’hui d’une manière parfaitement satisfaisante, est la meilleure preuve de l’exactitude des théories que le colonel Renard avait émises sur l’avenir de l’électrolyse, dès 1890.
- On a créé depuis, pour la fabrication électrolytique des gaz hydrogène et oxygène, qui est devenue aujourd’hui une opération courante de l’industrie électrochimique, divers types d’électrolvseurs parmi lesquels il faut c-iter ceux de Pompeo Garuti, de Schuckert et du docteur,Oscar Schmidt (Oerlikon). Ces électrolyseurs qui sont tous identiques en principe, en ce sens que dans tous on électrolyse, avec des électrodes en fer, une solution alcaline, diffèrent quant au mode de séparation des gaz formés. Dans les procédés de Garuti et de Schuckert les électrodes sont séparées par une tôle perforée, tandis que dans le procédé du docteur Oscar Schmidt on a recours à l’amiante tout en utilisant des électrodes bipolaires sur lesquelles nous allons revenir.
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- Le procédé inventé par Pompeo Garuti et qui est exploité par la Société l’Oxhydrique de Bruxelles et ses différentes filiales (Oxhydrique, française, Oxhydrique allemande, etc.), a été décrit par M. Félix Jottrand, fondateur et ancien directeur de la Société l’Oxhydrique de Bruxelles, dans une conférence faite le 20 décembre 1902, à l’Assemblée générale de la Société belge des électriciens. M. Jottrand y a rappelé d’abord que, pour réaliser l’électrolyse industrielle de l’eau, il faut pouvoir avant tout assurer la parfaite séparation des deux gaz hydrogène et oxygène : toute la question revient donc à trouver le diaphragme idéal. Étant donné que ce diaphragme doit permettre la circulation de l’électrolyte il doit forcément être perméable aux liquides ; pour assurer la séparation des gaz, il doit, d’autre part, ne pas laisser passer ces derniers ; enfin, pour faciliter le passage du courant et diminuer la résistance, il doit être bon conducteur.
- Laissons maintenant la parole à M. Jottrand.
- « Perméable à l’eau, imperméable aux gaz, bon conducteur de » l’électricité, telles sont les trois qualités que doit présenter le » diaphragme; on voit immédiatement que c’est dans le choix » du diaphragme que réside toute la difficulté du problème. On » a successivement employé la porcelaine dégourdie, la terre de » pipe, les plaques de carbone, l’amiante, mais toutes ces » substances présentent des inconvénients graves, surtout quant » à la résistance électrique et à la difficulté de les assembler de » façon à assurer l’étanchéité aux gaz.
- » Tous les électrolyseurs connus : Renard, Latchinoff, » Schuckert, Schmidt, Flamand, ont recours à ces matières et » présentent les mêmes inconvénients : résistance électrique, » mélange possible des gaz, construction difficile, entretien » coûteux, par suite de la décomposition des diaphragmes ou » des isolants dans l’électrolyte.
- » Seul l’électrolyseur Garuti satisfait au programme. Pompeo » Garuti, physicien italien, a imaginé de se servir d’un dia-» phragme métallique.
- » Tous ses prédécesseurs, se fondant sur les théories générales » des phénomènes électriques, avaient cru impossible l’emploi » d’un diaphragme métallique.
- » Si nous mettons une plaque de métal entre deux électrodes, » cette plaque s’électrisera par influence, l’électricité positive » se portera sur la face qui se trouve vis-à-vis de l’électrode
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- » positive. Le diaphragme métallique jouera en somme le rôle » d’électrode bipolaire et, par conséquent, dans chaque com-» partiment, il se produira à la fois de l’hydrogène et de » l’oxygène, c’est-à-dire du gaz tonnant.
- » Or, Garuti démontra que ce phénomène ne se produit pas » si la force électromotrice du courant ne dépasse pas 3 volts et » si l’intensité reste au-dessous de 2 ampères par décimètre » carré d’électrode. Dans ces conditions, le diaphragme métal -» lique reste passif et ne semble pas prendre part à l’électrolyse.
- » Grâce à la faible résistance d’un diaphragme métallique, il » est possible de faire fonctionner l’appareil avec une différence » de potentiel beaucoup au-dessous de 3 volts.
- » Reste donc à assurer la circulation de l’électrolyte. On » constate à premier examen que mieux cette circulation est
- Fig. 2 et 3. — Coupe de deux bacs à électrolyse; schéma explicatif du procédé Garuti.
- » assurée, moindre est la résistance. Il semble qu’il suffise de » laisser un intervalle entre le fond du vase et le diaphragme. » Si l’on cherche quelle est la position qui donne le minimum » de résistance, on trouve que l’extrémité inférieure du dia-» phragme ne doit pas venir plus bas que l’extrémité inférieure des » électrodes, mais on constate en meme temps qu’il y a mélange » des gaz. En effet, si l’on examine de près le phénomène de lapro-» duction des gaz, on voit que des bulles de gaz d’un certain » volume se forment sur l’électrode, grossissent, se détachent et » montent directement à la surface ; d’autres bulles, d’un très » petit volume, presque microscopiques, se détachent de l’élec-» trode aussitôt formées et, à cause probablement de leur » extrême ténuité, restent en suspension et forment comme un » nuage au sein de l’électrolyte, descendent, passent sous le » diaphragme et se rendent dans le compartiment voisin, d’où » mélange de gaz.
- » Pour éviter ce mélange, il .faut descendre le diaphragme,
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- » ce qui entraîne l’augmentation de résistance. La solution fut » trouvée par la perforation du diaphragme métallique. L’expé-» rience a fait connaître que ces perforations peuvent avoir » jusqu’à 1 mm de diamètre; elles doivent être aussi nom-» breuses que possible et se trouver réunies en une bande de » quelques centimètres de hauteur, placée devant l’électrode ; » chose singulière : ces perforations, qui laissent passer aisé-» ment l’électrolyte, sont très peu perméables aux gaz, par » suite sans doute d’un phénomène de capillarité.
- » Dès lors, l’électrolyseur pratique était constitué. »
- C’est le procédé Garuti, tel que je viens de le décrire qui est utilisé par la Société l’Oxhydrique française dans ses trois usines de Saint-André-lès-Lille, de Villeurbanne, près de Lyon, et de Beauval, par Trilport, en Seine-et-Marne.
- C’est du reste à Beauval que sont en général gonflés, par MM. Surcouf et Kapférer, les ballons de la Société Astra, construits sous les auspices de M. Henry Deutsch (de la Meurthe).
- Le procédé Scliuckert, qui est exploité en France par la Compagnie générale d’Électricité de Creil, est analogue au procédé Garuti.
- Les électrolyseurs Scliuckert sont tout en fer et enfermés dans des caisses de bois remplies de sable pour les isoler thermiquement. C’est qu’en effet la résistance de l’électrolyte diminue avec la température et le rendement maximum des électrolyseurs •n’est atteint que lorsque l’électrolyte est chauffé à 60 degrés.
- Cette température s’obtient du reste automatiquement au bout d’un certain temps sous l’influence même du courant électrique.
- L’électrolyte est formé par une solution de soude caustique à 20 0/0, et l’énergie nécessaire pour produire 1 m3 d’hydrogène varie de 6 à 8 kilowatts-heure, suivant le débit que l’on exige de l’électrolyseur.
- Le prix d'achat des électrolyseurs Scliuckert seuls peut être estimé à 1 500 mk (1 875 f) par mètre cube d’hydrogène fabriqué à l’heure. A ce prix il faut ajouter, bien entendu, celui des machines motrices, dynamos, gazomètres, compresseurs, etc.
- Les électrolyseurs Scliuckert peuvent absorber passagèrement jusqu’à 1 000 ampères ; néanmoins, et, quoiqu’ils soient construits de façon à pouvoir supporter des intensités sensiblement plus
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- élevées que celles du service normal, il ne faut compter, en marche normale, c’est-à-dire lorsque la consommation est de 6 kilowatts-heure par mètre cube d’hydrogène formé, que sur 250 ampères et 2,3 volts.
- Si l’on met hors circuit quelques éléments d’une même série de la batterie, et par là diminue la résistance, on peut élever l’intensité du courant pour les éléments restants jusqu’à 750 ampères, ce qui constitue la charge 'permanente maximum de la batterie.
- Sous cette charge, la consommation d’énergie monte à 8 kilowatts-heure par mètre cube d’hydrogène et la quantité de gaz mis en liberté au lieu d’être triplée (3 X 250 ampères = 750 ampères) passe seulement de 1 à 2,2.
- Le procédé du docteur Oscar Schmidt, qui est exploité par la Maschinenfabrik Oerlikon, à Oerlikon, près de Zurich, est caractérisé par la réunion de tous les électrolyseurs, qui, accolés les uns aux autres, sous la forme des cadres d’un filtre-presse, donne à cet appareil une physionomie toute spéciale.
- L'appareil du docteur Schmidt est formé d’une série d’électrodes bipolaires, en tôle de fer, séparées par des toiles d’amiante.
- Gomme électrolyte, on utilise une solution d® carbonate de potasse.
- D’après Sander (1), la Maschinenfabrik Oerlikon aurait livré, jusqu’à la fin de 1909, 11 électrolyseurs pour les besoins de l’aérostation, dont deux aux marines russe et suédoise, pour gonfler, à bord d’un cuirassé, un petit ballon d’observation (Drachenballon).
- Sans vouloir médire du procédé électrolytique, installé, en premier lieu, à Chalais-Meudon, par le colonel Renard, procédé qui a rendu et rend encore les plus grands services, nous devons constater que, s’il donne de l’hydrogène très pur, il exige par contre, pour sa mise en œuvre, une immobilisation importante de capitaux et une quantité d’énergie qui est d’environ 1000 ch pour une usine faisant 100 m3 d’hydrogène à l’heure.
- Sous cette forme et si l’on ne devait utiliser le gaz formé que pour les besoins de l’aérostation uniquement, le procédé électrolytique serait irrémédiablement condamné.
- (1) Sander. Zeitschrift für angewandle Chemie, 1911, tome 24, page 193. Bull.
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- Il n’en est pas ainsi lorsqu’on utilise l’hydrogène produit accessoirement dans certaines réactions électrocliimiques.
- Nous verrons même bientôt que. de tous les procédés, c’est le seul qui puisse songer à apporter pour les besoins de l’armée une collaboration sérieuse aux nouveaux procédés rapides récemment élaborés, qui permettent de préparer rapidement sur place l’hydrogène dont on a besoin pour gonfler les dirigeables militaires.
- Hydrogène, produit accessoire des industries électrochimiques.
- Dans certaines industries électrochimiques, utilisant le courant, soit en vue d’oxydations, comme, par exemple, dans la fabrication des chlorates, soit en vue de séparations, comme dans l’industrie de la soude électrolytique, il se forme de grandes quantités d’hydrogène qui sont perdues.
- L’hydrogène formé dans la préparation des chlorates n’est malheureusement pas assez pur pour être recueilli sans lui faire subir une épuration délicate ; par contre, l’hydrogène qui se dégage secondairement au pôle négatif des électrolyseurs à soude présente toute la pureté désirable.
- Cet hydrogène accessoire prend naissance, non pas comme dans la préparation des chlorates par la véritable électrolyse de l’eau suivant l’équation :
- KG1 + 3Ii20 - KCKF + 3H2,
- mais bien par la décomposition secondaire, sous l’action de l’eau, du sodium qui prend naissance à la cathode :
- 2NaCl = Na2 + Cl2,
- Na2 + 2H20 = 2NaOH + II2.
- L’industrie de la soude électrolytique ayant pris, depuis 1890, de plus en plus d’importance, on a songé à recueillir cet hydrogène perdu jusque-là, et la première application de ce procédé a été réalisée par la Chemischefabrik Griesheim Elektron, à Griesheim, près de Francfort-sur-Mein.
- Ce procédé a été récemment installé en France par la Société industrielle de Produits chimiques, qui exploite les procédés de Griesheim, à son usine de Lamotte-Breuil, dans l’Oise.
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- Voici les renseignements qui m’ont été obligeamment fournis, tant par la Société Griesheim-Elektron que par la Société industrielle de Produits chimiques :
- C’est à partir de 1899 que l’usine de Griesheim a commencé à recueillir l’hydrogène perdu.
- En 1908, les Farbwerke, vorm. Meister, Lucius et Brüning ont également installé dans leur usine électrolytique de Gersthofen la récupération de l’hydrogène.
- Le tableau suivant donne les quantités d’hydrogène vendues par ces deux usines depuis l’installation du système de captage de l’hydrogène :
- Société Grieshei
- n-Eleklron.
- Farbwerke vannais Meister, Lucius und Brüning.
- 1899 ........... 12 200 m3
- 1900 ........... 50 000
- 1901 ........... 70 000
- 1902 .......... 100 000
- 1903 .......... 125 200
- 1904 .......... 145 800
- 1905 .......... 185 200
- 1906 .......... 157 200
- 1907. .... 242400
- 1908 ........ 311 000 depuis le lur juin 64 464 m3
- 1909 ........ 610 000 170 733
- La Gastner Kellner C° a également installé, dans son usine de Runcorn, en Angleterre, le captage de l’hydrogène qui se dégage des bacs dans lesquels l’amalgame de sodium est décomposé par l’eau. C’est cette usine qui a fourni à la maison Vickers une partie de l’hydrogène destiné à gonfler le Mayfly.
- La Société de Griesheim-Elektron, dans ses trois usines de Griesheim, Rheinfelden et Bitterfeld produit annuellement environ 6 millions de mètres cubes d’hydrogène ; or le tableau ci-dessus nous montre que 610000 m3, c’est-à-dire 10 0/0 seulement, sont recueillis et trouvent acheteur.
- Le même procédé a été installé l’an dernier dans la filiale française de la Société de Griesheim, à Lamotte-Breuil, dans l’Oise.
- L’hydrogène y est également obtenu accessoirement pendant la fabrication de la soude caustique ; il est tout d’abord capté dans un réseau de tuyauteries accouplant toutes les cellules
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- négatives des électrolyseurs, puis épuré avant d’être envoyé dans un gazomètre de 1 500 m8.
- Du gazomètre, chassé par un ventilateur du débit de 10 m8 à la minute, l’hydrogène est directement fourni, au robinet, aux ballons en gonflement.
- Cet hydrogène non comprimé est vendu 0,25 f le mètre cube aux aéronautes.
- La Société industrielle de Produits chimiques a installé également une station de compression, et a fait l’acquisition de 3 000 bouteilles de 7 m8. ce qui lui permet d’emmagasiner à 150 atmosphères environ 20 000 m3 d’hydrogène.
- C'est avec ces tubes commerciaux accouplés par vingt-huit à la fois, grâce au système de collecteur étudié par le commandant Fleuri, que sont gonflés, entre autres, les dirigeables militaires au garage d’Issy-les-Moulineaux.
- Préparation de l’hydrogène par décomposition de la vapeur d’eau.
- Après avoir parlé des procédés électrolytiques de fabrication de l’hydrogène, nous allons examiner les procédés qui utilisent la décomposition de la vapeur d’eau.
- Ces procédés qui remettent en honneur une réaction déjà utilisée par Lavoisier, en 1783, dans ses classiques recherches sur la décomposition de l’eau, ont pour hase les travaux du commandant Coutelle.
- C’est, du reste, pour commémorer cès travaux que l’on a donné le nom de Commandant-Coutelle au grand dirigeable mili -taire, actuellement en construction aux Établissements Zodiac, pour le compte du Gouvernement français.
- Le Gouvernement de la première République ayant eu l’idée première d’uliliser les ballons des frères Montgolfier, pour les besoins de la guerre, chargea l’Ingénieur Coutelle (plus tard commandant et chef de la première brigade d’aérostiers) de construire un ballon, mais en lui recommandant toutefois de ne pas se servir, pour le gonfler, d’hydrogène préparé au moyen d’acide sulfurique.
- C’était une époque, en effet, où le soufre était rare en France et les poudreries l’accaparaient en vue de la préparation des
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- munitions réclamées par les besoins de la guerre qui grondait de toutes parts.
- C’est ainsi que Coutelle, reprenant l’idée de Lavoisier, organisa un fourneau dans lequel un tuyau de fonte de 1 m de longueur et de 40 cm de diamètre, était rempli de rognures et de copeaux de fer. Un autre tuyau contenait de l’eau et faisait l’office de générateur ne vapeur.
- Sous l’action de la chaleur, de la vapeur d’eau était produite et en passant sur les rognures de fer portées à une haute température, la décomposition de cette eau donnait lieu à un dégagement d’hydrogène.
- C’est à l’aide de cette installation que fut produit l’hydrogène qui permit de gonfler le ballon captif L'Entreprenant, lequel fut utilisé au siège de Maubeuge.
- Le procédé à la vapeur d’eau servit également au commandant Coutelle, en 1794, pour gonfler le ballon qui coopéra avec les troupes dePichegru, le jour de la bataille de Fleurus, ainsi qu’au siège de Charleroi.
- Pour gonfler ce ballon de 450 m3, il ne fallait pas moins de 36 à 40 heures; l’appareil débitait donc 12 m3 à l’heure environ.
- Bientôt le procédé de Coutelle retomba dans l’oubli, car, dès 1798, le Premier Consul supprima totalement la brigade d’aérostiers.
- Il est étonnant de voir Napoléon ne trouver aucun intérêt à l’emploi des aérostats; il est vrai que presque à la même époque il éconduisit Fulton qui lui proposait le premier sous-marin et qu’il a fallu plus d’un siècle pour mettre au point ces deux inventions qui sont en train de transformer sur terre et sur mer les procédés de la stratégie moderne.
- C’est encore un français, Gillard, qui, plus de cinquante ans plus tard, reprit l’étude du procédé Coutelle, en vue de préparer de l’hydrogène pour des essais (les premiers) d'éclairage à l’incandescence.
- Si nous citons les travaux de Gillard, c’est que cet inventeur a le mérite d’avoir rendu continu le procédé intermittent de Coutelle, en régénérant, dans les cornues mêmes, le fer — rendu inactif par son oxydation — au moyen de gaz de gazogène, suivant les deux équations :
- 3Fe + 4H20 = Fe304 + 4H2 Fe304 + 4CO = 4C02 + 3Fe.
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- Gillard est donc le précurseur de tous les procédés actuellement employés et qui sont basés sur la décomposition de la vapeur d’eau par le fer et la régénération subséquente de ce dernier sous l’action d’un gaz réducteur.
- Ce mode de production fut repris par Henry Giifard vers 1869, qui substitua au fer des oxydes naturels poreux (hématite) ; puis de nos jours par Howard Lane, la Internationale Wasserstoff-Aktiengesellschaft (Dellwick-Fleischer), la Société l’Oxylithe, etc.
- Le procédé Howard Lane est utilisé en Angleterre et à l’usine des coteaux de Saint-Cloud (près du parc de l’Aéro-Club de France) où un four capable de fournir 50 m3 d’hydrogène à l’heure est installé depuis deux ans.
- Ces procédés de fabrication de l’hydrogène peuvent, à la condition d’être très bien installés, rivaliser avec l’électrolyse de l’eau quant à la pureté du gaz obtenu. Ils nécessitent par contre une mise en train très longue à cause de la masse énorme du four qui doit être lentement porté à une température de 1 000 degrés, ce qui nécessite plusieurs jours de chauffe, puis refroidi de même très lentement au moment de l’arrêt.
- Néanmoins, pour un service continu, ce procédé est fort intéressant, car le prix de revient de l’hydrogène ne dépasse pas 0,20 à 0,25 f par mètre cube.
- Hydrogène extrait du gaz d’éclairage ou du gaz à l’eau.
- On a essayé à plusieurs reprises de retirer l’hydrogène qui se trouve dans le ga? d’éclairage ou dans le gaz à l’eau et dont la quantité se monte à près de 50 0/0 de leur volume. Voici, en effet, la composition d’un gaz d’éclairage de valeur moyenne :
- Hydrogène.............................. 50
- Méthane et autres carbures.............. 33
- Oxyde de carbone......................... 9
- Anhydride carbonique.................... 3
- Azote.....................................5
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- Quant au gaz à l’eau, on sait qu’il est obtenu en faisant passer un courant de vapeur d’eau sur du coke porté à l’incandescence. Suivant la température et la quantité de vapeur d’eau en présence, deux réactions peuvent se produire :
- G + H20 - CO + H2
- ou bien : C + 21P0 CO2 + 2110
- La première a lieu à haute, la seconde à basse température.
- En réalité, les deux réactions prennent naissance en même temps; les proportions seules varient suivant les circonstances.
- Il est évident que, si l’on pouvait n’avoir affaire qu’à la seconde, rien ne serait plus facile que d’absorber l’anhydride carbonique formé, par une base alcaline approprié une fois la réaction effectuée, car l’absorption de l’oxyde de carbone est loin d’être aisée quoiqu’elle ait tenté certains chercheurs, d’autant plus que sa proportion atteint environ 40 0/0 dans le gaz à. l’eau. Voici, en effet, la composition moyenne du gaz à l’eau :
- Hydrogène.......................... 50 0/0
- Oxyde de carbone .................. 40 0/0
- Anhydride carbonique................ 5 0/0
- Azote..............................2à5 0/0
- Beux procédés d’absorption d’oxyde de carbone ont été proposés récemment : le plus ancien, celui de Frank et Caro, au moyen du carbure de calcium sur lequel nous allons revenir en partant des travaux du professeur Linde, et celui de la Chemische Fabrik Griesheim- Elektron, tout dernièrement breveté.
- Reprenant d’anciens travaux de Berthelet, sur la formation des formiates et leur décomposition parla chaleur, ainsi que ceux de Merz etWeith, sur l’absorption de l’oxyde de carbone par la chaux éteinte, les chimistes de Griesheim font passer sur de la chaux éteinte, chauffée à une température de 500 degrés, un courant de gaz à l’eau exempt d’azote et mélangé à de la vapeur d’eau.
- La réaction suivante prend alors naissance :
- CO + Ca(OIi)2 C03Ca 4- H2.
- L’addition de 5 0/0 de fer en poudre active beaucoup la rapidité de la réaction.
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- Malgré tout l’intérêt que présente la mise au point de cette réaction, nous nous trouvons encore en présence d’un procédé exigeant la mise en température d’un four, c’est-à-dire que ce procédé n’est applicable que pour une marche continue.
- L’extraction de l’hydrogène du gaz à l’eau a été reprise récemment par un procédé purement physique, mis au point par le professeur von Linde, MM. Frank et Garo (1).
- Ce procédé est basé sur la liquéfaction relativement facile à très basse température de tous les composés du gaz à l’eau, à l’exception de l’hydrogène.
- Ces savants ont repris une idée exprimée par M. d’Arsonval, il y a quelques années et que voici :
- « On fait traverser au gaz à l’eau ou au gaz d’éclairage un » serpentin plongé dans de l’air liquide. Toutes les impuretés » sont condensées, l’hydrogène seul résiste à la condensation et » sort à l’état de pureté.
- » Quant à l’oxyde de carbone, il est brûlé dans des moteurs » à gaz pour fournir la force motrice nécessaire (2) ».
- MM. Linde, Frank et Garo partent donc d’un gaz à l'eau de la composition moyenne donnée ci-dessus. On commence par séparer l’acide carbonique par absorption, la plus grande partie de l’azote et de l’oxyde de carbone par liquéfaction et les dernières traces d’oxyde de carbone et d’azote au moyen du carbure de calcium.
- On obtient ainsi de l’hydrogène extrêmement pur.
- C’est précisément cette dernière partie de l’opération qui est l’invention propre de MM. Frank et Garo. Ges derniers ont, en effet, constaté que, lorsqu’on fait passer du gaz à l’eau sur du carbure de calcium chauffé à haute température, toutes les impuretés du gaz à l’eau sont absorbées et que seul de l’hydrogène pur se dégage.
- L’azote se transforme en cyanamide de calcium, tandis que l’oxyde de carbone* et l’acide carbonique se muent en carbonate de chaux avec dépôt de charbon.
- (1) Brevet français n° 427 983, du 31 mars 1911, pris par A. G. für Linde’s Eismas-chinen, pour procédé et appareil propres à extraire l’hydrogène des mélanges gazeux qui le renferment.
- (2) L’air liquide, par Georges Claude. Paris, 1903, pages 84 et 109.
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- N2 + CaC2 = CNNCa + G, 3G0 + CaC2 = C03Ca + 2C2.
- La combinaison de ces deux procédés :
- 1° Liquéfaction de la plus grande partie des impuretés du gaz à l’eau ;
- 2° Purification de l’hydrogène obtenu au moyen du carbure de calcium ou de la chaux sodée,
- constitue la base du procédé Linde-Frank-Caro, qui est actuellement en cours d’expérimentation industrielle en Allemagne.
- Avant de parler des procédés employés pour emmagasiner l’hydrogène, ainsi que des nouveaux appareils utilisés en France pour gonfler les dirigeables militaires, je voudrais encore signaler les procédés qui sont basés sur la décomposition de l’eau par l’aluminium, ainsi que sur la mise en liberté de l’hydrogène contenu dans le gaz acétylène.
- L’aluminium possède, comme on sait, une très grande affinité pour l’oxygène; c’est, du reste, après le carbone, la substance qui dégage la plus grande quantité de chaleur par sa combustion, ainsi qu’on peut s’en rendre compte par le tableau suivant (1) :
- Chaleur dégagée par la combustion de 1 kilogramme des substances suivantes :
- Hydrogène .... . . . . 34 200 calories.
- Carbone . . . . 8137 —
- Aluminium .... . . . . 7140 —
- Silicium . . . 6821 —
- Magnésium .... . . . . 6077 —
- Phosphore . . . . 5964 —
- Sodium...... . . . . 3293 —
- Calcium . . . . 3284 —
- Soufre . . . . 2200 —
- Zinc . . . . 1314 —
- Cuivre . . . . 321 —
- Argent . . . . 27 —
- (1) Revue générale de Chimie, 1900, tome °2, page 50.
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- L’aluminium possède une tendance à se combiner à l’eau dès la température ordinaire, seulement ce n’est qu’une tendance et tout s’arrête là.
- C’est du reste une coïncidence heureuse, sinon toute la nouvelle batterie de cuisine en aluminium ne ferait pas long feu.
- Pour activer cette tendance, on a préconisé, en vue de la préparation de l’hydrogène, plusieurs moyens, qui tous reviennent à ceci : se débarrasser sous une forme ou sous une autre de la couche protectrice d’alumine qui arrête la réaction.
- Dans certains procédés, on utilise un alcali caustique qui dissout l’alumine formée. C’est le procédé qui a été utilisé par l’armée russe en Mandchourie.
- Dans d’autres, on met à profit la réaction curieuse de l’aluminium sur le mercure en présence d’eau, signalée par le docteur Gustave Lebon.
- Ce dernier a montré, en effet, que l’aluminium, en présence d’eau et d’une trace de mercure, se désagrège peu à peu et se transforme entièrement en alumine hydratée avec mise en liberté d’hydrogène.
- L’application à l’aéronautique de ce procédé de préparation de l’hydrogène a d’abord été proposée par M. Demetrio Helbig, le collaborateur du colonel Morris, chef de la brigade d’aérostiers du génie italien.
- Elle a été singulièrement améliorée et mise au point par M. Mauricheau-Beaüpré, qui ajoute à de l’aluminium en grenailles, tel qu’op l’utilise dans le procédé aluminothermique du docteur Goldschmidt, une très petite quantité de bichlorure de mercure et de cyanure de potassium.
- Ce mélange mis en présence de l’eau dégage très rapidement une grande quantité d’hydrogène.
- Le procédé a été repris par la Chemische Fabrik Griesheim-Elektron, qui l’a modifié en ce sens qu’elle supprime le cyanure ef le remplace par une petite quantité de soude caustique et d’oxyde de mercure.
- Ces derniers procédés n’ont pas encore été appliqués pratiquement par les inventeurs, à cause de la chaleur énorme dégagée par la réaction, qui rend cette dernière très vive, et, en outre, à cause de la difficulté que l’on a de créer un appareil permettant, tout en préparant de grandes quantités de gaz, de refroidir suffisamment ce dernier.
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- Enfin, le prix relativement élevé de l’aluminium semble condamner aussi ce procédé.
- Il en est de môme du procédé Hubou, qui utilise la décomposition du gaz acétylène suivant l’équation :
- (Eli- -.7:7 G2 + H2.
- Le carbone qui se dépose sous forme impalpable, le noir d'acétylène, devrait faire plus que payer le coût de fabrication de l’hydrogène.
- Ce procédé, très élégant en lui-même, se heurte à de grosses difficultés d’exécution.
- La Société Carbonium, d’Offenbach-sur-Mein, en Allemagne, qui exploite le procédé Hubou, a installé néanmoins à Friedri-chsliafen, au bord du lac de Constance, une usine d’essai qui touche aux chantiers du comte Zeppelin. Or, l’an dernier une violente explosion d’acétylène a entièrement détruit l’usine.
- Peut-être que par les nouveaux essais, tentés à l’heure actuelle par la Société Carbonium, 011 arrivera à maîtriser cette réaction, si difficile à maintenir dans des limites auxquelles les récépients que nous pouvons utiliser industriellement sont à même de résister.
- Emmagasinage et transport de l’hydrogène.
- Avant d’examiner les conditions auxquelles doit satisfaire un appareil générateur d’hydrogène destiné aux besoins militaires, il est nécessaire d’envisager les moyens que l’on peut utiliser pour emmagasiner le gaz hydrogène.
- L’hydrogène gazeux, qui pour une raison quelconque n’a pas pu être utilisé au fur et à mesure de sa production ou qui doit être transporté, peut être emmagasiné, conservé, puis transporté de trois façons différentes :
- 1° L’une, la plus courante, consiste à le comprimer à ISO ou 200 atmosphères dans des réservoirs résistants ;
- 2° L’autre, que j’ai plus particulièrement étudiée, consiste à le faire absorber par une substance chimique disposée à se combiner. avec lui (ces substances sont rares et le calcium seul m’a
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- donné de bons résultats) et pouvant le restituer au moment voulu, à la façon d’une éponge ;
- 3° La dernière, enfin, consisterait à le liquéfier et à trouver des récipients assez bien isolés thermiquement pour pouvoir y conserver de l’hydrogène liquide, dont la température est de 252 degrés au-dessous de zéro.
- Voyons un peu ce que nous pouvons attendre du premier de ces procédés :
- L’hydrogène étant un gaz, on n’a rien trouvé de mieux, pour l’emmagasiner et le transporter, que de le comprimer à 150 ou 200 atmosphères dans de grandes bouteilles en acier. .
- Ces bouteilles sont installées, par six ou huit à la fois, sur un châssis muni de roues, qui constitue une des voitures à tubes réglementaires de l’armée.
- Chacune de ces voitures pèse environ 3 000 kg.
- Calculons ce qu’une de ces voitures, qui représente en somme l’emballage de notre hydrogène, c’est-à-dire l’équivalent du fourgon à munition de> l’artillerie, peut contenir de ce précieux gaz.
- Le compte en est vite fait : les voitures ancien modèle ont une capacité de 180 m3, les voitures nouveau modèle de 150 m3.
- Comme un mètre cube d’hydrogène pèse 90 g, si nous traduisons ces volumes en poids, on arrive à un poids de 16,2 kg et 13,5 kg d’hydrogène, suivant que l’on envisage la contenance des voitures ancien ou nouveau modèle (à huit ou six tubes de 25 m3).
- Le poids de notre emballage, c’est-à-dire des tubes et de la voiture, étant de 3000 kg, c’est réellement un poids mort hors de toute proportion avec le but a atteindre.
- Six chevaux pour traîner une voiture qui pèse 3000 kg et qui, en moyenne, contient 15 kg d’hydrogène !
- L’emballage pèse donc 200 fois le poids de la marchandise qu’il est destiné à contenir.
- On a alors songé, et le service du commandant Fleuri y a réussi dans une très grande mesure, à utiliser les tubes du commerce, qui permettent de réaliser une petite économie sur ces poids, de supprimer le châssis de la voiture et d’exécuter les transports jusqu’à pied d’œuvre par chemin de fer.
- Pendant l’Exposition Internationale d’Aéronautique de Francfort, en 1909, la Chemische Fabrik Griesheim Elektron avait fait
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- egalement un grand effort pour attirer l’attention des aéronautes sur son hydrogène électrolytique, recueilli accessoirement pendant la fabrication de la soude caustique.
- Dans ce but, la Société de Griesheim mettait gracieusement, tous les jours, 1 000 m3 d’hydrogène à la disposition du parc d’expériences de l’Exposition.
- Pour transporter cette grande quantité d’hydrogène, l’usine de Griesheim avait arrimé, sur le châssis d’une voiture de chemin de fer, 500 bouteilles de 5,5 m3, qui faisaient un total de 2 750 m3. Le poids de la voiture atteignait 30 t pour un poids d’hydrogène transporté de 247,5 kg, il y avait déjà un léger progrès. On avait dû, enfin, faire une canalisation de près de 500 m pour amener le gaz de la voiture jusqu’au lieu d’utilisation, la voie ferrée ne permettant pas d’approcher davantage du parc aérostatique. Il avait fallu également installer une ligne téléphonique pour pouvoir, du ballon en gonflement, commander les mouvements des hommes de l’équipe qui manœuvraient les nombreux robinets des rampes de distribution de la voiture.
- L’impossibilité de pouvoir toujours déterminer le lieu de gonflement d’après la disposition des voies ferrées (ce qui suppose non seulement que l’on a trouvé un terrain convenable près de la ligne choisie, mais que cet endroit possède aussi une voie de garage permettant de ne pas obstruer complètement la ligne) a conduit le génie militaire français à adopter une autre solution qui présente certains avantages, quoiqu’elle ne soit pas, elle non plus, à l’abri de tout reproche.
- Cette solution, que nous indiquions tout à l’heure, consiste dans l’emploi des tubes commerciaux transportés isolément sur le terrain par un moyen quelconque, c’est-à-dire de l’usine de production jusqu’à la station la plus proche du gonflement par voie ferrée, puis ensuite par voitures à traction animale, camions automobiles, etc.
- Ces tubes sont réunis ensuite par vingt-huit à la fois, au moyen de tubes flexibles, à un collecteur formant nourrice et capable de résister à la pression de 150 kg. De ce collecteur, un robinet unique débite l’hydrogène dans la manche le conduisant au ballon. Ce procédé très ingénieux, et qui constitue déjà un progrès, nécessite néanmoins une manutention considérable, si l’on songe que pour gonfler un dirigeable du type du Comman-dant-Couteüe, il ne faudra transporter et manipuler pas moins
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- de 1200 tubes de 7 m et visser, puis dévisser 2400 raccords, dont quelques-uns fuiront peut-être, etc.
- Ce procédé constitue néanmoins un progrès important, en ce sens l’on devient indépendant du chemin de fer quant à la détermination du lieu de gonflement.
- Conditions que doit remplir tout générateur d’hydrogène destiné aux usages militaires.
- Après avoir rapidement examiné, ainsi que nous venons de le faire, les différents procédés de fabrication de l’hydrogène, nous pouvons maintenant nons demander quelles sont les conditions auxquelles doit satisfaire un appareil générateur destiné au gonflement des dirigeables militaires.
- Voici comment nous pouvons résumer ces conditions en les classant par ordre de nécessité :
- 1° Tout d’abord l’appareil doit donner de l’hydrogène aussi pur que possible, car de la pureté du gaz dépend la force ascensionnelle.
- J’insiste tout particulièrement sur ce point.
- Si nous envisageons, en effet, un dirigeable de cube moyen, soit 10 000 m3, par exemple, tel que le ballon dû au très généreux effort de M. Spiess, nous remarquerons que suivant que ce dirigeable sera gonflé avec de l’hydrogène titrant 90, 95, 98, 99, 99,5, 100 0/0 d’hydrogène pur, nous aurons les forces ascen-
- sionnelles suivantes
- Pureté de l’hydrogène Force ascensionnelle Force ascensionnelle
- titre en 0/0 du gaz par mètre cube. du dirigeable (10000 m3)
- 90 1 083 g 10 830 kg
- 95 1143 11430 1
- 98 1179 11 790
- 99 1190 11 901
- 99,5 1197 11970
- 100 1203 12 030
- J’ai supposé dans ces calculs que les impuretés de l’hydrogène n’étaient formées que par de l’air.
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- Ce tableau nous montre donc qu’avec de l’hydrogène à 90 0/0, c’est-à-dire de l’hydrogène décidément de mauvaise qualité, on a une diminution de la lorce ascensionnelle de près de 10 0/0 par rapport à l’emploi d’hydrogène à 99 0/0. Cette perte se traduit sur ce h'allon de 10 000 m:f par un alourdissement de plus d’une tonne, exactement de 1 071 kg.
- Si l’on songe qu’un dirigeable de 10 000 m:i emporte comme lest sous forme de sacs de sable, essence, huile, etc., un poids approximatif de 2 000 kg on voit que c’est à bon droit qu’il convient d’insister sur cette question primordiale de pureté de l’hydrogène produit par l’appareil envisagé ;
- 2° L’appareil générateur doit être capable de produire une quantité considérable d’hydrogène dans un temps très court.
- En effet, qu’il s’agisse de gonfler soit un dirigeable, soit même un simple ballon captif, tels ceux que l’on a de plus en plus tendance à utiliser pour les postes d’observation collaborant avec l’artillerie, il est nécessaire que le gonflement soit rapidement exécuté. Ceci pour plusieurs raisons :
- Tout d’abord, simple affaire de bon sens : quand on donne au poste d’aérostiers l’ordre de gonfler le ballon, c’est qu’on a une observation à faire.
- Inutile de dire que cette observation est urgente et ne peut être remise au lendemain.
- Ensuite, l’emploi des ballons et dirigables étant malheureusement toujours sous la dépendance des conditions atmosphé-riqiies, il est fort possible que ces dernières permettent aujourd’hui une ascension qu’elles rendront impraticable demain.
- Nous pouvons donc poser comme règle qu’un appareil producteur d’hydrogène pour les besoins militaires doit pouvoir fournir au moins, et d’une manière continue, 500 m3 d’hydrogène à l’heure, plus si c’est possible, car \ 000 ou 1 500 m3 à l’heure ne sont pas de nature à effrayer l’estomac d’un dirigeable dont certains atteignent une capacité de 20 000 m3.
- Il ne faut néanmoins rien exagérer et ne pas croire que l’on gonflerait en cinq heures un ballon de 10000 m3 avec un appareil débitant 2000 m par heure. Il faut, en effet, compter sur les manœuvres nécessaires : déplacement du filet, changement de place des sacs de sable, etc., toutes manœuvres qui retardent le gonflement ;
- 3° Pour les mêmes raisons qui me faisaient insister tout à l’heure sur la nécessité d’un appareil susceptible d’un très grand
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- débit, il est indispensable également que cet appareil puisse être mis en plein fonctionnement dans un temps extrêmement court et arrêté de même.
- C’est là où les voitures à tubes triomphent : un simple robinet à tourner et 150 m3 d’hydrogène coulent à flots... puis plus'rien.
- 11 est probable qu’à ce point de vue, mais à celui là seulement, jamais solution plus élégante ne pourra être trouvée.
- Nous avons vu déjà, il y a un instant le revers de la médaille : nous y reviendrons tout à l’heure et avec d’autres arguments plus frappants encore.
- La nécessité de cette rapide mise en train de l’appareil rêvé provient toujours des mêmes causes: l’incertitude du moment où les conditions atmosphériques permettent de tenter une reconnaissance, et d’autre part, l’urgence de faire cette dernière dans un temps minimum p,rès que la brigade d’aérostiers en a reçu l’ordre ;
- 4° L’appareil générateur doit nécessiter l’emploi de la plus petite quantité d’eau possible.
- En effet, en campagne on installe généralement le parc aérostatique soit sur une éminence, soit en plaine. Or, dans l’un et dans l’autre cas, on n’est pas dans de bonnes conditions pour avoir de l’eau en grande quantité. On s’en est encore aperçu l’an dernier aux grandes manœuvres de Picardie où des voitures automobiles devaient aller à plus de 4 km pour chercher l’eau nécessaire au fonctionnement des générateurs à Silicol ;
- 5° Il faut, en outre, que l’appareil générateur soit léger, facilement démontable et transportable non seulement sur rails, cela va sans dire, mais également sur de simples voitures à traction animale ;
- 6° Enfin, les matières premières dont l’appareil générateur aura besoin pour fonctionner doivent pouvoir être mises en stock et doivent pouvoir se conserver indéfiniment sans se détériorer.
- Le problème de l’appareil générateur d’hydrogène se pose aujourd’hui pour la guerre, comme s’est posé pour la marine, il y a une trentaine d’année, celui de la chaudière à grande vaporisation, lors de la mise en construction des premiers torpilleurs.
- Jusqu’alors, on n’avait utilisé, pour alimenter les machines motrices, que de bonnes grosses chaudières marines, appareils
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- vénérables et de tout repos qui brûlaient sans se presser 50 kg de charbon par mètre de grille.
- Subitement il fallut des chaudières minuscules, ne pesant presque rien, débitant des torrents de vapeur avec des combustions fantastiques par mètre carré de grille.
- 11 en est de même, pour Paérostation, nous n’en sommes plus au ballon de 40 m:i que le physicien Charles mettait, en 1783, trois jours et trois nuits à gonfler, car à ce régime il ne faudrait pas moins de trois ans pour gonfler un de nos grands navires aériens.
- Nos exigences ont augmenté et nous pouvons résumer comme suit les conditions auxquelles doit satisfaire tout appareil producteur d’hydrogène destiné aux besoins militaires.
- Cet appareil doit :
- 1° Donner de l’hydrogène pratiquement pur, soit environ à 99 0/0 de pureté, ce qui représente une force ascensionnelle d’environ 1180 à 1190, et ceci sans purification compliquée, tout au plus, peut-on tolérer un simple lavage avec une petite quantité d’eau ;
- 2° Débiter, et ceci pendant plusieurs heures, entre 500 et 1000 m3 d’hydrogène à l’heure ;
- 3° Nécessiter l’emploi de la plus petite quantité d’eau possible pour son fonctionnement ou encore mieux pas d’eau du tout ;
- 4° Être assez léger pour pouvoir être transporté en campagne sur des voitures à traction animale ;
- 5° Pouvoir être facilement démonté et remonté par l’équipe qui sera appelée à le faire fonctionner ;
- 6° Pouvoir être facilement conduit par une équipe quelconque sans apprentissage préalable ;
- 7° Pouvoir être mis en route très rapidement et arrêté de même (temps maximum accordé pour la mise en route une demi-heure à une heure) ;
- 8° Employer des matières premières fabriquées en France, se conservant indéfiniment sans se détériorer et n’exigeant aucun emballage compliqué.
- On remarquera que je n’insiste pas sur la nécessité du bas prix de revient du mètre cube d’hydrogène. C’est qu’en effet, pour les besoins de la guerre, le prix de revient, sans être une condition accessoire, loin de là, passe néanmoins au second plan,
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- bien après les conditions de pureté, de débit, de légèreté et de rapidité de mise en marche.
- Ceci exposé, personne ne fera de difficulté pour admettre qu’aucun des nombreux procédés que nous avons passés en revue ne répond à ce programme.
- En effet, tous ces procédés exigent, pour leur mise en œuvre, soit des appareils trop pesants ou trop encombrants pour pouvoir être transportés, soit une mise en route trop longue ; ou bien ce sont leurs débits qui sont trop faibles ; ou bien il faut une grande quantité d’eau pour assurer leur fonctionnement; ou enfin c’est par la qualité de l’hydrogène qu’ils pèchent.
- Quant aux voitures à tubes, leur poids est par trop élevé et la nécessité de les retourner à l’usine une fois vidées les immobilise trop longtemps.
- Je ne surprendrai donc personne en disant que le ministre de la Guerre, frappé par la situation critique de cette vitale question des approvisionnements d’hydrogène a, par l’intermédiaire du laboratoire central d’aéronautique de Chalais-Meudon, dirigé ses recherches dans un tout autre ordre d’idées.
- Le colonel Bertrand, il y a deux ans, puis aujourd’hui le colonel Bouttieaux, sous la haute direction du général Roques, avec l’aide du commandant Renaud et du capitaine Lelarge, ont repris et mis au point pratiquement deux réactions purement chimiques qui conduisent à trois procédés nettement différenciés :
- 1° Le procédé à l’Hydrolithe (hydrure de calcium);
- 2° Le procédé au Silicol (ferro-silicium-soude par voie humide) ;
- 3° Le procédé à l’ïïydrogénite (ferro-silicium-soude par voie sèche).
- Les deux premiers procédés sont absolument au point aujourd’hui. Le troisième, le procédé à l’Hydrogénite, qui n’est qu’une variante du procédé au Silicol en ce sens qu’il utilise les mêmes matières premières et ne s’en différencie que parce que toute l’opération se fait à sec et par autocombustion, exige encore des études permettant de régler et d’augmenter le débit des appareils qui n’atteint aujourd’hui encore que 150 m3 à l’heure.
- Nous allons indiquer comment, grâce à ces trois procédés, on peut considérer comme résolues aujourd’hui les exigences rigoureuses auxquelles nous indiquions il y a un instant qu’un appareil producteur d’hydrogène devait répondre pour pouvoir servir au gonflement des ballons militaires.
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- Les nouveaux* procédés de fabrication de l’hydrogène utilisés par l’armée française.
- 1° Le procédé a l’Hydrolithr.
- Vers 1902, c’est-à-dire un peu après l’Exposition universelle, une poussée subite vers les « choses de l’air », vers les applications industrielles possibles de l’aérostation, prit naissance, sans que l’on sache pourquoi, aussi bien en France qu’en Allemagne.
- Frappé par les inconvénients graves de Femmagasinement de l’hydrogène sous pression dans les voitures à tubes, je songeai à l’utilisation, possible dans ce but, des hydrures métalliques, non pas comme procédé de fabrication de l’hydrogène mais simplement comme mode d’accumulation et de transport de ce gaz.
- Des études faites à cette époque en collaboration avec la Société d’Electrochimie sur le sodium et ses dérivés m’avaient conduit à un mode de transport de l’oxygène sous forme de peroxyde, produit connu aujourd’hui dans l’industrie sous le nom d’oxylilhe (pierre d’oxygène),
- Ne pouvait-on en faire autant pour l’hydrogène et créer une sorte de pierre d’hydrogène : Yhydrolithe?
- Des essais de fixation de l’hydrogène sur le sodium ayant échoué, au point de vue pratique, je repris les anciennes expériences de von Lengyel et de Moissan sur la combinaison de l’hydrogène et du calcium.
- Cette combinaison est si violente que, pour éviter tout danger, Moissan recommande de n’opérer cette expérience que sur quelques grammes de calcium tout au plus, et de les chauffer avec précaution dans un courant d’hydrogène.
- Je n’ai pas besoin de dire qu’avec un peu de persévérance et en sachant s’y prendre, grâce aussi à la collaboration de la Société d’Electrochimie et de son sympathique administrateur délégué M. Henry Gall— qui a installé la fabrication industrielle de cet hydrure — ainsi qu’au réel effort fait par MM. Pe-tithuguenin et Bonnard à l’usine de la Société d’Electrochimie aux Clavaux dans l’Isère, on peut aujourd’hui hydrogéner des centaines de kilogrammes de calcium à la fois sans aucun danger.
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- Préparation de l’Hydrolithe (1).
- Le calcium métallique absorbe à chaud une molécule d’hydrogène pour donner un hydrure répondant à la formule CaH2. Cet hydrure,. auquel j’ai donné le nom d’Hydrolithe, se décompose, sous l’action de l’eau, d’une façon analogue au carbure de calcium et donnant lieu à un très vif dégagement d’hydrogène pur suivant la réaction :
- CaH2 + 2II2O =: Ca(OH)2 + 2I12.
- D’après cette équation, 1 kg d’Hydrolithe dégage 1143 1 d’hydrogène mesurés à la température ordinaire. Il est intéressant de constater que l’Hydrolithe est non seulement un accumulateur (Vhydrogène, mais libère en même temps aux dépens de l’eau une quantité d’hydrogène égale à celle qu’elle emmagasine.
- La fabrication de ce nouveau produit se divise en deux phases :
- 1° Fabrication du calcium métallique. — Cette préparation a lieu par électrolyse du chlorure de calcium fondu. L’énergie électrique nécessaire pour préparer 100 kg de calcium métallique par vingt-quatre heures est d’environ 40 volts et 7 800 ampères, soit un courant de 300 kilowatts pendant vingt-quatre heures.
- Le calcium métallique industriel préparé par électrolyse se présente en barres cylindriques pesant quelques kilogrammes.
- Leur surface extérieure est plus ou moins attaquée par l’air ; les lingots sont extrêmement durs et donnent au choc un son métallique clair. Le métal peut être tourné et poli, sa surface est d’une couleur blanche analogue à l’argent, sa densité est de 1,85 ; il raye le plomb et ne raye pas le spath d’Islande. Le cal-' cium fond à 760 degrés, il se brise par le choc.
- 2° Fabrication de VHydrolithe. — Cette fabrication consiste à chauffer le calcium métallique dans des cornues horizontales portées à haute température. Dans ces cornues circule en même temps un courant d’hydrogène pur; le calcium l’absorbe peu à peu et, au bout de quelque temps, il est entièrement transformé.
- (1) G. F. Jaubert. Brevet français n° 327 878 du 31 décembre 1902 et brevets étrangers.
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- Propriété de l’Hydrolithe.
- Quand l’Hydrolithe est chimiquement pure, elle se présente sous forme d’une matière blanche, fondue, cristalline, dissociable à 600 degrés dans le vide et sans dissolvant connu. Sa densité est de 1,7.
- L’Hydrolithe industrielle se présente sous forme de morceaux irréguliers d’un gris d’ardoise, sa densité est considérable (1,7).
- Elle titre environ 95 0/0 de produit pur, le reste étant formé en majeure partie d’oxyde et d’azoture.
- Dans ces conditions, 1 kg d’Hydrolithe dégage plus de 1 m3 d’hydrogène pur sous la simple action de l’eau.
- L’Hydrolithe, grâce à son faible poids et aux torrents d’hydrogène pur qu’elle est à même de dégager instantanément, est appelée à rendre de grands services à l’aéronautique de guerre, qu’il s’agisse de gonfler à terre les ballons militaires, ou bien que l’on veuille regonfler en cours de route et sans atterrir — ce qui a été impossible jusqu’ici — un ballon dont la force ascensionnelle est devenue insuffisante.
- Les services aérostatiques des armées de différents pays, comme ceux des États-Unis, de l’Italie, etc., ont fait avec ce produit, dès son apparition, des essais sérieux, dépassant les limites de simples essais de laboratoire. En France également, le capitaine (aujourd’hui commandant) Richard indiqua les applications que l’on pouvait attendre de ce nouveau produit, mais c’est au laboratoire du service aérostatique de l’armée, à Ghalais-Meudon, qu’avec un remarquable esprit de suite on a mis au point des appareils de campagne permettant d’utiliser l’Hydrolithe.
- Dès le début de la campagne du Maroc, le colonel Bouttieaux et le commandant Yoyer s’étant enquis des résultats pratiques que l’on pourrait tirer de l’Hydrolithe, des essais furent faits au Laboratoire de Ghalais-Meudon, par le commandant Nou, et un premier appareil fut construit et envoyé au Maroc, ainsi qu’un approvisionnement d’Hydrolithe. Gela se passait en 1907, et le premier appareil était capable de produire 50 m3 d’hydrogène à l’heure.
- Les choses en étaient là lorsque, il y a deux ans, le ministre de la Guerre sentant de plus en plus les services que les dirigeables étaient appelés à rendre en temps de guerre par
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- leur collaboration avec les mouvements de troupes, et cherchant une solution l’affranchissant de l’inconvénient des voitures à tubes, donna l’ordre au laboratoire d’aéronautique de Ghalais-Meudon de reprendre la question de l’Ilydrolithe en ce qui concernait la mise au point d’un générateur à grand débit.
- Le colonel Bertrand tout d’abord, puis le colonel Bouttieaux et le commandant Renaud chargèrent le capitaine Lelarge d’étudier la possibilité de construire un appareil à Hydrolithe à grande production.
- Dès les premiers essais, on retomba sur les deux difficultés qui déjà avaient arrêté le commandant Non, savoir :
- 1° La grande quantité de chaleur qui se dégage pendant la réaction et se traduit -par une abondante formation de vapeur d’eau ;
- 2° La difficulté d’éliminer l’ammoniaque que le gaz contient (environ iO à 15 1 par mètre cube d’hydrogène formé) et qui provient de la décomposition de l’azoture de calcium dont la formation semble inévitable pendant l’électrolyse du chlorure de calcium.
- Grâce à l’invention d’un laveur à faisceau métallique hélicoïdal, le capitaine Lelarge résolut du premier coup ces deux difficultés, et l’on peut dire, sans exagération, que c’est ce laveur qui a rendu possible la construction d’appareils à Hydrolithe débitant plus de 1 500 m3 d’hydrogène à l’heure, ainsi que d’appareils à Silicol d’un débit analogue.
- Le problème posé consiste donc à refroidir et à laver de l’hydrogène qui sort d’un générateur à une température de 100 degrés, mélangé à une très grande proportion (plusieurs fois son volume) de vapeur d’eau également à 100 degrés, et ceci avec la plus petite quantité d’eau froide possible.
- Les laveurs du type à colonne de coke ou à silex ou à billes sont défectueux, en ce sens qu’ils laissent se former, si bien compris soient-ils, des chemins de gaz et des chemins de liquides ; il s’ensuit qu’une certaine quantité de gaz échappe au lavage et qu’une certaine quantité de liquide — en l’espèce, d’eau — est perdue pour le refroidissement et le lavage.
- Le capitaine Lelarge a résolu ces deux difficultés de la façon la plus élégante, en créant une sorte d’éponge métallique formée de spirales de cuivre placées horizontalement côte à côte et empilées à angle droit.
- Si l’éponge métallique est convenablement arrosée d’eau,
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- Fig. 4. — Appareil à Hydrolithe de 500 mètres cubes à l’heure. Élévation et coupe partielle.
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- c’est-à-dire si toute l’eau est uniformément répartie à sa surface, chaque goutte d’eau est forcée de descendre perpendiculairement. En effet, une goutte d’eau tombant sur une spirale s’y divise elle-même en deux autres gouttes qui descendent sur la spirale inférieure en suivant les contours extérieurs de la première, mais, même au cas où le laveur ne serait pas d’aplomb, cette goutte d’eau ne peut glisser le long de la spirale et, tout
- Fig. 5. — Appareil à Hydrolithe de 500 mètres cubes à l'heure. Coupe transversale.
- en étant perdue ainsi pour le lavage, laisser se créer un chemin de gaz.
- Le laveur du capitaine Lelarge est si parfait qu’avec un laveur de 50 cm de hauteur seulement il est possible de lui faire absorber 500 m3 de gaz à 100 degrés par heure. Le gaz sortant à la température d’entrée de l’eau de lavage, soit 15 degrés, et l’eau ayant servi sortant à une température supérieure à 95 degrés, il est difficile de supposer un échange plus parfait de températures.
- J’ajoute que le laveur du capitaine Lelarge se prête à bien d’autres applications qu’à celle du lavage de l’hydrogène et que nous étudions maintenant, pour la Compagnie de Saint-Gobain,
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- Fig. 6. — Appareil à Hydrolithe de 500 mètres cubes à l'heure. Vue en plan.
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- un laveur destiné à débarrasser un très grand volume de gaz des dernières traces de vapeurs acides. Ce laveur s’appliquerait également admirablement au lavage des gaz de gazogène ou de hauts fourneaux (1).
- Quoi qu’il en soit, c’est à la création de ce laveur que la réalisation de la première voiture à Hydrolithe a été rendue possible.
- Nous indiquerons maintenant les grandes lignes d’un appareil générateur, de 500 m:t à l’heure, dont un modèle réduit, composé de trois générateurs seulement, a été exécuté et a fonctionné avec un bon résultat.
- La ligure 4 est une élévation latérale avec coupe partielle de l’appareil.
- La figure 5 en est une coupe transversale.
- La figure 6 en est une vue en plan.
- Le procédé consiste à attaquer successivement et progressivement l’Hydrolithe, d’abord par le liquide ou l’eau, ensuite par le mélange de vapeur d’eau produite et de gaz dégagés, dans le but de faire croître la proportion du gaz hydrogène au fur et à mesure que diminue la teneur en eau et vapeur d’eau (ou de liquide) et d’obtenir ainsi du gaz hydrogène sec, pouvant être facilement refroidi du fait de l’absence de toute vapeur humide condensable.
- Le dispositif employé est le suivant :
- La plate-forme d’avant du châssis a du chariot porte un réservoir d’eau b ; la plate-forme d’arrière un coffre c, contenant une provision d’Hydrolithe. Au centre du châssis sont suspendus, sur des traverses d, les générateurs de gaz n (n + 1), (n -f 2), etc., (n -f- 5), disposés de préférence en deux rangées de trois, dans le sens de la longueur du chariot, de façon à réserver au milieu un passage libre. Ces générateurs ou cylindres verticaux comportent une fermeture supérieure f à étrier et à vis, et un trou de vidange conique à la partie inférieure, fermé par un bouchon g terminant une tige h qui traverse le générateur sur toute sa hauteur.
- Sur cette tige peuvent glisser des rondelles ou plaques perforées i, par exemple, en tôle, destinées à diviser la masse d’Hydrolithe dégageant de l’hydrogène au contact de l’eau.
- Du fond du réservoir d’eau b part un collecteur/, qui réunit les pieds des générateurs par des branchements A:, A1, A2..., A5,
- (1) Les brevets concernant le laveur du capitaine Lelarge sont exploités par la Société l’Oxylithe à Paris.
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- comprenant chacun une vanne m, m1..., m-' pouvant être manœuvrée de la plate-forme par les tiges verticales r. ;d..., v"1, avec volants de manœuvre. Chaque générateur, par exemple n, est relié avec le générateur suivant (n + 1) par un tuyau de dégagement de gaz o, . partant de la tète du dit générateur n pour aboutir au pied du générateur suivant (n -f- !)• Chacun de ces tuyaux o... o5 comporte un robinet p, à trois voies, duquel part un branchement q, allant rejoindre un tube collecteur de gaz r, qui s’étend de l’arrière à l’avant du chariot sous la plateforme et s’infléchit à la partie antérieure, comme on le voit figure 4, pour se brancher ensuite sur deux épurateurs t t1.
- Ces épurateurs renferment des matières absorbant les impuretés que peut contenir le gaz, en particulier l’ammoniaque.
- Chaque épurateur est relié à un tuyau de sortie u u' pénétrant dans le réservoir d’eau b, au fond duquel chacun de ces tuyaux forme un serpentin v v', se terminant à son tour extérieurement aux réservoirs d’eau b par des tubulures de prise de gaz x, x1.
- Le fonctionnement est le suivant :
- Tous les robinets étant fermés, on remplit le réservoir d’eau b, et on charge les générateurs, en remettant en place le bouchon de vidange g et passant sur la tige h la plaque ou rondelle inférieure i. On verse une première charge d’Hydrolithe, on superpose la deuxième rondelle i, sur laquelle on verse une seconde charge et ainsi de suite jusqu’à ce que le générateur soit rempli. On applique ensuite à joint étanche la fermeture /’, puis on charge de la même manière le ou les générateurs suivants. On oriente le robinet p pour isoler le générateur n du collecteur r et le mettre en communication avec le générateur suivant (n + 1) que l’on isole au moyen du robinet p du générateur suivant (n + 2) pour le mettre en communication avec le collecteur r. On ouvre la vanne m entre le collecteur d’eau j et le générateur n ; l’eau pénètre dans le générateur n par le pied, s’y élève en produisant un dégagement de gaz et de vapeur d’eau qui passe dans le générateur (n + 1), où ce mélange attaque l’hydrure de calcium frais, qui absorbe la vapeur d’eau en dégageant une nouvelle quantité de gaz qui se rend au collecteur r par le branchement correspondant. De ce collecteur r le gaz. passe à l’épurateur t, de là par le tuyau u au serpentin v, puis à la tubulure de prise de gaz x.
- Lorsque le générateur n est épuisé en hydrure, on l’isole complètement en agissant sur la vanne m et le robinet p. On fait
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- alors communiquer les générateurs (n + 1) et (n + 2), ce dernier mis en communication avec le collecteur de gaz après l’avoir convenablement isolé du générateur suivant (n + 3). On admet l’eau par la vanne m au générateur (n -|- 1) et l’appareil fonctionne avec ces deux générateurs (n + 1) et (n -j- 2) comme précédemment. On continue ensuite jusqu’à ce qu’il ne reste plus de l’hydrure frais que dans le générateur (n -f o). On pourra alors vider les générateurs déjà épuisés, y introduire une charge neuve et recommencer le cycle des opérations en partant du générateur (n -f- 5).
- Les avantages de cet appareil sont les suivants :
- L’action ou attaque successive de l’hydrure de calcium par l’eau a pour effet de produire un gaz absolument sec avec une quantité d’eau se rapprochant de la quantité théoriquement nécessaire. Gomme la chaleur spécifique d’un gaz à l’état sec est très faible, le seul passage de ce gaz par le serpentin v ou vl suffit à abaisser la température à un degré permettant l’utilisation immédiate du gaz.
- La production préalable d’hydrogène dans le premier générateur donne lieu, dans le suivant, avant que s’effectue le dégagement de l’hydrogène, à une expulsion de l’air atmosphérique susceptible de créer des dangers d’explosions.
- La division de la masse d’hydrure dans chacun des générateurs par les plateaux ou rondelles perforées i a pour effet d’éviter toute projection de matière, ainsi que de faire descendre naturellement les résidus au pied du générateur.
- La disposition en batterie permet de réaliser une production continue, puisqu’il est possible, pendant le cours des opérations, de recharger les générateurs épuisés au fur et à mesure des besoins.
- La mise en fonctionnement est très rapide, car il suffit que deux générateurs soient chargés pour permettre de commencer les opérations.
- Le procédé peut, bien entendu, être réalisé* à l’aide d’une installation fixe ou d’un générateur unique, en forme de colonne, munie de plateaux sur lesquels serait disposé de l’hydrure de calcium, traversé par le mélange de vapeur d’eau et d’hydrogène produit à la base de la colonne.
- Le procédé à l’Hydrolithe est, comme on le voit, sorti du domaine du laboratoire ; en effet, une première voiture à Hydro-
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- litiie est aujourd’hui terminée. Construite entièrement à Chalais-Meudon, elle prendra part aux grandes manœuvres de cette année avec un approvisionnement de près de 20 t d’IIydrolilhe représentant environ 20 000 m3 d’hydrogène (PL 45,fîg. 44 et 46).
- J’ajoute qu’aux essais exécutés au mois de décembre dernier cette voiture a débité plus de 1 500 m3 d’hydrogène à l’heure.
- Le procédé à l’Hydrolithe serait donc le procédé idéal s’il ne présentait un gros défaut qui réside dans son prix élevé : le kilogramme d’IIydrolilhe coûtait, en effet, ces derniers temps encore, près de 7 f, ce qui rendrait son emploi prohibitif, non seulement pour l’aéronautique privée — car nombreux sont les amateurs de sphérique et même de dirigeable — mais aussi pour les armées des petits pays à ressources limitées.
- La Société d’Electrochimie a heureusement attaqué le problème de deux côtés à la fois, tout d’abord en améliorant la qualité du produit industriel qui aujourd’hui dégage régulièrement 1 050 1 d’hydrogène et plus par kilogramme au lieu de 900 que l’on obtenait difficilement il y a quelques années ; puis en améliorant également le procédé de fabrication du calcium.
- On peut estimer que le mètre cube d’hydrogène, dont le prix de fabrication au moyen de l’Hydrolithe dépassait 7 f l’an dernier, peut aujourd’hui être obtenu aux environs de 4,75 f, peut-être même de 4,50 f, et rien ne dit que ces améliorations s’arrêteront à ce dernier chiffre ; bien au contraire, le bas prix même des matières premières nécessaires à la fabrication de l’Hydro-lithe laisse la porte ouverte à tous les espoirs.
- Le procédé à l’Hydrolithe a conduit aux procédés utilisant le silicium comme matière première, c’est-à-dire un des derniers nés du four électrique.
- Le problème a été abordé en même temps en Allemagne par la Maison Schuckert (1), qui possède de gros intérêts dans les affaires de silicium, et en France par l’établissement de Chalais-Meudon, d’une part et par moi-même, de l’autre (2).
- Voyons d’abord ce qui a été fait en Allemagne.
- Quoique le procédé Schuckert soit encore à l’heure actuelle un procédé secret, dans lequel on fait réagir la masse a (qui, entre parenthèses, est de la soude caustique) sur une masse b qui constitue le produit secret (??), on a fini par être au courant du pro-
- (1) Consortium für elektrochemische Industrie. Brevet français n° 406930 du 11 septembre 1909.
- (2) George F. Jaubert. Brevets français et étrangers, août 1910.
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- cédé, et grâce à l’obligeance de la Société Astra, je suis à même de publier une photographie d’un appareil Schuckert transportable sur voiture et permettant de faire 100 à 120 m3 d’hydrogène à l’heure? (PL 45, fig. 47).
- Sur quoi est basé le procédé Schuckert :
- Sur la réaction qui s’effectue entre la masse b qui est tout simplement du silicium et la masse a (soude caustique) en présence de l’eau :
- Si + 2 NaOH + H20 = Si 03Na2 + 2Ii2
- Le brevet français N° 406.930 du 11 Septembre 1909, publié au printemps 1910, nous renseigne à ce sujet :
- « On chauffe dans un récipient en fer, muni, de préférence, » d’un agitateur, 2.400 g de soude caustique et 30 kg d’eau, puis » on y introduit progressivement un mélange intime de 2.250 g » de silicium (à 95 0/0) et de 4.000 g de chaux Ca(OH)2, au » moyen d’un dispositif approprié et en agitant le liquide.
- » Au bout d’une heure environ, il s’est dégagé une quantité » d’hydrogène presque exactement égale à la quantité théorique-» ment disponible dans le mélange. »
- Du reste, les visiteurs de l'Exposition Internationale Aéronautique de Francfort en 1909 avaient l’occasion d’v voir des petits modèles en bois des appareils secrets de Schuckert.
- Voici, à titre de renseignement, quelques indications concernant un appareil Schuckert produisant 100 à 120 m3 d’hydrogène à l’heure, telles qu’elles nous ont été fournies par un constructeur de ballons de la région de Paris.
- Devis relatif à une usine mobile, système E. A vormals Schuckert et Cie, four la production de 400 à 420 m3 d’hydrogène à l'heure.
- L’appareil comprend :
- 2 chariots à 4 roues chacun.
- Sur le premier sont placés :
- 1 chaudière à vapeur à basse pression et un bac pour la préparation de la matière « a » dont il sera parlé plus loin.
- Sur l’autre chariot :
- 1 gazogène pour la préparation de l’hydrogène, monté sur celui-ci, un réservoir d’alimentation pour la matière « b », un laveur de gaz et des épurateurs.
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- Le gaz est produit par une réaction chimique très simple obtenue par la combinaison de la solution de la matière « a » et de la matière « b », la production est constante, sans odeur et sans danger, les eaux résiduaires sont absolument inoffensives.
- Evaluation du prix de revient de l'hydrogène. — La production du m3 d’hydrogène mesurée à 0° et sous 760 mm est obtenue dans ces appareils moyennant la consommation de 800 g de matière « b », dont la composition est gardée secrète (mais les fournisseurs s’engagent par contrat à en assurer la fourniture pour des quantités et des délais aussi considérables que l’on peut les prévoir) et de 1.600 g de matière « a », dont la teneur serait de 97 0/0 de NaOH.
- L’hydrogène obtenu est à 99 0/0 de pureté.
- La matière « b » (soude caustique à 97 0/0) se trouve facilement dans le commerce et plus particulièrement au titrage de 94 0/0, cas dans lequel les quantités à employer sont proportionnelles et s’élèvent environ à 1.700 g.
- La production de 1 m3 d’hydrogène nécessite de plus la dépense de 500 g de vapeur à 2 kg et 30 1 d’eau à 12° pour le refroidissement, en dehors de l’eau nécessaire à la production de la lessive de soude.
- Les manipulations pour la production de 100 à 120 m3 d’hydrogène à l’heure exigent trois hommes.
- Le prix des appareils prêts à fonctionner :
- pour production de 100 à 120 m3, serait de 34 000 francs.
- » » 50 à 60 m3, serait de 21 500 francs.
- Les essais à la charge de l’acheteur.
- Les fournisseurs s’engageraient à livrer la matière « b » au prix de 1 150 francs les 1 000 kg, sur wagon Paris, provenance directe des producteurs.
- Ce prix étant valable à condition que le montant de la douane, actuellement de 35 francs les 1 000 kg, ne soit pas dépassé.
- L’appareil Schuckert — tel que nous venons de le décrire, — très intéressant quant au procédé employé et réalisant un sérieux perfectionnement, présente néanmoins de grands défauts qui sont : d’une part, la nécessité de chauffer l’appareil pour la mise en marche, ensuite d’utiliser du silicium pur qui est un produit
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- extrêmement coûteux et dont le mélange avec la chaux est une complication inutile; enfin de nécessiter une grande quantité d’eau froide pour laver et refroidir l'hydrogène formé.
- Mais pourquoi ne pas utiliser simplement un ferro-alliage, tel que le ferro-silicium, le mangano-silicium ou un silicospiegel quelconque? Le problème était difficile à résoudre, car rien ne pouvait faire supposer a priori que du ferro-silicium s’attaquerait avec la rapidité désirée.
- 11 fallait donc au laboratoire- tout d’abord :
- 1° Etudier la pulvérisation du ferro-silicium et la finesse de la poudre à employer;
- 2° Calculer la surface de bain nécessaire au dégagement d’une quantité donnée d’hydrogène;
- 3° Calculer la concentration de la soude caustique pour réaliser l’attaque avec assez de rapidité;
- 4° Trouver un moyen pratique pour se débarrasser des mousses qui se développent.pendant la réaction et finissent par passer dans les canalisations avec l’hydrogène formé.
- 5° Enfin, vérifier la quantité de gaz capable d’être mise en liberté par kg d’alliage ;
- Ces différents points ont été vérifiés soit au laboratoire de Chalais-Meudon, par le Capitaine Lelarge, soit par moi-même, et ont conduit aux procédés que je vais indiquer.
- 2° Procédé au Silicol
- Ce procédé que je nomme procédé au Silicol, de façon à le différencier de celui de Schuckert avec lequel il présente certains points d’analogie, consiste donc dans la décomposition d’alliages à base de silicium préparés au four électrique, tels que les ferro ou mangano-silicium, ou même les ferrospiegels, par une solution concentrée de soude caustique (35-40 0/0 NaOH).
- De même que pour le procédé à l’Hydrolithe, le procédé au Silicol a été mis pratiquement au point au laboratoire central aérostatique de Chalais-Meudon, par le capitaine Lelarge, sous la haute direction du colonel Bouttieaux.
- Le procédé au Silicol est caractérisé notamment par le fait que l’on fait agir des combinaisons ou alliages de silicium sur une solution d’alcali caustique à haut point d’ébullition en vue de retenir, et emmagasiner, dans cette solution même, toute la
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- chaleur dégagée par la réaction qui prend naissance dans la combinaison du silicium avec l’alcali, de façon à supprimer tout apport de calorique par chauffage extérieur.
- On a déjà, — comme nous venons de le dire, — dans un but analogue, chauffé à l’ébullition du silicium pur en poudre avec une solution étendue de soude caustique, mais ce procédé présente comme inconvénient principal, vu la faible chaleur spécifique de la solution étendue employée, de volatiliser l’eau de la solution pendant la réaction du silicium sur la soude et d’exiger de ce fait pour l’entretien de la réaction l’apport de calorique provenant d’une source extérieure. Cette source qui est, en général, une chaudière à vapeur, augmente l’encombrement de l’appareil et rend, en conséquence, son transport difficile dans le gonflement des ballons, par exemple.
- Dans la figure 1, de la planche 16, qui représente une installation pour la mise en oeuvre du procédé au Silicol, on en voit une élévation.
- Pour la réalisation du procédé, on utilise un bac a, muni d’un agitateur b, pour la préparation de la solution de soude caustique.
- A la partie inférieure de ce bac est disposé un tuyau c muni d’une vanne d aboutissant à la partie inférieure d’un générateur de gaz e muni à sa partie inférieure d’un agitateur planétaire f commandé par une manivelle g, et à sa partie supérieure d’un récipient h contenant l’alliage de silicium, récipient dont la base a la forme d’une trémie % dans laquelle est disposé un distributeur commandé par une manivelle j.
- Le. générateur e communique, par le tuyau k prenant à sa partie supérieure, avec un laveur-condenseur m, muni d’un raccord n de prise de gaz, relié à un système de deux tuyaux coniques o, p réunis par leur sommet en q, et en relation avec la conduite d’utilisation h
- Le condenseur-laveur m est relié d’une part par un tuyau r muni d’un robinet e avec le bac a à dissolution de soude, et d’autre part par un tuyau t avec robinet gradué u au générateur de gaz e, qui comporte un tuyau v formant joint hydraulique de façon à constituer une soupape de sûreté.
- L’installation comporte un manomètre à eau x dont les branches w, z, sont reliées respectivement au tuyau o et à l’étranglement q.
- Buax.
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- Le fonctionnement est le suivant :
- On introduit dans le bac a la soude en morceaux, ou en cylindre, ou en plaquettes, avec une fois et demie à deux fois son poids d’eau; puis on met en mouvement l’agitateur 6; la dissolution de la soude s’opère avec un dégagement de chaleur suffisant pour élever la température à environ 60° ou 80° G. On conduit alors la solution dans le générateur e par le tuyau c et elle doit y arriver avec une température suffisante pour amorcer la réaction au contact de l’alliage de silicium.
- L’agitateur planétaire f amène la poudre d’alliage de silicium venant de la trémie i en contact intime avec la solution de soude caustique sans lui permettre de s’accumuler au centre du générateur.
- Le gaz hydrogène qui se dégage à haute température se rend par le tuyau k dans le condenseur-laveur m où il est dépouillé de la vapeur d’eau qu’il contient en même temps qu’il est refroidi (1). Cet hydrogène s’échappe alors par le raccord n pour se rendre aux appareils d’utilisation.
- L’eau ayant servi à refroidir le gaz dans le laveur-condenseur m, et qui en sort à une température proche de l’ébullition, est récupérée et dirigée par les tuyaux r et t respectivement dans le bac a et dans le générateur e, suivant les besoins.
- Au passage du gaz dans les tuyaux coniques o, p, il se produit, à l’endroit de l’étranglement q, une dépression due à l’augmentation de vitesse de passage du gaz en ce point, de sorte que le manomètre x indiquera une pression d’autant plus élevée que le débit de gaz est plus intense.
- Les avantages du procédé au Silicol sont les suivants :
- L’utilisation d’une combinaison ou alliage de silicium, dans laquelle le prix de l’unité de sicilium est très faible, en comparaison de celui du sicilium industriellement pur employé jusqu’à présent dans le même but, permet d’abaisser de beaucoup le prix de revient de l’hydrogène.
- En employant une solution étendue de soude caustique on forme du silicate neutre de soude, tandis qu’avec une solution concentrée on forme un silicate acide plus pauvre en soude, ce qui réalise une économie de soude caustique et permet d’obtenir des résidus non caustiques utilisables dans la teinture et le blanchiment.
- 1. Capitaine H. Lelarge, Brevet français n° 414.720 du 11 avril 1910.
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- Il va sans dire que le manomètre à eau peut être relié par une commande convenable au distributeur d’alliage de silicium en poudre pour faire varier automatiquement la quantité de cette substance distribuée d’après la consommation.
- Les alliages ou combinaisons de silicium ayant donné de bons résultats sont les ferro-silicium, les mangano-silicium ou les silico-spiegels.
- On a indiqué, comme solution caustique, celle de la soude caustique ; mais on peut également employer une solution concentrée de potasse caustique ou une solution concentrée de sulfate de potasse ou de soude contenant de l’alcali caustique.
- 3° Le Procédé a l’Hydrogénite
- Le procédé à l’Hydrogénite, que j’ai plus particulièrement mis au point, emploie des matières premières identiques à celles utilisées dans le procédé au Silicol (1), c’est-à-dire du ferrosilicium en poudre et des alcalis caustiques, la seule différence consiste dans le fait que toute la réaction se passe à sec.
- J’ai trouvé en effet que, lorsqu’on mélange à sec du ferrosilicium en poudre et de la soude caustique également en poudre, le mélange, très stable à froid, est constitué par des substances ayant une telle affinité l’une pour l’autre qu’elles se combinent avec la plus grande facilité dès que l’occasion leur en est offerte.
- Cette occasion dans la présente occurrence sera représentée sous la forme d’une allumette.
- L’Hydrogénite est une poudre grise, à base de ferrosilicium et de chaux sodée, ressemblant à du sable extrêmement fin ; elle jouit de la propriété remarquable de s’allumer et de libérer, par incinération à l’air libre ou en vase clos, l’hydrogène qu’elle contient, suivant l’équation :
- Si + Ca(OH)2, Na2(OH)2 = Si03Na2, CaO + 2H2.
- L’Hydrogénite dégage, en brûlant, de 270 à 370 1 d’hydrogène pur par kilogramme, suivant la manière dont l’opération est conduite. Il faut donc environ 3 kg de ce produit pour obtenir un mètre cube d’hydrogène.
- (1) Le fait d’employer des substances identiques à-celles du procédé au Silicol est d’une grande importance pour l’armée, en ce sens que ce sont les mêmes approvisionnements de matières premières qui peuvent servir pour les deux procédés.
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- La densité apparente de l’hydrogénite est de 1, mais par agglomération, elle peut dépasser 2, et même atteindre 2,5, suivant le degré de la compression à laquelle elle est soumise.
- On obtient dans ce cas des pains d’Hydrogénite moulée ressemblant à des blocs d’ardoise.
- .Dans ces conditions, un bloc de 1 1 dégage en brûlant 800 1 d’hydrogène pur.
- Si l’on considère que l’hydrogène liquide, — que l’on a mis
- Fig. 7. — Coupe d’un appareil de laboratoire destiné à l’essai de l’Hydrogénite en vue d’établir son rendement en hydrogène.
- en avant, ces derniers temps, pour les besoins de l’aérostation, — possède à son point d’ébullition de — 252° sous la pression ordinaire, une densité de 0,07 et représente par conséquent un volume gazeux 780 fois plus grand à la température ordinaire, on constate, — étant donné l’emballage très simplifié que nécessite THydrogénite comparativement à l’emballage très compliqué que nécessiterait l’hydrogène liquide, — on constate, disons-nous, qu’au point de vue du volume l’Iiydrogénite ne le cède en rien à l’hydrogène liquide.
- L’hydrogène dégagé par la combustion de l’Hydrogénite est chimiquement pur. Analysé au moyen de la burette de Bunsen,
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- il possède une force ascensionnelle de 1.160 à 1.190 g par mètre cube.
- L’Hydrogénite se conserve indéfiniment sans perdre ses propriétés, mais elle est sensible à l’action de l'humidité.
- Elle est hygroscopique et, par conséquent, il est nécessaire de la conserver dans un endroit sec et dans des boîtes métalliques hermétiquement fermées.
- Du reste, l’IIydrogénite est livrée au consommateur dans des cartouches métalliques, du genre des fûts à carbure de calcium, du poids brut pour net de 25 à 50 kg, correspondant à une production de 8.000 à 16.000 1 d’hydrogène par cartouche (PL 16, fig. 4).
- Ces cartouches sont agrafées et non soudées et ont été étudiées spécialement en vue de la combustion de l’Hydrogénite dans les cartouches mômes, de façon à supprimer toute manipulation de matière au moment de son utilisation dans les générateurs.
- Quoique l’Hydrogénite soit une matière combustible, on a de la peine, surtout si elle n’est pas en poudre très fine, à l’allumer avec une simple allumette.
- On y parvient, par .contre, avec la plus grande facilité en portant un point de sa masse à une température élevée, soit au moyen d’une allumette-tison, soit au moyen d’une pincée de poudre spéciale, dite poudre d’allumage, qui s’allume avec une simple allumette.
- La combustion se propage ensuite d’elle-même et l’Hydrogé-nite brûle rapidement sans flamme, s’incinérant comme de l’amadou en dégageant des torrents d’hydrogène pur.
- La combustion de l’Hydrogénite, quoique régulière, est néanmoins très rapide, puisqu’une cartouche de 50 kg. n’exige pas plus de 10 minutes pour sa combustion totale: aussi touche-t-on du doigt lés avantages que peut présenter cette substance pour la fabrication sur place de l’hydrogène, surtout si l’on songe qu’une simple allumette suffit pour amorcer le dégagement et mettre la réaction en train.
- Les appareils que nous avons étudiés avec le- concours de M. Louis Bérard, Ingénieur des Arts et Manufactures, répondent à deux procédés d’extinction des cartouches brûlées, soit avec de la vapeur d’eau, préparée sur place, en utilisant la chaleur dégagée par la combustion de l’hydrogénite, pour porter l’eau à l’ébullition et la transformer en vapeur, soit avec de l’eau froide.
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- Fig. 8. — Coupe d’un appareil à Hydrogénite de 50 mètres cubes à l’heure (Gonflement de l'Hirondelle au Parc de l’Aéro-Club de France, à Saint-Cloud).
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- La figure 8 est une vue en coupe d’un appareil fixe, de 50 m3 d’hydrogène à l’heure.
- La figure 9 est un détail.
- Les figures 10 et 11 montrent respectivement latérale et une vue en bout d’un appareil roulant de 150 m3 à l’heure.
- Nous ne décrirons que le premier de ces appareils, le second est illustré par les photographies de la planche 16 donnant les différentes phases du gonflement de Y Hirondelle.
- L’appareil comprend un générateur a entouré d’une enveloppe d’eau bc et fermé par un couvercle massif d percé au centre d’un trou, fermé par un obturateur e. Un tuyau de dégagement de vapeur f, muni d’un robinet h met en communication l’intérieur g du générateur avec l’enveloppe d’eau bc, formant chaudière. Le générateur est traversé à sa partie inférieure par un tuyau i percé d’une ouverture j tournée vers le bas et sur lequel est disposé un robinet à trois voies k s’ouvrant d’une part sur une cheminée de dégagement m,
- une élévation
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- Fig. 9. — Cartouche d’IIydrogénite et son cadre destiné à la supporter dans le générateur.
- Fig. 10. — Elévation et coupe partielle d’une voiture à Hydrogénite de 150 m3.
- d’autre part sur un tuyau n qui [débouche dans un réservoir de gaz o divisé par un cylindre p en deux compartiments q, r faisant respectivement fonction d’épurateur et de sécheur.
- L’épurateur q contient une certaine quantité d’eau s, et à sa partie supérieure, en t, une masse filtrante comme, par exemple, du coke. Le sécheur r est rempli, par exemple, de sciure de bois et il est raccordé à un tuyau de prise de gaz v.
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- Le mélange qui doit dégager l’hydrogène est renfermé dans les cartouches métalliques 1 (fuj. 9) munies d’un cadre métallique 2 qui permet de les manier plus facilement. D’autre part, le couvercle d est muni, pour la même raison, de poignées 3 terminées par des anneaux.
- Le fonctionnement est le suivant :
- On introduit les cartouches 1 chargées d’Hvdrogénite dans le générateur a, où elles reposent sur le tuyau i, on enlève leur
- Fig. 11. — Coupe transversale d’une voiture à Hydrogénite de 150 ml
- fond supérieur, puis on applique le couvercle d sans toutefois le boulonner en cas de surproduction pouvant entraîner une surpression dans le générateur. Le couvercle d doit être assez pesant pour rester normalement appliqué sur le générateur.
- Au moyen du robinet à trois voies k on ferme le tuyau i, puis on allume le mélange contenu dans la cartouche, en laissant tomber, par exemple, une allumette-tison par le trou central du couvercle e que l’on bouche aussitôt.
- La combustion se propage dans ce vase clos, l’eau contenue en bc s’échauffe, se vaporise, et lorsque le manomètre 4 indique une pression suffisante, on ouvre le robinet h. La vapeur pénètre dans l’espace g, rencontre le mélange en combustion et le dégagement d’hydrogène a lieu. Au moment de l’allumage, ainsi qu’on vient de l’indiquer, on a mis, à l’aide du robinet k, le tuyau i en communication avec la cheminée de dégagement m
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- et on maintient cette position jusqu’à ce que l’on voie s’échapper par m une fumée bleuâtre, ce qui indique que tout l’appareil est purgé d’air. On tourne ensuite le robinet k de manière à établir la communication entre le générateur a et le réservoir o par les tuyaux i et n. L’hydrogène est lavé et épuré dans l’épurateur s, t; séché en r, puis amené par le tuyau de prise de gaz v aux appareils d’utilisation.
- Pour réaliser un procédé continu, on peut grouper autour du réservoir épurateur o, plusieurs générateurs, par exemple deux, comme représenté par la figure 8.
- L’appareil représenté par les figures 10 et 11 est plus particulièrement destiné au gonflement des ballons en campagne.
- Sur un chariot 5 sont disposés un nombre convenable de générateurs a1, a2, a3, etc., semblables à ceux de la figure 8 et communiquant par les tuyaux n1, n2, n3..., avec un laveur 6, qui, à son tour, communique par un tuyau 7 avec un réservoir épurateur 8.
- Ces figures montrent en m1, m2, m3... les cheminées de dégagement, et en h1, k2, /c3... les robinets à trois voies.
- Conclusions
- Le ravitaillement en hydrogène des ballons et dirigeables
- EN TEMPS DE GUERRE.
- Il ne vient à l’esprit de personne que le ravitaillement, en temps de guerre, d’un parc d’artillerie, puisse présenter des difficultés quelconques.
- En effet, les poudreries nationales, disséminées sur tout le territoire de la France, ne sont-elles pas là pour expédier en temps voulu, et à l’endroit indiqué, projectiles et munitions?
- Pour les ballons et dirigeables ou, en d’autres termes, ce que l’on est convenu d’appeler un parc aérostatique, à cause de l’analogie avec l’artillerie, le ravitaillement en munitions, c’est-à-dire en hydrogène pour le gonflement, est un problème d’une tout autre difficulté.
- Il y a lieu, en effet, d’envisager deux facteurs qui n’entrent p i
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- en ligne de compte lorsqu’il s’agit des munitions destinées a l’artillerie.
- Le premier de ces facteurs est la situation géographique des usines à hydrogène comparée à celle des poudrières.
- Ces dernières, ainsi que nous le disions tout à l’heure, sont disséminées sur tout le territoire de la France, tandis que les
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- Fin. 12. — Carte de France indiquant la première série de places fortes où des dirigeables vont être appelés à stationner, ainsi que les usines à hydrogène capables de les ravitailler.
- usines à hydrogène sont au contraire (sauf de rares exceptions) toutes concentrées dans la région parisienne, c’est-à-dire très loin de la frontière de l’Est.
- Le second des facteurs dont il faut tenir compte, et dont nous avons déjà appris à mesurer l’importance, est l’emballage et le transport de ces deux genres de munitions.
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- Les explosifs destinés à l’artillerie sont emballés dans de simples gargousses en papier ou en toile qui ne représentent qu’un poids mort insignifiant.
- Pour les projectiles, obus, shrapnels, qui ne nécessitent aucun emballage du tout, la chose est beaucoup plus simple encore.
- Au contraire, pour l’emballage et le transport de l’hydrogène destiné au gonflement et au ravitaillement des ballons et des dirigeables, les complications surgissent comme à plaisir.
- Nous avons vu, en effet, que l’emploi des tubes commerciaux et des voitures à tubes implique le transport d’un poid mort hors de toute proportion avec la quantité d’hydrogène emmagasiné.
- L’emballage pèse près de 200 fois le poids de la marchandise qu’il est destiné à contenir!
- Ce matériel lourd et encombrant serait-il à même de rendre tous les services que l’on est en droit d’en attendre sur un champ de bataille ?
- Il est permis d’en douter.
- Le général Langlois, dans une remarquable étude sur l’artillerie lourde allemande, publiée il y a quelque temps, estime que le poids de 2 000 kg est déjà trop lourd pour une voiture de campagne.
- « Par l’étude de l’histoire, dit-il, il est facile de prouver que la qualité principale d’un matériel de campagne est, avant tout, la mobilité : en voici, entre mille, des exemples saisissants :
- » Au combat de Nacliod, en 1866, l’avant-garde du Ve Corps prussien, après avoir passé un défilé, se trouve brusquement en présence de forces autrichiennes très supérieures.
- » Le débouché du corps d’armée ne sera assuré que si l’avant-garde tient un temps suffisant sur le plateau qu’elle occupe ; or, il est impossible de hâter l’arrivée de l’infanterie du gros ; on appelle en toute hâte les batteries de la colonne au secours de Pavant-garde qui fléchit.
- » Les batteries de 4 rayé, avec leurs caissons, ont devancé toutes les autres et ont passé sans encombre des terrains marécageux au débouché d’un pont. La batterie de 6 rayé passe ses pièces, mais laisse tous ses caissons embourbés ; or, la différence de poids entre les caissons de 6 et ceux de 4 est de 247 kg, cette différence avait réduit le matériel le plus lourd à l’immobilité. Quant à la batterie de 12 lisse, elle passe seulement deux pièces sur six et laisse en arrière tous ses caissons.
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- » Le poids des pièces de 12 devait être inférieur à 2.000 kg; ce poids est donc trop fort pour une voiture de campagne.
- » Dans toute la guerre de 1870-1871, nous trouvons des faits analogues.
- » Voici, comme exemples, quelques incidents de la bataille de Wœrth, du côté allemand.
- » A midi, la 4e batterie du XIe Corps prend position sur la hauteur de Gunstett; mais elle n’amène d’abord que 4 pièces, les deux autres n’arrivent que lorsqu’on a renforcé les attelages (poids de la pièce de six: 1.835 kg).
- » La 3e batterie à cheval du XIe Corps est en position près d’Elsasshausen ; elle manque de munitions « parce que ses caissons n’ont pu gravir la pente ».
- » Enfin, l’un d’eux peut être amené à l’aide de six attelages (poids du caisson de 4, 1.965 kg).
- » La 5e batterie de 6 du XIe Corps prend position, à 3 h. 1/2, près d’Elsasshausen, « la batterie n’amène qu’un canon, puis deux, puis trois, le reste est embourbé ; les autes pièces.n’arrivèrent enfin sur la hauteur que lorsqu’elles purent être aidées par les attelages de la 4e batterie ».
- » La 4e batterie de 4 du Corps Bavarois passe la Sauer au Vieux-Moulin; « mais le terrain trop lourd l’empêche de suivre l’infanterie pour appuyer son attaque ; elle reste sur la route de Wœrth », et l’infanterie s’engage seule, sans l’appui du canon. (Poids de la pièce de 4, 1.561 kg.)
- » Il est utile de rappeler constamment de pareils faits, parce qu’on entend souvent dire que, pendant la guerre, on préfère la puissance à la mobilité.
- » C’est une erreur : ce sont les faits de guerre, au contraire, qui démontrent la nécessité d’un matériel mobile, léger, manœuvrier.
- » C’est à la suite d’une longue période de guerres que la Commission de l’an XI, dont tous les membres avaient fait les campagnes napoléoniennes, condamnait, à l'unanimité, le matériel de 12 comme trop lourd (1.880 kg) ».
- Si donc'le poids de 2.000 kg est déjà trop fort pour l’artillerie de campagne, il est permis de se demander ce que donneraient sur le terrain des voitures à 6 tubes pesant 3.000 kg, ou même des camions chargés de tubes commerciaux. Car
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- n’est-ce pas aussi nécessaire pour un poste aéronautique de campagne, qui n’est en somme qu’une sorte d’observatoire mobile, de posséder les mêmes qualités manœuvrières, c’est-à-dire la mobilité et la légèreté que l’on exige aujourd’hui de l’artillerie de campagne?
- Au désavantage considérable déjà d’un poids mort à transporter absolument disproportionné à la quantité d’hydrogène contenue dans les tubes ou dans les voitures à tubes, s’en ajoute un autre tout aussi important: c’est celui du danger.
- On sait en effet que le transport des gaz comprimés à haute pression exige des ménagements tout particuliers, et que les Compagnie de chemins de fer ont établi pour ces transports une réglementation extrêmement sévère.
- En campagne, sur le terrain, les tubes et surtout les voitures à tubes, offrant à l’ennemi un but de surface considérable, sont particulièrement exposés, et si un projectile venait à atteindre un tube et à le faire éclater, il est hors de doute que l’explosion de ce tube chargé à 150 atmosphères entraînerait celle de tous les autres, que le parc aérostatique serait anéanti et le terrain balayé sur un périmètre considérable par cette mine gigantesque.
- Il y a donc le plus grand intérêt à réaliser la préparation sur place, en campagne, de l’hydrogène nécessaire au gonflement et au ravitaillement des ballons.
- C’est ce que le Ministère de la Guerre a parfaitement compris et c’est pourquoi il donna l’ordre au Laboratoire d’Aéronau-tique militaire d’entreprendre, avec le concours de ses collaborateurs civils, les études que je viens d’exposer.
- Les expériences faites l’an dernier, tant à Briot pendant les grandes manœuvres, qu’avec l’Hirondelle gonflée à l’Hydrogénite au Parc de l’Aéro-Club de France, puis celles de cette année avec les différents types d’appareils à Hydrolithe et à Silicol et particulièrement avec celui qui est installé à la Ménagerie à Versailles (Parc aérostatique de Versailles), où des milliers de mètres cubes d’hydrogène ont déjà été fabriqués, sont particulièrement intéressantes au point de vue de l’aérostation militaire.
- Elles établissent, en effet, d’une façon indubitable la possibilité d’éluder la sujétion des tubes et des voitures à tubes, et de gonfler sur place par des procédés simples et rapides les ballons de campagne et les dirigeables sans avoir à retourner à Paris, les tubes vides pour les faire remplir de nouveau.
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- Tableau comparatif des caractéristiques des divers procédés
- DÉSIGNATION DU PROCÉDÉ TUBES COMMERCIAUX VOITURES A TUBES HYDROLITHE HYDROGÉNITE ! 1 SI LICOL
- Poids des appareils à trans- 1 voiture = 3 000 1 voiture 1 voiture = 1 500 Appareil fixe
- porter 70 à 80 kg J à 3 500 kg = 2 400 kg à 1 800 kg = 1 800 à 2000 kg
- Poids des matières premières à transporter par mètre cube d’hydrogène produit. Eau froide nécessaire par mètre cube d’hydrogène — — 1 kg 2,800 kg à 3 kg d’Hydrogénite 2,250 kg = 750 g Silicol et 1 500 g Soude caustique
- produit Vitesse de production de l’ap- 10 à 15 1 0,200 1 6 1
- pareil en mètres cubes par heure - 7 m3 150 m3 par voiture 600 à 1 200 m* 150 à 300 m3 600 à 800 m3
- Prix de revient du mètre
- cube d’hydrogène .... . ,M,| ' ' 1 1 1III 1 9 ? 4,75 f environ 1,00 f environ 1 f environ
- o
- O
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- Que dirait-on, en efj'et, d'un canon qui, une fois son coup tiré, ne pourrait plus être rechargé qu'à Paris ou dans une usine très éloignée ?
- C’est pourtant le cas des tubes et desvoitures à tubes, etvoici pourquoi il est nécessaire, sans plus tarder, de prendre les mesures utiles pour s’en affranchir au plus tôt,
- Avec les nouveaux procédés de préparation de l’hydrogène que nous avons examinés, on peut, en effet, prévoir dès maintenant le réapprovisionnement des parcs aérostatiques, — tout comme les poudrières réapprovisionnent les parcs d’artillerie — et la suppression du renvoi à Chalais-Meudon ou à Lamotte-Breuil des tubes et des voitures à tubes pour les remplir de nouveau d’hydrogène comprimé, renvoi qui entraîne actuellement une immobilisation de plusieurs semaines, et la nécessité d’un matériel énorme ; sans compter qu’à l’avantage de la légèreté considérable déjà, ces divers procédés en ajoutent un autre tout aussi important : c’est celui de la sécurité plus grande puisque l’on n’a pas affaire à des gaz comprimés et que l'hydrogène n’est mis en liberté qu’au moment précis de son emploi (1).
- En résumé :
- 1° Il faut développer mais sans se hâter et avec la plus grande prudence le stock de tubes et de voitures à tubes.
- 2° Il faut, par contre, hâter la création de voitures de campagne légères et à grand débit utilisant les procédés à l’Hydro-lithe, au Silicol, ou à l’Hydrogénite.
- 3° Il faut installer dans toutes les places fortes de puissants appareils à Silicol.
- 4° Il faut créer des stocks des matières premières nécessaires à ces divers procédés.
- Nous donnons ci-dessus un tableau comparatif des caractéristiques de ces divers appareils.
- (1) Le terrible accident qui a eu lieu le 21 août 1911 au Parc aérostatique de Chalais-Meudon apporte malheureusement une évidence certaine à la théorie que nous soutenons: Un tube d’hydrogène chargé à 150 atm a fait soudainement explosion, entraînant l'éclatement d’une série de bouteilles et tuant sur le coup les deux hommes occupés à les manipuler.
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- NOTICE NÉCROLOGIQUE
- SUR
- s. e. M. Charles de HIERONYMI
- MINISTRE ROYAL HONGROIS DU COMMERCE,
- MEMBRE D’HONNEUR DE LA SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS 1)E FRANCE (1)
- PAR
- M. Émile IlOïtiV.
- La Société des Ingénieurs civils de France vient de perdre un de ses membres, admis en 1883 et tout récemment élu Membre d’honneur, Charles de Hieronymi, Ministre du Commerce, en Hongrie. Ses travaux sur les voies et moyens de communication l’avaient placé au premier rang des Ingénieurs spécialistes et, malgré les hautes fonctions qu’il occupa, il était très fier de ce titre. Son père, François de Hieronymi, était Ingénieur et c’était à lui que l’on devait la construction de la voie Presbourg-Szered, à traction animale : en 1838, il avait publié un ouvrage : Pressburg-Tyrnauer Eisenbahn; son fils, qui naquit le 1er octobre 1836, à Buda, semblait donc bien destiné à se consacrer aux chemins de fer. U commença ses études chez les Piaristes de Pest, il les continua à Presbourg et à Nagvszombat. Il fut reçu Ingénieur à Buda et, dès 1856, il entrait dans le Service des Ingénieurs de la Ville, à Buda; mais il n’y resta pas longtemps ; il se rendit dans le Comitat de Maramâros où il s’occupa des travaux du cadastre et, en 1861, il était élu Ingénieur en chef du Comitat; il remplit ces fonctions jusqu’en 1867. Comme résultat des observations qu’il avait faites et de l’expérience acquise, il publia un travail intitulé : De la construction et de l'entretien des grandes routes. Cet ouvrage attira sur son auteur
- (1) Voir Procès-verbaux des séances des 5 mai et 2 juin 1911, pages 82 et 96.
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- l’attention des Ingénieurs et aussi du Ministre du Commerce d’alors, Emeric Mikô, qui l’appela aux fonctions de Secrétaire de la section des Travaux publics et des voies de communication.
- Il entrait ainsi, en 1867, au ministère où il devait, avec des alternatives diverses, se retrouver quarante-quatre ans plus tard quand la mort le frappa.
- Le 21 mai 1867, on fondait, en Hongrie, la Société des Ingénieurs Hongrois; Ch. de Hieronymi en était élu directeur, et, lorsqu’en 1872 la Société accueillit les architectes et prit le nom de Société des Ingénieurs et Architectes Hongrois, il en fut élu vice-président, fonctions qu’il remplit jusqu’en 1885. Il avait rédigé les statuts de la Société et il fit toujours partie du Comité de rédaction du Bulletin.
- Doué d’une grande activité, Charles de Hieronymi put, dans les fonctions que lui confiait le ministre, donner libre cours à ses idées et réaliser quelques-uns de ses vastes projets relatifs à la régularisation des fleuves, notamment du Danube à Budapest^ sans oublier l’endiguement des autres fleuves et les chemins de fer.
- Quelques années plus tard, il venait' passer trois mois en France pour y étudier- les questions dont il s’occupait et, dès son retour en Hongrie, il publiait, en 1874, un ouvrage intitulé : Les Travaux publics et l'Etat en France.
- L’Ingénieur devint Secrétaire d’État et ce fut à cette époque qu’il s’acquit un incontestable mérite en posant les bases de l’organisation des chemins de fer qui fut réalisée plus tard. Il fit continuer la ligne de Budapest-Zâgrâb et, en 1882, il fit conclure, avec la Compagnie des Chemins de fer austro-hongrois, le traité qui plaça les voies hongroises sous un directeur spécial.
- En même temps, il s’occupait de la régularisation du Danube et de la Tisza, et il ordonnait la construction de digues pour empêcher les débordements des trois Kôrôs et de la Maros. En 1880, il avait publié un travail sur la régularisation du Danube dans la région de Budapest..
- Ses profondes connaissances techniques lui permettaient de réaliser avec succès ses projets et de comprendre la valeur de ceux qu’on lui soumettait; ces connaissances, jointes au talent d’orateur dont il avait donné maintes preuves, le conduisirent sur le terrain politique et, en 1875, les électeurs de Zsombolya l’envoyèrent siéger à la Chambre des Députés. Mais il connut aussi les déceptions de la politique et, en 1882, il suivait son
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- ministre dans la retraite. Quelques mois plus tard, la Société des Ingénieurs et Architectes Hongrois le nommait Membre d’honneur.
- A cette époque, il fut appelé à la direction de la section hongroise des chemins de fer austro-hongrois, qu’il accrut des lignes d’Esztergom-Ipolysag, de Nâmis-Léva, de la vallée de Csongrad et de la Morva. Quand, en 1891, ces lignes furent réunies au réseau de l’Etat, Charles de Iiieronymi prit sa retraite et, pour reconnaître ses services, le roi lui accorda la croix de deuxième classe de l’Ordre de Léopold.
- En 1892, il accepta le portefeuille de l’Intérieur dans le cabinet Wekerle et eut l’occasion de déployer son activité sur de nouveaux terrains : il s’occupa du projet de loi sur l’état civil, dota Budapest d’une nouvelle canalisation d’eau et réorganisa les traitements des fonctionnaires.
- Lorsqu’en 1893 éclata une épidémie de choléra, il prit des mesures énergiques qui enrayèrent la marche du fléau. De même, il sut prescrire les mesures nécessaires pour la reconstitution des vignobles ravagés par le phylloxéra.
- Malgré la diversité* des questions qu’il traitait, avec une compétence que tous se plaisaient à reconnaître, Hieronymi revenait toujours avec plaisir à ses travaux de prédilection; ce fut ainsi qu’il publia, en 1901, Les plans des canaux autrichiens et le développement des voies fluviales, et, en 1902, Les canaux navigables et les' moyens de communication.
- Les loisirs que lui donnait la politique lui avaient permis de se consacrer davantage aux questions techniques ; mais, en 1903, il était appelé à prendre le portefeuille de Ministre du Commerce. Son entrée au ministère fut accueillie avec satisfaction; on sentait qu’avec un homme de la valeur de Ch. de Hieronymi, toutes les questions techniques ressortissant de l’important ministère qu’il dirigeait, recevraient une solution conforme à la réalité des choses et aux nécessités du pays. Les espérances ne furent pas déçues; malheureusement la politique, avec ses changements imprévus, l’obligea à démissionner en 1905; sa retraite se prolongea jusqu’au 17 janvier 1910, époque où il reprit possession de son ministère. Quelques projets élaborés lors de son premier passage, attendaient encore leur solution; il donna d’autres bases à la loi sur l’industrie, il modifia les conditions du développement de l’industrie et fit reprendre le projet du canal du Danube à la Tisza; il voulait également modifier la loi sur les
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- accidents du travail. Il préparait la création d’un musée technique, l’organisation d’une juridiction pour les Ingénieurs, d’un Conseil technique, mais la maladie l’atteignit et la mort d’une 1111 e chérie blessa au cœur l’homme énergique qui n’avait reculé devant aucun labeur. Il était Conseiller intime, Grand’Croix de l’Ordre de Léopold d’Autriche, etc., etc.
- Les manifestations de douloureuse sympathie auxquelles donnèrent lieu ses obsèques ont montré à quel point ses collègues et ses concitoyens l’appréciaient et le regrettaient. La Société des Ingénieurs civils de France s’y était fait représenter.
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- DISCOURS PRONONCÉ AUX OBSÈQUES
- DE
- M. A. BRÜLL
- ANCIEN PRÉSIDENT
- Le Vendredi 2 Juin 1911 (1)
- PAR
- M. J. CARPENTIER
- MEMBRE DE L’iNSTITUT
- PRÉSIDENT DE LA SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- Mesdames, Messieurs,
- C’est avec un sentiment de sincère et profonde tristesse que la Société des Ingénieurs Civils de France, dont j’ai l’honneur d’être ici l’interprète, voit disparaître l’un de ses affectionnés anciens Présidents, M. Brüll, qui tenait à elle par un long et étroit attachement. Dès le début de sa carrière, attiré vers elle, comme vers un foyer vivifiant, Brüll avait voué à notre Société une inaltérable fidélité, et jusque dans ses dernières années, c'est-à-dire plus d’un demi-siècle après son admission, il se plaisait encore à suivre ses travaux et se préoccupait de tout ce qui touchait au développement de sa grandeur.
- Brüll a puisé sa formation à l’École Polytechnique, où il entra en 1855. A sa sortie, le hasard des circonstances, qui joue un si grand rôle dans l’orientation de l’existence humaine, le poussa vers l’industrie des chemins de fer, laquelle absorbait alors tant d’ardentes activités. Il venait de débuter à la Compagnie du Nord dans de modestes fonctions quand, dès 1858, Petiet et Nozo, ses maîtres, l’introduisirent dans notre Société, qui tenait une si grande place dans leur pensée. Depuis cette époque, et pendant de nombreuses années, Brüll s’appliqua, comme il le
- (1) Voir Procès-verbal de la séance du 2 juin, page 95.
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- disait lui-même, à suivre attentivement les études qui occupent nos séances, s’y mêlant à l'occasion et profitant du [magnifique enseignement qui se dégage des discussions si variées et si intéressantes auxquelles elles donnent naissance. Il aimait à se dire élève de la Société des Ingénieurs Civils de France et se réjouissait d’avoir pris tous ses grades dans cette grande Ecole et d’y avoir reçu des récompenses enviées.
- La vérité est que, dans ce milieu essentiellement actif et éclairé il se dépensa plus qu’aucun autre et qu’il apporta à la vie commune presque autant d’aliments qu’il en absorbait. Doué d’une grande netteté de vues et d’une puissante mémoire, particulièrement habile à condenser les questions et à les rendre assimilables à un auditoire d’ingénieurs, il était toujours prêt à prendre la parole et à faire devant ses collègues le profitable exposé de quelque attachant sujet. A cette époque, la Société n’étalt point encore organisée en sections; le recrutement des communications ne se faisait point sans quelques difficultés : quels services Brüll ne rendit- il pas plus d’une fois à certains présidents embarrassés, en improvisant presque au pied levé une conférence extraite de son inépuisable cerveau! Son dévouement, réservé mais toujours prêt, était connu de tous et forçait l’attention sur lui. Aussi fut-il de très bonne heure (1864-1865) appelé à remplir les fonctions de Secrétaire, puis à faire partie du Comité, où il siégea près de dix ans, ensuite à occuper, pendant huit années presque consécutives un fauteuil de Vice-Président. C’est par cette voie que, en 1887, il fut porté à la Présidence de la Société des Ingénieurs Civils de France.
- Cette Présidence, il l’avait calmement, mais ardemment ambitionnée ; elle a été une des grandes joies de sa vie : « Rien, proclamait-il, ne peut procurer à un homme de travail une plus douce satisfaction, un plus légitime orgueil qu’un aussi éclatant témoignage de l’estime et de l’affection de ses pairs. La fortune, les grandeurs, qui font, dit-on, le bonheur, ne peuvent le donner avec autant de plénitude, avec la même sécurité. »
- Actif comme il l’était, Brüll ne put se confiner dans le domaine étroit d’une spécialité. Il toucha à de nombreuses branches de l’art de l’Ingénieur et partout fit preuve d’une aptitude spéciale pour d’heureuses réalisations. D’abord ingénieur de chemins de fer, il alla chercher à l’étranger, en Espagne, un champ d’applications élargi pour ses connaissances techniques. Attiré par l’intérêt des questions métallurgiques, alors à l’aube
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- de leur développement, il se fît l’apôtre de la substitution des aciers au fer dans la construction des machines. Il combattit les préjugés qui résultaient d’une connaissance incomplète des propriétés si diverses des composés carburés et s'efforça de faire apprécier les ressources créées par la variété de ces composés.
- Devenu Directeur des Mines de charbon d’Auchy-au-Bois, il s’attela successivement à l’étude approfondie de deux instruments essentiels dans l’exploitation minière : la dynamite et l’outillage des transports. En ce qui concerne la dynamite, non seulement il la considéra au point de vue théorique, mais il se préoccupa de ses applications et alla jusqu’à entrevoir son utilisation à la défense nationale. Quanta l’outillage des transports,, il contribua lui-même largement à son amélioration en imaginant son système de chaînes flottantes, dont il fît plusieurs belles installations : à Aïn Sedma, à Bilbao, à Dicido. Le mémoire qu’il rédigea au sujet de cette dernière installation lui valut, en 1884, le prix annuel de notre Société. Bien d’autres questions accaparèrent son attention et absorbèrent des portions de son temps : celui qui vous parle craindrait de vous lasser rien que par leur énumération.
- Brüll appartenait à l’une des générations qui assistèrent désolées aux désastres de l’Année Terrible. Encore en pleine vigueur de l’âge, il ne put se résoudre à rester inactif en face de nos défaites et s’enrôla dans les troupes auxiliaires. Successivement sous-lieutenant dans la garde nationale, puis lieutenant de canonniers volontaires, il finit par commander, comme capitaine d’artillerie, le corps franc des dynamiteurs et il eut ainsi la consolation de mettre au service de la Patrie ce qu’il avait de meilleur, son cœur et sa science.
- Si réelle, si notable que fut sa valeur, Brüll fut un modeste et ne cessa de le demeurer ; il ignora totalement l’art de se pousser; l’estime qu’il inspira à tous ceux qui l’ont connu s’imposa pour ainsi dire malgré lui. Il ne savait pas briguer les honneurs. Aussi, au moment où il fut placé à la tête de notre Société, il n’était point décoré. Il fallut l’intervention d’un homme influent, de M. Reymond, son successeur et son ami, pour lui faire donner la croix. Encore, à ce moment, fut-on si étonné dans les sphères gouvernementales, de constater que sa boutonnière était restée vierge, qu’on ne put résister au besoin de faire une enquête, afin de découvrir des causes cachées à un fait aussi incompréhensible. Ainsi sa réserve faillit tourner contre lui. Il
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- eut du moins une bien douce compensation ; en mars 1891, c’est en pleine séance de la Société des Ingénieurs Civils de France, c’est des mains d’un Ministre des Travaux Publics qu’il reçut cette croix de la Légion (l’Honneur.
- Brüll occupa, dans l’industrie, des postes importants, et, par surcroît, accepta de nombreuses missions d’arbitrage et d’expertise, partout il se lit remarquer par la solidité de ses qualités intellectuelles et morales. Doué d’un caractère droit et d’un jugement sûr, il était foncièrement honnête. Dans toutes les affaires dont l’instruction lui fut confiée, ses rapports, étudiés à fond, renfermaient tous les éléments d’information, allant presque jusqu’à la minutie ; on y reconnaissait à chaque ligne le vif désir d’arriver à la solution juste et vraie. Dans la discussion sa parole écartait scrupuleusement tout ce qui pouvait avoir une apparence de personnalité ; mais, quoique toujours courtoise dans la forme et conciliante, elle n’excluait pas la fermeté. Son propre fut de demeurer constamment pareil à lui-même : ingénieur intègre, sérieux, de grand savoir technique et pratique ; franc et cordial, vraiment bon et sans rancune envers ceux qui ne partageaient pas et même combattaient ses idées.
- Homme d’intérieur, profondément attaché aux siens, il laisse après lui de poignants regrets. Tous ses amis, tous ses collègues compatissent profondément à la douleur de sa veuve et de ses enfants. Une pensée doit les soutenir. Celui qu’ils pleurent a vécu une belle vie ; il lègue le souvenir d’un parfait honnête homme.
- A la suite de ce discours d’autres allocutions ont,été prononcées :
- 1° Au nom de la Société d’Encouragement pour l’industrie nationale, par M. Bertin, Président de cette Société ;
- 2° Au nom des amis de la famille, par M. J. Armengaud jeune ;
- 3° Au nom de ses camarades de l’École Polytechnique, par M. P.-A.-E. Chevalier;
- 4° Au nom de la Société pour la propagande de l’incinération, •par M. G. Salomon, Secrétaire général de cette Société.
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- CHRONIQUE
- N°379.
- SOMMAIRE. — Grosses locomotives Mallet aux États-Unis. — Le développement de la construction navale en Italie. — Les chemins de fer de l’Europe. — Moulins à vent pour élever l’eau dans l’Argentine. — Emploi des briquettes de lignite dans la métallurgie. — Moyens d’activer le travail des maçons.
- Grosses locomotives Mallet aux États-Unis. — Nous croyons intéressant de reproduire textuellement les lignes suivantes, de VAmerican Engineer and Railroad Journal de mai 1911.
- « Il y avait à l’Exposition de Saint-Louis, en 1904, parmi les objets présentés par le Baltimore Ohio R. R., une locomotive qui attira considérablement l’attention du public compétent. Cette énorme machine était regardée avec étonnement par les visiteurs étrangers et passablement critiquée par les Ingénieurs américains de chemins de fer. C’est une monstruosité disaient les uns ; une absurdité disaient d’autres ; elle ne tiendra pas sur la voie; les conduites de vapeur ne resteront jamais étanches, etc. (1). Cette locomotive, la première du système Mallet construite aux États-Unis, pesait loi 500 kg. Elle venait d’être livrée par l’American Locomotive Company et n’avait jamais été en service avant d’aller à l’Exposition, de sorte qu’en l’absence de faits d’expériences on pouvait en dire ce qu’on voulait.
- » Or, ceux qui parlaient ainsi se trompaient complètement et ce qui le fait bien voir est que la même Compagnie reçoit actuellement des mômes constructeurs 10 locomotives du môme système, qui sont environ 50 0/0 plus puissantes et 40 0/0 plus lourdes, et personne ne doute maintenant du succès de ces nouvelles machines.
- » La comparaison des deux modèles faits à sept ans de distance montre les progrès que la construction de ces locomotives a faits dans cet intervalle. Le tableau ci-joint indique l’augmentation subie par les divers-éléments ; on peut dire qu’elle est d’environ 40 0/0 pour l’ensemble.
- Augmentation..
- 1904 1911 0/0
- Type de la machine 0-6-6-0 0-8-8-0 »
- Poids total (sur les roues accouplées). . 151500 kg 208900 kg 38
- Effort de traction 31 700 47 600 50
- Diamètre des cylindres 508-813 660-1 041 30
- (1) 11 en était de même ici. Dans une revue spéciale, on qualifiait cette locomotive-
- d’exemplaire probablement unique d’une machine monstre qui serait vraisemblablement niai utilisée en service, etc. Or, comme on le verra plus loin, il existe maintenant aux Etats-Unis plusieurs centaines de ces machines, dont une grande partie sont notablement plus puissantes que la première.
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- Augmentation.
- 1904 1911 0/0
- Course des pistons 813 813 »
- Pression à la chaudière 16,6 kg 14,9 kg — 11
- Diamètre des roues 1,422 1,422 »
- Nombre et diamètre des tubes .... 436 de 57 277 de 57 — 36,5
- Longueur des tubes 6,354 7,320 20
- Surface de chauffe tubulaire 500 484 — 3,25
- — totale 521 514 — 1,33
- — équivalente (1). . . 521 654 25
- Surface de grille 6,71 9,29 38,3
- Ecartement des essieux de la machine. 9,35 12,20 33
- et du tender 19,70 23,68 19
- Tender : volume d’eau . 27 000 1 36 600 1 35
- — poids de combustible .... 14 500 14 500 )>
- » Un fait intéressant, c’est qu’après cette expérience relativement prolongée, le Baltimore Ohio est resté fidèle à l’adhérence totale, car les nouvelles machines sont du type 0-8-8-0, la première étant 0-6-6-0. Ce sont les locomotives qui ont actuellement le plus grand poids adhérent, à l’exception, bien entendu, de celles de l’Atchison, Topeka and Santa Fe R. R., du type 2-10-10-2, dont nous parlerons plus loin.
- » La charge par essieu est de 26 100 kg; les fusées ayant 0,254 sur 0,332, la pression ne dépasse pas 15,5 kg par centimètre carré.
- » Les chaudières comptent parmi les plus grandes qui aient été faites, elles ont 2,086 m de diamètre à la virole avant et 2,50 m au joint intermédiaire. Les tubes ont 7,32 m de longueur et sont précédés d’une chambre de combustion de 0,965 m. La grande longueur des tubes a obligé à les soutenir par une plaque percée de trous disposés à un point intermédiaire. On a disposé, en avant du faisceau tubulaire, un surchauffeur Schmidt formé de 152 tubes de 35 mm, donnant une surface de chauffe de 93 m2. Le poids de la machine et du tender plein atteint 291 000 kg. »
- Nous avons mentionné plus haut les locomotives du même système de l’Atchison Topeka and Santa Fe R. R. Nous croyons intéressant de donner sur ces machines, qui sont les plus lourdes construites jusqu’ici, quelques détails empruntés au même numéro du même journal.
- Nous avons indiqué dans la Chronique n° 368, annexée au procès-verbal de la séance du 21 octobre 1910, page 513, que certaines lignes américaines avaient eu l’idée de réunir deux à deux d’anciennes machines Consolidation pour en faire des machines Mallet, avec addition d’une chaudière neuve. L’Atchison Topeka and Santa Fe R. R. a fait une nouvelle et intéressante application de cette transformation.
- Cette Compagnie possédait depuis 1902 un type de locomotives à marchandises qui était et est encore, à l’heure actuelle, le plus puissant type de machine portée sur un seul train de roues motrices. Ce type possède cinq essieux accouplés et deux essieux porteurs, l’un à l’avant,
- (1) La surface de chauffe équivalente est égale à la surface de chauffe totale augmentée de 1,5 fois la surface de chauffe du surchauffeur.
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- l’autre à l’arrière. Les cylindres, disposés en tandem et légèrement inclinés, ont 0,483 m et 0,813 m de diamètre et 0,813 m de course; les roues motrices ont 1,445 m de diamètre. Le poids sans le tender est de 120000 kg et l’effort de traction de 28500 kg. Ces machines sont chauffées au pétrole et fonctionnent dans l’Arizona, à l’ouest de Winslow. Elles ont toujours fait un excellent service, surtout dans la région montagneuse.
- On a choisi dix de ces machines qui avaient besoin de réparations, notamment celles dont les foyers devaient être remplacés. On a conservé le châssis actuel pour en faire le train arrière des nouvelles machines ; les cylindres primitifs à basse pression ont reçu des fourreaux intérieurs pour en réduire le diamètre de 0,813 à 0,711 m et les faire servir comme cylindres à haute pression des machines Mallet. Ces cylindres, étant primitivement légèrement inclinés, ont gardé la môme position, tandis que les cylindres à basse pression rajoutés sont horizontaux. On a ajouté un truck avant portant les cylindres à basse pression. L’ancienne chaudière a reçu un foyer Jacobs-Shupert, la longueur des tubes a été réduite de 0,075 à 5 m et on a ajouté un surchauffeur du type Buck-Jaçobs, formé d’un faisceau tubulaire que traversent les gaz de la combustion ; ce faisceau est divisé par une cloison horizontale en deux parties, dont l’une sert à surchauffer la vapeur venant de la chaudière et l’autre à réchauffer la vapeur passant d’un groupe de cylindres à l’autre. Il y a encore à l’avant du surchauffeur un réchauffeur d’eau d’alimentation également tubulaire. Nous ne donnerons pas d’autres détails, nous contentant d’indiquer le principe de la transformation. Le tableau ci-joint donne les dimensions principales de ces locomotives avant et après la transformation.
- Machine Machine
- primitive. transformée.
- Surface de grille......................... 3,44 m2 7,61m2
- — chauffe directe................... 19,44 27,39
- — — tubulaire.................. . 426,6 337,12
- — — totale. ................... 446,04 364,51
- — — du surchauffeur .... » 216,50
- Pression de la vapeur..................... 16 kg 16 kg
- Diamètre des cylindres.................... 483-813 711-965
- Course des pistons..................... 813 813
- Diamètre des roues motrices et accouplées . 1 445 1 445
- Ecartement des essieux parallèles......... 6198 6198
- — — total.............. 11314 20 257
- — — de la machine et du
- tender.................................. 20130 32 972
- Poids total de la machine................... 120 000 kg 227 000 kg
- Poids adhérent.............................. 106 300 200 000
- Poids total de la machine et du tender. . . 211 000 332 000
- Effort de traction........................... 28 500 50 500
- Les anciens tenders ont été remplacés par des tenders spéciaux aux machines Mallet, contenant 46 000 1 d’eau et 15 400 1 d’huile ; ils sont portés sur deux bogies à six roues et pèsent pleins 105 000 kg.
- Malgré l’énorme longueur, 21,40 m de la chaudière qui s’étend jus-
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- qu’à 9,60 m en avant de l’articulation du châssis, on a conservé le type ordinaire de chaudière rigide; ceci demande quelques explications.
- La chaudière des machines Mallet étant fixée sur le train arrière, sa partie antérieure se projette dans les courbes à droite ou à gauche de la partie antérieure du truck avant. Ainsi, dans une courbe de 180 m, l’axe de la boite à fumée d’une chaudière faisant saillie, comme celles dont nous nous occupons, de 9,60 m, se trouverait à l’avant écarté de 0,501 m par rapport à l’axe du truck avant. Le rayon de la boîte à fumée étant de 1 m environ, l’arête extérieure extrême se trouverait à 1,501 m de l’axe du truck avant, c’est-à-dire encore en dedans de la partie la plus saillante des cylindres à basse pression qui est à 1,62 m de l’axe.
- Pour prévenir ce qui peut être un inconvénient pour des courbes de très petit rayon, mais qui ne paraît pas avoir gêné, comme on voit, l’Atchinson, Topeka and Santa Fe Railroad, et en même temps pour supprimer la résistance créée à l’entrée et à la sortie des courbes par le déplacement de l’avant de la chaudière sur le châssis du truck antérieur, la maison Baldwin a eu l’ingénieuse idée de diviser la chaudière dans sa longueur par un joint flexible permettant à l’avant de la chaudière fixée sur le truck antérieur de suivre les sinuosités de la voie.
- Ce joint se fait de deux manières, soit au moyen d’un soufflet formé de lames minces annulaires d’acier assemblées par rivets, soit par un anneau ayant sa périphérie en forme de segment sphérique se déplaçant dans une pièce de même forme et formant joint entre les deux parties de la chaudière, ce joint se trouvant naturellement placé au delà de la plaque tubulaire, et dans une chambre de combustion séparant les tubes du surchauffeur. Chacune de ces dispositions a été installée sur une locomotive Mallet de l’Atchison, Topeka and Santa Fe Railroad. L’expérience indiquera si cet arrangement résiste bien en service et quelle est sa valeur pratique.
- Nous indiquerons, pour terminer, qu’à la date du 4 avril 1911, M. E. E. R. Tratmann, éditeur de Y Engineering Neivs, nous écrivait qu’à l’heure actuelle il y avait probablement entre 400 et 500 locomotives de notre système en service aux États-Unis.
- lie développement de la construction navale en Italie.
- — La Rivista Marittima a donné récemment un très intéressant travail du colonel G. Martorelli, du corps du génie maritime, sur les progrès accomplis en Italie, notamment dans la construction navale, depuis la création, il y a cinquante ans, du nouveau royaume.
- Avant cette époque, au temps de la marine à voiles, les chantiers de Livourne construisaient des frégates pour la Russie et pour divers États de la Méditerranée. Venise construisait des navires de guerre (1). Livourne et quelques autres villes conservèrent longtemps une situation privilégiée sous ce rapport, mais, en 1853, Gavour fonda à San Fier d’Arena un chantier de construction, sous la raison sociale Gio. Ansaldo
- (1) L'éminent écrivain genevois Tôppfer, dans ses Voyages en zigzag, parle au cours d’un voyage à Venise fait par lui et ses élèves, vers 1845, d’une visite à l’arsenal où se trouvait en chantier une grande frégate.
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- et Gie, chantier qui resta sous la direction du professeur Giovanni An-saldo jusqu’à sa mort, survenue en 1857. A cette époque, la direction fut confiée aux frères Luigi et Paolo Orlando qui avaient déjà fondé à Pila, sur les bords du Bisagno, un petit chantier où ils avaient construit, entre autres, le remorqueur Sicilia. Pila a été le point de départ de l’industrie navale moderne de l’Italie.
- Gavour avait l’intention, lorsque le professeur Ansaldo avait la direction des chantiers de San Pier d’Arena, d’y introduire la construction des locomotives pour lesquelles à cette époque le Piémont devait recourir à l’industrie étrangère; mais il n’y avait pas alors d’usine métallurgique dans le pays et il fallait importer les fers et les tôles avec des droits d’entrée élevés; de plus, les frais de transport étaient plus élevés qu’aujourd’hui, toutes circonstances qui rendaient très coûteuse la construction des navires en fer; aussi continua-t-on encore assez longtemps à faire en bois des frégates et des canonnières. Jusqu’en 1866, tous les navires en fer ou à peu près, tant pour la marine de guerre que pour la marine marchande, venaient de France et d’Angleterre. La Vedetta fut le premier navire en fer construit en Italie, il fut fait en chantier de Foce en 1865-66 et ses machines furent construites par Gio. Ansaldo et Gie. Tous les matériaux entrant dans cette construction venaient de l’étranger.
- Ce n’est pas que le minerai de fer manque ën Italie, il existe en abondance à file d’Elbe et dans diverses parties de la péninsule ; mais les minerais de la première étaient exportésen totalité en vertu de contrats passés par les Gouvernements d’alors peu de temps avant l’unification de l’Italie, contrats dont on devait attendre l’expiration. Il existait seulement des forges de peu d’importance situées à Mongiano et incapables de faire des pièces plus importantes que des canons de fusil dont elles fournissaient, d’ailleurs, de grandes quantités pour l’armée italienne.
- Les navires en bois et à voiles disparaissaient partout de plus en plus devant les vapeurs à coque métallique et, tandis que ces derniers se construisaient sur une plus grande échelle dans tous les autres pays, les chantiers italiens, en présence du manque d’usines métallurgiques pouvant traiter les minerais indigènes, traversaient une période très critique. Les Compagnies de navigation italiennes qui devaient se procurer leur matériel à l’étranger avaient à subir des droits presque prohibitifs pour nationaliser leurs navires à leur arrivée en Italie; d’autre part, le prix des matières venant du dehors était si élevé que la construction en Italie devenait presque impossible bien que la main-d’œuvre fût abondante et très bon marché. Une proposition de laisser entrer en franchise de droits de douane les matériaux destinés à la construction navale avait échoué.
- Sur ces entrefaites, Edilio Raggio établit à Pra, près de Gênes, une aciérie dans laquelle on employait des riblons et de la fonte étrangère ; cette ressource permit aux chantiers Ansaldo, Odero, Foce et autres de continuer à travailler. Les tôles et les cornières de Pra étaient bien un peu plus chères, mais on se rattrapait sur le bas prix de la main-d’œuvre; aussi l’industrie indigène put-elle se développer peu à peu et,
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- en assez peu de temps, arriver à entrer en lutte avec les chantiers étrangers pour des navires de dimensions relativement faibles. Les choses s’améliorèrent encore lorsque MM. Tardy et Benech établirent une seconde aciérie à Savone. Mais ni les usines de Pra, ni celles de Savone, ni aucune autre de celles qui s’étaient établies successivement ne pouvaient entreprendre la fabrication des blindages. L’État ne pouvait songer à laisser la marine dans la dépendance des usines étrangères et résolut de faire le nécessaire pour s’en affranchir.
- Terni, petite localité située au nord de Rome dans une région boisée et près de chutes d’eau importantes, avait, depuis 1870, attiré l’attention d’un M. Lucowicb qui, en présence des hauts prix payés en Italie pour les fers, eut l’idée de construire à Terni des hauts fourneaux pour faire de la fonte avec des minerais du pays et du charbon de bois provenant des forêts voisines. Il construisit très rapidement deux hauts fourneaux auxquels il adjoignit une fonderie pour la fabrication des conduites d’eau. Cette installation fut agrandie en 1879 par notre Collègue M. Cassian Bon qui s’en était rendu acquéreur. Ou utilisa alors les chutes d’eau et, en 1883, fut mise en marche une turbine servant a comprimer de l’air pour actionner divers appareils.
- A la môme époque, l’amiral Acton, Ministre de la Marine, institua une Commission chargée de visiter tous les ateliers de construction et usines métallurgiques existant dans le pays et de faire un rapport sur leur capacité de production en vue de la fabrication des plaques de blindage. La Commission était présidée par l’amiral Benedetto Brin, qui avait précédé l’amiral Acton au Ministère et qui lui succéda ensuite en la môme qualité. A la suite du rapport de la Commission, les établissements de Terni reçurent un grand développement et s’installèrent pour faire des plaques de blindage.
- La nouvelle Compagnie de Terni fut fondée en mars 1884, au capital de 3 millions de lires, lequel fut porté au double l’année suivante. Au début, alors que l’argent était rare et l’esprit d’initiative peu développé, probablement par suite de l’incertitude où on était sur le meilleur type de cuirasse à adopter et sur le développement à donner aux usines, les progrès de la Compagnie n’eussent pas été si satisfaisants si l’État n’était pas venu à son aide en provoquant des essais de blindages très complets et en commandant 8600 t de plaques de cuirasses payées d’avance. Le marché fut passé le 24 mars 1884 et la Compagnie se mit à l’œuvre immédiatement pour installer le matériel de fabrication nécessaire.
- Les essais dont nous venons de parler furent faits au champ de tir de Maggiano, sur deux types différents de plaques compound et une plaque Schneider entièrement en acier. Ces essais, ainsi que d’autres effectués dans d’autres pays, prouvèrent la supériorité des plaques d’acier et la marine italienne résolut de les adopter dans ses cuirasses et de les faire fabriquer dans le pays. Par suite, on installa aux forges de Terni un outillage pour la confection des blindages en acier sur le type employé au Creusot et des Ingénieurs de MM. Schneider assistèrent leurs confrères italiens pour la mise en train du travail. Les forges de Terni ont conservé une bonne position dans cette spécialité, elles ont adopté ensuite les plaques cémentées et trempées et ont récemment acquis du
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- Creusot un laminoir pour blindages à cylindres de 1,25 m de diamètre et 4,50 m de longueur pouvant laminer des lingots de 100 t.
- Le rapport du colonel Martorelli indique que l’année 1880 marqua une autre période intéressante de l’histoire de l’industrie navale, car cette année vit passer la loi accordant des primes aux aciéries, chantiers et ateliers de construction ainsi qu’aux Compagnie de navigation. Ces primes furent un grand encouragement pour ces Sociétés, car elles accompagnaient la prohibition de l’emploi de matières de provenance étrangère dans les constructions navales faites dans le pays. La faculté d’employer ces matières jusqu’à la proportion de un tiers, cette quantité étant exempte de droits d’entrée, fut accordée à la construction navale italienne en 1901 seulement, l’objet de cette mesure étant de mettre un frein aux exigences des aciéries indigènes.
- Dans la période de 1885 à 1896, la construction des machines marines sur les modèles anglais fut entreprise par la maison Ansaldo et par MM. Hawthorn Guppy de Naples; la fabrication des canons Armstrong fut établie à Pouzzoles et celles des torpilles Schwartzkopf à Venise. Une preuve du développement rapide des chantiers et ateliers italiens est dans ce fait qu’ils ont construit, en 1895 et 1896, outre un grand nombre de puissantes unités pour la marine nationale, deux croiseurs cuirassés de 6840 t, General Garibaldi et General San Martin pour la République Argentine et l’année suivante, le croiseur de 1 930 t, Adamastor, pour le Portugal et le croiseur cuirassé de 6 840 tx Cristobal Colon, pour la marine espagnole.
- En 1896, on apporta des modifications à la loi sur les primes à la navigation et à la construction et, de 1897 jusqu’à l’époque actuelle, les chantiers italiens ont construit 96 000 tx de navires de guerre pour des marines étrangères, y compris le Mirshim et le Kasuga qui, commandés par la marine de l’Argentine, furent ensuite achetés par le Japon. Les mêmes chantiers ont, dans la même période, transformé le Vasco de Gama, de la marine portugaise, et le Spetzni et le Messandiel, le premier pour la Grèce et le second pour la Turquie.
- Les côtes nord et ouest de l’Italie sont actuellement garnies d’un grand nombre de chantiers appartenant à l’État ou à des particuliers. Les établissements métallurgiques et les ateliers de construction se sont également multipliés et développés et peuvent actuellement suffire à tous les besoins des chantiers. La puissance et l’excellence de la production des usines de Terni, de Savone, d’Odero et Gie, de Orlando et Gie, de Terni-Wickers et Gie, de Fiat San Giorgio, d’Ansaldo, de Franco Tosi, pour n’en citer que quelques-unes, sont universellement reconnues. L’Exposition de Milan, en 1906, a donné des preuves manifestes du progrès de l’industrie italienne, surtout en ce qui concerne le matériel de chemins de fer. L’Exposition actuelle de Turin ne fera pas moins.
- lies chemins rtc fcc «le Ffurope. — Voici quelques renseignements sur l’état des chemins de fer de l’Europe à la date du Ie1' janvier 1910.
- Gomme on sait, le réseau des voies ferrées de la France, qui, au 1er janvier 1909, atteignait un développement de 48 125 km, parvenait,
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- au 1er janvier 1910, au chiffre de 48579 km, soit une augmentation de 454 km. La principale ligne construite a été celle de Fiorac à Sainte-Cécile-d’Andorge (49 km), appartenant à la Compagnie de Chemins de fer départementaux, ligne qui a rattaché au chef-lieu d’arrondissement du département de la Lozère, jusque-là complètement délaissé, au réseau général et permis aux touristes de parcourir dans de bien meilleures conditions l’une des régions les plus pittoresques de la France ; signalons aussi la ligne de Gastera-Verduzan à Auch, amorce de la ligne de Bazas à Auch (22 km).
- Passons maintenant au réseau de rAllemagne : 59 034 km au 1er janvier 1909 et 60089 km au 1er janvier 1910, soit une augmentation de 1 055 km. Ce réseau se décompose en 2 057 km pour les lignes de l’Alsace-Lorraine, 2 223 km pour celles du Grand-Duché de Bade, 7 962 km pour celles de la Bavière, 36 839 km pour les lignes de la Prusse, 3151 km pour celles de la Saxe, 2108 km pour celles du Wurtemberg et, enfin, 5744 km pour celles des autres Etats de l’Allemagne. On a construit, en 1909,34 km de voies ferrées nouvelles en Alsace-Lorraine; le chemin de fer de Schelestadt à Sandhausen et celui de Rastadt à Schwarlzach, 7 km dans le Grand-Duché de Bade, 171 km en Bavière dont la ligne de Sibratshofen à Kempten; 710 km en Prusse, dont la ligne de Roverwitz frontière à Troppau, 38 km dans le Wurtemberg, 55 km en Saxe et 22 km dans la Hesse.
- Le réseau austro-hongrois, dont le développement était de 42636 km en 1909, est, en 1910, de 43 717 km, en augmentation de 1 081 km (22223 km en Autriche, 20461 km en Hongrie, 1033 km en Bosnie-Herzégovine).
- Parmi les lignes construites, citons surtout celles de Trente à Clos (45 km), dans le Tyrol italien et la ligne rattachant Troppau à la frontière allemande.
- Le réseau anglais s’est accru de 140 km seulement; il était, au 1er janvier 1910, de 37 475 km, dont 25 847 km en Angleterre, 6 204 km en Écosse et 5 424 km en Irlande. La Russie avait, en 1909, 58 843 km de chemins de fer; elle en a maintenant 59 403 km, soit une augmentation de 550 km. due surtout à l’ouverture de la ligne de Perm à Eka-terinenbourg, par Kougour, dans l’Oural (392 km).
- Si nous examinons les autres réseaux européens, nous voyons que le réseau italien est de 16799 km, le réseau espagnol de 14956, le réseau suédois de 13 797 km, le réseau belge de 8 278 km, le réseau danois de 3 484, le réseau suisse de 4580, le réseau norvégien de 3 002 km, le réseau turc de 1557 km, le réseau grec de 1 580 km, etc.
- Par rapport à la superficie territoriale, le pays qui a le plus de chemins de fer est la Belgique, avec 28,1 km par myriamètre carré. Après la Belgique on trouve la Saxe, 21 km par myriamètre carré, le Grand-Duché de Luxembourg, 19,7 ; le Grand-Duché de Bade, 14,7 ; l’Alsace-Lorraine, 14,1; l’Angleterre, 11,9; la Suisse, 11,1; le Wurtemberg, 10,8 ; la Prusse, 10,6; la Bavière, 10,5; la Hollande, 9,4; la France a 9,1 km de chemins de fer par myriamètre carré.
- Si nous examinons le rapport qui existe entre la population et le développement des voies ferrées, nous constatons que la Suède tient le
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- premier rang avec 26,9 km de chemins de fer par 10 000 habitants. Viennent ensuite le Luxembourg, 21,6 km par 10 000 habitants; le Danemark, 15,5; la Norvège, 13,5; la France et la Belgique, 12,4; la Bavière, 12,2; l’Alsace-Lorràine, 11,3 ; le Grand-Duché de Bade, 11,1 km par 10 000 habitants. On remarquera l’activité avec laquelle l’Allemagne et l’Autriche-Hongrie travaillent à accroître encore leur réseau déjà si considérable de voies ferrées.
- Moulins à veut à élever l’eau dans l’Argentine. — La
- question de l’emploi des moulins à vent pour l’élévation de l’eau fait l’objet d’un intéressant rapport de M. James D. Whelpley, agent commercial des Etats-Unis à Buenos-Ayres, document publié dans les rapports consulaires pour juillet 1910.
- M. Whelpley constate que le marché des moulins à vent et des pompes correspondantes est, dans la République Argentine, entièrement entre les mains des Américains. L’emploi des moulins à vent s’étend rapidement et paraît avoir un succès considérable. Ainsi, l’importation a été de 3850 t en moyenne par an, pour les cinq années finissant avec 1908, tandis qu’elle s’est élevée à 8900 t pour 1909; ces chiffres ne comprennent pas les tours supportant les moulins.
- On estime qu’il entre par année dans la République Argentine de 12 000 à 15000 moulins à vent. Le nombre qui vient de pays autres que les États-Unis est très faible.
- Les raisons qui motivent une demande aussi importante sont, d’après M. Whelpley, les suivantes :
- Presque toute l’étendue du territoire de l’Argentine, qui est plus du tiers de celle des États-Unis, y compris l’Alaska, forme une plaine entièrement de uiveau ressemblant aux prairies de la vallée du Mississipi. Il y règne toute l’année du vent qui constitue un moteur commode et économique. Môme à Buenos-Ayres, la ville principale et la capitale du pays, qui compte une population de 1 250 000 habitants, on trouve dans la banlieue immédiate quantité de moulins à vent, employés à actionner des pompes, mais l’usage principal de ces machines et son plus grand champ d’exploitation est dans les immenses districts agricoles du pays qu’on appelle « le Camp ». C’est là que l’on trouve à chaque pas des moulins à vent employés à élever l’eau pour l’alimentation des bestiaux et l’arrosage des prairies où on élève les moutons; car on ne rencontre pas de rivières et on ne trouve de l’eau que dans des puits.
- On n’emploie du reste pas, en Argentine, les moulins à d’àutres usages. Leur emploi pour actionner des ustensiles de ferme n’a pas de raison, par celle que ces ustensiles n’existent pas; il n’y a que des moissonneuses et quelques autres machines qu’on ne saurait actionner par des moulins à vent.
- Il n’y a pas à craindre que cet engin soit concurrencé par des moteurs à vapeur ou à pétrole. Pour les premiers il faut du charbon ou du bois et on n’en trouve pas dans le pays. Même à Buenos-Ayres, qui est un port de mer, le charbon coûte le double de ce qu’on le paie à New-York, et son transport à l’intérieur sur de longues distances rendrait son prix tout à fait prohibitif. Les machines de traction et les machines
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- à vapeur agricoles brûlent de la paille ou des épis de mais. On n’exploite pas le pétrole en Argentine et la gazoline, introduite de l’Amérique du Nord, coûte très cher.
- Les moulins employés en Argentine ont des roues de diamètre variant entre 1,80 m et 4,80 m. L’eau est pompée de profondeurs allant de 4,50 m à 90 m. On emploie généralement des tours en charpente d’acier de 6 à 7 m de hauteur. La construction doit être solide à cause de la force et de la variation de direction du vent. L’eau est emmagasinée dans des réservoirs dont quelques-uns ont une capacité de 200 m3; souvent les côtés seuls sont en tôle d’acier, tandis que le fond est en argile compacte.
- Les droits d’entrée sur les moulins à vent sont assez élevés, environ 10 fies 1000 kg.
- Ce qui précède est extrait de Y Engineering News, numéro du 18 août 1910.
- Emploi «les briquettes «le lignite dans la métallurgie.
- — L’emploi du lignite comme combustible se répand de plus en plus en Allemagne et son usage, sous forme de briquettes, trouve une faveur croissante soit pour l’économie domestique, soit pour l’industrie et notamment dans celle de la production de l’acier. Les progrès accomplis dans cette voie depuis le début du siècle actuel se traduisent par le fait que si le nombre des exploitations de lignite, qui était de 412 en 1901, s’est trouvé réduit à la fin de 1908 à 361 par suite de fusions et d’amalgamations de Sociétés, le chiffre de la production a passé, dans la môme période, de 44 480000 t à 65 750 000 t, pour arriver, en 1909, à 68 millions et on prévoit un nouvel accroissement pour 1910.
- On sait que la faible valeur du lignite ne lui permet pas de supporter des frais de transport un peu élevés et, par suite, son marché est assez restreint; mais il n’en est pas de même pour les briquettes qui, produites à l’origine uniquement pour les usages domestiques, se sont introduites dernièrement dans l’industrie et y font concurrence au charbon. Cet emploi paraît n’être encore qu’à ses débuts et avoir devant lui un vaste champ de développement. Les prix élevés, imposés par le Syndicat Rhénan-Westphalien pour les charbons ont beaucoup contribué à la demande croissante de briquettes de lignite pour la métallurgie qui les emploie en les gazéifiant.
- Plusieurs aciéries ont accommodé leurs fours à coke pour employer des-briquettes faites spécialement pour cet usage et qui ont la moitié de la grandeur des briquettes destinées au chauffage domestique. Des essais préalables ont fait voir qu’il était avantageux de réduire ces briquettes en gaz et qu’on pouvait mieux utiliser ainsi leur pouvoir calorifique.
- L’industrie de l’acier sur sole dans le Pays de Siegen adopte de plus en plus l’emploi de briquettes de lignite au lieu de charbon pour la. production du gaz. On s’en sert dans des gazogènes construits spécialement ou dans les anciens gazogènes modifiés à cet effet. Gomme le lignite a un pouvoir calorifique inférieur à celui du charbon, il faut, employer un plus grand nombre de briquettes pour obtenir la môme-Bull.
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- quantité de gaz, mais le prix des premières est relativement si peu élevé qu’on réalise encore un avantage économique très notable.
- L’organisation la plus importante de l’industrie allemande du lignite est probablement la Braunkohlen Brikett Verkaufs Yerein, de Cologne. Le développement de la production des mines qni font partie de ce syndicat est indiqué dans le tableau ci-joint :
- Lignite brut. Briquettes.
- Production. Vente. Production. Vente.
- 1901. . . 5 992 500 930 600 1 465 800 1 233 100
- 1902. . . 5 394 000 914 300 1 280 500 1 388 400
- 1903. . . 6 007 900 880 000 1 488 400 1 478 100
- 1904. . . 6 708 900 994 100 1 720 800 1 706 100
- 1905. . . 7 896 100 1 035 100 2 023 000 2152 600
- 1900. . . 9 662 300 1 062 200 2 446 800 2 381 300
- 1907. . . Il 680 500 1 100 100 2 953 400 2 964 200
- 1908. . . 12 315 100 1 092 400 3 272100 3 086100
- 1909. . . 12 061 100 1 098 300 3 241 100 3 344 700
- 1910. . . )) » 3 472 300 3 461 100
- On remarquera que, si la vente du lignite brut est restée pour ainsi dire sans variation depuis une quinzaine d’années, puisqu’elle n’a été qu’en augmentation de 17 0/0 dans cette période, la vente des briquettes a progressé d’une manière continue jusqu’à atteindre 280 0/0 d’augmentation, et l’abaissement des tarifs pour le transport des briquettes de lignite au Pays de Siegen ne datant que d’octobre dernier n’a eu aucune influence sur cet accroissement.
- La durée de l’accord du Syndicat va jusqu’à 1915, mais, comme il s’est créé de nombreuses exploitations de lignite en dehors, il y aura probablement lieu de le remanier prochainement.
- Moyens «t’activer le travail «les maçons. — On emploie, aux États-Unis des moyens intéressants pour augmenter le rendement des maçons. On trouve, dans Y Engineering News du 5 août 1909, la description des procédés employés da*ns ce but à Chelsea (Massachusetts). Certains ouvriers sont arrivés à placer 3 000 briques par jour et, au cours des deux dernières journées de travail, le rendement a été, en moyenne, de 2 600 briques par homme et par jour. Ces résultats, qui sont à peu près doubles de ceux obtenus parles méthodes ordinaires, se rapportent: à des murs de 0,30 m d’épaisseur, jointoyés sur les deux faces.
- /° Déchargement des briques. — Les briques sont amenées dans des véhicules contenant, par parts égales à peu près, des briques de pavement et des briques de remplissage ; il a été reconnu qu’il est plus économique de n’employer qu’un seul homme par charrette pour le déchargement. Mais, comme il n’est pas toujours possible de placer un grand nombre de véhicules dans le chantier, il faut souvent, pour activer le déchargement, mettre plusieurs hommes par charrette. Pour stimuler les ouvriers, leur « record » est affiché sur les chantiers ;
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- 2° Transport des briques. — Pour le transport des briques, il est fait usage de cadres en bois de 0,21 X 0,75 m contenant 18 briques en deux rangées de champ.
- Les déchargeurs classent les briques et les empilent sur des cadres qui sont placés ensuite sur des brouettes en vue du transport à pied d’œuvre, en ayant soin de faire des charges spéciales de briques de parement et des briques de remplissage. De cette façon, les maçons sont dispensés de faire le triage des briques, ce qui procure une grande économie de temps.
- Le transport des briques entre les chariots et le lieu de dépôt se fait au moyen de transporteurs fonctionnant par la simple gravité ; parfois aussi, ce qui est l’idéal, le transporteur relie directement le chariot à l’élévateur. Les briques, amenées par paquets de 18 sur les cadres, sont placées sur des brouettes installées dans l’élévateur; ces brouettes, amenées à la hauteur voulue, transportent les briques à pied d’œuvre;
- 3° Placement des briques et des bacs à mortier. — Au début, les paquets de briques furent déposés parallèlement au mur à construire, afin de réduire au minimum la distance entre les briques en dépôt et le mur. Mais on ne tarda pas à reconnaître que d’autres éléments que la distance doivent entrer en ligne de compte et les paquets furent placés normalement au mur. Les briques de parement et celles de remplissage sont mises en tas séparés et le maçon peut les atteindre facilement.
- Les bacs à mortier sont espacés exactement de 0,915 m et les paquets de briques sont placés le long de la face gauche de ces bacs. Il a été reconnu que ces bacs devaient se trouver à 0,30 m au-dessus du plancher et à 0,48 m du mur pour donner le maximum de facilité.
- 4° Détermination du travail effectué. — Généralement la détermination de la quantité de maçonnerie effectuée se fait par mesurage, chaque ouvrier travaillant entre deux marques. Si on fait usage du système des paquets de briques, on procède plus simplement en comptant chaque heure le nombre des cadres vidés par le maçon. Par l’ancien procédé, les ouvriers les plus habiles perdent du temps en attendant que les autres aient terminé la partie dont ils sont chargés; le nouveau procédé leur permet de donner un coup de main à leurs collègues et les cadres de briques qu’ils vident sont comptés à leur profit ;
- 3° Brouettes. — De grands progrès ont été faits dans la construction des brouettes; sur les anciens véhicules à une roue, on pouvait empiler de 50 à 60 briques, tandis que la brouette à deux roues peut en porter 216 en 12 paquets de 18, ce qui représente un poids de 454 kg. Cette brouette ou « tracket » se conduit plus facilement que l’ancienne ;
- 0° Records. — Le zèle des maçons est également stimulé, comme nous l’avons dit, par l'affichage sur les chantiers des quantités exécutées ; en outre, des drapeaux dont les dimensions varient de 0,125 X 0.20 m à 1,50 X 2,40 m sont distribués entre les différentes brigades; celle qui a le plus fort record du jour précédent est autorisée à déployer le plus grand drapeau. Ces moyens, qui peuvent paraître assez enfantins, ont produit, parait-il, une émulation dont on se fait difficilement une idée.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- Août 1911.
- Notice nécrologique sur M. l&oæé, par M. Lecorxu.
- Rapport de M. Lecornu sur le compteur kilométrique et indicateur «le vitesse, de M. Auzout.
- Cet appareil a pour but de donner au conducteur d’une voiture auto-' mobile les cinq indications suivantes :
- 1° L’heure :
- 2° Le nombre d’hectomètres parcourus depuis le départ;
- 3° Le nombre d’hectomètres parcourus depuis la mise en service de la voiture ;
- 4° La vitesse actuelle de marche;
- 5° La plus grande vitesse atteinte depuis le départ.
- L’heure et le parcours en hectomètres sont donnés par un chronomètre et un compteur des tours de roues. Un totalisateur additionne les parcours de toutes les courses.
- Quant à la vitesse, elle est obtenue de la manière suivante. Une aiguille, mobile sur un cadran, est périodiquement ramenée au zéro, puis entraînée pendant dix secondes par un rouage qui est à ce moment embrayé avec le compteur des tours de roues. Au bout des dix secondes, la liaison avec le compteur est supprimée, l’aiguille reste stationnaire pendant dix secondes, après quoi elle revient brusquement au zéro et recommence à être entraînée par le compteur pendant une nouvelle période de dix secondes et ainsi de suite. On conçoit dès lors que le chiffre lu à la Un de chaque période d'entraînement est proportionnel au chemin parcouru pendant dix secondes. La graduation est faite de manière que la lecture donne, à première vue. la vitesse en kilomètres à l’heure. Sur le môme cadran se meut une seconde aiguille reliée à la première par un doigt et une roue à rochet; elle ne peut tourner que dans un sens, et c’est elle qui donne le maximum de vitesse depuis le début de la course.
- Nous ne pouvons entrer dans aucun détail sur le mécanisme de cet appareil dont on trouvera la description complète, avec figures, dans le Bulletin de la Société d’Eucouragement. Il a donné, du reste, de très bons résultats sur des automobiles; il s’est montré indéréglable et parfaitement précis sur un parcours de 1 200 km. Ce système paraît bien supérieur à ceux qui sont basés sur l’action de la force centrifuge.
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- Rapport de M. L. Masson sur le robinet « le «impie », présenté
- par les établissements «le robinetterie moderne.
- Ce robinet opère par le déplacement d’une soupape ouvrant ou fermant l’orifice d’arrivée del’eau; cette soupape est déplacée par le moyen d’une tige en rapport avec un croisillon extérieur qu’on tourne à la main pour manœuvrer le robinet.
- On invoque pour ce système certains avantages au point de vue des réparations, notamment qu’on est dispensé d’arrêter l’eau dans les conduites pendant le changement de la soupape, ce qui supprime tout ennui pour ceux qui se servent de l’appareil aussi bien que pour les autres locataires du môme immeuble, et au point de vue des facilités de montage et de démontage.
- D’après des expériences faites au Conservatoire des Arts et Métiers, ce robinet aurait supporté, sans aucune fuite, une pression d’eau de 25 kg par centimètre carré.
- Rapport de M. Sauvage sur l’ouvrage de M. R. Godfernaux : l<es chemins «le Ici* coloniaux français.
- Les chemins de fer coloniaux français sont tous à la voie de 1 m ; ils ont un développement total de 3 912 km. On trouvera dans l’ouvrage de notre collègue des renseignements aussi complets qu’intéressants sur la construction et l’exploitation de ces lignes dont la caractéristique est d’être construites avec la plus stricte économie.
- Ht ii «St* s expérimentales sur lés hélices propulsives
- aériennes, par M. Legrand.
- En rendant compte des recherches faites sur cette question par MM. Legrand et Gandoit, grâce à une subvention de la Société d’En-couragement, l’auteur définit les divers systèmes d’hélices, discute le choix des coefficients du fonctionnement et expose comment se comporte l’hélice dans le fluide; il passe ensuite à l’étude du rendement et insiste sur ce fait qu’une hélice donnée n’a pas de rendement caractéristique, contrairement à ce qu’on suppose couramment. Elle a une caractéristique de rendement pour chaque nombre de tours ou pour chaque vitesse, et c’est cette caractéristique qui est intéressante pour voir si l’hélice convient au moteur ou à l’aéroplane auxquels elle est destinée.
- L’auteur considère comme prématuré de donner des conclusions plus complètes avant d’avoir effectué un plus grand nombre de mesures et de les avoir comparées aux résultats que donnera l’essai de laboratoire sur les modèles des hélices et aéroplanes expérimentés.
- IVoles «le chimie, par Rf. Jules Garçon.
- Possibilités de l’usage du froid dans les industries chimiques. — Sur les acides phosphoriques. — Sur la fabrication des électrodes de carbone. — L’industrie du nickel au Canada et aux États-Unis. — Sur
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- la corrosion du fer. — La corrosion du cuivre. — Sur la combustion des gaz. — L’action de la vapeur sur le carbone. — Les installations d’acétylène en 1910. — Récents progrès de la distillation du goudron. — Les huiles de créosote et leurs usages. —Sur l’analyse des corps gras et huiles. — Sur la séparation de l’acide oléique et des acides gras solides. — Cholestérine colloïdale.
- Notes d’agricwltiire, par M. IIitier.
- Le cent cinquantième anniversaire de la fondation de la Société nationale d’Agriculture. — Une communication du D1' Roux sur l’œuvre de Pasteur : les rapports scientifiques de Pasteur avec l’agriculture. — L’utilisation des insectes auxiliaires entomophages dans la lutte contre les insectes nuisibles à l’agriculture.
- Nous croyons devoir appeler l’attention sur la dernière question traitée dans ces notes. Le Dr Roux, dans la communication qui est mentionnée ci-dessus, a fait cette remarque : « Au cours de ces recherches (sur les maladies des vers à soie), Pasteur avait été frappé de ce qu’un parasite microscopique cause de tels ravages, qu’il peut aller jusqu’à menacer l’existence d’une race aussi précieuse que les vers à soie. Ne pourrait-on pas utiliser la puissance meurtrière des infmiments petits pour se débarrasser d’insectes nuisibles ? »
- C’est ce qui a lieu en ce moment aux États-Unis où on utilise des insectes auxiliaires entomophages dans la lutte contre les insectes nuisibles à l’agriculture. On a remarqué que, lorsqu’un insecte a exercé ses ravages pendant deux ou trois ans et est arrivé à se multiplier au point de prendre les proportions d’un véritable fléau, il disparaît le plus souvent d’une manière subite, au moment où l’alarme qu’il provoque arrive à son plus haut degré. Or, l’expérience démontre que c’est presque toujours à des parasites que l’on doit attribuer ces brusques rétrocessions de l’espèce nuisible. On peut citer le fait de la chenille de la piéride du chou contre laquelle on lutte au moyen d’un hymé-noptère braconide qui parasite cette chenille, et celui de la lutte d’une coccinelle contre une cochenille dévastatrice. La mouche des olives est un fléau qui cause pour des millions de dégâts dans le bassin méditerranéen ; on espère réprimer sa multiplication au moyen d’un de ses parasites, un braconide nouveau spécial jusqu’ici à l’Afrique du Nord.
- Notes de mécanique.
- Essais de chauffage au lignite d’un foyer de chaudière. — Les moteurs Diesel. — Le stabilisateur contre le roulis. — Emploi des turbines à vapeur pour la commande des laminoirs.
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- ANNALES DES MINES
- /2e livraison de 1910.
- Note sur les installations «les mines île fer du bassin de Briey, par M. L. Aguillon, Inspecteur général dés Mines.
- Le bassin ferrifère de Briey a pris un développement aussi rapide qu’intensif : il comprend actuellement 41 concessions d’une étendue totale de 35 189 ha; il est exploité entièrement par puits. On travaille dans 18 concessions ou, pour mieux dire, dans 17, car dans la dernière, celle d’Errouville, on n’en est encore qu'aux travaux préparatoires.
- Le gîte étant identique dans toutes ces mines, on opère dans des conditions techniques et économiques à peu près analogues. La profondeur de la couche de minerai varie entre les limites de 69 à 245 m, mais il y a de grandes venues d’eau, on en rencontre de 18,3 m3 à la minute, qui rendent le fonçage des puits très coûteux.
- ' Un siège d’extraction comporte généralement deux puits voisins, exceptionnellement trois; deux suffisent pour exploiter aisément un champ de 1 000 et môme 2 000 ha.
- A partir de l’orifice du puits d’extraction, on trouve l’accumulateur destiné à constituer une réserve et d’où les minerais passent directement aux grands wagons du chemin de fer. L’extraction se fait par la vapeur ou par l’électricité.
- Les puits d’extraction sont creusés pour des débits qui varient entre 150, 200 et 350 t à l’heure, ce qui fait par an, pour un poste, 600 000 à 750 000 t et, pour deux postes, 1 200 000 à 1 500 000 t.
- Du reste, la note dont nous nous occupons entre, pour chaque mine et séparément, dans des détails très complets sur les caractéristiques des puits, les installations intérieures, etc.
- Bulletin îles accidents d’appareils à vapeur survenus pendant l’année 1909. (Résumé résultant de l’étude des dossiers administratifs).
- Il y a eu, au cours de 1909, un total de 29 accidents ayant entraîné la mort de 15 personnes et ayant causé des blessures à 29 autres.
- Ces accidents se répartissent de la manière suivante selon les espèces d’appareils :
- Il s’en est produit 3 ayant tué 2 personnes et blessé 2 sur des chaudières non tubulaires; 13 avec 8 tués et 13 blessés sur des chaudières à tubes de fumée; 2 avec 1 tué et 5 blessés sur des chaudières à tubes d’eau; 3 avec 3 blessés causés par des tubes indicateurs de niveau; 2 avec 1 mort et 1 blessé à des vannes de prise de vapeur, clapets et tuyauterie, et enfin 6 avec 3 tués et 2 blessés à des récipients de vapeur ou d’eau chaude.
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- Au point de vue des causes présumées des accidents, d’après l’étude des dossiers administratifs, on trouve que 15 des accidents sont attribuables à des conditions défectueuses d’établissement, 6 à des conditions défectueuses d’entretien, 13 à un mauvais emploi des appareils et 3 à des causes non précisées. On trouve 37 causes pour 29 accidents, parce que l’accident a été porté comme dû à plusieurs causes dans sept cas, par exemple à un défaut de solidité de l’appareil et à un défaut de précaution et, dans un autre cas, à un affaiblissement des tôles par corrosion et à.un excès de pression, etc.
- 1re livraison de 1911.
- Note sur les installations de bains-donclies pour les ouvriers mineurs en Belgique, par M. Kuss, Inspecteur général des Mines.
- L’installation de bains-douches n’est pas actuellement obligatoire dans les mines en Belgique; elle figure seulement dans un projet de révision de la loi du 21 avril 1810 voté par le Sénat et soumis en ce moment à la Chambre des députés ; mais un nombre toujours croissant d’exploitants n’a pas attendu l’obligation pour créer ces installations exigées par l’hygiène la plus élémentaire.
- Les bains-douches ont le très grand avantage de n’exiger qu’une faible quantité d’eau, une trentaine de litres par bain; les cabines ont en général 1 m de largeur sur 1,25 à 1,80 m de profondeur; la durée de séjour des ouvriers varie de 5 à 10 minutes. On peut calculer qu’une cabine peut servir à donner leur douche successivement à six ouvriers. Un nombre de 80 à 100 cabines suffit pour une exploitation importante. La dépense d’établissement s’élève en moyenne à 45 000 f par installation, soit 90 f environ par ouvrier.
- La note donne un tableau des conditions principales d’établissement de toutes les installations balnéaires modernes qui existaient dans les houillères belges au 1er juillet 1910.
- Note sur la lutte contre l’ankylostoiniasc dans les mines de houille belges, par M. Kuss, Inspecteur général des Mines.
- L’ankylostomiase, constatée pour la première fois en Belgique en 1889, s’est répandue d’une manière inquiétante vers 1895-1896 et on songea alors à combattre le mal. Un arrêté ministériel constitua trois comités d’enquête à Mons, à Gharleroi et à Liège, et, à la suite de ces enquêtes, les mines durent être classées en deux catégories : les mines reconnues indemnes et les mines reconnues infectées. Mais cet arrêté est resté lettre morte, et finalement on n’a rien ou presque rien fait à Charleroi et à Mons, tandis qu’à Liège la lutte s’est engagée et continuée d’une manière énergique, grâce à l’initiative du Conseil provincial. On a mis eu traitement dans des dispensaires les ouvriers atteints, on a exigé le certificat microscopique des ouvriers se présentant à l’embauchage, et on a centralisé les travaux microscopiques dans un laboratoire spécial. On a effectué, de 1904 à 1906, la révision de toute la population ouvrière du fond ; le nombre total des ouvriers examinés au cours de
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- cette révision fut de 26 773 dont 3042 ou 11,40 0/0 furent reconnus atteints et traités.
- Une révision ultérieure faite en 1908-1909 et 1910 porta sur 26 374 ouvriers du fond; et on ne trouva qu’une proportion de 5,3 0/0 porteurs de vers. Dans certaines mines, la proportion s’est abaissée à 1,9 0/0.
- On a été amené, de certains faits, à conclure qu’une température élevée est favorable à l’éclosion en larves des œufs d’ankylostome; on doit donc proscrire les appareils à vapeur souterrains et les remplacer au besoin par l’électricité. Mais la mesure la plus efficace consiste à n’admettre au fond que des ouvriers exempts et à n’y conserver aucun ouvrier reconnu ankylostomiase. L’application de ces deux règles a réduit en six ans la proportion des ouvriers porteurs do vers de 25 à 5 0/0.
- A Charleroi et à Mons, on n’a rien fait et on ne se décidera sans doute à agir que si la maladie prend un caractère de gravité qu’elle ne parait pas avoir actuellement.
- Expériences sur les depots île poussières dans les travaux de la Société houillère de Liévin, par M. Léon Morin, Ingénieur en chef des Mines de Liévin.
- Les expériences de la Station d’essai de Liévin ont montré la très grande sécurité qu'une mine présenterait si le degré de schistification des poussières était assez élevé pour prévenir l’inflammation des poussières et la propagation des explosions. Les dépôts de poussières sont formés des apports du courant d’air et des produits de la désagrégation des débris terreux et charbonneux. Bien que les poussières les plus ténues puissent être transportées à de très grandes distances par le courant d’air, on peut cependant affirmer qu’au delà de 300 m l’apport des poussières charbonneuses par l’air joue, dans la formation des dépôts, un rôle moins actif que la désagrégation naturelle des roches. Cette affirmation est confirmée par les analyses de prises d’essai faites dans les grandes artères de retour où la circulation est presque nulle.
- Il est permis de conclure de l’étude que fait l’auteur que le risque d’inflammation des poussières n’existe, à Liévin du moins, que dans les chantiers et les parties inférieures des retours. Est-il possible d’arriver à une sécurité absolue. D’une part, la généralisation de l’arrosage parait difficile et on ne peut songer à pratiquer la schistification dans les chantiers d’abatage. Il semble qu’on doive reporter les efforts sur les causes d’inflammation et aussi sur les moyens d’arrêt; ,sur ce dernier point, les arrêts barrages préconisés par M. Taffanel constituent une solution heureuse.
- Victor Régnault (1810-1878), par M. II. Le Chatelier, Inspecteur général des Mines, Membre de l’Institut.
- C’est un discours prononcé à l’occasion du centenaire de la naissance de l’illustre physicien, dans la cérémonie commémorative du 18 décembre 1910 au Collège de France.
- L’auteur retrace les débuts de Régnault et les principaux faits de sa
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- carrière; il a ajouté plusieurs annexes qu’on lira avec grand intérêt, un surtout qui est consacré au rôle probable de Régnault dans la création de la Compagnie parisienne du Gaz et où il est fait justice de certaines légendes qui ont été répandues sur cette création. L’auteur est d’autant plus à même de rétablir la vérité que son père, l’Ingénieur bien connu, alors Ingénieur-Conseil de MM. Pereire, s’était occupé au point de vue technique, de la création de cette Société.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 12. — 25 Mars 1911.
- Etude sur le moulage des pièces creuses, par G. Barkhausen.
- Les locomobiles à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par H. Franke (suite).
- Résistance des têtes de bielle fermées, par T. Mutsamura.
- Les locomotives à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par Metzeltin (suite).
- Nouvel appareil Orsat pour l’analyse des gaz, par C. Iiahn.
- Groupe de Berg. — Locomotives à turbines.
- Groupe de Bochum. — Principes de la physique et de chimie modernes.
- Bibliographie. — Bases de l’enseignement des mathématiques transcendantes, par G. Helm. — Manuel de laboratoire de l’industrie des ciments, par F. R. von Arlt.
- Bevue. — Exposition internationale d’hygiène à Dresde, en 1911. — Dynamo unipolaire à courant continu. — Dispositif très simple pour mesurer le travail absorbé par le forage d’une pièce métallique. — Expériences de recette d’une turbo-dynamo de 6 250 kw. — Transport de force à Lubock. — Les lignes françaises d’accès au Loetschberg. — La ligne Opéra-Auteuil du Métropolitain parisien. — Bateaux pour incendies à moteur Diesel. — Les plus grands sous-marins construits jusqu’ici.
- N° 13. — -/er Avril 4911.
- Les locomotives à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par Metzeltin (suite).
- Les machines de l’industrie textile à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par G. Rohn (suite).
- Les locomotives à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par H. Franke (suite).
- Régulateur axial avec variation du nombre de tours pBndant la marche, par K. Kaiser (fin).
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- Les nouveaux règlements sur les chaudières à vapeur du 17 décembre 1908, au point de vue de l’industrie allemande, par G. Bach.
- Groupe de Brême. — Influence des méthodes d’aménagement des forêts sur l’industrie du bois.
- Bibliographie. — Corrélation des sciences naturelles, par F. Danne-mann. — VP Congrès international d’Aéronautique.
- Revue. — Appareils de manoeuvre des poches de fonderie. — Machines d’extraction à équi-courant. — État des automobiles dans l’Empire allemand. — Soufflerie à turbine dans les hauts fourneaux américains. — Gaz employés dans les moteurs à explosion aux États-Unis. — Gaz des hauts fourneaux employés au chauffage des fours Martin. — Construction du canal du Rhin à la Leine. — Les forces motrices dérivées du fleuve Stave, au Canada. — Transmission par engrenages sur le vapeur à turbines Vespasian. — Navire avec moteur à gaz pauvre et transformateur Fottinger. — Vapeur anglais avec emploi de combustible liquide.
- N° 14. — 8 Avril 1911.
- Protection contre la rouille des tuyaux en fer, par Friedmann.
- Introduction d’air avec l’eau d’alimentation dans les chaudières par les injecteurs, par F. L. Richter.
- Les locomotives à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par Metzeltin (suite).
- Groupe de Schleswig-Holstein. — Actions électrochimiques sur les navires.
- Groupe de Zwickau. — L’électricité dans les mines et la métallurgie en Amérique.
- Bibliographie. — Calcul des efforts dans les pièces courbes, par J. Aue. — La technique des courants alternatifs, par G. Arnold. lre partie : Théorie des courants alternatifs, par J. L. La Cour et O. S. Bragstadt; 2e partie : Les transformateurs, par E. Arnold et J. L. La Cour. — Technique des courants continus, par N. Birven. — Construction des barrages avec description de quelques ouvrages de ce genre, par P. Ziegler. — Considérations sur l’étude de la statique et ses applications, par R. Otzen. — Les échafaudages dans la construction des ponts, par R. Schônhdfer.
- Revue. — Hangar pour dirigeable avec portes se repliant. — Nouveau dispositif pour sondage. — Machine à combustible liquide. — La fin du gros marteau-pilon de Krupp (remplacé par une presse). — Fours Martin de 100 t, en Westphalie. — Traction électrique sur la ligne du Giovi. — Transport électrique de force sur le Chemin de fer du Midi de la France. — Le réseau européen de chemins de fer. — Nouveau record du Mauretania. — Congrès international d’Électricité à Turin.
- N° 15. — 15 Avril 1911.
- Ordre du jour de la LIP réunion générale de l’Association des Ingénieurs allemands à Breslau, du 10 au 14 juin 1911.
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- Reconstruction du pont de chemin de fer sur l’Elbe, près de Witten-berg, par R. Wüstehabe.
- Études thermodynamiques sur le moteur Diesel, par M. Seiliger.
- Expériences sur des locomotives à vapeur surchauffée sur l’Atchison, Topeka and Santa-Fe R. R., par Metzeltin.
- Introduction d’air sous l’eau d’alimentation dans les chaudières par les injecteurs, par F. L. Richter (fin).
- Transmission de la chaleur des corps chauds à l’air, par F. Wamsler.
- Phénomènes intérieurs dans les liquides et gaz en mouvement, par J. Isaachsen (appendice).
- Groupe de Bavière. — Préservation des liquides inflammables contre l’incendie.
- Bibliographie. — Problèmes de physique et de chimie, par E. Baur. — Sulla costruzione dei mûri di approdo su fondo fangoso, par G . Bar-beris.
- Bevue. — Locomotive à air comprimé à double expansion. — Machine à estamper automatique Beakshire. — Développement des installations électriques en Allemagne en 1910. — Chemin de fer aérien au Vigiljoch, près de Meran, dans le Tyrol. — Préparation de l’hydrogène en grandes quantités. — Trempe des aciers à outils. — Une grande installation de force au gaz Mond. — Nouveau sous-marin de la marine anglaise.
- Pour la Chronique et les Comptes rendus : A. Mallet.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Ire SECTION
- Ponts en maçonnerie (Calculs et Construction), par M. Aurie, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées. Préface de M. Résal (1).
- L’ouvrage de M. Aurie, ainsi qu’il l’indique dans son introduction, n’est pas un traité didactique mais une revue sommaire de l’état actuel du sujet annoncé par son titre, un coup d’œil circulaire jeté sur les questions qui lui sont connues, un aperçu rapide des idées directrices et des principes qui ont présidé à son développement.
- Il est divisé en trois parties :
- La première est une étude historique de l’évolution des formes et des procédés de construction; elle contient une intéressante description des ouvrages exécutés depuis les temps les plus reculés jusqu’à nos jours;
- La seconde partie comporte l’étude des dimensions générales données aux ouvrages suivant les usages auxquels ils sont destinés;
- La troisième, enfin, comprend l’exposé des méthodes de calculs à appliquer pour l’étude d’un projet déterminé et la description des procédés généraux de construction.
- Ainsi que le dit M. Résal dans sa préface, cet ouvrage sera lu avec intérêt et avec profit par tous les Ingénieurs. Il constituera pour ceux qui débutent un guide sûr et très complet. Les personnes déjà familiarisées avec la construction des ponts en maçonnerie y trouveront des renseignements utiles et des aperçus nouveaux, qui leur en rendront la lecture facile et attrayante. ^
- Travaux maritimes, par M. Guiffard, Ingénieur des Ponts et Chaussées (1).
- M. Guiffard examine, dans la première partie de son livre, le rôle des ponts et des ouvrages maritimes. 11 étudie les phénomènes naturels et leur action sur les travaux à la mer, puis il décrit les navires modernes, leurs formes et leurs dimensions.
- Il déduit de ces études les conditions auxquelles doivent satisfaire les ouvrages dont l’ensemble compose les ports, et il fait ensuite la description détaillée de chacun de ces ouvrages : digues et jetées de cou-
- (1) ln-18, 185 X 125 de x-375-xn p. avec 109 fig. Paris, Octave Doin et fils, 8, place de POdéon, 1911. Prix : relié, 5 f.
- (1) ln-18, 185 X 130 de x-353-xn p. avec 75 fig. Paris, Octave Doin et fils, 8, place de POdéon, 1911. Prix : relié, 5 f.
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- verture, appartements et murs de quai, bassins à flot et de marée, appareils de radoub, écluses, portes et bateaux-portes, et appareils de manœuvre.
- Il passe, enfin, en revue les divers moyens d’entretenir la profondeur du port.
- Les descriptions d’ouvrages déterminés sont réduites au minimum, mais l’auteur s’est plus particulièrement attaché à faire ressortir les conditions générales d’exécution des travaux à la mer et les principes qui guident les techniciens dans le tracé des établissements maritimes et dans la conception des ouvrages qui les composent.
- Il termine par cette judicieuse remarque : dans les travaux à la mer il n’est de maître sûr que l’expérience, non pas seulement celle acquise dans les chantiers divers où des ouvrages similaires ont pris naissance, mais l’expérience locale, fruit des études et des écoles mômes des prédécesseurs.
- A. M.
- IIe SECTION
- Ue matériel «les chemins «le 1er à l’IIxitosition Universelle et InternatioiiitSe «le Bruxelles «le fîllO, par
- J.-B. Flamme, Ingénieur honoraire des Mines, Administrateur de la Traction et du Matériel des Chemins de fer de l’Etat Belge (1).
- M. Flamme s’est attaché à présenter dans cette publication, en môme temps qu’une analyse générale du matériel de traction et du matériel de transport par voies ferrées exposé tant par les constructeurs que par les Compagnies et les Administration de Chemins de fer, une étude des applications nouvelles et des progrès réalisés dans sa construction.
- L’auteur y passe successivement en revue, groupés par nationalités, les différents types de locomotives récemment mis en service sur les divers réseaux; il expose succinctement, pour chacun d’eux, les considérations qui ont déterminé sa création ou guidé dans son choix, le but que Ton s’est proposé d’atteindre ou les résultats obtenus, selon qu’il s’agit d’un type entièrement nouveau ou déjà en service, et il développe les modifications et les perfectionnements suggérés par les recherches théoriques ou sanctionnés par la pratique.
- Il s’étend particulièrement sur les puissantes locomotives étudiées et construites sous sa direction pour les Chemins de fer de l’État Belge, et dont les dimensions, nécessitées par un trafic toujours plus intense et des difficultés d’exploitation sans cesse croissantes, sont une preuve du développement industriel et commercial pris par ce pays.
- Il s’occupe ensuite du matériel de transport et fait à ce sujet ressortir • les efforts incessants que les voyageurs, les commerçants et les industriels exigent soit des réseaux, soit des constructeurs, et les difficultés
- (1) ln-4°, 315 X 240 de 111 p., à 2 col., avec 163 ûg. Paris, 11. Dunod et E. Pinat, 49, quai des Grands-Augustips, 1911. Prix : broché, 12 f.
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- toujours plus grandes rencontrées par ceux-ci pour donner satisfaction à leur clientèle.
- De nombreuses gravures ou des reproductions photographiques, des schémas bien compris et des plans d’ensemble accompagnent cette revue que l’érudition de l’auteur a su rendre aussi attrayante et intéressante que possible.
- P. Dubois.
- IIIe SECTION
- llétlioricK économiques «le combustion «Ions les chaudières à vapeur, par M. Izart (1).
- M. Izart a réuni dans cet ouvrage une série d’observations générales et particulières sur la combustion industrielle et les foyers. L’auteur a soin de prévenir qu’il a fait un ouvrage exclusivement pratique, duquel il a su écarter l’intervention des calculs mathématiques. A peine, en effet, trouve-t-on des calculs dans les tables qui figurent à la fin de l’ouvrage.
- Le chapitre Ier rappelle les principes de la combustion et fait ressortir l’utilité de l’introduction, derrière l’autel, pour le brassage des gaz, de ce que M. Izart appelle l’air secondaire.
- Dans le chapitre II, l’auteur résume les pertes de calories auxquelles sont exposés les générateurs, et d’où résulte le rendement de la chaudière, dont il représente le bilan thermique par un graphique. Puis il expose ses idées sur les divers types de générateurs.
- Le chapitre III est relatif au choix des combustibles en vue d’obtenir la plus grande économie possible. Les soins à donner aux charbons et les dispositions, à adopter pour une bonne chaufferie sont l’objet de développements.
- Le chapitre IV traite des méthodes de chauffe. C’est le plus important de l’ouvrage : M. Izart y traite notamment, après une revue des foyers mécaniques, de ce qu’il appelle l’hygiène des générateurs, c’est-à-dire de leur entretien et de leur maintien en bon état.
- Le dernier chapitre traite des appareils de contrôle, dont l’auteur préconise un très large emploi.
- Enfin, une centaine de pages, qui ne sont pas les moins intéressantes de l’ouvrage, contiennent, principalement sous forme de tableaux, des données numériques générales sur tous les phénomènes ayant trait à la combustion : poids et chaleur spécifique des gaz et de la vapeur, conductibilité, dilatation, températures de chauffage et de fusion, fusibilité des cendres, pouvoir calorifique des combustibles, humidité de l’air, cheminées, surfaces des grilles, etc.
- G. Eude.
- (1) In-8°, 255 X 165 de xm-297 p., avec nombreuses figures. Paris, H. Dunod et E. Pinat, 49, quai des Grands-Augustins, 1911. Prix : broché, 9 f.
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- IVe SECTION
- Dictionnaire illustré «les termes techniques en six
- langues (Sidérurgie), tome XI, par Schlomann, Venator et Ross (1).
- Ce tome XI des Dictionnaires techniques illustrés est relatif à la Sidérurgie. Il comprend les chapitres suivants : Classification du fer.— Réception et essai des matériaux. — Gisement et minerais. — Préparation des minerais de fer. — Combustibles. — Additions. — Matériaux réfractaires. -- Installations des usines métallurgiques. — Laboratoire. — Haut fourneau. — Fabrication du fer soudé. — Fabrication du fer et de l’acier par fusion. — Fonderie de fer et d’acier. — Travail de forge et à la presse, forgeage. — Laminoirs. — Trempe de l’acier. — Préservation du fer à production. — Livraison.
- Ces dictionnaires ont été établis suivant un système nouveau, basé sur le classement méthodique des branches par groupes.
- Chaque branche se trouve groupée systématiquement dans un ordre logique qui contient tous ses termes techniques généraux, théoriques et pratiques; la matière de chacune d'elles est classée dans des chapitres spéciaux.
- Ces dictionnaires ont été classés en trois divisions :
- 1° Table des matières ;
- 2° Classement méthodique des mots;
- 3° Nomenclature alphabétique unique des termes des cinq langues.
- On a placé, à la fin de chaque volume, un classement en une seule et même série alphabétique, de tous les mots des cinq langues : allemande, anglaise, française, italienne et espagnole. Seuls les termes en langue russe ont été ordonnées en une série distincte.
- Par ses ressources lexicographiques très complètes mises en relief à l’aide de nombreuses gravures, le volume « Sidérurgie » doit être appelé à rendre les plus grands services aux métallurgistes.
- L. M.
- (1) In-1G, 175 X 105 de xii-78G p. avec 1600 fig. — Paris, H. Dunod et E. Pinat, 47 et 49, quai des Grands-Augustins, 1911. — Prix : relié, 14 f.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- imprimerie chaix, rie bebgere, 20, paris. — 44332-7-H. — ttnereLorineux).
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- MÉMOIRES
- ET-
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- D’AOUT 1911
- JX° 8 •
- Bull.
- 10
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- L’APHÉ GRAPHE1
- PAR
- AI. 15. GUILLERY
- Avant de définir l’aphégraphe, qui a fait l’objet d’une communication de M. Carpentier à l’Académie des Sciences, à la séance du 15 mai 1911, nous devons montrer pour quelles raisons nous avons dû chercher un moyen d’obtenir avec une rigoureuse exactitude les dérivées première et deuxième, d’une fonction représentative d’un mouvement déterminé se présentant sous la forme graphique.
- Nous avons créé en 1902 des appareils d’essais pour la mesure de la dureté-, de la limite élastique et de la fragilité des métaux.
- Tout récemment, nous nous sommes appliqué à améliorer ces appareils et pensons les avoir amenés très près de la perfection.
- Lorsque les ordres du jour des séances de notre Société le permettront, nous présenterons ces nouveaux appareils, dont MM. Schor et Mathieu sont les concessionnaires, et qui sont construits sous notre direction aux Etablissements Malicet et Blin, à Aubervilliers.
- Nous ne décrirons pas ici l’appareil qui donne, par lecture directe sur l’appareil même, la dureté du métal, non plus que l’appareil pour la mesure de la limite élastique ; mais nous parlerons cependant sommairement du nouveau mouton dynamométrique, parce qu’il est lié à l’aphégraphe.
- Mouton dynamométrique.
- Le but de cet appareil est de rompre à une vitesse convenable, en flexion par choc, les barreaux entaillés des types définis par le dernier Congrès de la Société Internationale des Méthodes
- (1) Voir Procès-verbal de la séance du 2 juin 1911, page 98.
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- d’Essai, et de mesurer le travail absorbé par cette rupture. C’est le travail rapporté à l’unité de section de la barrette au droit de l’entaille qui spécifie la résiliancé.
- La figure 1 et les photographies 1, 2, et 3, Planche 17, montrent comment est constitué cet appareil.
- En principe, un volant monté d’une façon spéciale sur roulement à billes, est étudié pour qu’ayant, à un rayon convenable R (rayon d’impact), une vitesse déterminée Y, le travail accumulé dans sa masse soit supérieur à celui nécessaire à la rupture du barreau entaillé pratiquement le moins fragile. On adopte comme vitesse d’impact cellü de la chute libre de 4 m de hauteur, soit donc une vitesse de 8,860 m. Les dimensions de ce volant, dont la jante est naturellement fort importante, sont exécutées rigoureusement et son moment d’inertie polaire 10 est obienu exactement pour qu’on soit absolument certain du travail T accumulé dans sa masse ; travail dont l’expression reste :
- T = îtfL, ou encore : T =
- 2 ’
- Deux types sont établis pour les deux types de barrettes actuellement adoptées.
- Le type de 60 kgm pour barrette de 10 X 10 X 60 et le type de 275 kgm pour les barrettes 30 X 30 X 160.
- Comme le montre la figure 1 et la photographie 2, Planche 17, le couteau qui doit rompre la barrette est articulé dans le volant, de façon à avoir deux positions : celle d’enclanchemenl qui permet de mettre la barrette en place, et celle de déclanchement qu’il prend pour rompre l’éprouvette.
- Il prend alternativement ces positions par le mouvement même du volant, selon qu’on appuie de l’extérieur sur les deux touches convenablement placées sur le bâti.
- L’une de ces touches, que l’on voit sur les photographies 1 et 2, Planche 17, est frappée par le loquet de déclanchement et rené ainsi libre le couteau qui prend la position du choc; l’autre, placée sur la face opposée, et que l’on voit sur la figure 3, Planche 17, est heurtée par la came fixée sur le couteau, came dont les ordonnées radiales croissent comme celles d’une parabole.
- Cette came transmet au couteau un mouvement de rotation uniformément accéléré autour de son articulation et l’amène, par
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- Fig. 1. — Nouveau mouton dynamométrique de 60k
- 1 Couteau mobile
- 2 ^ barrette 7
- 3 ' Touche de d-èctenchemeiit ï Touche d’eudaueheDienl 5 Cuvette déjection.
- B Taebymètre 1 loquet de soretè
- 8 Levien d.’embpayage et de frein
- 9 Came- d.’eaolaamemeut
- 10 • Sabot de frein.
- I
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- le mouvement même du volant, à sa position d’enclanchement
- La porte à rabattement est munie d’un verrou de sûreté tel qu’il est impossible de l’ouvrir si, le volant en marche, le couteau se trouvait déclanché.
- Nous ne décrivons pas ici le mécanisme de commande à levier à trois lins : embrayage, débrayage et frein ; non plus la forme spéciale de l’enclume, qui supprime les erreurs résultant de la pénétration de ses arêtes dans la barrette.
- Nous n’insisterons pas davantage sur le tachymètre à niveau ramenable, par son flotteur, à la graduation de l’arrêt, et à retour d’eau à la pompe quand la vitesse est dépassée.
- Nous définirons seulement la fonction de ce tachymètre centrifuge.
- Ainsi que le montre la figure 1 et la photographie 2, Planche 17, cette petite pompe sans débit a pour objet la lecture directe du travail absorbé par l’essai.
- Elle porte une petite turbine, à axe vertical, commandée par un engrenage entraîné par friction sur l’axe du volant dynamométrique.
- Les hauteurs d’eau de refoulement de la pompe sont régies par l’action centrifuge ; elles sont donc proportionnelles au carré de la vitesse du volant.
- Gomme, d’autre part, le travail accumulé dans le volant est proportionnel au carré de la vitesse, il en résulte que le travail accumulé dans la masse du volant est directement proportionnel aux hauteurs de refoulement de la pompe.
- Le tube transparent est donc gradué en divisions régulières de 0 à 60 ou 276, suivant le type de mouton, et permet de lire directement le travail absorbé par l’essai.
- Le fonctionnement est donc extrêmement simple. La barrette étant placée sur l’enclume, on ferme et verrouille la porte.
- On lance le volant à la vitesse voulue et l’on débraie.
- Lorsque le niveau dans le tube est à la graduation 0 des kilo-grammètres absorbés, c’est que la vitesse d’impact est rigoureusement atteinte ; on appuie sur le déclanchement, la barrette est rompue et le niveau dans le tube indique le nombre de kilo-grammètres absorbés. On énclanche alors le couteau et l’on peut faire un autre essai, ou freiner si l’on n’en a pas d’autres à faire.
- Nous avons voulu, dans ce genre d’essai, rechercher quelles étaient les réactions qui, pendant tous les moments du choc, agissent sur le couteau.
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- Nous avons, pour cela, étudié la loi du mouvement retardé du volant, pendant le clioc, et de cette loi nous avons déduit celle des vitesses, puis celle des accélérations, laquelle est naturellement celle des efforts.
- La loi des espaces du mouvement du volant est tracée par un style, placé sur celui-ci et marquant son passage sur un cylindre tournant d’un mouvement uniforme.
- Cette courbe ramenée en coordonnéees rectilignes a, en abscisses, les temps et, en ordonnées, les espaces.
- En cherchant à déterminer la loi des vitesses et celles des accélérations, nous nous sommes buté à l’incertitude des points de tangence et c’est pour tourner cette difficulté que nous avons créé l’aphégraphe.
- Mais, cet appareil trouvant son application partout où il y a effort d’inertie à étudier, nous nous croyons obligé de donner quelques indications sur les procédés généralement employés, en pratique, dans la recherche des efforts d’inertie.
- Efforts 'd'inertie. — L’Ingénieur d’aujourd’hui est contraint à pousser très loin ses investigations scientifiques.
- Les besoins des industries nouvelles imposent en effet des raffinements indispensables et, dans l’analyse des phénomènes à étudier, l’on est contraint à un examen, une dissection assez approfondis de ces phénomènes, pour qu’aucun détail portant à conséquence ne reste inexpliqué.
- Entre autre exemple, la résistance des matériaux fut, ces derniers temps, par l’automobile d’abord, par l’aviation ensuite, obligée à des prodiges.
- L’Ingénieur doit évidemment faire travailler la matière à la limite, limite qu’il doit bien connaître, car il ne peut la dépasser sans compromettre la sécurité et même la vie des exécutants qui auront à exploiter ses conceptions lorsqu’elles seront réalisées.
- Lorsqu’un mouvement est défini par une équation simple l’étude de ses vitesses et de ses accélérations ne présente que peu ou pas de difficultés. Mais, en général, la mise en équation n’est pas toujours possible. Elle ne l’est que lorsque le mouvement résulte de combinaisons cinématiques bien définies et simples; elle exige de l’Ingénieur une culture mathématique assez avancée, culture qui, si elle constitue un élément précieux,
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- une supériorité certaine, n’en reste pas moins peu commune, et il serait bon de ne la point rendre indispensable.
- Certains mouvements résultant de fonctions complexes, de combinaisons cinématiques à nombreuses connexions, ne permettent que difficilement la mise en équation. D’autres, qui sont le résultat d’expériences, par exemple, la loi des espaces dans une flexion par choc, ne peuvent jamais être mises en équation; ces lois ne sont exprimées que par l’enregistrement d’une courbe.
- Pour tous ces mouvements, l’étude des vitesses et des accélérations ne peut se poursuivre que par une méthode graphique.
- En pratique, c’est surtout à cette méthode qu’on a recours, parce qu’elle est à la portée de tous et, de plus, elle permet de suivre, en les appréciant en grandeur, toutes les transformations successives, ce que les spéculations mathématiques ne permettent que rarement. Elle évite par là de grossières erreurs.
- L’obtention des dérivées première et seconde d’une équation définie est fort simple, algébriquement; graphiquement cette obtention présente une difficulté très réelle dans la réalisation pratique.
- En effet, en un point G de la courbe AB d’un mouvement, la dérivée correspond au coefficient angulaire de la tangente en G (fig. 2). Mais rien n’est plus incertain, en faisant l’épure, que la détermination rigoureuse du point de tangence point qui doit correspondre à l’ordonnée Y, dans la courbe de la dérivée première rapportée aux temps, u étant l’unité de temps.
- Cette incertitude du point de tangence est d'autant plus grande que les rayons de courbure sont grands.
- Bien que réelle, elle ne présenterait pas de trop graves incon-véoients, si une seule dérivée était à prendre. Mais l’étude des efforts d’inertie imposant le tracé de la dérivée seconde, l’incertitude entraîne, sur une deuxième opération, des erreurs telles qu’il est impossible d’affirmer la loi des accélérations; il est même dangereux de s’y fier dans les calculs là où cette fonction joue un rôle important.
- Tous ceux qui ont eu à se servir de ce procédé savent que l’influence des erreurs du point de tangence dans le tracé des vitesses est énorme sur le tracé des accélérations ; aussi s’empressent-ils de faire, à une très grande échelle, la région de leur épure qui correspond aux maximum des accélérations.
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- Ils renoncent à faire des épures complètes pour l’ensemble du mouvement.
- C’est gênant dans bien des cas, par exemple, lorsqu’il s’agit de l’épure du couple moteur d’une machine en tenant compte des efforts d’inertie, épure point de départ de l’établissement
- du volant d’un moteur dont les éléments sont soumis à des efforts alternatifs.
- Dans la pratique, quand Jes mouvements le permettent, on a recours à des artilices ; nous citerons quelques exemples :
- a) Mouvement bjelle et manivelle.
- S’il s’agit du simple mouvement bielle et manivelle, un procédé très simple aussi, classique d’ailleurs, généralement connu dans les bureaux d’études bien organisés, permet d’obtenir la loi des vitesses et celle des accélérations du mouvement du piston. L’épure (fig. 3) spécifie le tracé et porte, en outre, dans une légende claire, la façon d’opérer et de déterminer les échelles. Nous recommandons cette épure dont nous nous ser-
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- Fig. 3- — Détermination graphique des vitesses et des accélérations du piston dans les machines à mouvement alternatif.
- Counbe des vitesses
- - ' *" ~ V
- Mouvement bielle et manivelle,
- dela__biellej-Ji
- Cguijb e_ des:
- accelénatinoÊr j
- RaPÎOTtîSlle=7=m Y
- Courbe des vitesses. — Mener, par le centre de l’arbre, une parallèle à la direction t-T de la’bielle, les rencontres de cette parallèle avec la perpendiculaire du point Y et avec celle du point Y correspondant à la position symétrique de la manivelle donneront simultanément en t'-i" la vitesse du piston en T; et en i'-i" la
- vitesse en Y, de même pour les autres points. La courbe réunissant les points 1"... 7"... ainsi obtenus donnera la loi de la vitesse du piston. En chaque point, la vitesse est égale, en grandeur, à l’ordonnée de la courbe ainsi déterminée, mesurée à l’échelle du dessin multipliée par la vitesse angulaire de la manivelle.
- Courbe des accéléralibns. — L’accélération est en chaque point, la sous-normale à la courbe des vitesses. — Tracer par le centre de l’arbre, avec la bielle pour rayon, un arô de cercle. Pour avoir simultanément à l’accélération aux points -I et 7, prendre le point de rencontre a de cet arc avec la parallèle 7"-t" commune aux directions i-T et f-Y de la bielle, l’unir au'point b où la normale en 7" à la droite 7"H" coupe la course-du piston ; par le point i" mener à la droite ba ainsi tracée, une parallèle qui coupe la course du piston en C ; C.-i' est la sous-normale et, par suite, l’accélération en Y et C.7 est l’accélération en Y'. De même pour les autres points.
- Âu point 4 situé sur le diamètre vertical, la normale à la direction de la bielle est tangente à Tare de cercle et l'accélération est 4 ’d.
- Aux points morts, la construction ci-dessus ne peut plus s’appliquer; l’accélération est au point mort Haut ou Æ = r ^-t -j-^ : au point Bas ou A' = r ^\ —
- En portant en ordonnées et avec leur signe, les accélérations ainsi déterminées et en réunissant Oi — T — 2i — 3i..........trouvés, on obtient la loi de l’accélération du
- piston.
- En chaque point, l’accélération est égale, en grandeur, k l'ordonnée de la courbe ainsi tracée, mesurée à l'échelle du dessin, multipliée par ]< carré de Ja vilcj.se angulaire de la manivelle.
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- vions lors de notre passage au bureau des Etudes des Ateliers de Constructions du Creusot, où elle est conservée, sous forme de tableau, à l’usage des exécutants.
- b) Mouvement bielle sur deux manivelles.
- Lorsqu’il s’agit d’étudier le mouvement varié du genre de celui des étaux limeurs par exemple, on peut, si les dimensions
- Fig. 4
- Mouvement uniforme circulaire continu transformé en continu circulaire varié
- instantané y de ratationsd
- Fig.5 Epure des vitesses
- O '0123® S fi 2
- le permettent, user d’un artifice qui escamote l’operation d’une des dérivées.
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- Ainsi, lorsqu’une bielle AB attaque deux manivelles, don! l’une OA est animée d’un mouvement uniforme autour de O, el l’autre, O'B d’un mouvement circulaire varié autour de O' (fig. 4 et 5), on peut tracer le lieu géométrique des centres instantanés de rotation de cette bielle et si ce lieu reste dans les limites de l’épure, dresser un tableau des rapports des R
- rayons -- pour un nombre convenable de positions.
- La loi de proportionnalité des vitesses aux distances au centre instantané de rotation permet de déterminer directement la vitesse variable v de B en fonction de la vitesse constante Y de A par
- On trace ainsi avec précision la loi des vitesses ce qui permet de n’avoir qu’une seule fois recours à la méthode des tangentes pour déterminer la loi des accélérations J (fig. 5).
- Les exemples qui précèdent sont résolus par des artifices ; mais plus nombreux sont les cas où l’on est conduit à revenir à la méthode générale des tangentes ; on y est forcé quand la loi du mouvement ne résulte pas d’une combinaison cinématique astreinte à un régime défini, comme, par exemple, quand la courbe du mouvement est enregistrée et constitue le résultat, à étudier, d’une expérience.
- Aphégraphe (ayq, contact).
- Cet appareil est constitué, ainsi que le montrent la figure 6, et la planche 17 par un corps de règle portant une partie en verre dans laquelle se trouve noyée une lame de platine de quelques centièmes de millimètre d’épaisseur, et parfaitement dressée en affleurement du bord du verre de la réglette. Ce trait de platine a, isolé, est en communication avec l’un des pôles d’une pile sonnerie.
- Sur la ligne prolongée de la face du verre, se trouve, à une distance fixe et bien mesurée, une pointe b glissant, dans la réglette, perpendiculairement à son plan.
- La courbe AB à étudier est matérialisée avec une lame métal-
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- lique flexible, maintenue convenablement, à laquelle on fait suivre rigoureusement la forme de la courbe.
- Quand l’étude en vaut la peine, on construit un gabarit en tôle dont le contour reproduit la courbe à étudier.
- La courbe ainsi métallisée est reliée à l’autre pôle de la pile sonnerie.
- Si la face ab de la réglette qui figure les tangentes, est appliquée sur la courbe matérialisée, il arrive que, lorsque le contact
- Courbe G-
- de cette tangente est au point a de la réglette, le courant passe et la sonnerie l’indique; on peut alors marquer le point b' avec l’aiguille style.
- En répétant l’opération un nombre suffisant de fois, on trace le lieu des points b' et c’est ce lieu que M. Carpentier a appelé la courbe G. Cette courbe permet d’obtenir rigoureusement la tangente en un point quelconque m. Il suffit, en effet, de décrire, de ce point comme centre avec une ouverture de compas r = ab, un arc de cercle qui coupe.la courbe G en un point n. La droite mn est exactement la tangente en m à la courbe AB. 11 suffit alors de porter l’unité de temps en abscisse et mesurer sur l’ordonnée de la tangente pour avoir rigoureusement la dérivée en m.
- On peut ainsi très facilement tracer la courbe représentative
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- de la loi de la dérivée première, et, en opérant d’une façon analogue, celle de la dérivée seconde.
- L’aphégraphe peut affecter différentes formes et dimensions; lorsque les courbes à étudier présentent des points d’inflexion, le trait de platine devra être aussi près que possible de l’extrémité de la plaque de verre, du côté opposé au style. Il conviendra, dans certains cas, de faire l’aphégraphe avec un plan de symétrie, c’est-à-dire à double contact, afin de lui permettre d’être utilisé dans des régions de courbes à double courbure.
- Applications de l’aphégraphe.
- 1° A la recherche des efforts pendant le choc dans les essais de flexion. — La figure 7 montre les épures nécessaires à la détermination des efforts pendant l’essai au choc sur barreau entaillé, essai opéré sur notre mouton dynamométrique.
- La courbe des espaces est le redressement de la courbe tracée pendant le choc par une pointe fixée sur le volant et inscrivant son passage sur un rouleau tournant à une vitesse uniforme.
- A l’aide de l’aphégraphe on trace la loi de la dérivée première, c’est-à-dire la loi des vitesses, et ensuite, par le même procédé, la dérivée seconde, c’est-à-dire la loi des accélérations J.
- Cette dernière loi donne à tous moments l’importance de la réaction qui agit sur le couteau du volant.
- Si le rayon moyen d’impact est R, et les J comptés à la distance R, l’accélération angulaire est Jw = i. La réaction à
- 1 mètre de distance de l’axe du volant est I0 X I0 étant le moment d’inertie polaire du volant.
- Cette réaction rapportée au point moyen d’impact devient
- F _ J X I0
- - R2 •
- C’est ainsi que l’on détermine l’échelle des réactions.
- Cette loi des réactions permet un contrôle de l’engin de mesure directe. En effet, si on rapporte la loi des réactions aux espaces au lieu de la rapporter aux temps, on obtient une courbe dont l’intégration correspond au travail absorbé par le choc. La mesure de la surface hachurée doit correspondre au travail accusé par le tachymètre à colonne d’eau qui, pendant l’essai, donne le travail absorbé par le choc.
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- Fig. 7. — Application de l’aphégraphe I
- a l’essai de flexion par choc à l’aide du mouton dynamométrique j de M. R. Guillery. o\_
- Caractéristique du Mouton
- Puissance .dumoütorm______275 Kgm_
- Rayon d’impact __........_0T34?5
- Vitesse normale (TiiTipact\/2gxim = 8m860 Vitesse ancillaire correspondante 25^68
- ' cm2’8 53^5 Moment d inertie polaire du volant________
- Echelles des épures 0-\
- Eelielle des temps_______5m=i secondé
- Echelle des espaces______Grandeur
- Echelle des vitesses"____j
- Eeliëlle de-s’aceèlératioris i
- Echelle des efforts mesurés !
- sur les accélérations....MK'gg^pjJ
- ou encore____- „.J%-6'â?3 j
- Echelle du travail enregistré I
- par l’essai et correspondant |
- â lasurface hachurée.ietn-BKqmi33 '
- -
- . . . . Courbe desjieeèlèrations hjlu;rapportées aux espaces -
- -ce
- Courbe des espaces ~ rr ^n^jp orté s^anx te rn p y
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- 2° A la détermination des efforts d'inertie dans certaines machines. — L’aphégraphe peut s’appliquer dans toutes les recherches des efforts d’inertie des machines à mouvements complexes.
- Par exemple, les efforts d’inertie des tiroirs de distribution des machines marines à régulation Joye ou Marschall.
- Nous en montrons une application faite par nous aux moteurs Clerget d’aviation que construisent les Établissements Malicet et Blin, à Aubervilliers.
- La figure 8 montre l’épure des accélérations du mouvement auxiliaire dans le huit cylindres de 200 ch effectifs.
- En raison de l’importance de l’étude, nous avons eu recours à des gabarits.
- 3° A Vétude de la loi des résistances des carènes des navires. — M. Legrand, ingénieur, ancien officier de marine, nous a signalé une intéressante application de l’aphégraphe.
- D’après lui, l’étude rationnelle d’un projet de navire exige la connaissance :
- a Des courbes caractéristiques du propulseur ;
- b Des courbes caractéristiques de résistance de la carène.
- On cherche à faire, actuellement, cette double détermination par des essais au bassin sur modèles réduits. Mais, en cas de désaccord, on ne sait pas où résident les erreurs.
- On peut vérifier la loi des résistances de carène sur le navire construit.
- Le navire étant lancé à sa vitesse, on stoppe la machine, on trace la loi des espaces, dans son mouvement retardé par rapport au temps.
- Cette loi par application de l’aphégraphe permettra d’obtenir rigoureusement la loi des vitesses et celle des accélérations.
- Cette dernière n’est autre que la loi de résistance de la carène.
- La détermination de la loi des espaces fut réalisée en 1904', par M. Legrand pour les paquebots de la Compagnie du Nord, en se servant d’une ligne de loch, mais, à son avis, le procédé précis consisterait en des visées sur les alignements par le travers.
- Un procédé différent a été employé aux mêmes fins en Belgique, et à la même époque, pour la résistance du matériel de batellerie.
- Au surplus, ces expériences ont été faites depuis fort long-
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- Fig. 8. —rMoteur Clerget de 200 PT
- Etude'du mouvement auxiliaire,
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- temps par M. Bertin, directeur des constructions navales sur la frégate cuirassée La Flandre, le long de la digue de Cherbourg.
- 4° A rétude de la résistance des trains. — La loi précieuse de la résistance des trains en fonction de la vitesse, en fonction du profil et des courbes de la voie peut être obtenue rigoureusement à l’aide de l’aphégraphe, en la déduisant de la loi des espaces, relevée du mouvement du train ou des véhicules séparés et soumis à leur seule inertie.
- Les divers exemples qui précèdent nous font espérer que l’aphégraphe peut trouver en des recherches et des industries très différentes de nombreuses applications.
- Nous terminons en rendant hommage aux bons conseils que nous a donnés notre Président, M. Carpentier, et nous le faisons avec d’autant plus de plaisir que nous avons éprouvé les délicates attentions qu’il réserve aux membres de notre Société.
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- LES MINES DE FER ET LA
- DANS
- L’AMÉRIQUE DE SUD ET PRINCIPALEMENT Al! CHILI11
- PAR
- M. Oll. YATTIER
- Importance de l’étude actuelle des mines de fer et de la sidérurgie dans le monde entier.
- Pendant ces dernières années, l’attention des industriels et des économistes s’est portée, avec beaucoup d’intérêt, sur l’augmentation progressive de la consommation du fer et de tous les iproduits sidérurgiques, alors que les principaux gisements de minerais de fer, actuellement en exploitation, s’épuisaient rapidement et que quelques-uns même, de plus importants, étaient presque complètement épuisés.
- C’est ainsi que l’on a pu voir changer d’une façon notable les puissances proportionnelles productives des diverses nations d’Europe et d’Amérique, et les dernières données statistiques publiées ont amené de grandes surprises !
- Par bonheur, la France qui, pendant si longtemps, n’occupait qu’un rang des plus modestes parmi les nations produisant les minerais de fer, occupe aujourd’hui un des premiers rangs et cela grâce surtout à ses colossaux gisements de Meurthe-et-Moselle, comme ceux de Briey, dans l’Est de la France.
- Il convient donc aujourd’hui de suivre avec le plus grand intérêt ce qui se passe, non seulement dans les centres miniers
- p) Voir Procès-Verbal de la séance du 16 juin 1911, page 108.
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- bien connus de l’Europe et des États-Unis, mais, aussi au point de vue d’un avenir plus ou moins éloigné, de connaître les importants gisements de minerais de fer, récemment reconnus dans les régions lointaines et qui jusqu’à présent ne figurent pas dans les tableaux de statistique, quoiqu’en réalité quelques-uns soient, déjà exploités.
- Congrès internationaux sidérurgiques.
- C’est dans le but de connaître les ressources sidérurgiques réciproques des diverses nations et de pouvoir établir des tableaux comparatifs de consommation et de production que, tant en Europe, comme aux Etats-Unis, on a réuni divers Congrès internationaux, dont nous nous limiterons à rappeler quelques-uns de ces derniers temps :
- En Angleterre, à Leicester en 1907, à Londres, en mai et juin 1909.
- A Copenhague, en Septembre 1909.
- En France: Congrès de Nancy, Marseille, etc. (1910-1911).
- En Suède, ii Stockholm, en août 1910.
- A Bruxelles, en juillet 1911 (Producteurs de fontes, fers et aciers).
- Aux États-Unis, en octobre dernier : Congrès de Pittsburg.
- On prépare de nouveaux Congrès, en haute Silésie (Breslau), en Italie (Turin), etc.
- Mais c’est surtout le Congrès de Stockholm, du mois d’août 1910, qui mérite le plus d’attirer l’attention des sidérurgistes:
- Les données recueillies pendant ce Congrès ont été consignées, avec le plus grand soin et la plus grande précision, dans un ouvrage en plusieurs volumes, accompagnés de cartes géographiques et géologiques indiquant les situations-et les importances des gisements de minerais de fer des diverses nations. Tout le monde pouvant consulter cet ouvrage, nous nous bornerons ici à reproduire quelques chiffres dont le résumé peut présenter un certain intérêt au point de vue de l’étude qui fait l’objet de cette communication.
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- Réserves des mines de fer du monde entier.
- Les réserves de minerais de fer reconnues sont les suivantes :
- Minerais de fer. Fer métallique contenu.
- Etats-Unis. 4 300 millions de tonnes. 2 300 millions de tonnes.
- Neufundland (Canada). . 3 600 — 1 900 —
- Deutschland (Allemagne). 3 600 — 1 300 —
- France............................ 3 300 — 1100 —
- (il y a beaucoup plus)
- Cuba.............................. 1 900 — 900
- Suède............................. 1 200 — 700 —
- Angleterre........................ l'300 — 500 —
- 14 900 millions de tonnes. 8 700 millions de tonnes.
- Russie. . .................. 864 millions de tonnes. 387 millions de tonnes.
- Espagne..................... 711 — 349 —
- Norvège................. . 367 — 124 —
- Luxembourg.................. 270 — 90 —
- Autriche.................... 251 — 90 —
- Algérie (Tunis)............. 125 — 73 —
- (Sans compter « Ouenza » et autres centre miniers d'Algérie).
- Grèce....................... 100 — 45 —
- 2 688 millions de tonnes. 1160 millions de tonnes .
- Belgique...................... 62 millions de tonnes. 25 millions de tonnes.
- Mexique.................. . 55 — 30 —
- Hongrie....................... 33 — 13 —
- Bosnie........................ 22 — 13 —
- Italie................... . 6 — 3 —
- Suisse........................ 16 — 8 —
- En tout, parmi les minerais de fer cubés :
- Minerais de fer — 17 782 millions de tonnes.
- Fer contenu = 9 871 —
- Dans ces tableaux, plusieurs chiffres comme ceux relatifs aux réserves reconnues aux Etats-Unis, en France, en Algérie et au Mexique, sont évidemment inférieurs aux chiffres réels.
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- En plus de ces réserves, parfaitement reconnues et même cubées, il faut compter, pour l’avenir, sur les existences probables suivantes :
- Europe : 41 milliards de tonnes de minerais contenant 12 milliards de tonnes de fer, déjà prospectées, sans compter d’autres gisements à découvrir.
- Amérique : 81 milliards de tonnes de minerais contenant 40 milliards de tonnes de fer, et en plus d’immenses gisements qui ne sont pas encore prospectés.
- Australie : 69 millions de tonnes de minerais contenant 37 millions de tonnes de fer.
- Asie : 457 millions de tonnes de minerais contenant 283 millions de tonnes de fer.
- Afrique : Gisements immenses (Congo, etc.), non encore reconnus.
- Donc ces existences probables dépassent 123 milliards de minerais contenant 53 milliards de tonnes de fer.
- La consommation du fer étant actuellement d’environ 60 millions de tonnes par an, on voit que, d’après ces chiffres, on aurait pour l’avenir :
- 1° Avec les minerais cubés, une provision de minerais pour 167 ans ;
- 2° Et avec les minerais probables et même prospectés pour 885 ans, mais avec la rapide et progressive augmentation de la consommation du fer, la proportion du fer consommée avec celle du fer contenu dans les minerais en vue, change complètement et même d’une façon menaçante pour l’avenir !
- Consommation du fer dans le monde.
- Au point de vue de l’augmentation de la consommatfon du fer, il est intéressant de citer quelques chiffres :
- D’après certaines statistiques et les données présentées par M. Bennet H. Brang à l’Association Britannique de Leicester, la consommation du fer aurait quadruplé en vingt-cinq ans.
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- On calcule que, dans un laps de temps de cinquante ans, la production de la fonte a augmenté dans les proportions suivantes :
- Aux États-Unis....................de 1 à 32
- En Allemagne......................de 1 à 31 (?)
- En Angleterre.....................de 1 à 3
- En France ........................de 1 à 4
- Certaines données statistiques ont indiqué pour la consomma-
- lion proportionnelle du fer par individu les chiffres suivants :
- Aux États-Unis ; En 1890. . . . 0,180 t En 1905. . . . 0,480 t
- En Allemagne : En 1890. . . . 0,210 t En 1905. .. . . 0,370 t
- En Angleterre : En 1890. . . . 0,470 t En 1905. . . . 0,480 t
- En Belgique : En 1890. . . . 0,470 t En 1905. . . . 0,410 t
- En France : En 1890. . . . 0,090 t En 1905. . . . 0,170 t
- En Espagne et Russie : Environ : 0,040 en 1905.
- Il faudra donc, dans les prévisions pour l’avenir, tenir compte de l’augmentation progressive de la consommation des produits
- sidérurgiques.
- Les derniers perfectionnements pour les exploitations, transports, embarquement et traitement des minerais de fer.
- L’augmentation possible de la production des mines de fer ne dépend pas seulement de la quantité et qualité des minerais à exploiter, mais aussi des moyens économiques qu’on peut employer pour l’exploitation et le traitement métallurgique des
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- minerais, et surtout des facilités créées pour leur transport jusqu’aux usines de traitement ou jusqu’aux ports d’embarquement pour l’exportation de ces minerais.
- Dans ce dernier cas, les constructions de ports spéciaux et de moyens d’économique et surtout de rapide embarquement, peuvent avoir une grande influence sur le développement d’exploitation des minerais.
- Grâce a la possibilité actuelle de D'électrification des chemins de fer, principalement dans les régions,où des puissantes forces hydrauliques permettent de se procurer l’électricité à bon compte et grâce aux installations de câbles aériens, les transports par terre peuvent se faire maintenant dans d’excellentes conditions.
- Dans toutes les contrées minières, et surtout dans les contrées montagneuses, on trouve actuellement des installations de câbles aériens, et il suffit de mentionner, par exemple, le grand câble de 18 milles de longueur de Terre-Neuve, celui de 34 km aux mines de cuivre de « Famatina » (République Argentine), etc.
- Les transports par eau, soit sur des grands lacs, comme aux Etats-Unis, soit pat* mer, soit par canaux, peuvent aussi se faire dans de bonnes conditions, en construisant des ports bien abrités contre les vents, y installant des quais, môles, etc., et des moyens mécaniques spéciaux d’embarquement.
- Dans les transports par mer, à de grandes distances, il faudra naturellement se préoccuper de la grave question des frets de retour et du choix de grands navires spéciaux, adoptés pour le transport et très rapide embarquement des minerais de fer.
- G’est surtout aux Etats-Unis, comme nous l’avons démontré dans une communication précédente, qu’on a le plus perfectionné les moyens de transport par terre et par eau et d’embarquement des minerais de fer.
- Je me limiterai à citer quelques exemples :
- On peut dire, qu’en moyenne, aux États-Unis, le prix de transport de 1 t de minerais, par chemin de fer, ne dépasse pas 40 cents or pour une distance de 80 milles.
- Sur les bords du Lac Michigan, à Escanabea, existe une série de môles qui ont coûte plus de 5 millions de dollars et qui permettent de décharger par jour 2 300 t de charbon de Pensylvanie, au prix de 19 cents la tonne de charbon, mise au Docks.
- Pour les embarquements de minerais de fer, à Escanabea, on peut, au moyen d’installation d’entonnoirs spéciaux, disposés le
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- long des môles, embarquer dans les navires jusqu’à 3 000 t,de minerais par heure.
- Sur les grands lacs des Etats-Unis, on arrive à charger par trente ouvertures, des grands vapeurs de 14000 et même 20000 t, en deux heures et on peut décharger ces minerais, au port de débarquement, dans un laps de temps variable entre cinq et dix heures, au moyen de grues spéciales à vapeur et d’énormes pelles, mues mécaniquement, contenant chacune jusqu’à 5 t de minerais de fer.
- On arrive à transporter sur ces grands lacs (en 240 jours par an) près de 100 millions de tonnes de minerais par an, et par exemple, le prix de transport de 1 t de minerais de fer depuis le lac supérieur jusqu’aux ports de l’Erie ne dépasse guère 3,50 f.
- En Europe, et surtout en Allemagne (pour les relations avec les mines de l’Est de la France) on se préoccupe de la construction de nombreux canaux intérieurs.
- Quant aux perfectionnements introduits dans la sidérurgie, c’est encore, aux États-Unis, où nous trouvons les grands progrès réalisés par la construction de grands hauts fourneaux au coke, permettant chacun de produire plusieurs centaines de tonnes de fonte par vingt-quatre heures, par les installations des nouveaux fours électriques de Heroult, etc.
- Mais les plus modernes procédés appliqués à la métallurgie du fer sont dus aussi aux éminents métallurgistes de la France, de l’Allemagne-, de l’Italie et de la Suède.
- Fours électriques appliqués à la sidérurgie.
- Tout en rappelant les derniers perfectionnements apportés aux convertisseurs et aux fours Thomas pour la fabrication des fers et aciers, de bonne qualité, même en employant des minerais de fer impurs contenant du soufre et du phosphore, il convient d'insister sur l’importance actuelle et parfaitement démontrée des fours électriques non seulement pour la fabrication d’alliages spéciaux (ferro-manganèses, ferro-silicium, ferro-chrome, chrome, ferro-nickel, nickel, alliages de fer avec titane, wolfram, vanadium, etc.), mais aussi et spécialement pour la fabrication des aciers de qualité spéciale :
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- ïgn Italie, on a installé, pour aciers, quelques fours Stassano.
- Aux Etats-Unis, en Suède, et en Allemagne, également pour aciers, on a adopté les fours électriques Heroult (le directeur des Usines de la Praz en Savoie) dont la production totale dans diverses usines dépasse déjà 1 000 t d’acier par vingt-quatre heures.
- A Livet (près Grenoble) fonctionnent les fours électriques de Keller et Leleux.
- Il convient surtout de mentionner en France, les fours électriques de Girod qui, pour la fabrication de l’acier, sont employés avec le plus grand succès à Cockerill (Belgique), aux usines Krupp (Allemagne), en Silésie, Russie, Japon, etc.
- L’usine électro-métallurgique de Girod est à Ugines (Savoie).
- C’est dans cette usine d’une si grande importance qu’on fabrique actuellement aux fours électriques les meilleurs obus en acier pour la marine française.
- Actuellement on emploie dans ces usines plus de 40 000 ch de forces hydrauliques et 900 ouvriers.
- Il y a trois usines se suivant appartenant à deux Compagnies différentes :
- Une pour la fabrication des aciers Girod aux fours électriques;
- Une pour les alliages (ferro-chrome, ferro-silicium, ferro-manganèse, etc., etc.;
- Et une spéciale pour la fabrication des électrodes.
- On continue des essais (?), dans des régions où- on peut se procurer certaines quantités de charbon et des forces hydrauliques puissantes et économiques (comme en Suède et en Nor-wège) pour produire directement de la fonte et même du fer, en traitant des minerais de fer, mélangés avec une certaine quantité de charbon de bois, dans des fours électriques.
- Nous nous bornerons à citer les exemples des fours électriques de Rochling-Rodenhausen, ceux de Dommafet (Suède), etc.
- La Compagnie de Aktiabolaget Electro-métal construit deux hauts fourneaux, avec une puissance de 2500 ch de force pour chacun, et qui pourront produire directement 3 t de fonte par cheval-an.
- Une autre Compagnie va construire en Suède un four électrique avec une force de 10000 ch.
- Au sujet des fours électriques, il est bon d’insister sur quelques points relatifs à leur emploi dans la sidérurgie.
- Pour le moment, sauf des cas exceptionnels, pas encore même
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- bien définis, il n’y a guère à penser à fabriquer directement la fonte, le fer ou l’acier dans ces fours par l’action de la chaleur sur un mélange de minerais de fer et de charbon. Leur emploi devient au contraire des plus pratiques et des plus efficaces (comme cela se passe déjà dans plusieurs grandes usines) quand il s’agit, soit de fabriquer lés aciers ordinaires ou spéciaux, en introduisant dans le bain divers alliages, soit mieux encore quand il s’agit de purifier complètement des aciers provenant des fours Martin ou Thomas ou du Bessemer et quand on peut livrer au four électrique l’acier en pleine fusion, provenant directement de ces fours Martin ou Thomas ou du Bessemer.
- S’il faut opérer sur des mélanges de fonte crue et de riblons ou de minerais, les quantités de combustibles et autres frais rendent plus onéreuse l’opération.
- Par exemple, pour donner une forme concrète à cette idée, nous citerons le cas de l’usine sidérurgique de Gorral :
- Il sera facile, pratique et économique de recevoir directement les aciers liquides provenant de ses fours Martin ou Thomas ou du convertisseur Bessemer dans un four électrique.
- On trouvera dans le gaz à haute tension et ayant un pouvoir colorifîque très élevé, provenant du haut fourneau Prud’homme, les éléments de force nécessaire pour donner le pouvoir électrique nécessaire au four électrique, et ainsi on pourra livrer des aciers exceptionnels pouvant servir aux armements et, comme cela a lieu pour des usines en marche en Europe, n’admettant aucune concurrence comme résistance et qualités spéciales.
- L’application directe de l’opération à des aciers liquides économise non seulement beaucoup de force motrice, mais diminue considérablement l’usure des électrodes (un des coefficients de dépense les plus importants) et abaisse de beaucoup le prix de revient.
- Autres perfectionnements.
- C’est aussi en introduisant d’autres perfectionnements, comme le traitement économique par agglomération spéciale des minerais en poudre et Tutilisation des sous-produits de la fabrication
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- do la fonte et autres produits sidérurgiques, qu’on est arrivé à pouvoir augmenter la production de la fonte, en diminuant les prix de revient.
- La récupération des sous-produits entraînés par les gaz des hauts fourneaux permet, quand le combustible employé est le bois ou le charbon de bois, de livrer avec grands profits, l’alcool métlrylique, l’acide acétique, l’acétone, le goudron, la créosote, les alcools propéliques, butyriques, etc., accompagnés de guaya-cole, phénol, paraffine, etc.
- Nous verrons plus loin l’importance commerciale de ces sous-produits.
- Quand les minerais de fer, passés aux hauts fourneaux contiennent des proportions notables de phosphore, comme une partie de ce phosphore passe dans les laitiers, on peut utiliser ces laitiers et surtout ceux provenant des garnissages basiques employés au four Thomas comme engrais phosphatés pour l’agriculture.
- Ces Laitiers, plus ou moins granulés ou broyés peuvent être utilisés pour la fabrication de ciments spéciaux, pour matériaux de construction, chaussées, voies publiques, etc.
- Enfin l’emploi direct du bois, comme combustible, dans les hauts fourneaux (même de bois vert) comme très récemment a pu le faire l’ingénieur-sidérurgique M. Prudhomme (four qui sera décrit plus loin) permet de simplifier d’une façon remarquable les opérations, et, en économisant le combustible, d’abaisser aussi le prix de revient de la fonte.
- Exportation de produits sidérurgiques et de minerais de fer.
- C’est donc grâce à ces perfectionnements dans l’exploitation, le traitement et les transports des minerais de fer, que dans plusieurs régions, malgré la concurrence la plus active, on a pu maintenir et même considérablement augmenter la production sidérurgique.
- Chaque nation, du reste, cherche à protéger son industrie nationale, en établissant des droits d’importation sur les fontes,
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- fers et aciers provenant de l'étranger, comme le démontre le tableau suivant:
- Droits Droits Droits Droits
- sur sur lo fer sur l’acier sur
- la fonte en barres en barres rails
- par tonne. par tonne. par tonne. par tonne.
- i e f c f c f c
- France. . . . 45 » 50 » 60 » 60 »
- Allemagne . . 12,50 31,25 31,25 31,25
- Espagne . . . . 15 » 71,25 71,25 45 »
- Italie 5,35 32 » 32 » 32 »
- Russie 73,20 122 » 122 » 122 «
- Etats-Unis . . 20,30 68,63 68,63 40,61
- Dans quelques pays, on se préoccupe déjà de limiter l’exportation des minerais de fer, en vue de la menace du prochain épuisement des mines, en interdisant cette exportation, comme en Suède ou Norwège, où on interdit l’exportation de minerais de fer contenant moins de 0,03 0/0 de phosphore, ou en mettant, comme en Italie, des droits de sortie pour les minerais exportés, mesure qu’il ne conviendrait nullement d’adopter, au moins pendant les premières années, dans les pays où on commence à tirer parti des mines de fer, pour ne pas risquer de tuer dès le début cette industrie.
- Protection accordée par les Gouvernements à l’industrie sidérurgique.
- Egalement, dans le but de favoriser les installations nouvelles et de soutenir celles en activité, on accorde, dans plusieurs pays une protection spéciale à l’industrie sidérurgique.
- En Russie, plusieurs usines sidérurgiques appartenant à l'Etat et d’autres reçoivent une protection efficace de l’Etat.
- Au Brésil, on va accorder des primes atteignant jusqu’à 50 f par tonne d’acier produit et le Gouvernement va s’engager à acheter aux usines le tiers de la production des fers et aciers, etc.
- Il convient, au point de vue des exemples à suivre par les nations, qui pour la première fois voudront inaugurer une sidérurgie nationale, d’insister .sur les sacrifices pécuniaires, les
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- efforts et la constance qu’exige l’implantation de cette grande industrie.
- Nous avons déjà parlé des luttes qu’ont eu à soutenir les sidérurgistes du Brésil, de la Russie, de la Suède et de beaucoup de régions européennes et de l’Amérique du Nord et, d’après des récentes publications, nous croyons bon de dire encore quelques mots sur les débuts de la sidérurgie au Canada et au Japon.
- Au Canada, on a inauguré en 1883 le système de payement de fortes primes pour favoriser la production du fer et de l’acier, système qui a duré jusqu’en 1910.
- Depuis 1897 les primes ont été payées sur -la fonte, l’acier en lingots, le fer en barres, l’acier pour les constructions et les fils. D’après le « Times » de Londres du 5 mai dernier, les quantités payées par le Gouvernement du « Canada » pour ces primes ont été pendant l’année fiscale 1909-1910 :
- Fonte (fer en lingots) . . . 373990 piastres or
- Acier........................ 695 722
- Acier manufacturé. . . . 538812 »
- 1 808 524 piastres or
- Aujourd’hui la sidérurgie est une industrie prospère au Canada; l’exportation des produits des usines sidérurgiques figure dans sa statistique pour plusieurs millions de piastres.
- Le cas du Japon est particulièrement intéressant et nous allons le citer pour qu’on voie jusqu’où peut aller l’action de. l’État quand il s’agit de la sidérurgie, en reproduisant quelques données prises dans le livre « Japon to Day », décrit par un ex-membre du Parlement de Tokio, M. Kotaro Mochizki.
- Cet auteur rapporte que l’industrie du fer a eu comme origine une loi de l’année 1893 et qu’en 1896 le Gouvernement résolut d’installer une usine dans le port de Wakamatzu dans la Province de Chikuseu.
- On fit l’acquisition des terrains nécessaires et on prépara l’organisation technique de l’entreprise.
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- On envoya en même temps des ingénieurs compétents étudier à l’étranger tout ce qui était relatif à cette industrie.
- Cette étude permit d’exécuter les plans de la future usine et d’acquérir des mines de fer et de charbon de pierre pour obtenir la matière première à bon marché.
- En mars 1901, on a allumé le premier haut fourneau et l’usine a marché d’une manière provisoire pendant cette année. En 1904, les exigences de la guerre Russo-Japonaise conseillèrent l’installation d’autres usines; mais la production n’a pas dépassé 90000 t par an, tandis que les importations d’acier seulement, entre 1902 et 1904, atteignirent en terme moyen : 230 000 t évaluées à 20 millions de yens, avec tendance à augmentation pour l’importation. Ces circonstances conseillèrent le développement de la fabrication et, en 1906 on a augmenté la production jusqu’à 180 000 t.
- Les données techniques publiées récemment indiquent une production de 300 000 t.
- L’usine de Wakamatsu comprend trois hauts fourneaux, desquels deux ont été installés au début et on termina seulement le troisième en mars 1909 et il fut allumé en octobre de la même année.
- La marche est entièrement satisfaisante
- La capacité de chaque fourneau est de 150 t par jour., de manière que les trois hauts fourneaux peuvent produire 450 t.
- Le procédé de fonte est celui connu en employant le coke. On fabrique aussi l’acier Bessemer, des tôles, rails, etc. Les produits secondaires de la préparation du coke sont recueillis et représentent une valeur de 300 000 yens par an. Au commencement, à cause des imperfections de l’installation et du manque de personnel expérimenté, les pertes chaque année furent très grandes, sans qu’on puisse en apprécier le chiffre exact; néanmoins d’après le « Engineering » ces pertes pendant les trois dernières années auraient été de : 800 000 — 500 000 — 489000 en 1908, 1909 et 1910 respectivement.
- Malgré cette circonstance, le gouvernement n’a pas perdu courage et, aidé efficacement par le directeur' de l’usine M. Nakamura, il a pu parfaitement faire organiser les travaux et, après dix ans de lutte, les installations ont été perfectionnées sous tous les rapports. Le rendement obtenu de l’ouvrier japonais peut être comparé favorablement aujourd’hui avec celui de l’ouvrier de n’importe quel autre pays.
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- Pour le mouvement de l’usine, existent des machines électriques et machines à vapeur qui peuvent développer une force de 4000 chevaux et on occupera 10 000 ouvriers.
- La production effective du fer a dépassé 37 670 tonnes en 1904 — 79 371 en 1908 et la valeur des produits vendus a augmenté de 428 909 yens à 4 009 467 yens dans les dernières années.
- On voit par ces chiffres avec quelle rapidité se développe une industrie sidérurgique, quand on a pu arriver à vaincre les premières difficultés.
- Le capital inverti par l’Etat dans l’usine de Wakamatsu jusqu’en 1910, atteint : 28130000 yens, et on se propose de l’augmenter jusqu’à 40 130 000 yens.
- Il est également intéressant, au sujet de l’industrie sidérurgique du Japon, de mentionner qu’il y a quelques mois des délégués japonais sont venus au Chili pour y étudier les moyens d’importer au Japon des très grandes quantités de minerais de fer, de titres élevés en fer et d’une pureté exceptionnelle qu’on trouve si abondamment dans cette région de l’Amérique du Sud, et ces négociations seront bientôt en voie d’exécution.
- Installation d’usines sidérurgiques dans l’Amérique du Sud.
- Au Chili, le Gouvernement a accordé à la Société Française qui a installé les hauts fourneaux de Corral, des primes sur la fabrication de la fonte et de l’acier et une garantie d’intérêt sur le capital engagé, dans des limites déterminées.
- En plus, il a accordé la jouissance gratuite pendant un certain nombre d’années à cette Société des forêts pouvant livrer les bois servant de combustibles aux hauts fourneaux.
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- Exportations des fontes, fers et aciers.
- C’est dans le but de réglementer et maintenir les exportations des fontes, fers et aciers, en évitant des ruineuses concurrences qu’on vient de réunir, à Bruxelles, un Congrès sidérurgique composé surtout d’Américains du Nord, d’Allemands, Belges, Français et Anglais, afin d’arriver à une entente sur les conditions de ces exportations par un accord entre les divers producteurs.
- Sans être arrivés à des conclusions définitives, on a pu déjà, dans ce Congrès, établir les préliminaires des bases d’entente à étudier, et on a décidé de nommer des Commissions spéciales choisies par les délégués des diverses nations, pour préciser les conditions dans lesquelles devaient se faire les marchés d’exportation.
- Mines de fer de l’Amérique du Sud.
- Dans toutes les études sidérurgiques exécutées ces dernières années et dans les statistiques publiées pendant le dernier Congrès de Stockholm, on a complètement, négligé le facteur de production possible des régions de l’Amérique Centrale et de l’Amérique du Sud et c’est pourquoi, après avoir rappelé brièvement les conditions générales des mines de fer et des produits sidérurgiques en Europe et dans l’Amérique du Nord, nous croyons utile de faire connaître les conditions actuelles et les perspectives possibles des gisements de fer et de la sidérurgie dans les principales régions de l’Amérique du Sud.
- Nous ne dirons d’abord que quelques mots sur des gisements de fer reconnus dans l’Amérique Centrale.
- Puerto Rico.
- On a reconnu quelques mines de fer magnétique à Polonia et Mercedita. On peut disposer de très puissantes forces motrices hydrauliques qui, à uïi moment donné, peuvent rendre ces minerais de fer intéressants.
- Bull.
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- Honduras.
- On a trouvé des magnétites à Algatica et Santa Barbara, mais on ne les exploite pas encore.
- Isle de Cuba.
- 'On y a exploité et on y exploite encore, surtout pour l’exportation aux Etats-Unis et au Japon, d’importantes mines de fer : hématites et magnétites.
- Je citerai celles de « Magdalena » et « Darquire » ; l’analyse des minerais a donné :
- Fer met = 67,2 0/0 ; Silice = 1,2 ; Ph. = 0,021.
- Les minerais de « Sole » sont aussi exploités et donnent :
- 61,5 0/0 de fer métallique.
- Mexique.
- On y a installé de sérieuses exploitations de mines de fer et une usine sidérurgique, dont le fonctionnement n’a pas encore donné de bons résultats.
- J’arrive maintenant à d’autres régions de l’Amérique du Sud, d'une importance immédiate plus considérable.
- République Argentine.
- On y a reconnu et cherché à exploiter, mais jusqu’ici sans résultats, quelques gisements de fer, comme à Gatamarca, par exemple.
- Il y a un an environ, diverses publications faites dans des journaux allemands ont signalé d’immenses gisements de minerais de fer, même de magnétites, dans la région de Missiones, lesquels n’ont pas encore suffisamment été reconnus.
- Ces gisements seraient intéressants à cause des forêts qui couvrent la contrée et qui fourniraient le combustible végétal
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- dans de bonnes conditions, à cause des transports faciles et économiques par les grands fleuves qui sillonnent cette région et aussi à cause des puissantes forces hydrauliques dont on pourrait disposer.
- Malgré nos tentatives d’enquête sur ces gisements, nous n’avons pu obtenir des bureaux de la Direction des mines à Buenos-Ayres aucun renseignement précis sur leur importance.
- Quant à la sidérurgie, elle n’existe pas encore dans l’Argentine pour la production de la fonte, mais dans la ville de Buenos-Ayres sont installées deux usines qui produisent de l’acier [avec des fontes provenant d’Europe et des riblons et vieux fers achetés sur place.
- Brésil.
- Cette grande, prospère et progressive République est certainement appelée à un grand avenir au point de vue de l’exploitation de ses colossales mines de fer contenant des minerais d’une pureté exceptionnelle et même au point de vue de la sidérurgie.
- Déjà au sud du Brésil, dans la province de Saint-Paul, on trouve les gisements de minerais de fer d’Epanema (près Soro-caba) dans le voisinage du fleuve Tiete, pouvant proportionner de la force hydraulique.
- On a voulu exploiter ces gisements et même créer une usine métallurgique sur place, mais, comme leurs minerais, de même que ceux d’« Antonina» et de quelques autres régions du sud du Brésil, contenaient d’assez fortes proportions de Titane et autres impuretés, enlevant une valeur commerciale aux fontes produites, on a dû y renoncer pour le moment.
- Comme dernièrement, aux Etats-Unis, on a su tirer un parti avantageux de certains alliages de titane et de fer, il peut se faire que la présence du titane, à un moment donné, soit un avantage au lieu d’être, comme actuellement, un inconvénient.
- Plus au nord, dans la province de «Minas Geraes », on connaît depuis longtemps, surtout après les prospections faites par un éminent Ingénieur anglais, les puissants gisements de minerais de fer « Esperanza ».
- Il y a une quinzaine d’années, on a installé à « Buena-Espe-ranza », une petite usine sidérurgique, avec hauts fourneaux de petite capacité (de 10 à 20 t de fonte de production par vingt-
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- quatre heures) sous la direction d’un Ingénieur français M. Ferdinand Gautier.
- Nous avons eu l’occasion de voir à l’Exposition de Buffalo, dans la section brésilienne, les magnifiques échantillons des minerais de fer et des fontes très pures, provenant de « Buena-Esperanza ».
- Mais, pour divers motifs, surtout pour manque de capitaux, cette entreprise sidérurgique n’avait pu se développer et avait , été presque abandonnée, et ce n’est que, ces dernières années, qu’on a repris et avec grand enthousiasme, les études relatives à l’exploitation et au traitement des minerais de cette région.
- Ces gisements sont surtout intéressants, à cause de leur puissance, et au point de vue de la pureté exceptionnelle des minerais et des grandes ressources locales comme forêts, abondance de forces hydrauliques, etc.
- Le Gouvernement Brésilien, est, du reste, décidé à assurer la plus efficace protection au développement de son industrie sidérurgique, en donnant toutes les facilités à ceux qui s’y intéresseront, pour la construction des voies ferrées et des ports d’embarquement et débarquement, et même en assurant des primes de fabrication pour les fers ou aciers manufacturés, et en s’engageant à acheter pour la consommation nationale une forte partie de la production des usines*
- Plusieurs grandes Sociétés anglaises viennent de se constituer, et je me limiterai à citer les suivantes :
- « Brasilian hématite Sindicate » ;
- Et « Itabira Iron Ore Gy ».
- Une de ces Sociétés, au capital de 2 millions de livres sterling, va exploiter ces mines et traiter les minerais sur une grande échelle.
- On pense, avec le concours d’une autre Compagnie, construire . un chemin de fer d’environ 600 km entre le centre minier d’ « Itabira » et le port de « Victoria » situé à 260 milles au nord du port de Rio Janeiro.
- On emploiera l’électrification pour l’exploitation de ce chemin de fer, en profitant des immenses forces hydrauliques de la région, et on calcule que le prix du fret d’une tonne de minerais de fer depuis «Itabira» jusqu’au port «Victoria » sera d’environ 6 shillings.
- On évalue la dépense totale de l’installation de ce chemin de
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- fer et de l’électrification à 180 millions de francs (300 000 f par kilomètre).
- Le but d’une de ces Compagnies est d’exploiter les minerais à deux points de vue :
- 1° Traitement sur place aux hauts fourneaux et fours électriques d’une partie des minerais exploités, en employant surtout comme combustibles pour les hauts fourneaux du coke importé des Etats-Unis (?) ;
- 2° Exportation d’une grande partie des minerais, en Europe et aux Etats-Unis.
- Cette exportation sera avantageuse, surtout plus tard, car on pourra trouver à bas prix (8 shillings environ par tonne) du fret de retour pour les navires qui apportent au Brésil de grandes quantités de charbons et autres articles commerciaux et industriels.
- Egalement, il sera peu coûteux de transporter du coke depuis la côte jusqu’à « Itabira » par les wagons qui auront descendu, pour leur embarquement, les minerais de fer et ainsi remonteront presque à vide.
- On pense faire des constructions et des installations dans le port de « Victoria » pour y embarquer 10000 tonnes de minerais par jour.
- D’autres Compagnies, qui ont envoyé des agents en Europe, sont en voie de formation pour l’exploitation des minerais de fer du Brésil, auxquels s’intéressent beaucoup les américains du Nord.
- Une des Compagnies anglaises constituées, a acheté 180000 livres sterling des gisements de minerais de fer, représentant à peine la moitié des minerais cubés dans la région.
- Le cubage des minerais de cette localité a donné environ 800 millions de tonnes de première qualité.
- Les analyses de ces hématites (et quelques magnétites) ont donné :
- Fer met = de 67 à 70 0/0.
- Silice = 0,1 0/0.
- Soufre = 0,015 0/0.
- Acide phosphorique = 0,018 ou Phosphore = 0,008 0/0.
- Ce sont donc des minerais plus purs que ceux même de Russie (Kriwoi-Rog) et que les plus renommés d’Europe.
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- Conditions minières et métallurgiques du Chili.
- Nous avons déjà eu plusieurs fois l’occasion de parler ici même des richesses minières et métallurgiques et des grandes ressources industrielles, agricoles et commerciales de cette prospère République, et nous sommes heureux de voir confirmées aujourd’hui les grandes espérances que nous faisions entrevoir, il y a quelques années, pour le développement, à tous les points de vue, de sa prospérité.
- Le calme parfait qui n’a cessé de régner au Chili, alors même, il n’y a pas un an, que les morts subites et presque simultanées de deux de ses Présidents, auraient pu faire craindre des troubles politiques, les nouvelles constructions de ses chemins de fer transversaux, la conclusion du chemin de fer transandin qui relie actuellement le Chili avec la République Argentine, la rapide construction actuelle de son grand chemin de fer longitudinal qui mettra bientôt en communication directe une de ses villes les plus australes, celle de « Puerto Montt » (42 degrés latitude) avec une de ses villes de l’extrême nord, celle d’Arica (près du 18e degré latitude), la richesse toujours croissante de ses gisements de salpêtres, les installations des nouvelles industries (entre autres celles de la sidérurgie à Corral), ses nouvelles exploitations minières, ses travaux d’irrigation, les constructions et améliorations des ports, ses nombreux travaux en voie d’exécution, etc., tout enfin, dans ce pays, a préparé et assuré une ère nouvelle de richesse et de progrès qu’il est intéressant de faire connaître en Europe.
- Quoique sortant un peu du cadre de cette conférence, nous croyons utile de présenter un très bref résumé statistique des productions minières du Chili pendant la dernière année et périodes antérieures, d’après la dernière et très complète publication de la « Société des Mines du Chili » :
- Or.
- Valeur de la production de l’or au Chili depuis 1545 jusqu’à fin de 1907 = 608502040 piastres chiliennes or de 18 pence.
- En 1907 = 2 48417 — —
- En 1909 = 1 175 569 — —
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- Argent.
- Production en 215 ans, de 1692 à 1907 = 8 092500 508 kg d’une valeur de ~ 849 768150 piastres or.
- La production en 1855 a été de : 212 996000 kg.
- En 1909 elle n’a été que de : 13 149 kg.
- Cuivre.
- De 1601 à 1907 : = 2128 081483 kg, valeur égale 1 750 684135 piastres or.
- Le production du cuivre en 1909, en barres et mattes, a été de 42 726145 t, d’une valeur de 26477 516 piastres or.
- Salpêtre.
- De 1878 à 1907 : = 631 710 201 quintaux espagnols de 46 kg = 290 586693 quintaux métriques, d’une valeur de 2 715 604 274 piastres or.
- En 1909 : = 21015125 quintaux métriques d’une valeur de 208470040 piastres or, et avec le sel, iode, borate, perclilorate = 219632 436 piastres or.
- Charbon minéral (lignites du Chili).
- De 1840 à 1907 = 24 784 767 t d’une valeur de 273 861 137 piastres or.
- En 1909 =: 898 971 t d’une valeur de = 11686 623 piastres or.
- Minerais de manganèse (pirolusites, braunites de 50 à 52 0/0 Mn).
- De 1884 à 1906 — 565307199 kg, d’une valeur de 13061100 piastres or.
- Depuis 1906 à cause de la baisse du prix du manganèse (7 1/2 pence par unité), les mines sont paralysées.
- Minerais de fer
- (On ne les employait jusqu’en 1910 que comme fondants , des minerais de cuivre et argent.)
- Jusqu’à 1903 = 152 000 t d’une valeur (alors) de 1514000 piastres or.
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- Mines de fer du Chili.
- C’est seulement depuis vingt-cinq ans qu’on a commencé a s’occuper au Chili de la prospection de ses mines de fer et du parti industriel et métallurgique qu’on pourrait en tirer.
- Nous eûmes l’honneur d’être, le premier, chargé par le Gouvernement Chilien de faire ces études que nous avons continuées depuis lors sans relâche, jusqu’à ce que nous avons pu, aidé par les hommes d’État et, nous pouvons le dire, par toutes les notabilités du Chili, faire constituer en 1905 une Société Française pour l’installation de la sidérurgie dans le sud du Chili.
- Nous eûmes l’occasion de visiter les principaux gisements de minerais de fer des États-Unis et beaucoup de ceux exploités en Europe, et nous pouvons affirmer, qu’en dehors du Brésil et de quelques autres rares régions (Algérie, Maroc), aucun pays n’offre de ressources en minerais de fer en quantité et qualité comme le Chili.
- Les principaux gisements de minerais de fer au Chili appartiennent à une même formation; ils ont le même âge et ont été formés par une stratification dans un des plis de terrain de l’époque primitive, avec une direction N.-S.
- Les gros blocs et fragments qu’on rencontre actuellement avec une direction E.-O., à des hauteurs variables, proviennent uniquement de la dislocation éprouvée par la base du dépôt primitif, pendant les évolutions géologiques des diverses époques.
- Sur la carte géographique du Chili, on peut suivre une ligne presque continue qui relie les divers gisements déjà .reconnus.
- Il faut distinguer les dépôts de minerais de fer purs de ceux mêlés ou combinés avec des minerais de cuivre, ou se transformant, à certaines profondeurs, en minerais plus ou moins cuivreux.
- Les deux espèces se rencontrent dans des filons et couches souvent très puissantes et quelquefois dans des grands dépôts irréguliers ou stockwers, qui constituent des vraies montagnes massives de minerais de fer de titres élevés.
- Quelques-uns de ces gisements de fer cuivreux, comme dans le département de « Chanaral » (« Pueblo Hundido », « Carmen »,
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- « Très Gracias », etc.) constituent de vraies mines de cuivre, donnant lieu à une très importante production de ce dernier métal.
- C’est la fréquente transformation en profondeur du minerai de fer pur en minerai cuivreux qui a fait définir ces gisements par un géologue chilien : « Des géants à la tête de fer et aux pieds de cuivre ».
- Sans vouloir entrer dans une description détaillée de tous les gisements de minerais de fer du Chili, sur les quels on trouvera les données les plus complètes dans mes dernières publications, je me contenterai ici de donner une idée générale de l’importance et de la situation des principaux gisements (en allant du nord au sud) :
- Tout à fait au nord, dans la province de Tarapaca, près de la Cordillère, on rencontre le minerai de fer, en filons généralement peu puissants et combinés avec d’autres minerais.
- Près de la baie de « Mejillones », à quelques kilomètres de la côte, apparaissent de très puissants filons d’oxyde de fer, lequel généralement est cuivreux et combiné avec du manganèse.
- Dans toute la province d’Antofagasta, on rencontre également des filons et couches d’oxyde de fer, souvent mêlé au cuivre. Auprès du port de « Taltal », au-dessus de la petite baie de « Hueso Parado », on a reconnu et même commencé à exploiter de très importants filons et couches d’oxydes de fer, de titres élevés, souvent purs (la région de « Norte Magnetico ») mais aussi, en certains endroits, assez phosphoreux ou un peu cuivreux.
- Ces gisements sont situés sur le haut d’une montagne, presque à pic, et sont d’une exploitation facile et économique.
- Les transports et embarquements ne présenteraient aucune difficulté. Les espèces qui dominent, sont des magnetites, oli-gistes et hématites.
- A quelques kilomètres de la côte, dans cette même région de Taltal,' on aperçoit des filons assez puissants d’hématites et oxydes rougeâtres.
- Ce sont surtout les provinces d’Atacama et de Coquimbo qui contiennent les gisements de fer les plus importants :
- Dans la région de « Ghanaral » se rencontrent près de « Pue-blo Hundido » et près de « Inca » les grands dépôts de minerais de fer cuivreux dont j’ai parlé plus haut et qu’on exploite pour cuivre.
- Près de « Carrizal », des dépôts de minerais de fer, de titres
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- élevés et très purs, sont voisins des grands dépôts de minerais de manganèse (Goquimbana, Negra) de la région.
- Dans le département de Copiapo, près de « Tierra Amarilla » (comme à 115 km de la côte) on a reconnu de puissants filons de bon oxyde de fer qui, plus tard pourront être peut être avantageusement exploités et conduits par le chemin de fer actuel jusqu’au port de « Caldera », port de premier ordre. Le département de « Vallenar » est actuellement celui qui présente le plus de dépôts de minerais de fer, et les plus abondants.
- A quelques kilomètres de la ville de Vallenar, apparaissent de nombreux affleurements de minerais de fer (sur le plateau dominant la ville), qui ont été exploités, comme fondants dans des demi-hauts fourneaux (fours à manche) pour fonte de minerais siliceux de cuivre et d’argent.
- En contournant au sud-est, on rencontre les grands dépôts (couches, stockwers) d’oxyde de fer de la montagne de «Ojos de Agua ».
- Enfin, comme à 14 km encore plus au sud-est, auprès des montagnes « Perdices » et « Rosario », à environ 65 km de la cote (Port du Huasco) apparaissent les remarquables gisements de « Algarobo » et « Algarobillo », concédés à un syndicat français.
- Plus au sud, dans le désert, existent également de grands dépôts d’oxyde de fer, soit pur, soit mêlé à du cuivre, comme à « Cristales » et « Ratones*», mais pour le moment d’un transport coûteux et difficile jusqu’à la côte; il faudrait embarquer ces minerais par le port du ce Sarco ». A 25 km de la ville de la « Serena », à peu de distance de la voie ferrée du Longitudinal en construction, et en ligne directe à 10 km de la côte, mais séparés de cette cote par la haute montagne de ce Juan Soldado », on a reconnu et même exploité plusieurs puissants filons du « Romeral ».
- Les minerais du « Romeral » paraissent d’une richesse en fer et d’une pureté exceptionnelles : les analyses de divers échantillons ont donné à l’École des Mines de Paris, des titres en fer variant entre 69 et 70 0/0, sans soufre, et avec un titre en phosphore ne dépassant pas 0,006 0/0??
- Ces minerais, pour leur embarquement, pourraient être conduits par voie ferrée jusqu’à l’excellent port de Coquimbo ou par des câbles aériens ou doubles plans inclinés jusqu’à une petite baie située à 10 à 12 km de distance.
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- À quelques kilomètres de Coquimbo, près de la montagne de « Pan de Azucar », apparaissent les affleurements assez importants de « Huachalalumé » qu’on a reconnus avantageusement jusqu’à certaine profondeur.
- Le port d’embarquement pour ces minerais serait celui de Coquimbo.
- A peu de distance de la ligne du chemin de fer qui relie Coquimbo à la ville de « Qvalle », au haut de la côte de las « Cardas », à « Aguas Buenas » on a exploité des dépôts d’assez bon oxyde de fer, d’assez de puissance et d’étendue, qu’on expédiait, comme fondants, à des usines du Nord (Bella Yista), et Play a Blanca, près Antofagasta) où on fondait des minerais de cuivre et d’argent.
- En profondeur, et cela est une exception, ces minerais semblent dégénérer.
- A quelques kilomètres de la ville d’Ovalle, apparaissent dans la plaine des nombreux blocs et grenailles d’oxyde de fer pur provenant de l’érosion des puissants filons et couches qui sillonnent sur une très grande étendue les monticules du « Dorado ».
- Ces gisements du « Dorado » sont appelés à un grand avenir pour l’exportation de leurs minerais en Europe et États-Unis. Pour leur transport jusqu’à la côte, on peut utiliser le chemin de fer qui va jusqu’à « Tongoi » qui serait le port d’embarquement et même on pourrait les transporter, par l’autre voie ferrée, jusqu’au port de Coquimbo. C’est dans cette province de Coquimbo, dans le département de la Serena, que se trouvent les fameuses mines de fer du « Tofo » les plus importantes du Chili comme quantité et qualité et auxquelles je consacrerai plus loin une description spéciale. Nous ne ferons que mentionner les mines de fer, d’importance réelle, de la montagne de « Iman » près la « Ligua » et celles nombreuses des provinces d’Aconcagua, de Santiago et des régions du sud, dans lesquelles dominent surtout les limonites.
- En général, les titres des minerais de fer des mines que nous -venons de nommer varient entre 60 et 69 0/0, et les teneurs en silice, phosphore et soufre sont très variables.
- Actuellement le Gouvernement chilien s’occupe de faire faire de nouvelles études des gisements de minerais de fer, disséminés sur tout son territoire.
- Une commission d’ingénieurs des mines a été nommée pour lever un plan général indiquant sur la carte du pays les situa-
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- lions respectives des divers gisements, et des plans spéciaux pour chaque gisement, ainsi que pour faire des reconnaissances géologiques et cubages approximatifs par sondages et prélèvements d’échantillons.
- Mines de manganèse du Chili.
- Avant d’abandonner la question des mines de fer du Chili, il est intéressant de dire quelques mots sur les mines de manganèse de ce pays, lesquelles, à un moment donné, pourront aussi fournir leur contingent pour les produits de la sidérurgie.
- Comme nous l’avons déjà dit, l’exploitation du manganèse a eu son apogée depuis 1884 à 1906. Pendant cette période, on a exploité environ 560 000 t de minerais de manganèse d’un titre variable entre 50 et 52 0/0 de manganèse métallique et d’une valeur de 3 millions et demi de piastres or, mais à cause de la grande baisse de la valeur du manganèse, on a arrêté pour le moment toutes les exploitations.
- Les gisements de manganèse au Chili présentent, au moins jusqu’à une certaine profondeur, souvent très limitée, quelque importance.
- Le minerai de 50 à 54 0/0 de manganèse se présente sous la forme de pirolusite ou Braunite avec gangues calcaires (gisements de « Corral Quemado » ou siliceuses (La Liga), et se trouve généralement dans des filons d’une puissance variable entre 1 et 3 m.
- C’est surtout dans les provinces d’Atacama et de Coquimbo qu’on rencontre les formations manganésifères, mais ce métal a été reconnu et même exploité sur presque tout le territoire du nord au sud; on l’a même rencontré dans les régions australes, auprès de Yaldivia !
- Dans mes publications antérieures, on trouvera tous les renseignements les plus précis sur les\ divers centres miniers de manganèse du Chili et je me bornerai à citer ceux du « Corral Quemado » (Département d’Ovalle), ceux voisins de Miquitaco, ceux de la Liga de Naranjo .(Département de Elqui), de « Co-quimbana » et » Negra » (Département de Freirina), etc. Il convient aussi de mentionner, surtout au point de vue de l’avenir,
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- les grands dépôts d’oxyde de manganèse, de M. Enrique Yaldès Gonzalez, situés au nord du département de la Serena, comme à 90 km à l’est de la baie de Apolillado, composés de nombreux filons, de 2 à 3 m de puissance, avec affleurements de grande étendue et pouvant livrer, avec une exploitation facile, des très importantes quantités de minerais de manganèse d’un titre variable entre 48 et 52 0/0 de manganèse métallique. Ces gisements, comme plusieurs autres du Chili ne prendront une valeur commerciale que quand ils pourront être reliés à la côte soit par un chemin de fer spécial, soit en profitant jusqu’à certain point du voisinage du grand chemin de fer Longitudinal actuellement en construction.
- Conditions métallurgiques du Chili.
- On peut dire qu’au Chili on rencontre facilement presque tous les éléments nécessaires pour les opérations métallurgiques par la voie sèche et même par la voie humide, mais ici nous ne nous occuperons que des éléments appliqués à la sidérurgie.
- Combustibles.
- Dans quelques régions, principalement dans le sud, on peut se procurer le combustible végétal (bois, charbons de bois) en exploitant les bois fournis par les forêts qui couvrent, jusqu’à la mer, une partie du territoire austral.
- C’est dans les îles de Chiloe et près de la côte, à la même altitude, régions de Yaldivia et Puerto Montt, et plus au sud qu’on trouve en plus grande abondance ces forêts.
- Quelques-unes de ces essences de bois, comme le « tepu», le « pelù », le « muermo », etc., peuvent fournir de l’excellent charbon de bois pour les opérations sidérurgiques.
- Dans les régions du centre (Parral, etc.), où se trouvent des mines de fer, on pourrait aussi se procurer du combustible végétal,, mais en quantités réduites.
- C’est également au sud du Chili, près de Cpncepcion, Lota, Coronel, Lebu, etc., qu’on rencontre les lignites du Chili, qui donnent lieu actuellement à des grandes et fructueuses exploi-
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- tâtions et qui fournissent un assez bon combustible, non seulement employé à bord des vapeurs, pour la fabrication du gaz, etc., mais aussi en métallurgie (fonte de minerais aux fours à réverbère, etc.).
- On trouvera, dans mes publications antérieures, une description des principaux gisements de lignites du Chili.
- Actuellement pour la fonte des minerais de cuivre et d’argent aux fours à manche, dans le centre et le nord du Chili, on emploie le coke et même l’anthracite provenant d’Europe et des Etats-Unis, apportés, comme fret de retour, par les navires qui partent du Chili chargés de salpêtres et on peut obtenir ainsi des frets à des prix raisonnables.
- Enfin, on emploie, sur une assez grande échelle, surtout dans les usines salpêtrières, comme combustible, le pétrole provenant des Etats-Unis, d’Europe et du Pérou.
- Forces motrices hydrauliques.
- Dans le nord du Chili, on ne trouve guère que le fleuve Loa (province d’Antofagasta) qui puisse fournir une importante force hydraulique.
- C’est dans le centre et le sud du Chili qu’on rencontre les fleuves : Aconcagua, Maipo, Mapocho, Cachapoal, Lajà, Tolten, etc., etc., pouvant, avec des installations faciles et économiques, proportionner des forces de milliers de chevaux, non seulement pour les opérations courantes des usines (broyage, exhaures, souffleries, etc.), mais aussi pour des installations de fours électriques et autres industries électriques.
- Fondants.
- Pour la confection des lits de fusion, nous avons vu que les éléments ferrugineux et manganésifères ne manquaient pas.
- Il est facile aussi de se procurer des éléments calcaires soit avec les excellents calcaires amorphes (vraie castine) de Tierra-Amarilla (département de Copiapo) et autres régions, soit avec les carbonates de chaux cristallisés (calcites, arragonites) qui forment des nombreux et puissants filons, souvent de longue étendue, mais de peu de profondeur, dans un grand nombre de départements, comme ceux de Taltal, Ghanaral, etc.
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- Matières réfractaires.
- Avec les quartz purs et souvent cristallisés ainsi qu’avec les sables et argiles réfractaires qu’on rencontre sur plusieurs points au Chili, on fabrique actuellement des bonnes briques réfractaires et ces mêmes matériaux sont employés pour les garnissages et soles des fours des usines métallurgiques du pays, des couvertisseurs et appareils divers.
- Réactifs, Alliages, etc.
- Pour diverses opérations industrielles et métallurgiques on trouve en abondance, au Chili, le salpêtre, les borates de chaux (boracites), le soufre, le sel marin, etc.
- Pour certaines opérations sidérurgiques (fabrication des ferro-manganèses etspiegel), nous avons vu qu’on pouvait se procurer en abondance les minerais de manganèse.
- Pour la production de certains alliages ou d’aciers spéciaux, il est possible de se procurer du wolfram, du titane, du molybdène dans les départements de Gopiapo, Freirina et Illapel et le vanadium dans quelques mines de la province de Coquimbo.
- Dans d’autres républiques voisines (Pérou, Bolivie, etc.), on peut également se procurer d’autres métaux (uranium, wol-fran, etc.) utilisables dans la sidérurgie.
- Main-d’œuvre.
- Nous avons la preuve, dans les industries minières et métallurgiques installées au Chili, des qualités exceptionnelles, comme force et intelligence, de l’ouvrier chilien.
- Le travailleur de ce pays se met vite au courant des travaux métallurgiques les plus compliqués, comme j’ai pu en avoir une nouvelle preuve quand j’ai introduit au Chili, pour la conversion des mattes de cuivre en barres de cuivre presque pur, les convertisseurs « Manbès-David », et il est bon de rappeler que c’est dans l’usine chilienne de «Maitenes», que ces convertisseurs, au point de vue de leur fonctionnement pratique, ont été perfectionnés d’une façon très notable par les ouvriers du pays auxquels ils étaient confiés.
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- Actuellement ce sont des ouvriers chiliens, sous la conduite d’un contremaître français, qui sont employés dans l’usine sidérurgique de Gorral et c’est avec beaucoup d’intelligence qu’ils conduisent les hauts fourneaux de cette usine.
- C’est surtout dans les travaux à la tâche qu’on peut se rendre compte des réelles qualités de ces ouvriers.
- Ainsi, au Chili, on peut assurer qu’on rencontre tous les éléments nécessaires pour n’importe quelle installation minière et métallurgique et qu’il y existe un vaste champ d’action pour les applications à ces industries de toutes les nouvelles inventions s’y rattachant.
- Comme preuves concrètes des assertions que nous venons de présenter, nous croyons utile de citer les exemples de la mine de fer du «Tofo», au point de vue minier, et de l’usine sidérurgique française de Corral, au point de vue métallurgique.
- Mine de fer du « Tofo».
- Ces gisements de minerais de fer, d’une abondance et d’une pureté incomparables, sont situés à 5 km du centre minier bien connu des mines de cuivre de la «Higuera», par le 73 degré de longitude O et un peu au sud du 30e degré de latitude, dans le département de Serena, province de Coquimbo.
- Ils appartiennent à la Société Française des Hauts fourneaux de Corral.
- Ce nom de « Tofo » (argile), provient du voisinage de grands dépôts d’argiles blanchâtres (silicates d’alumine, chaux et magnésie) qu’on a exploités dans cette région.
- Leur distance, en ligne droite jusqu’à la côte du Pacifique, à une baie appelée « Cruz Grande », à 3 milles au nord du port de Totoralillo, et de 7,500 km.
- Les puissantes couches de minerais qu’on y observe se composent de strates laissant parfaitement voir les plans de stratification.
- Du reste ces colossaux gisements ne sont qu’une fraction de l’inépuisable dépôt qui a été formé, dans l’âge primitif, dans le fond d’un repli de la couche terrestre, de direction N.-S.
- En réalité, les couches reconnues par un travers-banc qui a été
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- ouvert à un niveau inférieur, à un endroit appelé «Placilla», sont appuyées sur des roches granitiques compactes (quartzites), tandis que quelques strates stériles et des remplissages se composent de schistes talqueux amorphes, presque pulvérulents, formés sous l’influence postérieure du soulèvement de la base de formation.
- Ces dépôts de fer ont été soulevés, en se transformant en une vraie montagne, d’aspect massif, laquelle, sous l’influence de convulsions volcaniques postérieures, a été brisée sur plusieurs points et c’est ce qui explique la fréquente rencontre de nombreux et grands blocs, morceaux et grenailles de minerais de fer purs, ayant pris un direction verticale, souvent avec l’apparence de filons et d’une autre orientation.
- On ne peut encore bien savoir jusqu’à quelle profondeur va se prolonger cette richesse.
- Dans un rayon de 5 km, on rencontre les affleurements de ces dépôts, très bien reconnus sur 720 m de longitude.
- Admettant seulement que cette richesse continue jusqu’à 400 m de profondeur, ce qui est peu pour des mines de fer, on peut, dès maintenant assurer üne existence de 445 millions de. tonnes de minerais de fer de 65 à 68 0/0. Ainsi, dans une seule fraction de ce gisement, existe plus de minerais que la totalité de ceux reconnus dans quelques pays d’Europe !
- Les procédés d’exploitation sont très simples et sont faits en carrière, à ciel ouvert: les trous de mine sont perforés par des grands fleurets (brocas), amorcés d’abord à la dynamite et ensuite chargés avec de la poudre noire, fabriquée dans le pays.
- Chacun de ces coups de mine détache de 40 à 70 t de minerais.
- Pour les transports, ils sont des plus économiques :
- Tant que la distance ne dépasse pas environ 800 m, on transporte les minerais abattus ou simplement recueillis sur la surface du terrain, par un chemin de fer Decauville jusqu’à la station centrale • du câble aérien et ensuite par un câble aérien, construit par la maison Pohlig, de 7 200 m de longueur depuis ce centre minier jusqu’à la baie de «Gruz Grande».
- Chaque benne porte 440 kg de minerais.
- La différence de niveau entre la mine et baie de la Cruz Grande est de 614 m, ce qui permet déjà, par le poids des bennes à leur descente, de profiter d’une force de 35 ch, utilisés pour le service de l’exploitation.
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- Pour les embarquements, on a installé à « Gruz Grande » un môle avec un porte à faux de 35 m de long, ce qui permet de charger rapidement et économiquement les navires.
- Actuellement, on peut embarquer jusqu’à 1 000 t de minerais par jour, mais on renforce le câble et on complète les installations du port de manière à pouvoir arriver à réunir des grandes réserves de minerais dans ce port et y embarquer jusqu’à 5 000 t par 24 heures.
- Cette baie de « Cruz Grande » est bien protégée contre les vents du Nord et du Sud, mais ouverte à l’Ouest.
- Les coûts d’exploitation, de transport et d’embarquement ont pu ainsi être réduits à leur plus simple expression et ces installations pourront servir d’exemple et de modèles pour des exploitations analogues, au Chili.
- Les minerais de fer exploités au « Tofo •» par la Société des Hauts Fourneaux du Chili, servent non seulement pour alimenter l’usine sidérurgique de Corral où ils sont transportés par des navires spéciaux, mais sont aussi destinés à l’exportation.
- On a déjà expédié, et à très bon compte, plusieurs chargements en Europe (à Glasgow, Angleterre) et d’importants contrats sont en voie d’exécution.
- Cette exportation ira sûrement en augmentant, non seulement pour l’Europe, mais aussi pour le Japon et pour les États-Unis, surtout vers 1915, quand l’isthme de Panama sera ouvert.
- Les titres des minerais de fer vendus en Europe, d’après les mêmes analyses des acheteurs, ont varié entre 68 et 69 0/0 de fer métallique, sans soufre, à peine de silice et avec une quantité de phosphore ne dépassant pas 0,03 0/0 et même 0,026 0/0.
- Usine sidérurgique de Corral.
- C’est dans cette usine qu’on a produit pour la première fois, au moins d’une façon sérieuse et durable, de la fonte au Chili et même dans l’Amérique du Sud.
- Cette usine est située à peu de distance du port de Corral.
- Un mole, en ciment armé, de 140 m de longueur, sur lequel sont installées trois fortes grues à vapeur, permet, dans le même
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- port de Corral de décharger à quai les minerais de fer, castines et autres éléments apportés du Nord.
- ün arrivera ainsi à pouvoir décharger 1 000 t en 24 heures.
- Les minerais, versés dans des charriots (de construction belge) d’une capacité de 10 t chacun, sont transportés par un chemin de fer à vapeur de 0,75 m de large, à une distance de 900 m, jusqu’aux divers hox où ils arrivent par une voie montante jusqu’à la partie supérieure de ces hox.
- Dans l’usine, existent des grandes installations, d’après les derniers systèmes les plus perfectionnés, et sous bâtiments couverts et fermés, pour le fonctionnement de puissants moteurs mus par la vapeur et par l’électricité, des machines soufflantes, pompes, dynamos, ventilateurs spéciaux, etc.
- Dans d’autres bâtiments, on rencontre les machines à casser, les transports par courroies, les scies circulaires pour débiter en bûchettes les bois apportés par voie fluviale, etc.
- Au haut de la montagne, existent aussi d’autres installations de scies circulaires, d’un nouveau modèle, pour le débit des bois provenant des forêts qui s’étendent au sud de l’Usine et au-dessus de cette usine.
- Des küns permettent le grillage des minerais, opération faite actuellement avec le bois comme combustible, mais pour laquelle on utilisera bientôt une partie des gaz des hauts fourneaux.
- Un petit mole spécial permet le débarquement des bois apportés par les chalands du fleuve Yladivia.
- Un grand bâtiment couvert permet d’emmagasiner jusqu’à 25 000 m3 de bûchettes et aussi de pouvoir perdre une partie de leur humidité.
- Les bois exploités dans les montagnes dominant l’usine, sont amenés jusqu’à un plateau supérieur par une voie ferrée dirigée au Sud vers la région de « Chaihuin », pénétrant déjà jusqu’à 10 km de distance.
- Les bûchettes débitées (25 cm de long) au haut de la montagne peuvent être descendues au niveau de l’usine par un grand plan incliné, qui a fonctionné dès le début et surtout par un magnifique câble aérien de 2 km de long qui permet de venir automatiquement déverser les bûchettes de bois à la partie supérieure du bâtiment de réserve de 25 000 m3.
- Cette installation est tellement parfaite que, sans le moindre danger, les employés et ouvriers peuvent monter jusqu’au haut
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- de la montagne dans les mêmes bennes qui ont servi à descendre les bois.
- Ce câble aérien peut descendre de 800 à 1 000 m3 de bûchettes par 24 heures.
- Enfin, et c’est le principal, on a installé deux grands hauts fourneaux et sept cowper récupérateurs des gaz de ces hauts fourneaux.
- Chacun de ces deux hauts fourneaux, dont l’un est en fonctionnement depuis plus d’un an, et l’autre n’attendant plus que son garnissage intérieur en briques pour pouvoir fonctionner ont chacun 23 m de haut jusqu’au gueulard et 6 m de diamètre au ventre.
- Ils seront plus loin l’objet d’une description spéciale.
- En récupérant les gaz de ces hauts fourneaux, on pourra créer une station de 2 000 ch de force.
- On a commencé les installations des fours Martin, des convertisseurs et laminoirs pour produire environ 100 tde fers et aciers laminés et de rails par jour. Les laminoirs sont déjà arrivés à l’usine.
- Enfin, dans un bâtiment spécial, sont installés des cubilots pour la fonte et le modelage des pièces diverses (poulies, roues d’engrenages, bâtis, etc.) en fonte et acier.
- Nous ne mentionnerons que les édifices pour les bureaux des ingénieurs, un laboratoire des plus complets, les habitations des contremaîtres, les ateliers de réparation, etc., et les nombreuses et très confortables habitations des ouvriers, habitations qui devraient servir de modèles aux autres entreprises minières et métallurgiques du Chili.
- La marche des opérations est bien simple :
- Les minerais de fer apportés à l’usine sont grillés dans les kilns dont j’ai parlé plus haut, puis, ainsi que les castines, broyés dans des machines à casser et remontés par des courroies sans fin dans leurs box de dépôt.
- Des brouettes spéciales à main contenant les minerais, les castines et un peu de sable, qu’on ajoute à la charge, sont amenés jusqu’aux pieds des hauts fourneaux et montés par des monte-charge jusqu’à la plate-forme (33 m de haut) dominant les gueulards des hauts fourneaux.
- Les. saignées de la fonte se font, chaque quatre ou cinq heures, et cette fonte liquide est conduite par un caniveau réfractaire jusqu’aux rigoles en sable tracées sur le sol d’un bâtiment voisin.
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- Chaque saignée produit de 10 à 12 t de fonte.
- On peut évaluer de 70 à 80 t la production par 24 heures de chacun de ces hauts fourneaux.
- Pour les calculs partiels des prix de revient de la fonte, on peut prendre les chiffres suivants :
- Pour produire 4 t de fonte :
- Environ 1,50 t de minerai de fer;
- Environ 150 kg de castine (carbonate de chaux);
- Environ de 7 à 8 stères de bois (contenant de 25 à 30 0/0 d’eau) ;
- Une petite quantité de sable prise dans le voisinage.
- On s'occupe déjà de préparer des installations pour la récupération des gaz des hauts fourneaux surtout au point de vue de l’acide acétique, goudron, un peu d’alcool méthylique, etc.
- Ce tte-usine coûte déj à plus de 13 millions de francs, et avec quelques millions encore indispensables pour terminer les installations pour fers, aciers, rails, etc., et, pour la récupération des sous-produits, on aura au Chili la plus grande usine sidérurgique, et la plus perfectionnée, fonctionnant avec le combustible végétal, qui existe au monde !
- Haut fourneau Prudhomme.
- Il est intéressant pour nos Collègues et surtout pour ceux qui s’occupent de la sidérurgie de donner quelques détails sur le haut fourneau Prudhomme, employant le bois cru, directement comme combustible et qui, pour la première fois, sur une grande échelle, a été installé avec le succès le plus complet et le plus indiscutable dans l’usine sidérurgique française de Corral au Chili.
- Les dimensions de ce haut fourneau sont indiquées dans le croquis ci-joint.
- Le volume total est de 450 m3.
- Le volume utile, déduction faite du creuset et du volume occupé par le cône de l’appareil de chargement est de 373 m3.
- Avec la contraction qui résulte de l’élaboration subie par les charges en descendant il faut arriver à charger 600 stères de bois pour le remplir.
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- L’allure est réglée de manière à obtenir en AB au sommet des étalages la carbonisation complète du bois et une température d’environ 400 degrés, de sorte qu’en réalité, c’est la zone AB qui peut être considérée comme le gueulard du haut fourneau,
- c’est-à-dire la partie où se rencontre le minerai avec du combustible carbonisé, avec l’avantage que c’est un gueulard où le combustible et le minerai arrivent déjà à une température de 400 degrés, c’est-à-dire bien préparés pour la réduction et la fusion qui se fait dans les 8 m d’étalages.
- A l’allure de 75 à 80 t de production de fonte par 24 heures, qui est l’allure normale de ce haut fourneau, la carbonisation dure environ 12 à 13 heures.
- Cette carbonisation, très progressive, puisque la température part de 100 degrés au gueulard pour arriver 12 heures après, à 400 degrés, se fait complètement dans une atmosphère de gaz réducteur sous pression, sans, par conséquent, aucun déchet possible sur le charbon de bois produit. Les morceaux de bois de la charge sont coupés en bûches de 0,25 de long et chacune de ces bûches est enveloppée du courant gazeux chaud ascendant qui produit la carbonisation.
- La température est environ la même sur toute la surface d’une même section du haut fourneau et les produits de la distillation n’ont pas à trouver une zone surchauffée, comme cela arrive
- hauteur totale 2^50
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- dans les cornues chauffées sur la surface extérieure, par exemple, ce qui a pour effet de détruire une partie du charbon et des produits de la distillation, par suite de la réaction de l’eau et de ces produits sur le charbon de bois à la température rouge sur les bords de la cornue, tandis que le bois du centre est encore froid.
- Il est mieux d’employer du bois ayant déjà un mois de coupe, de manière que la sève soit déjà coagulée et que la carbonisation se fasse plus régulièrement.
- Pour permettre de passer du bois accidentellement humide, par suite d’un séjour récent à la pluie, un dispositif spécial autorégulateur réchauffe la zone de carbonisation par la combustion d’une partie du gaz produit, de manière que la carbonisation soit toujours complète au haut des étalages.
- En fait, le haut fourneau, avec du minerai difficile à traiter (minerai magnétique très dur), produit avec du bois moyennement sec (25 0/0 d’eau), 80 t de fonte grise par jour, avec une consommation de 3 200 kg de bois par tonne de fonte.
- Ce bois carbonisé avec un rendement moyen de 20 0/0 rendrait 640 kg de charbon de bois.
- Ces mêmes minerais, traités avec du charbon de bois, exigeraient une consommation de 1100 kg de charbon de bois, qui est la consommation des hauts fourneaux de Suède pour la même classe de minerais et les mêmes fontes.
- On a en plus l’avantage de recueillir les gaz de la distillation des bois qui portent le pouvoir calorifique du mélange gazeux sortant du haut fourneau à 1300 calories et augmentent en même temps la quantité de gaz.
- On recueille intégralement la quantité d’acide acétique contenu dans le bois.
- Une partie seulement de l’alcool mëthylique peut être recueillie, l’autre étant entraînée parla grande masse des produits gazeux.
- Le goudron peut être recueilli pour servir de combustible ou autre usage.
- D’après les essais faits, la quantité d’acétate de chaux qui pourrait être recueillie est de 45 kg par tonne de bois; on peut calculer que le bénéfice réalisé sur l’acétate paierait 75 0/0 de la valeur du combustible.
- En recueillant un peu d’alcool et de goudron, avec ces sous -produits on paierait le combustible entièrement.
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- Analyses de fontes produites au haut fourneau au bois cru de Prudhomme, employé à l’usine de Gorral.
- Fonte grise. Fonte blanche.
- Carbone combiné . . . . . . 0,300 2,750
- Graphite . . . 3,300 1,000
- Silicium . . . 2,520 0,208
- Soufre . . . 0,018 0,010
- Phosphore . . . 0,103 0,088
- Manganèse . . . . 0,100 0,160
- Conclusion.
- Nous avons tenu, dans cette conférence, au milieu des graves évolutions qu’a présentées la sidérurgie pendant ces dernières années et en vue d’un avenir plus ou , moins lointain, à faire connaître le rôle que joue déjà et va jouer d’une façon sérieuse l’Amérique du Sud dans ces évolutions.
- Nous avons tenu aussi à montrer les premiers essais tentés pour implanter une grande industrie nationale, par une jeune république de l’Amérique du Sud : le Chili, nation vaillante et habitée par des hommes intelligents et progressistes.
- Cette République a su, par son courage, il y a un siècle, conquérir son indépendance nationale ; et aujourd’hui, profitant de ses admirables et immenses gisements de minerais de fer et des grandes ressources naturelles du pays, elle s’occupe d’assurer son indépendance industrielle. Bientôt, sans l’aide de l’étranger, elle pourra construire avec son propre fer ses navires, ses armements, ses chemins de fer et même exporter dans le monde entier ses minerais et ses articles sidérurgiques.
- Constatons aussi une fois de plus, avec orgueil, que ce sont des industriels et des capitalistes français qui ont eu l’initiative d’aller courageusement les premiers implanter au loin la grande industrie de la sidérurgie.
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- TABLE DES MATIÈRES
- Importance de l’étude actuelle des mines de fer et de la sidérurgie dans le
- monde entier......................................................159
- Congrès internationaux sidérurgiques................................ . 160
- Réserves de minerais de fer du monde entier.........................161
- Consommation du fer dans le monde...................................162
- Les derniers perfectionnements pour les exploitations, transport, embar- ,
- quement et traitement des minerais de fer.........................163
- Fours électriques appliqués à la sidérurgie.........................165
- Autres perfectionnements......................................... . 167
- Exportation de produits sidérurgiques et de minerais de fer.........168
- Protection accordée par les Gouvernements à l’industrie sidérurgique . . 169
- Installation d’usines sidérurgiques dans l’Amérique du Sud..........172
- Exportations des fontes, fers et aciers.................‘...........173
- Mines de fer de l’Amérique du Sud...................................173
- Conditions minières et métallurgiques générales du Chili......... . 178
- Mines de fer du Chili.......................................... . . 180
- Mines de manganèse du Chili.........................................184
- Conditions métallurgiques du Chili..................................185
- Mine de fer du « Tofo ».............................................188
- Usine sidérurgique de Corral........................................190
- Haut fourneau Prudhomme.............................................193
- Analyses de fontes produites au haut fourneau au bois cru Prudhomme,
- employé à l’usine de Corral ......................................196
- Conclusion..........................................................196
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- ETABLISSEMENT DES DEPOTS D’HYDROCARBURES
- DANS LES
- GARAGES D’OMNIBUS AUTOMOBILES
- DE LA COMPAGNIE GÉNÉRALE DES OMNIBUS DE PARIS
- AVEC EMPLOI DES
- APPAREILS DU SYSTÈME .MARTINI ET HUNEKE(1)
- PAR
- M. .A.. MARIAGE
- I
- Ancien et nouveau traité de concessions des Omnibus de Paris.
- L’ancienne concession des Omnibus de Paris, qui a expiré le 31 mai 1910, datait de 1854 et de 1860. Depuis longtemps déjà, on lui reprochait, à juste titre, de n’être plus conforme aux nécessités modernes ; mais, on doit reconnaître, en se plaçant au point de vue de l’histoire des transports en commun, qu’elle fut pour son époque une œuvre remarquable.
- La nécessité d’une réorganisation se faisait impérieusement sentir ; cependant ce n’est qu’après plusieurs années de discussions et de pourparlers qu’un nouveau contrat intervint entre la Ville de Paris et son ancien concessionnaire. Je sortirais complètement du cadre que je me suis assigné aujourd’hui si j’entreprenais l’examen, même partiel, du nouveau traité ; mais, il est intéressant de faire une comparaison entre les deux contrats au point de vue de la consistance des réseaux.
- D’après le traité de 1860, la Compagnie était tenue d’exploiter
- (1) Voir Procès-verbal de la séance du 7 juillet, page 117.
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- toutes les lignes d’omnibus dont la création serait décidée par le Conseil municipal ; on admettait ainsi que les insuffisances de recette des lignes déficitaires devaient être compensées par le gain réalisé sur les meilleures lignes. Cette conception ne put évidemment pas résister le jour où surgirent de multiples concurrences.
- Dans le nouveau traité de 1910, le principe fondamental relatif à la consistance du réseau des omnibus automobiles est le suivant :
- Le réseau des omnibus n’a pas, comme celui des tramways, une consistance fixe.
- La longueur des lignes d’omnibus est de 250 km au début. Cette consistance est susceptible d’augmentation ou de diminution. Le réseau des omnibus automobiles doit être augmenté si la recette rapportée au kilomètre-voiture dépasse un chiffre déterminé, et doit être diminué si la recette rapportée au kilo-mètre-voiture s’abaisse au-dessous d’un chiffre déterminé et si, en même temps, les résultats financiers de l’exploitation des omnibus automobiles et des tramways n’atteignent pas un rendement déterminé. (Notons en passant que la longueur des voies du réseau municipal des tramways est de 139 km et la longueur en lignes de 277 km.)
- II
- Organisation générale du service des omnibus automobiles.
- La figure 1 (p. 212 et 213) représente le réseau des omnibus automobiles qui comporte quarante-trois lignes; le tableau pièce (annexe n° 1) donne la nomenclature des lignes avec leur lettre de repère.
- L’exploitation normale de ce réseau exigera la mise en service journalier de 800 voitures ; 240 autres unités sont, en outre, prévues pour les services supplémentaires et pour la réserve.
- Le matériel en service permettra d’offrir au public, sur l’ensemble des lignes du réseau, 195, millions de places par an, alors que sous le régime ancien le nombre des places offertes atteignait 128 millions par an ; c’est une augmentation d’un peu plus de 50 0/0.
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- — 200 —
- Rôle et remplacement des dépôts. — L’emplacement des divers dépôts de remisage des omnibus automobiles présente une très grande importance au point de vue du fonctionnement économique de l’entreprise.
- Ces dépôts doivent servir à remiser le matériel roulant, à le ravitailler en hydrocarbure, à effectuer la visite journalière des organes et les petites réparations. Le personnel dirigeant du dépôt y est logé. Des bureaux y sont aménagés pour ce personnel et pour le comptable qui reçoit la recette versée par les receveurs. Pour l’entretien général des châssis et des carrosseries et pour la peinture de ces carrosseries, l’expérience acquise sur les grands réseaux de tramways ayant montré que la centralisation de ces services était la solution la plus économique, nous l’avons adoptée en réunissant tous les ateliers de réparation de tramways et des autobus dans nos anciens ateliers généraux d’une superficie de 90000 m2, situés rue Champion-net, 34, et que nous aménageons spécialement à cet effet.
- On est tout naturellement conduit à choisir pour les dépôts un emplacement aussi rapproché que possible des terminus des lignes, afin d’éviter les parcours des voitures en haut-le-pied. Un exemple montrera l’importance de cette considération. Supposons un dépôt tel que la moyenne des distances parcourues par les voitures pour se rendre à leurs divers terminus soit de 500 m ; on désire reporter ce dépôt dans une zone plus excentrique de Paris afin d’avoir un terrain d’un prix moins élevé; pour le nouveau terrain, la distance moyenne des haut-le-pied est, par exemple, de 1 500 m au lieu de 500 m. Chaque voiture en service effectuera ainsi tous les jours 2 km de plus de parcours en haut-le-pied, ce qui correspond à une dépense supplémentaire de 620 f par an et par voiture. Pour récupérer cette dépense, il faut que la valeur du nouveau terrain procure, au point de vue des charges du capital, une économie annuelle de 620 f par voiture en service.
- La superficie du terrain pour un dépôt d’une capacité d’environ cent voitures correspond en moyenne à 80 m2 par voiture en service.
- Si nous appelons a la différence en moins sur la valeur du mètre carré de terrain, l’économie des charges du capital calculées à 6 0/0 sera de :
- 0,06 X a X 80.
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- Pour que les deux dépôts donnent des avantages équivalents, il faut que :
- 620
- 0,06 X 80’
- soit en chiffres ronds 130 f.
- L’avantage pour un dépôt plus excentrique ne sera donc obtenu que si, pour une augmentation moyenne des haut-le-pied de 1000 m, on trouve un terrain dont la réduction du prix au mètre carré soit de plus de 130 f.
- Cette considération n’est pas la seule. Si on ne tenait compte que de l’importance des haut-le-pied, on augmenterait le nombre des dépôts et on en réduirait la capacité. Le montant total des frais généraux de tous ces petits dépôts serait ainsi beaucoup plus élevé. On a, au contraire, avantage pour réduire l’importance totale des frais généraux, à restreindre le nombre des dépôts, sans cependant que le nombre des unités remisées soit trop élevé.
- La capacité la plus convenable paraît être de 100 à 150 voitures.
- C'est en tenant compte de ces diverses considérations que la Compagnie a choisi un certain nombre de ses anciens dépôts pour les transformer en dépôts d’autobus et qu’elle a acquis un nouveau terrain de 18 000 m2, rue Croix-Nivert, pour remplacer trois dépôts voisins de plus petite superficie.
- Sur la figure 1, on a indiqué pour chacun des terminus des lignes, dans un petit cercle, le nombre des voitures qui commencent et finissent leur service à ce terminus. Ce petit cercle est relié par un trait pointillé au dépôt dans lequel ces voitures vont remiser.
- Le tableau (pièce annexe n° 2) donne la désignation et l’adresse des futurs dépôts d’autobus, avec l’indication de leur superficie et de leur capacité en voitures remisées.
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- III
- Description sommaire du garage de 128 autobus situé avenue de Glichy, nu 143.
- Ce garage, représenté sur la ligure 2, a une superficie totale de 9 292 m2 et comprend :
- 1° Un grand hall de remisage ;
- 2° Des services annexes ;
- 3° Un bâtiment à l’usage de bureaux et logements ;
- 4° Une cour contenant les appareils d’emmagasinage et de chargement des hydrocarbures.
- 1° Hall de remisage. — Le grand hall permet le remisage de 128 autobus dont 17 sur fosses de visite.
- La charpente métallique est élevée et munie de grands lanterneaux vitrés qui assurent une large aération et un bon éclairage (fig. 1 et 2, PL 48).
- Le sol est recouvert d’un dallage en ciment armé à surface lisse ; des pentes assurent un écoulement facile des eaux de lavage, mais sans permettre à une voiture de se mettre en mouvement par son propre poids.
- Les caniveaux destinés à recueillir les eaux de lavage ont une section suffisante pour évacuer rapidement les eaux plus ou moins chargées de houes et pour éviter les stagnations qui rendraient particulièrement pénible le travail des laveurs.
- La disposition des voitures dans le garage a été conçue de façon à permettre des manœuvres rapides tant pour la facilité du service à la sortie du matin et à la rentrée du soir que pour le sauvetage en cas d’incendie.
- A cet effet, les autobus sont placés de front sur des rangées parallèles; deux grandes allées sont réservées pour les mouvements de voitures. La largeur de ce dépôt étant relativement grande par rapport à la longueur, il n’a pas été possible de maintenir toutes les voitures indépendantes les unes des autres; cette condition d’indépendance a pu être réalisée dans la plupart des autres dépôts qui présentent des formes plus allongées.
- Cette indépendance de toutes les voitures est utile pour faci-
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- Tassage
- jaratians
- Tosses de réparations
- 1 rfh ffh r
- Bouche d'incendie
- -j- Poteau supportant la charpente
- Kff-2
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- — 204 —
- liter les mouvements de rentrée et de sortie, et surtout pour permettre l’envoi de toute voiture sur les fosses de réparation, à tout moment de la nuit, quel que soit l’emplacement occupé.
- 2° Services annexes. — Les services annexes comportent :
- Un local pour un groupe électrogène de secours ;
- Un magasin de pièces de rechange dans lequel se trouvent les approvisionnements destinés à l’entretien courant des voitures et un local contenant les huiles.
- A proximité des fosses de visite, des établis, un petit atelier et une forge pour les menues réparations courantes des châssis; la forge, close de toutes parts, prend accès sur une courette spéciale, de façon à éviter au garage tout contact direct avec le feu ;
- Un local pour la menuiserie, destiné au petit entretien des carrosseries ;
- Un dépôt de roues pour le remplacement des roues dont les bandages sont usés ;
- Une lampisterie ;
- Un local pour le matériel des laveurs de voitures ;
- Des vestiaires, lavabos, watter-closets, etc.
- Les installations d’eau sont organisées pour le lavage des. voitures, le nettoyage général du garage et surtout pour assurer un secours'prompt et efficace en cas d’incendie. A cet effet, des prises d’eau sont disséminées sur toute l’étendue du garage et sont munies du raccord des pompiers de Paris.
- En outre, des extincteurs sont répartis dans tout l’établissement.
- L’éclairage du garage est assuré exclusivement par l’électricité; tous les interrupteurs sont d’un type complètement fermé ; les lampes à arc n’ayant pas été admises, on a prévu des lampes à filament métallique et des lampes à vapeur de mercure.
- Pour le chauffage pendant la période très froide de l’hiver, on a adopté le système central à basse pression. La chaufferie est installée dans la cave d’un des bâtiments annexes.
- 3° Bâtiment à Vusage de bureaux et de logements. — Le bâtiment d’habitation comporte les bureaux et les logements pour le personnel dirigeant du dépôt. Dans un bâtiment annexe se trouvent une grande salle pour le versement de la recette par les receveurs et un réfectoire pour le personnel.
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- 4° Cour et appareil (Temmagasinage et de chargement des hydrocarbures. — La cour a une longueur de 40 m sur une largeur de 22 m; elle est située entre le grand hall de remisage et le bâtiment d’habitation.
- Bans cette cour sont installés les appareils de chargement d’hydrocarbures que nous allons décrire avec plus de détails.
- De l’avenue de Clichy, on peut accéder dans le dépôt par une double porte permettant simultanément l’entrée et la sortie des voitures.
- Une seconde porte formant porte de secours donne également sur l’avenue de Clichy.
- On accède de la cour dans le hall de remisage proprement dit par deux grandes portes situées aux extrémités des allées de circulation.
- Enfin, une autre porte de secours existe à l’extrémité opposée du hall de remisage sur la rue Lemercier.
- IV
- Appareil d’emmagasinage et de chargement des hydrocarbures.
- Le problème le plus délicat à résoudre dans l’organisation de nos garages a été celui de l’emmagasinage et du chargement des hydrocarbures.
- Contrairement à ce qui se passe pour les garages de taxi-autos, la Compagnie Générale des Omnibus est obligée de centraliser l’hydrocarbure employé pour la traction de ses voitures. Il faut donc qu’elle ait chaque jour, dans chaque* garage, un approvisionnement de 5 000 à 10 000 1 d’hydrocarbures et qu’elle puisse faire aux voitures, au moment même de leur départ, une distribution suffisamment rapide pour ne pas entraver ni même ralentir la sortie des véhicules.
- Le procédé qui consisterait à échelonner le remplissage des réservoirs pendant toute la nuit aurait l’inconvénient de disséminer dans le garage de grandes quantités d’essence. Les dangers qu’il présente ne permettent pas de l’envisager comme une solution possible. Au surplus, la quantité totale d’hydrocarbures à emmagasiner serait toujours la même ; or, on sait que les dépôts d’hydrocarbures de cette importance constituent des éta-
- Bull. 14
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- blissements classés dont l’installation et le fonctionnement sont assujettis aux règles fixées par le décret du 19 mai 1873, modifié en dernier lieu par décret du 29 décembre 1910.
- Aux termes de ce décret, un garage automobile contenant de l’essence ou du benzol dans des réservoirs autres que des bidons plombés de 5 1, sera, comme un magasin d’hydrocarbures, de première classe s’il contient plus de 6 000 1 d’hydrocarbures et de deuxième classe s’il contient de 1 500 à 6 000 1.
- La prescription la plus difficile à observer au point de vue de l’établissement des garages et des magasins de voitures automobiles est celle relative à la distance imposée par le paragraphe suivant du dit décret :
- « 3° La plus petite distance de l’enceinte aux batiments quel-» conques (maison d’habitation ou autres) occupés par des tiers, » ne pourra être de moins de 4 m pour les magasins de la » deuxième classe et de 50 m pour ceux de la première.
- » Toutefois, pour les magasins de la première classe, cette » distance pourra exceptionnellement, sous les conditions prévues » par l’article 6, être réduite d’après les garanties de sécurité » offertes, sans pouvoir, en aucun cas, être inférieure à 10 m ».
- Au début de son exploitation par autobus, en 1906, la Compagnie Générale des Omnibus obtint l’autorisation d’établir un dépôt d’hydrocarbures de première classe dans son vaste terrain de 90000 m2, rue Ghampionnet, où se trouvaient déjà ses ateliers généraux.
- On avait pu, en effet, trouver des dispositions permettant d’établir cette installation à 50 m au moins de toute habitation.
- Ce dépôt d’hydrocarbures présente l’inconvénient d’exiger une place considérable ; il est encore en fonctionnement, mais il sera très prochainement remplacé par un poste analogue à celui que nous ve.nons d’établir au dépôt de Clichy.
- Ce dépôt a été décrit par notre Collègue, M. Taupiat (1). J’en rappellerai les dispositions principales :
- De grandes cuves cimentées placées en sous-sol servent à emmagasiner les hydrocarbures ; des réservoirs intermédiaires jaugeurs, indispensables pour mesurer la quantité d’hydrocarbures distribuée à chaque autobus, sont situés à une hauteur d’environ 2 m au-dessus du sol ; ils communiquent avec les cuves principales souterraines et ils peuvent être mis en relation avec
- (1) Voir Bulletin de la Société des Ingénieurs Civils de France, mars 1907, p. 410.
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- les réservoirs des autobus par un tuyau flexible muni d’un robinet.
- Le remplissage des réservoirs jaugeurs s’effectue avec une petite pompe à main dont le tuyau d’aspiration plonge dans les cuves inférieures; des jaugeurs aux réservoirs des autobus, le liquide coule par gravité.
- Le matin, au moment de la sortie des voitures, les autobus se présentent à tour de rôle devant les jaugeurs; un employé note la quantité délivrée à chaque voiture.
- Les conditions spéciales d’emplacement et de distance des maisons d’habitation que nous avions sur notre vaste terrain de Ghampionnet étaient irréalisables dans tous nos autres dépôts ; nous étions ainsi forcément conduits à rechercher des systèmes plus perfectionnés nous permettant d’invoqüer le bénéfice d'exception prévu au décret précité et indiqué plus haut.
- Parmi les divers procédés que nous avons étudiés, l’un d’eux surtout a retenu notre attention par la perfection du principe sur lequel il repose, et dont on peut dire qu’il permet de réaliser une sécurité absolument complète. C’est le système Martini et Huneke, construit en France par la Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Matériel d’usines à Gaz„
- Son principe consiste à maintenir constamment à la surface de l’hydrocarbure une atmosphère de gaz inerte, azote ou acide carbonique, et à empêcher d’une façon absolue tout contact entre l’hydrocarbure et l’air, quelles que soient les circonstances ou les incidents qui puissent survenir.
- 'L’air étant absolument indispensable soit à l’inflammation directe du liquide, soit a la formation d’un mélange explosif, on conçoit qi^e si cette formule peut être appliquée pratiquement, il s’ensuivra que la combustion de l’hydrocarbure deviendra tout à fait impossible, et. que la sécurité absolue se trouvera Obtenue.
- Les installations Martini et Huneke résolvent complètement le problème au moyen d’une série de dispositifs fort ingénieux.
- Nous décrirons tout d’abord le schéma d’une installation et son fonctionnement ; nous indiquerons ensuite comment sont réalisées les conditions de sécurité soit dans le fonctionnement normal, soit dans le cas d’incidents ou d’accidents qui peuvent se produire. Enfm, nous donnerons les détails de l’installation même qui a été établie dans notre dépôt de l’avenue de Glichy.
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- 1° Schéma d’installation du système Martini et Huneke.
- Une installation du système Martini et Huneke comporte :
- Un réservoir magasin ;
- Un poste d’emmagasinage ;
- Un ou plusieurs réservoirs jaugeurs;
- Un poste de soutirage pour chaque réservoir jaugeur.
- Un réservoir de gaz inerte comprimé ;
- Les canalisations de liquide et de gaz qui relient ces diverses parties entre elles.
- Pour en exposer le fonctionnement, nous nous reporterons au schéma représenté (fig. 3).
- Emploi de gaz inerte comprimé. — Le gaz inerte comprimé provient d’une bouteille (19) reliée par un raccord (20) à la tuyauterie de gaz (4) et au détendeur (5); ce détendeur, d’un modèle usuel, détend automatiquement le gaz pour réduire sa pression à quatre dixièmes d’atmosphère ; cette pression de 0,4 est celle qui a été reconnue pratiquement la plus convenable pour assurer dans les meilleures conditions le transvasement de l’hydrocarbure entre les diverses parties de l’installation.
- Canalisations de gaz. — Après le détendeur, la canalisation de gaz se subdivise :
- Un premier branchement qui n’est séparé du détendeur par aucune vanne se rend au robinet de prise de gaz (17) du poste d’emmagasinage ; sur ce branchement est monté un manomètre à mercure de sûreté (7) qui indique à chaque instant^ la pression du gaz inerte détendu; ce manomètre sert en même temps de soupape de sûreté pour le cas où la pression du gaz atteindrait une valeur que l’on ne veut pas dépasser. Celte pression limite a été pratiquement fixée à 0,8 atmosphère ; si cette pression est atteinte, le gaz s’échappe dans l’atmosphère en expulsant le mercure qui est ramené à la cuvette inférieure par un tube latéral.
- Un deuxième branchement, muni de la vanne (27) de commande de gaz au réservoir magasin, se rend à la partie supérieure de ce réservoir.
- Un troisième branchement, muni de la vanne (9) de commande de gaz au jaugeur, se rend à la partie supérieure du
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- Poste de soutirage
- Bouteille
- Fig. 3
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- 2io —
- réservoir jaugeur en aboutissant sur ie tuyau de l’indicateur de niveau dont nous parlerons dans un instant ; ce troisième branchement comporte un tuyau en dérivation (11) ouvert à l’air libre, mais commandé par la vanne d’évacuation de gaz (10).
- Canalisations d’hydrocarbures. — Une première canalisation (13) relie la vanne (14) du poste d’emmaginage à la partie supérieure du réservoir magasin; une deuxième canalisation (24) relie la partie inférieure du réservoir magasin à la partie supérieure du réservoir jaugeur.
- Cette canalisation porte la vanne (2) de commande d’hydrocarbure au jaugeur; elle est manœuvrée par un petit volant (25).
- Une troisième canalisation relie la partie inférieure du jaugeur à la vanne de soutirage (28).
- Toutes ces canalisations, ainsi que les vannes (14), (2) et (28), sont à double enveloppe.
- Les canalisations sont constituées par deux tuyaux de plomb concentriques (fi,g. 4). Le tuyau intérieur porte trois saillies et sert aux écoulements de l’hydrocarbure ; la partie annulaire est toujours remplie de gaz inerte puisqu’elle communique, pour les deux premières canalisations, avec le réservoir magasin et pour la troisième canalisation, avec le réservoir jaugeur.
- Toutes ces canalisations sont établies avec une pente nettement accusée vers le réservoir magasin pour les deux premières et vers le réservoir jaugeur pour la troisième.
- Réservoir magasin. — Le réservoir magasin (1) est constitué par un corps cylindrique horizontal surmonté d’un dôme où passent les divers tuyaux de liquides et de gaz dont nous venons de parler.
- Il est complètement enterré et repose sur un radier en béton. Le niveau maximum du liquide dans ce réservoir magasin est inférieur au niveau maximum du liquide dans le réservoir jaugeur.
- Réservoir jaugeur. — Le réservoir jaugeur a généralement une contenance de 1 000 1.
- Il est enterré comme le réservoir principal. Indépendamment des diverses tuyauteries dont nous venons de parler, le jaugeur comporte, pour permettre la lecture de la quantité de liquide débitée à chaque soutirage, un flotteur (21) guidé par deux petites tiges et relié par une chaînette à une échelle graduée (22). Le
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- LA CHAPELLE
- LA VILLETTE
- '"--OAP
- Gare du Nord
- .V-AC
- Parc des
- Buttes Chaumont
- Parc Monceau
- LES TERNES
- RX.AE
- lel' Etoile
- «Madeleine
- ’lacedela
- République
- Trocadéro
- Cimetière du P? Père Lachaise
- AC AD
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- Place de .la Bastille
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- Place de la Nation
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- Panthéon
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- no/> Nivet >135
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- tout, équilibré par un contrepoids (12), est enfermé dans un tube étanche, rempli de gaz inerte; sur le tube est disposé un viseur (23) qui permet de lire la graduation de l’éclielle.
- Un dispositif semblable, non figuré sur le schéma, existe sur le réservoir magasin et permet de se rendre compte, à chaque instant, de la quantité de liquide qu’il contient.
- 2° Fonctionnement du système Martini et Huneke.
- Nous allons maintenant donner quelques explications sur le fonctionnement de l’installation dans chacune des trois opérations suivantes :
- Emmagasinage de l’hydrocarbure dans le réservoir magasin;
- Transvasement de l’hydrocarbure du réservoir magasin dans le réservoir jaugeur;
- Soutirage à l’extérieur en faisant débiter le réservoir jaugeur.
- Première opération. — Emmagasinage de Vhydrocarbure dans le réservoir magasin. — Pour remplir le réservoir magasin, on approche du poste d’emmagasinage les fûts ou réservoirs livrés pleins dans le dépôt.
- On met en communication le fût avec le robinet (14) par un tuyau flexible (15) muni à son autre extrémité d’un raccord étanche également à double paroi qui communique, d’une part, avec le. fût par le tuyau plongeur (18) et, d’autre part, avec la canalisation de gaz inerte sous pression, par un autre tuyau flexible (16).
- Lorsque les divers raccords sont serrés, on ouvre le robinet (14) puis le robinet (17); on ferme les vannes (27) et (9) et on augmente légèrement la pression en agissant sur le détendeur; on exerce, de cette façon, sur le liquide, une pression suffisante pour faire monter l’hydrocarbure jusqu’au robinet (14).
- On amorce ainsi le siphon constitué par les tuyaux (18), (15) et (13). Le siphon une fois amorcé, on ferme le détendeur et on ouvre la vanne (27). Le gaz inerte du réservoir magasin passe ainsi dans le fût en vidange.
- Deuxième opération. — Remplissage d’un réservoir jaugeur au moyen d’hydrocarbure contenu dans le réservoir magasin. — Le réservoir jaugeur étant rempli de gaz inerte, on ferme la vanne (9) et on ouvre la vanne d’hydrocarbure (2) et la vanne d’évacuation de
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- gaz (10). On supprime ainsi la pression de gaz dans le réservoir jaugeur, ce qui permet à la pression de gaz du réservoir magasin de faire monter l’hydrocarbure par la canalisation (24) pour venir remplir le réservoir jaugeur. L’indicateur de niveau permet de suivre le remplissage du réservoir jaugeur.
- Enfermant la vanne (10), on arrête ce remplissage.
- 'Troisième opération. <— Soutirage de Vhydrocarbure. — Le réservoir jaugeur étant rempli d’hydrocarbure, on ferme la vanne (10) et on ouvre la vanne (9) qui met la pression de gaz sur le niveau d’hydrocarbure. A ce moment, le poste de soutirage est prêt à fonctionner. Il suffit d’appuyer sur le levier de la vanne de soutirage (28) pour provoquer immédiatement l’écoulement du liquide par le raccord flexible (26) dans les réservoirs des voitures.
- La coupe du robinet (28) est représentée sur la figure 4 ; c’est un robinet-valve, qui comporte une soupape S, rappelée sur son siège par un ressort R; lorsqu’on comprime ce ressort par un levier L, la soupape s’écarte de son siège et laisse passer le liquide; la soupape étant constamment rappelée à sa position de fermeture, on voit qu’il est nécessaire d’appuyer en permanence sur le levier pour opérer le chargement. On obtient ainsi la présence constante du préposé pour le chargement des voitures.
- 3° Conditions de sécurité du système Martini et Huneke.
- On a pu voir, par les explications qui précèdent que, dans toutes les parties des appareils, l’hydrocarbure est toujours en contact avec le gaz inerte sous pression et que cette situation, est constamment maintenue pendant toute la série des opérations. La garantie du fonctionnement normal se trouve ainsi assurée de la manière suivante :
- a) La moindre fuite des réservoirs ou canalisations fait tomber
- la pression et l’installation cesse de fonctionner; ;
- b) Un excès de pression de gaz qui proviendrait d’un mauvais fonctionnement du détendeur ne peut se produire par suite de la présence du manomètre soupape ;
- c) Le soutirage ne peut s’effectuer que par une action permanente du préposé à cette opération ;
- d) Tous les appareils nécessaires à Temmagasinage, au rem-
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- plissage des jaugeurs et qu soutirage sont enfermés dans des armoires fermées à clef.
- En cas d’accidents, l’installation offre les garanties suivantes ;
- a) Si le tuyau extérieur contenant le gaz inerte d’une canalisation d’hydrocarbure vient à se rompre, l’appareil cesse de fonctionner par suite du manque de pression. En outre, on a pu éviter la pénétration de l’air extérieur à l’intérieur des différents réservoirs. A cet effet, on a placé, à l’extrémité de tous les tuyaux aboutissant aux divers réservoirs, des antidiffuseurs qui empêchent la diffusion de l’air dans l’atmosphère de gaz inerte régnant au-dessus de l’hydrocarbure. Ce dispositif rend impossible toute formation de mélange explosif.
- La figure 4 montre le détail de cet organe qui comprend une partie cylindrique centrale enfermée dans une partie concentrique percée de trous à la partie supérieure; on forme ainsi une chicane qui permet l’écoulement du liquide et qui constitue une garde hydraulique suffisante pour intercepter tout contact entre l’air extérieur et l'atmosphère inerte du réservoir.
- Aux extrémités des enveloppes de gaz inerte telles que (aQ l’antidiffuseur ne comprend que le tuyau A et la cuvette B; celle-ci est toujours garnie d’hydrocarbure parce qu’à chaque remplissage du réservoir, l’antidiffuseur plonge dans l’hydrocarbure. Aux extrémités des tuyaux d’hydrocarbure, la cuvette B est recouverte d’un manteau D. Ce manteau ne recouvre que la moitié de la cuvette s’il s’agit d’une arrivée de liquide au réservoir (o2) ; il recouvre toute la cuvette B s’il s’agit d’un tuyau d’aspiration de liquide (a3) et cela afin de permettre l’aspiration complète de l’hydrocarbure ;
- b) Si la rupture intéresse seulement la canalisation intérieure d’hydrocarbure, l’appareil cesse de fonctionner ; il ne peut plus y avoir écoulement de liquide puisque la différence de pression qui sert à faire écouler le liquide se trouve supprimée ;
- c) Si la rupture porte à la fois sur les canalisations intérieures et extérieures, l’appareil cesse de fonctionner, puisqu’il n’y a plus de pression, et l’hydrocarbure redescend dans le réservoir, par suite de la pente des tuyaux;
- d) Fausse manœuvre dans le cas de remplissage d'un jaugeur. Quand on effectue le remplissage d’un jaugeur, il faut évacuer le gaz inerte contenu dans le jaugeur. A cet effet, oœ ouvre la vanne (10) qui permet une évacuation à l’air libre par le tuyau (11); le flotteur monte et vient obturer l’orifice du tuyau d’éva-
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- cuation de gaz, ce qui arrête le remplissage. Par mesure de sécurité, on a prévu le cas d’un mauvais fonctionnement du flotteur et on a donné au tuyau (11) une hauteur de 18 m, de sorte que si un tel accident survenait sans que l’agent de manœuvre s’en aperçût, le liquide, après avoir rempli le jaugeur, monterait dans le tuyau (11) jusqu’à une hauteur correspondante à la pression qui provoque le remplissage, soit 0,4 atm. Cette pression, exprimée en hauteur d’eau, serait de 4 m, c’est-à-dire environ 6 m de benzol. Dans le cas le plus défavorable correspondant à la pression maximum de 0,8 atm, réglée par le manomètre sà mercure (7), cette hauteur d’hydrocarbure serait de 12 m et, par suite, il y aurait encore une hauteur de 6 m qui empêcherait absolument tout écoulement de liquide à l’extérieur.
- 4° Détail de construction du système Martini et Huneke.
- Au garage de Clichy, l’installation représentée en plan sur la figure et en coupes à plus grande échelle sur la figure 5 est double ; le réservoir-magasin est divisé en deux réservoirs de 5 500 litres chacun, alimentés par un seul poste d’emmagasinage qui pourra, d’ailleurs, être doublé; chaque réservoir-magasin alimente deux jaugeurs avec poste de soutirage.
- Les rivures des viroles et des fonds qui composent les divers réservoirs sont exécutées avec une très grande perfection, matées avec le plus grand soin et, de plus, soudées à l’étain, afin d’éviter toute fuite, soit de liquide, soit de gaz. Les joints des couvercles des dômes et ceux des raccords de tuyauterie sont également très surveillés et l’ensemble des réservoirs, des joints et raccords, tout montés, est essayé avant la mise en place, à une pression cinq ou six fois supérieure à celle que l’appareil doit supporter normalement.
- Les réservoirs-magasins reposent sur un radier en béton, entouré de murs, formant ainsi deux fosses que l’on remplit de sable.
- Avant de mettre les réservoirs en place, on les recouvre, afin de les protéger contre la rouille, d’un revêtement constitué comme suit :
- Ils sont d’abord peints au minium, puis fortement enduits de goudron et entourés ensuite de grosse toile d’emballage sur laquelle on passe encore une couche de goudron. *
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- Les visites faites sur des installations ainsi exécutées depuis plusieurs années ont permis de se rendre compte qu’il n’existait aucune trace d’altération sur les tôles des réservoirs ni sur leurs rivures.
- Les murs des deux fosses sont surélevés au-dessus du sol jusqu’à une hauteur de 3,50 m. Les fosses sont elles-mêmes fermées à 1 m au-dessous du sol par des dalles en ciment armé. A 1 m au-dessus du sol, on a construit un véritable quai pour faciliter le déchargement direct des fûts d’hydrocarbures amenés sur camions. Une porte de fer permet de fermer l’espace enclos contenant les fûts d’hydrocarbures* et renfermant les postes d’emmagasinage, C’est, en effet, à l’intérieur de ce magasin proprement dit que sont enfermés les appareils pour l’emmagasinage et la vanne de commande de gaz (27).
- Le poste d’emmagasinage est muni d’un détendeur spécial qui permet d’effectuer l’opération d’emmagasinage indépendamment des opérations de remplissage desjaugeurs. Les bouteilles de gaz comprimé à haute pression sont placées dans des logements spéciaux en maçonnerie; le gaz comprimé est d’abord détendu à 4 kg environ de pression dans un réservoir spécial qui alimente les détendeurs dont le rôle est d’abaisser la pression à 0,4 atm..
- Les canalisations en plomb partant des réservoirs-magasins sont établies au-dessus d’un radier en béton et protégées par des briques non maçonnées. Elles sont recouvertes par des dalles en ciment armé. On constitue ainsi un.caniveau non maçonné, pourvu d’un certain nombre de drainages pour éviter que les eaux de pluie ne viennent se rassembler du côté du réservoir-magasin. Les canalisations sont disposées en plan suivant un T et viennent alimenter chacun des postes de soutirage qui est double et qui comporte par conséquent deux jaugeurs. Chaque paire de jaugeurs est établie dans une cave maçonnée présentant des dispositions en souterrain analogues à celles du réservoir-magasin.
- La construction et le mode de protection des réservoirs jaugeurs sont les mêmes que pour le réservoir-magasin. „
- Au-dessus de chaque jaugeur, on a rassemblé dans une armoire métallique, fermant à clef, tous les organes nécessaires au soutirage, c’est-à-dire:
- Le volant de manœuvre de la vanne (2) d’hydrocarbure ;
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- Les vannes (9) et (10) d’amenée de gaz et d’évacuation de gaz ;
- Le robinet de soutirage (28).
- Ce robinet de soutirage peut être bloqué au moyen d’un petit volant pour éviter tout risque de fuite.
- Le système Martini et Huneke, que nous venons de décrire, n’a pas atteint du premier coup sa forme définitive. Les installations que nous utilisons maintenant sont la synthèse de près de dix ans de travaux et d’essais de toute nature dont nous profitons aujourd’hui.
- Ce système a déjà reçu de très nombreuses applications et il a donné partout d’excellents résultats. On cite, comme preuves typiques de la valeur du procédé, a,u point de vue de sa sécurité et de la confiance qu’on peut avoir dans son fonctionnement l’exemple de l’installation de la Compagnie Générale des Omnibus de Berlin qui a muni tous ses garages de postes Martini et Huneke. Il y trois ans, un magasin à fourrages a brûlé dans un des dépôts mixtes d’omnibus à chevaux et d’autobus. L’incendie a détruit complètement le dépôt, et tout le voisinage craignait anxieusement que le feu ne se Communiquât aux réservoirs qui contenaient 30.000 1 d’essence.
- Ces réservoirs ont été absolument protégés, et après l’incendie qui a duré deux jours, on a retrouvé intacts les réservoirs et l’essence qui y était contenue (fig. 3, 4, 5 et 6, PL 48).
- Y
- Règles principales pour l’exploitation d’un dépôt.
- La surveillance générale à l’intérieur du hall de remisage est facilitée par la disposition adoptée qui ne comporte que de longues allées rectilignes.
- De grands écriteaux rappellent l’interdiction absolue de fumer.
- Les voitures en grande visite sont remisées sur fosses.
- Les petites réparations des voitures de service et de réserve sont faites pendant la nuit avant la sortie du lendemain. Les réparations plus importantes des voitures arrêtées pour visites mensuelles ou avaries accidentelles sont faites pendant le jour.
- Les travaux de propreté (balayage, époussetage de l’intérieur et lavage de l’extérieur des caisses) sont effectués la nuit par des agents spéciaux.
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- Le graissage des principaux organes du châssis et le remplissage du radiateur sont faits avant la sortie du matin par des agents spécialement chargés de ces opérations.
- Pour réchauffer les moteurs une mise en route sur place est effectuée quelques minutes avant la sortie de chaque voiture.
- Lorsque les opérations décrites ci-dessus ont été effectuées, les voitures sont prêtes à passer au poste de charge et à sortir ensuite du dépôt pour assurer le service d’exploitation.
- A l’heure prescrite par le tableau de service, le machiniste doit se trouver auprès de sa voiture et en passer une rapide inspection d’ensemble. Ceci fait, il fait sortir sa voiture du garage à l’allure du pas et la conduit au poste de charge pour faire opérer le plein du réservoir à combustible. 11 sort ensuite sa voiture du dépôt et l’arrête à la porte pour permettre au conducteur de monter et de faire l’allumage des lanternes si cela est nécessaire.
- La cour du poste d’hydrocarbures peut être, en outre, éventuellement utilisée pour des essais de frein et de direction.
- A la rentrée au dépôt, le machiniste s’arrête aussitôt qu’il a franchi la porte pour permettre l’extinction de toutes les lumières. Il remise ensuite sa voiture dans le garage à l’endroit qui lui est indiqué par l’agent chargé de la rentrée des voitures.
- Telles sont, Messieurs, les grandes lignes de l’organisation que la Compagnie Générale des Omnibus est en train d’adopter pour des dépôts d’omnibus automobiles.
- J’aurai l’honneur de demander à M. le Président de la Société des Ingénieurs Civils de bien vouloir accepter qu’une visite du dépôt du garage de Clichy soit organisée au mois d’octobre spécialement pour MM. les Membres de la Société des Ingénieurs Civils.
- Vous pourrez ainsi voir que la Compagnie Générale des Omnibus a cherché à réaliser des installations à la hauteur des derniers progrès de façon à lui permettre une exploitation intensive, régulière et particulièrement souple.
- Nous espérons ainsi arriver à donner pleine satisfaction à la population parisienne ; c’est notre plus cher désir et si nous réussissons, ce sera la meilleure récompense pour nous-même et pour tous nos collaborateurs qui mettent à la réalisation de cette œuvre toute leur énergie et tout leur dévouement.
- Bull.
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- Pièce annexe n° 1.
- Tableau des lignes du réseau d’omnibus automobiles de la Compagnie Générale des Omnibus de Paris.
- A. — Gobelins-Odéon-Notre-Dame-de-Lorette.
- B. — Ïrocadéro-Gare de l’Est.
- C. — Porte de Neuilly-Hôtel de Ville.
- L). — Porte des Ternes-Square du Temple.
- E. — Madeleine-Bastille.
- F. — Porte d’Asnières-Les Halles.
- G. — Batignolles-Jardin des Plantes.
- H. — Avenue de Clichy-Odéon.
- I. — Place Pigalle-Halle aux Vins.
- J. — Montmartre-Place Saint-Michel.
- K. — Place de Rungis-Place de la République.
- L. — Porte de Saint-Ouen-Square du Temple.
- M. — Buttes Chaumont-Châtelet.
- N. — Belleviile-Gare d’Orsay.
- N bis. — Lac Saint-Fargeau-Louvre.
- O. — Ménilmontant-Gare Montparnasse.
- P. — Cimetière du Père Lachaise-Gare Saint-Lazare.
- Q. — Plaisance-Hôtel de Ville.
- R. — Porte de Clichy-Hôtel de Ville.
- S. — Parc de Montsouris-Opéra-Rue Taitbout.
- T. — Place Jeanne-d’Arc-Square Montholon.
- U. — Parc de Montsouris (porte de Gentilly)-Palais Royal.
- V. — Boulevard Pasteur-Gare du Nord.
- X. — Vaugirard-Gare Saint-Lazare.
- Y. — Grenelle (rue de la Convention)-Porte Saint-Martin.
- Z. — Grenelle (place Beaugrenellej-Bastilie.
- AB. — Passy-Bourse.
- AC. — Gare du Nord-Place de l’Alma-École Militaire.
- AD. — Champ de Mars (Ecole Militaire)-Place de la République.
- AE. — Gare Saint-Lazare-Place de la Contrescarpe.
- AF. — Place Pereire-Odéon.
- AG. — Porte de Versailles-Bourse.
- AH. — Javel-Gare Saint-Lazare.
- AI. — Gare Saint-Lazare-Place Saint-Michel.
- AJ. — La Villette-Trinité.
- AK. — Gare Saint-Lazare-Gare de Lyon.
- AL. — Porte d’Asnières-Gare Montparnasse.
- AM. — Montmartre-Saint-Germain-des-Prés.
- AN. — Abattoirs de Vaugirard-Les Halles.
- AO. — Boulevard de La Villette-Gare de Lyon.
- AP. — Rue d’Allemagne-Gare d’Austerlitz.
- AQ. — Montmartre (place Saint-Pierre)-Boulevard de Grenelle (rue de Lourmel)
- AR. — Montrouge (rue Sarrette)-Square Montholon.
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- Pièce annexe n° ~l.
- Dépôts de la Compagnie Générale des Omnibus de Paris pour le remisage des omnibus automobiles.
- Biwaài
- DÉSIGNATIONS ADRESSES SUPERFICIE DES établissements CAPACITÉ EN autobus OBESRYATIONS
- Clichy .... ; 141, avenue de Clichy 9 291,98 m2 128 voitures
- Poissonniers. . . 155, rue des Poissonniers 8 810 111 -
- CroixtNivert . , 127 à 139, rue Croix-Nivert et %ï%, rue Leeourbe 16130 160 — dépôt mixte d'autobus et de tramways
- Bagnqleî . . , . 158, rue de Bagnolet et boulevard Davout A 592,16 59 —
- Malesherbes. . . 189, boulev. Malesherbes et 62, boulev. Pereire 7 304,58 96 —
- Montrouge . . . 154, rüe de la Tombe-Issoire 6 783 85 — dépôt mixte d'antolnis et de tramways
- Lebrun ..... 27, rue Lebrun 7 650 110 —
- Bastille .... 21, boulevard Bourdon 8 472,10 124 —
- Saint-Martin . . 160, faubourg Saint-Martin 5 214,54 80 —
- Mozart 58, rue Mozart 3 000 30 - i dépôt mixte d'autobus et de tramways
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- CHRONIQUE
- N° 380.
- SOMMAIRE. — Machines élévatoires à triple expansion. — Réduction de vitesse et changement de marche dans les turbines à vapeur. — Ponts ou tunnels à Sidney. — L’industrie des mines en Grèce. — Les forces hydrauliques au Japon.
- Itlacliiiies élévatoires à triple expansion. — La Compagnie Allis-Chalmers, de Millwaukee, a installé récemment, à la station de North-Point, à Millwaukee, deux machines élévatoires à triple expansion à rendement élevé, high daty, sur lesquels nous allons donner quelques détails.
- Chaque machine a trois cylindres verticaux renversés, actionnant directement les pompes et actionnant en même temps un arbre portant un volant. Les cylindres ont respectivement 0,762 m, 1 372 et 2032 m de diamètre, et 1 525 m de course, ce qui donne des rapports successifs de volumes de 1 à 3,24 et 7,11.
- Les plongeurs des pompes ont 0,673 m de diamètre et même course que les pistons à vapeur. L’admission et l’échappement au premier cylindre et l’admission au cylindre intermédiaire se font par des obturateurs Corliss, tandis que l’échappement de l’intermédiaire et l’admission et l’échappement du cylindre à basse pression s’opèrent par des soupapes. Un régulateur à force centrifuge, mû par une courroie venant de l’arbre du volant, règle l’introduction au cylindre à haute pression ; l’admission au cylindre intermédiaire est réglée à la main.
- Tous les cylindres ont des enveloppes de vapeur; celle du premier cylindre reçoit la vapeur directement de la chaudière et l’eau de condensation qui en provient et qui a une température élevée est envoyée à l’enveloppe du cylindre à basse pression où elle est encore susceptible de produire un effet de surchauffement. L’enveloppé du cylindre intermédiaire est alimentée par le premier receiver et son eau de condensation va à l’enveloppe du cylindre à basse pression; celle-ci reçoit la vapeur du second receiver et son eau va à la bâche du condenseur par un purgeur automatique.
- La condensation s’opère par surface avec des condenseure à très grande superficie de refroidissement de 125 m2.
- Chaque pompe est placée au-dessous d’un cylindre à vapeur et actionnée par son piston au moyen de quatre tiges réunies à une traverse à laquelle se relie la tige du piston à vapeur. Dans ces pompes l’eau a un mouvement continu sans retour sur elle-même ; les passages el les ouvertures des soupapes ont des dimensions telles que la vitesse de l’eau est très faible.
- Les mêmes constructeurs ont également installé à Nash ville une machine du même type, mais plus puissante. Les cylindres ont 0,915 m,
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- 1,778 et 2,692 m de diamètre avec 1,829 m de course; les rapports de volume sont ainsi de 1 à 3,77 et 8,65. Les plongeurs des pompes ont 0,787 m de diamètre et même course que les pistons à vapeur. Les dimensions sont, comme on le voit, considérables, ajoutons que la hauteur des plateaux supérieurs des cylindres à vapeur au-dessus de la plaque de fondation portant les pompes est de 30,15 m.
- La machine est installée dans un puits qui a 3,65 X 13,80 m, ce qui a nécessité des arrangements particuliers à cause du peu d’emplacement dont on disposait. Les cylindres à vapeur sont supportés par une fondation indépendante à la partie supérieure du puits. Leur disposition ne diffère pas en principe de celle de la machine précédente. Les pompes sont au fond à une profondeur de 18,50 m et quatre tiges en acier relient chaque plongeur à une traverse au milieu de laquelle s’ajuste la tige du piston à vapeur. La surface de condensation est de 232 m2.
- Les essais de cette machine ont duré 10 heures, de 10 heures du matin à 8 heures du soir. Leur objet était seulement de vérifier si les conditions garanties étaient remplies ; savoir si la machine pouvait élever 77000 m3 par 24 heures, avec un duty de 175 millions de pieds-livres par 1 000 livres de vapeur sèche, ce qui correspond à 54000 kilogrammètres par kilogramme de vapeur ou une dépense de vapeur de 5 kg par cheval en eau montée. Aucune des deux machines n’emploie la vapeur surchauffée.
- Le tableau ci-joint donne les résultats des essais faits sur ces
- machines : Milwaukee. Nasliville.
- Date de l’essai 4 et 5 janvier 1910 21 décembre 1909
- Durée de l’essai 24 h 10 h
- Pression moyenne à la chaudière . . » »
- 1 1er cylindre. . 8,85 11,69
- Pression moyenne < 1er Receiver . 2,48 3,56
- ( 2e — 0,24 ' 0,25
- Vide au condenseur 0,728 0,736
- Nombre de tours par minute .... 20,42 19,92
- Vitesse moyenne des pistons .... 1,038 m 1,012 m
- Eau élevée dans l’essai 47 875 m3 32 473 m3
- — par 24 heures 47 875 m3 77 935 m3
- Charge d’eau sur les pompes .... 85,90 m 117,42 m
- ( 1er cylindre. . . 206,7 »
- ^ \ 2e Travail indiqué < ge _ 198.8 231.8 » ))
- ( Total. . , . . . 637,5 ))
- Travail en eau montée 618,0 »
- Rendement mécanique ....... 97,1 0/0 ))
- Vapeur par cheval indiqué heure . . 4,90 kg »
- Vapeur par cheval en eau montée heure 5,05 »
- Humidité dans la vapeur 0 1 0/0
- Charbon par cheval indiqué heure. . 0,639 »
- Température de l’eau d’alimentation. 33,3° C. »
- Vapeur par kilogramme de charbon . 7,67 »
- Duty par 1000 livres de vapeur sèche. 175 400000 184 700 000
- Kilogrammètres par kilogramme . . 55100 58020
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- Ce s résultats paraissent être les plus avantageux qui aient été obtenus jusqu’ici par des machines élévatoires, mues par la vapeur. En effet, la machine de Miiwaukee a donnée 82,8 kilogrammètres par calorie contenue dans la vapeur «et par minute, ce qui constitue un rendement thermique de 46 0/0. Ce chiffre de 82,8 kilogrammètres par calorie correspond à 1104 calories par cheval, par seconde, ou 3 974 calories par heure.
- Or, Y Engineering News, du 10 mars 1940, auquel nous empruntons ces chiffres,, contient des lettres indiquant des valeurs encore moindres ; ainsi une machine élévatoire à quadruple expansion, établie à Wiidwood. en Pennsylvanie, n’aurait exigé que 3 776 calories par cheval-heure, et une autre, près de Boston, la valeur extraordinaire de 3242. Ee dernier chiffre, qui correspondrait à un rendement thermique de 19,6 doit être considéré comme exceptionnel car, en admettant un rendement mécanique de 96 0/0, il correspondrait à 20 0/0en travail indiqué.
- Kédu-ctiom de vitesse e< e la a ta ^eisaent de marche dans Ses
- tairlaiiies à valeur. — Nous avons dit quelques mots dans la Chronique d’avril dernier, page 379, des réducteurs de vitesse à transmission hydraulique.; nous croyons utile de les compléter par la note suivante résumée de Y Engineering.
- On sait que la turbine à vapeur est d’nn emploi déjà très répandu dans la marine, malgré deux grands défauts qu’on n’est pas parvenu à, corriger jusqu’à présent et qui sembleraient à première vue devoir s’opposer dans une large mesure à son usage dans la navigation.
- Le premier de ces défauts, c’est de ne pouvoir marcher que dans un sens. Les bateaux à turbine doivent, en conséquence, être pourvus d’encombrantes turbines de marche en arrière, d’une installation difficile, ne rendant aucun service en marche normale et qui, par leur présence et celle des agencements qu’elles imposent, annulent en partie l’économie de poids qui devrait résulter de l’emploi des turbines.
- Le second défaut de la turbine au poi nt de vue marin est la grande vitesse de rotation nécessaire pour lui faire donner son rendement maximum, vitesse qui dépasse de beaucoup celle qui correspond à un bon fonctionnement de l'hélice. Ainsi, tandis que les plus puissantes turbines terrestres marchent à des vitesses de 730 à 1 000 tours par minute et que, pour les puissances inférieures à 3000 ch, cette vitesse s’élève jusqu’à 2000 et même 3 000 révolutions, la vitesse de l’hélice dans les petits navires ne peut dépasser 400 et, dans les grands navires, elle descend notablement au-dessous de 200 révolutions par minute. Ainsi, dans les paquebots Cunard Lusitania et Mtvuriiania, les hélices tournent à 170 tours et dans le paquebot géant de la White Star Olympia à 163 tours par minute.
- Parmi les méthodes proposées pour rendre possible l’emploi des turbines à grande vitesse, on peut citer divers systèmes d’engrenages dont celui de M. Mellen qui a été essayé avec un certain succès par la maison Westinghouse. D'autres inventeurs préconisent les transmissions électriques, M. Parsons a employé une transmission par engrenages. Le
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- docteur Fottinger a élaboré, dans les ateliers de la Société Vulcan à Stettin, un transmetteur hydraulique qu’on dit résoudre très complètement les problèmes de la réversibilité et de la réduction de vitesse en ce qui concerne les turbines marines.
- M. Fottinger a d’abord expérimenté son transmetteur au moyen d’un moteur électrique agissant par l’intermédiaire d’un accouplement électrique.
- Un frein de Prony installé sur l’arbre du transmetteur donnait la la mesure de la force transmise. Les indications du frein étaient contrôlées par un tortiomètre. La vitesse du moteur (1 000 tours par minute) était réduite dans la proportion de 4,5 à 1.
- Les résultats furent assez concluants pour décider la Compagnie Vulcan à construire un bateau de 27 m de longueur pourvu de turbines d’environ 500 ch afin d’expérimenter le système dans des conditions vraiment pratiques.
- Le transmetteur Fottinger est un appareil double, composé de deux chambres en fonte, enveloppant l’arbre de l’hélice lequel est sectionné pour permettre au besoin la rotation en sens contraire de l’une et l’autre des deux parties de l’arbre. De l’eau est admise sous pression dans l’une des deux chambres suivant le sens de marche voulu ; pour la marche en avant dans la chambre située du côté de l’hélice.
- La pression est donnée à l’eau par une pompe centrifuge recevant son mouvement de la turbine principale et son admission dans les chambres du transmetteur hydraulique est réglée par un tiroir ou soupape à piston manœuvré à la main. Ce tiroir, lorsqu’il établit la communication entre la pompe centrifuge et l’une des chambres, la ferme à l’autre chambre et, en même temps, .ouvre la décharge de celle-ci vers un petit réservoir. L’eau admise dans la chambre de marche en avant est amenée d’abord sur les ailettes d’une turbine à écoulement circonférentiel calée sur l’arbre de la turbine à vapeur; à la sortie de cette turbine, elle traverse une série d’ailettes-guides fixées à l’enveloppe qui renversent la direction de son écoulement et la ramènent sur une seconde turbine à écoulement axial calée sur le même arbre que la première. Cette seconde turbine est en liaison rigide avec d’abord, une couronne d’ailettes-guides et ensuite avec une turbine calée sur l’arbre de l’hélice, logées toutes deux dans la chambre de marche arrière. L’arbre de l’hélice est ainsi entraîné dans le mouvement de la turbine principale.
- Pour la marche arrière, la combinaison des mouvements est plus compliquée. La chambre marche arrière contient, comme celle de marche avant, une première turbine à eau toujours calée sur l’arbre de la turbine à vapeur. L’eau sort circonférentiellement de cette turbine et s’engage dans nue première couronne d’ailes directrices mobiles, celle qui se trouve en liaison directe avec la seconde turbine de la chambre de marche avant.
- Une seconde couronne directrice, fixée celle-ci à l’enveloppe de la chambre, redresse la direction du courant liquide ou le mouvement sur les ailes d’une seconde turbine calée sur l’arbre de l’hélice auquel il communique une rotation en sens inverse de celle de la turbine à vapeur.
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- Dans chacune des chambres, le système des turbines primaires, secon daires et couronnes-guides fixes ou mobiles, présente un circuit complet à la fin duquel l’une et l’autre est ramenée sur la turbine primaire.
- Les essais au frein ont donné, pour une vitesse de rotation du moteur de 600 tours par minute, un rendement mécanique de 78 0/0. Ce rendement est augmenté jusqu’à 83 0/0 à la vitesse primaire de 1 250 tours à partir de laquelle il est resté constant, le rapport des vitesses du moteur et du transmetteur étant maintenu à 4,5. En maintenant la vitesse uniforme de 1100 tours au moteur et en faisant varier celle du transmetteur et chargeant plus ou moins le frein, on a constaté que le rendement était en moyenne de 79 0/0 pour des rapports de vitesse compris entre 3,5 et 6. Le moment de torsion secondaire diminue très rapidement avec l’augmentation de vitesse du transmetteur secondaire et devient nul lorsque cette vitesse atteint 500 tours. Il en résulte qu’en cas d’émersion de l’hélice ou de rupture de son arbre, le transmetteur ne dépassera pas une vitesse environ double de la vitesse normale et ne courra en conséquence aucun risque de rupture du chef de vitesse excessive.
- Les avantages du transmetteur Fôttinger sont de rendre possible l’emploi d’hélices d’un plus grand diamètre et d’une efficacité supé-rieure grâce à leur vitesse modérée de rotation, de fournir la même puissance pour la marche en avant et en arrière, d’utiliser des turbines économiques à grande vitesse de marche, enfin de prévenir tout dommage à l’appareil moteur en cas d’emportement de l’hélice ou de rupture de l’arbre.
- D’après des études de M. Fôttinger, l’application de son système à un cuirassé ayant des turbines de 30 000. ch permettrait de réduire de 3,6 cm la longueur de la chambre des machines et sa surface (372 m2) de 72 m2. Le poids des turbines serait réduit de 592 tours à 376.
- Cette dernière économie est en partie absorbée par le poids plus grand des arbres, hélices et paliers. En tenant compte de ceux-ci, on économiserait en définitive 124 tonnes sur un total de 724, soit environ 17 0/0.
- Ce qui précède est reproduit du Bulletin de f Union des Ingénieurs de Louvain.
- Nous pouvons y ajouter quelques renseignements intéressants. Si on se borne à considérer l’appareil Fôttinger comme un simple appareil de transmission sans changement de vitesse et de changement de marche, on peut en obtenir un rendement supérieur, allant jusqu’à 95 0/0. Cet appareil, travaillant sans choc ni usure sensible et permettant l’embrayage progressif ou instantané, constitue un transmetteur parfait pour certaines applications, telles que moteurs à combustion interne pour lesquels le changement de la marche est toujours délicat, laminoirs, etc.
- L’élévation de la température de l’eau par le fonctionnement de l’appareil, n’est pas assez élevée pour être gênante, comme il a été déjà dit, mais elle peut être utilisée de diverses manières, par exemple, pour le réchauffage de l’eau d’alimentation, dans ce cas, l’avantage obtenu compose la perte de rendement.
- Nous dirons pour terminer que le Zeitschrift des Vereines Deutscher
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- l'ngenieure cite dans son numéro du 1er avril dernier, le fait suivant emprunté au Page's Weekhj, du 24 février 1911. Les chantiers Eltringham et Ciu, à South-Sliields. construisent actuellement un navire de mer du nom de Holzapfel de 36,5 m de longueur et 6,70 m de largeur actionné par un moteur à gaz pauvre développant 180 ch ; un transmetteur hydraulique Fôttinger est interposé entre le moteur et l’arbre de l’hélice de manière à donner à ce dernier des rotations allant de 120 à 450 tours par minute. Le moteur a six cylindres de 0,273 m de diamètre et 0,254 de course. Le gaz est produit dans deux gazogènes de 1,066 de diamètre.
- R*onts «m iioia&eïs à Sydney. — Nous avons déjà eu plusieurs fois l’occasion de parler du difficile problème de l’établissement de communications nouvelles à travers son port, problème auquel la ville de Sydney se trouve actuellement aux prises.
- Voici de nouveaux renseignements sur cette grave question extraits de Y Engineering News.
- Il existe à Sydney cinq lignes de ferry-boats appartenant à la Sydney Ferries G0, qui transportent annuellement 13 millions de passagers. En outre, deux ferrys spéciaux transportent 430 000 véhicules.
- Les plus grands ferry-boats embarquent de 1 250 à 1 350 personnes. La Compagnie croit pouvoir faire face à la progression du trafic en mettant en service des bateaux plus grands et en donnant plus d’intensité au service. Mais il en résulterait un encombrement plus grand dans le port, ainsi que des difficultés et des dangers pour la navigation, surtout en temps de brouillard. Un autre inconvénient, c’est que toutes les lignes aboutissent en un seul et même point, du côté de la ville. Jusqu’ici les ferry-boats n’ont donné lieu à aucun accident sérieux, mais ce mode de communication présente certainement des dangers qui augmentent avec l’accroissement du trafic.
- Des projets furent présentés en 1878 pour la construction d’un pont fixe et d’un pont de bateaux entre Dawes Point et Milson’s Point, et, en 1900-1901, pour l’établissement d’un pont entre Dawes Point et Mac Mahon’s Point. Le projet le plus en faveur devait entraîner une dépense de près de 50 millions de francs. La situation financière du pays fit renoncer momentanément à l’exécution de ces travaux.
- Enfin, en mai 1908, une Commission fut chargée de rechercher les moyens les plus pratiques d’établir des communications directes entre les parties nord et sud du port, tout en ne gênant pas la navigation. Le rapport de la Commission est du 29 mars 1909 ; il passe en revue les moyens de communication existants et les divers projets de ponts et de tunnels présentés.
- Parmi ces derniers, il convient de citer :
- 1° Le projet du viaduc noyé de M. A. M. Howarth, consistant en un tube de 4,88 X 14,34 m divisé en quatre compartiments par des parois verticales. Ce tube est un véritable pont étanche comportant des travées de 68,63 m de portée reposant sur des piles cylindriques prenant appui sur le sol ;
- 2° Le projet de M. II. Dare, pour la construction d’un tunnel par
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- sections immergées dans une cuvette, d’après le système adopté à Detroit ;
- 3° Le projet de M. W. Hutchinson, consistant en un tunnel en fonte, construit par le procédé du bouclier, dont le sommet se trouverait à 19,42m sous le niveau des basses mers. Le fond du port est généralement sablonneux avec lits d’argile disposés de façon irrégulière.
- La Commission n’est pas favorable a l’établissement d’un pont, à cause delà grande hauteur à laquelle il devrait se trouver (51,85 m au-dessus des hautes mers, laquelle ne permettrait pas aux habitants de terrains adjacents de s’en servir. Pour ne pas exagérer la dépense, le pont devrait comporter une pile dont la présence constituerait un danger pour la navigation, enfin, les autorités navales et militaires donnent la préférence au tunnel sur le pont.
- Le rapport établit qu’il est presque impossible, et en tout cas très coûteux, d’augmenter la capacité de trafic d’un pont existant; par contre, on peut augmenter le nombre des tunnels à mesure des besoins. La Commission examine la question des tunnels au point de vue des raccordements avec les chemins de fer, les tramways et les routes. Elle conclut à rétablissement de tunnels pour les chemins de fer et tramways.
- Quant à la circulation des véhicules ordinaires, la Commission estime que le mouvement actuel ne justifie pas la construction d’un tunnel. 11 suffira d’améliorer le service par ferry-boats entre Dawes Point et Blues Point, ce qui permet-ra de supprimer le ferry entre Port Mac-quarie et Milson’s Point, qui cause le plus d’inconvénients.
- La Commission conclut donc que les tunnels constituent la meilleure solution pour les communications entre les deux rives du port de Sydney; que ceux de ces ouvrages qui devront livrer passage aux chemins de fer et aux tramways devront être établis d’après le gabarit normal et en vue de la traction électrique. Ces conclusions sont basées à la fois sur des considérations d’ordre local et d’ordre général, se résumant comme suit :
- 1° Les tunnels n’apportent aucune entrave à la navigation ;
- 2° Le coût des tunnels pour les divers usages sera notablement inférieur au coût d’un pont ;
- 3° Les tunnels pour chemins de fer, pour tramways et pourvoie ordinaire pouvant être entamés et achevés indépendamment les uns des autres, tandis que le pont doit être complètement achevé avant que l’un des trois modes de transport puisse en faire usage ;
- 4° Les voyageurs prenant le chemin de fef ou le tramway atteindront plus facilement les divers points de la ville si la traversée du pont se fait en tunnel ;
- 5° Le raccordement des voies ferrées et des lignes de tramways sera plus commode avec les tunnels qu’avec le pont ;
- 6° Lorsque la nécessité s’en fera sentir, les moyens de .communication entre les rives pourront être étendus facilement si la traversée se fait en tunnel ; il n’en serait pas de même pour le pont.
- Les divers tunnels dont la Commission propose la construction sont :
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- 1° Tunnel pour chemin de fer. — De LovenderBay par Kirnbilli Point et Port Macguarie à Moor Street Station. Distance 3 218 m, estimation 18825 000 f en y comprenant la station pour .2 millions. Cette évaluation suppose un tunnel à double voie. Dans le cas de deux tunnels à simple voie, la dépense serait de 19 725 000 f.
- Le tunnel est horizontal et a 488 m de longueur, les rampes d’accès sont inclinées à 1,7 0/0 du côté sud et à 2 0/0 du côté nord ; la section transversale est en forme de fer à cheval ;
- 2° Tunnel pour tramways. •— De Arthur Street (North Sydney), par Milson’s Point et Dawes Point à une boucle terminus établie à Boston Street (Sydney). Distance, 2 413 m ; hauteur libre, 4,58 m. Longueur de la partie horizontale sous l’eau. 431,88 m. Inclinaison des rampes d’accès 3 0/0 du côté sud et 5,7 0/0 du côté nord. En coupe transversale, ce tunnel présente à peu près la même forme que celui pour voie ferrée ;
- 3° Tunnel pour voie ordinaire. — Le tracé du pont d’Arthur Street à North Sydney, par Milson’s Point et Dawes Point et se raccorde à une nouvelle rue proposée par la Commission du Port de Sydney. Distance : 2147 m; estimation : 12 250 000 f. La section transversale de ce tunnel de 431,88 m de longueur est de forme circulaire, elle comporte une voie charretière de 4,88 m de largeur, bordée de deux trottoirs de 1,38 m. Les rampes d’accès sont inclinées à 4 0/0 du côté sud et 5,75 0/0 du côté nord.
- Pour tous ces tunnels, la partie sous l’eau sera construite d’après le système proposé par M. Dare et adopté au tunnel de Detroit. Le niveau supérieur de la couverture en béton -sera placé à 12,20 m sous les basses mers. On estime à 1500 000 f le revenu annuel, dont 1 200 000 f pour les voyageurs et 300 000 f pour les véhicules, soit un intérêt de 31 /2 0/0 sur les 42 875 000 f, coût des trois tunnels. Si le tunnel pourvoie charretière n’est pas construit immédiatement, le revenu des deux autres tunnels (1 200 000 f) laisserait un bénéfice de 138 000 f, après prélèvement de 3 1/2 0/0 sur le capital de leur construction (30325000 f).
- Le pont et ses rampes d’acier sont évalués à 61525 000 f. En lui attribuant le môme revenu qu’aux trois tunnels, soit 1 500 000 f, le déficit serait d’environ 758 000 f par an pour rémunérer le capital à 31/2 0/0. Mais il est à présumer que, pour les motifs indiqués plus haut, les péages du pont seraient moins élevés que pour les tunnels.
- Enfin, s’il fallait établir un ordre de priorité entre le chemin de fer et le tramway, la Commission estime que ce dernier devrait avoir la préférence, tout en prenant des mesures pour assurer le transpont convenable des voyageurs entre le tramway et le chemin de fer à North Sydney, en attendant la construction du tunnel pour la voie ferrée.
- Les renseignements qui précèdent sont tirés de VEngineering News, du. 29 juillet 4909. Le même numéro de cette revue contient un article intitulé : « Les avantages respectifs des ponts et des tunnels pour la traversée des chenaux navigables ».
- L’auteur fait remarquer tout d’abord que la question de l’établissement de communications entre les deux rives des chenaux de navigation
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- intéresse en ce moment plusieurs grandes villes telles que New-York, Chicago, Philadelphie, Saint-Louis, Paris, Liverpool, etc.
- Les conclusions de la Commission de Sydney peuvent être utiles dans ces différents cas. Mais il convient de ne pas perdre de vue que dans chaque cas particulier la solution à adopter dépend des circonstances locales ei qu’il n’est pas possible de fixer a priori les règles à suivre dans le choix des modes de communication.
- Et, à ce propos, on peut se demander, dit Y Engineering News, s’il n’y a pas une tendance à exagérer les avantages des tunnels pour la traversée des rivières au droit des grandes villes.
- L’engouement pour ce genre d’ouvrages est assez récent et on peut dire que c’est le public lui-mème, et il faut entendre surtout par là, le public qui s’intéresse financièrement aux grands travaux, qui a poussé les Ingénieurs à multiplier le nombre des tunnels. Mais l’expérience acquise a prouvé que ces ouvrages sont fort coûteux ; et il est à supposer que si le Pennsylvania R. R. devait choisir aujourd’hui entre les ponts et les tunnels pour ses voies de pénétration à New-York, sa préférence irait aux ponts.
- La question de dépense n’est pas seule en jeu. On se rend mieux compte actuellement combien est limitée la capacité de trafic d’un tunnel à double voie, lorsqu’il s’agit de faire face au mouvement intense qui se produit à certaines heures de la journée. Un grand pont peut porter quatre, six et même huit voies, sans que la dépense d’établissement croisse proportionnellement ; il n’en est pas de même lorsqu’il s’agit de tunnels. L’utilité d’un tunnel dépend beaucoup aussi de la façon dont peuvent s’aménager les abords.
- Enfin, si l’entretien'd’un tunnel est beaucoup moins dispendieux que celui d’un pont, il y a lieu d’autre part de tenir compte des frais d’éclairage et de ventilation qu’exige le premier. La question de sécurité n’est guère à considérer depuis l’emploi de signaux enclenchés et d’appareils de contrôle.
- On peut dire que, pour un chemin de fer, le seul cas où le tunnel doit l’emporter sur le pont est celui où il s’agit de la traversée d’une rivière de grande largeur, le pont devenant alors trop coûteux. Pour des chenaux ou des rivières de largeur modérée, non seulement le prix d’un pont est beaucoup moins élevé que celui d’un tunnel, mais, en outre, son niveau se rapproche plus du niveau général de la voie et il en résulte de grands avantages. Nous avons reproduit ce qui précède des Annales des Travaux publics de Belgique.
- I/industric fies mines en Grèce. — La Grèce est un pays particulièrement riche en gisements minéraux et dans lequel on trouve de nombreuses mines de fer, plomb, zinc, argent, etc. Ces gisements se trouvent surtout sur les côtes orientales de la péninsule et dans les îles de la mer Egée, c’est-à-dire dans les parties les plus anciennes au point de vue géologique et d’origine volcanique. En dépit de cètte richesse minérale, le développement industriel du pays a été très lent à cause principalement du manque de combustible, qu’on ne trouve nulle part en quantité suffisante pour les besoins de la métallurgie.
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- C’est pour cela qu’on exporte les minerais à l’état brut ou après une préparation assez sommaire ; on n’exploite guère que ceux qui ont de la valeur sous un faible volume et qui, par conséquent, sont faciles à extraire et à traiter.
- On a même récemment, à la suite de la hausse dans la valeur du papier-monnaie, fermé des mines qu’on exploitait précédemment avec un certain profit, car il faut maintenant payer la main-d’œuvre et les autres dépenses avec du papier qui a presque la valeur de l’or.
- Voici quelles sont les principales mines en exploitation : on trouve des mines d’hématite de fer au Laurium, à Skyros, Kythnos, Siphnos, Seriphos, Antiparos, Mykonos, Atalante, des mines de fer manganèsé au Laurium, à Kimolos et à Syra, des mines de fer chromé à Larymne, des mines de plomb au Laurium, à Siphnos et à Théra, des mines de manganèse à Milos et des mines de chrome à Pharsale et à Lamie. Si ce n’était le défaut de combustible, la Grèce serait un important pays producteur de fer et d’acier. On fait des essais pour l’emploi dans la métallurgie du lignite dont il existe des quantités considérables, mais ces essais n’ont encore rien donné de positif.
- D’après un rapport du Consul des États-Unis à Athènes, on trouve le minerai de fer sous forme d’hématite et le manganèse en veines traversant des couches calcaires ou volcaniques. Souvent, comme au Laurium, on trouve superposés des filons de plomb, de zinc et de cuivre. Une des mines les plus riches en Grèce actuellement en exploitation, se trouve dans l’île de Seriphos. Elle a produit de 1901 à 1907 pour une valeur de près de 11 millions de francs de minerai de fer ; mais la production a notablement baisse en 1908 à cause de la crise industrielle survenue en Europe et en Amérique. On trouve des minerais de plomb surtout dans les terrains volcaniques, sous forme de sulfure de plomb, par exemple dans l’île de Mykonos. Au, Laurium, on rencontre le minerai de fer entre des couches de schiste ou de marbre, mélangé à des minerais de zinc et autres. On exploitait ces minerais dès les anciens temps et on opérait la fusion sur place. Les scories, abandonnés par les métallurgistes de l’époque, sont traitées actuellement par la Société Grecque du Laurium.
- Les anciens négligeaient les minerais de zinc dont l’utilité ne leur était pas connue et on retrouve aujourd’hui des quantités laissées de côté par eux et qu’on recueille avec soin.
- Au Laurium, on ne peut pas exploiter à une profondeur un peu considérable à cause du voisinage de la mer qui s’infiltre dans les travaux. On extrait du zinc au Laurium et on exporte l’oxyde à l’état naturel. Il y a des fours pour griller l’oxyde de plomb. Les autres produits minéraux qui sont exploités avec avantage en Grèce sont l’émeri, la magnésie, le gypse, le kaolin et le soufre. Il y en a d’autres qui ont une certaine valeur mais qui n’ont jamais été exploités on ne le sont que sur une très petite échelle. Nous citerons parmi eux le talc, la chaux, l’ocre, la baryte, etc. La qualité de l’émeri dépend de la proportion de corindon qu’il contient et de celle du fer en mélange. On ne trouve pas de corindon pur. On emploie l’émeri pour le polissage et c’est un produit qui a une grande valeur industrielle.
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- La production annuelle de l’émeri dans le monde atteint environ 3o 000 tonnes sur lesquelles la Grèce figure pour 9 000 produites par l’ile de Naxos. Le droit d’exploiter l’émeri est réservé aux habitants de cerataius districts. L’État transporte les produits extraits a Syra où il;s, sont vendus à raison de 100 f environ la tonne. L’émeri de Naxos contient environ 60 0/0 de corindon. La magnésie a une valeur importante à cause de sa résistance à la chaleur qui la rend propre à faire des briques réfractaires et des garnitures de fours.
- On l’emploie aussi dans la fabrication des ciments. La magnésie se trouve principalement dans l’île. d’Euhée ; elle y est exploitée par diverses Sociétés dont la Compagnie, de travaux publics et municipaux, la Compagnie Anglo-Grecque et la Compagnie de la Magnésie. On trouve dans l’ile de Milos du gypse et, du soufre et ses pierres meulières sont célébrés dans tout l’Orient.. On dit que l’industrie minière est susceptible-d’un développement considérable en Grèce et que beaucoup de gisements actuellement négligées et d’autres qui n’ont pas, encore été découverts: pourraient être avantageusement exploités dansTavenir. Ce qui précède est extrait du Journal of the Society of Arts.
- lies forces 3ay«lr;»**li«ntes au . «l'apoiu,. — Un des faits les plus intéressants de l’histoire industrielle du Japon dans ces dernières-années est l’activité croissante déployée en projets d’utilisation des chutes d’eau.
- Il est hors de doute qu’un pays comme le Japon,, avec un nombre considérable de rivières et de brusques chutes, d’eau, réalise les conditions idéales pour la production de la « houille blanche ». Il y a déjà, en maintes localités de l’Empire, de petites installations qui produisent, la lumière électrique ou la force motrice pour les tramways.
- Mais, en fait de grandes entreprises hydro-électriques, la seule, qui, jusqu’à présent du moins, semble réussir est celle de l’Ouji qui doit fournir aux besoins d’Osaka. A Tokio, il y a plusieurs plans d’installations hydro-électriques dont toutes ont été entreprises pour permettre à la capitale de se passer de charbon. Deux de ces entreprises ont été faites conjointement par des capitalistes anglais et japonais, mais il ne semble pas que l’un ou l’autre fasse des progrès sensibles.. Le. Bulletin commercial et industriel suisse,, dans lequel nous trouvons ces détails, dit d’ailleurs qu’il faut vaincre beaucoup d’obstacles sérieux. Dans certains cas, par exemple, les barrages à construire devraient avoir de telles dimensions que les experts doutent de leur sécurité dans un pays sujet comme le Japon aux. tremblements de terre. D’autres, fois; on ne peut se baser sûrement sur l’afflux de l’eau tandis qu’ailleurs, l’eau-venant d’un district contenant de nombreuses sources minérales corroderait probablement les tuyaux et alimerait les machines. Cependant, des difficultés semblables ou même plus grandes, encore ont certainement été rencontrées par des ingénieurs dans d’autres parties du monde et elles devaient l’être aussi au Japon dont l’avenir industriel est en jeu.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- Mai 1911.
- Rapport de M. Aug. Moreau sur l’antisei»ti<iuc, le mici*osol.
- Cet antiseptique est destiné, en particulier à combattre efficacement la pourriture des bois, la carie et. les moisissures des murs, les insectes, etc. ; c’est une pâte, concentrée qu’on emploie mélangée à l’eau dans la proportion de 2 0/0 pour les immersions et 4 0/0 pour les badigeonnages.. La composition n’est pas donnée, on est porté à. croire que cette matière serait un mélange de diverses substances parmi lesquelles des sulfates de cuivre, de soude et de chaux et un sel de cuivre d’un phénol provenant probablement des produits de la distillation du bois.
- Le microsol étant un désinfectant énergique, ses applications sont nombreuses. Pour les bois, on trempe les pièces à protéger dans une1 solution à 40/0 et on laisse sécher ; pour d’autres parties, on se contente d’un simple badigeonnage.
- Pour les murs, on les lessive, de même pour la désinfection des étables, poulaillers, etc. U est utile de faire remarquer que ce produit étant caustique et toxique, les ouvriers ne. doivent jamais le manier avec les mains. Le prix du microsol étant de 12 f le kilogramme, la solution à 2 0/0 ne revient qu’à 0,24 f le litre. On a employé avec succès cette substance dans beaucoup d’administrations que cite le rapport.
- IL?éleeti’ificatioii «les cliciaxins «le iVr. par M. de Valbreuze
- (mile et fin).
- Dans cette seconde partie, l’auteur décrit les principaux types de locomotives électriques construits jusqu’à ce jour, puis étudie les conditions d’emploi de la traction électrique en en développant d’abord les avantages généraux et les avantages économiques. Nous signalerons un passage qui nous paraît soulever quelques observations. Si, dit l’auteur, }a traction électrique présente d’importants avantages pour la propulsion des trains de voyageurs, elle n’en offre pas moins pour la remorque de trains de marchandises de tout tonnage sur les lignes à profil accidenté.
- Il ajoute que la supériorité de la locomotive électrique sur la locomotive à vapeur pour ce genre de travail tient à la valeur plus élevée de l’adhérence due à l’uniformité du couple moteur, valeur réelle, mais qui parait avoir été exagérée par l'auteur. Gomme M., de Valbreuze prend pour type de locomotive à vapeur celles de notre système, qui
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- sont, en effet, les plus puissantes, nous croyons pouvoir répondre que le développement actuel extraordinaire de ce type aux États-Unis, pour les conditions en question, semble indiquer que la supériorité de la traction éléctrique n’est pas dans ce cas si évidente. Il est dit, en effet, dans une communication faite à l’Institut de Franklin (mars 1910, page 222), que l’introduction de ce type de locomotive justifie la conservation de la traction à vapeur, pour des raisons économiques, sur des lignes que l’électricité, engendrée par des forces hydraulique, se préparait à conquérir.
- On trouvera dans ce travail, d’ailleurs très intéressant, des tableaux détaillés relatifs aux principales installations de traction électrique. Dans ses conclusions, l’auteur admet que les charges de capital limitent souvent les applications de ce mode de traction et que l’électrification de certaines voies ferrées doit trouver une opposition très vive auprès des autorités militaires qui considèrent la liaison permanente entre un train électrique et l’usine génératrice, en temps de guerre ou de mobilisation, comme un inconvénient extrêmement grave.
- Note sur la bibliothèque fl© la Société fl’Ëncourage-
- ment, par M. Jules Garçon, bibliothécaire.
- Cette note donne des aperçus très curieux sur la fréquentation de la bibliothèque de la Société d’Encouragement. On trouve, par exemple,' que le nombre annuel de lecteurs a été de 282 en 1904 pour passer à 2 681 en 1909 et 2 919 en 1910, les moyennes journalières ont été de 7,7 en 1904, de 8,8 en 1909 et de 10,9 en 1910, avec des personnes allant à 20 et 22 lecteurs à certains jours. La fréquentation suivant les mois est également intéressante. La qualité morale des lecteurs s’est aussi notablement relevée dans cette période.
- On trouve dans cette noté des renseignements sur les ouvrages, leur classement, le fonctionnement de la bibliothèque, le catalogue, etc.
- Notes tic ©liifiBoi©. par M. Jules Garçon.
- L’industrie des cyanures. — L’action de la chaleur sur les ocres. — Sur l’alundum.— Les impuretés non métalliques des aciers. — Bilan thermodynamique d’une usine métallurgique.— Combustibles de faible valeur. — L’histoire du glucose et de l’amidon. — Sur l’inflammabilité de ce celluloïde. — Perfectionnement dans le blanchiment des cotons. — Accidents de blanchiment.
- Notes il'agricultu©©, par M. H. Hitier.
- Nous signalerons un travail sur la culture de l’orge qui a réalisé depuis plusieurs années de seuls progrès par l’étude et la sélection des espèces sous l’impulsion de la Société d’Encouragement de la culture des orges de brasserie en France, créée en 1901.
- Notes fl© m©canif|fi©.
- Action de la vapeur d’eau dans les gazogènes. — Rendement des fraises.
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- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSEES
- Janvier-Février 1911.
- Note sur la traversée sous-fluviale «le la Seine, par la ligne métropolitaine n° 8, de l’Esplanade des Invalides à la Place de la Concorde, par M. Suquet, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Cette traversée comprend un lot de travaux de 836,50 m de longueur entre le débouché de la rue de l’Université sur l’Esplanade et celui de l’avenue des Champs-Elysées sur la place de la Concorde. La ligne ayant dû être établie sous le fleuve en courbe de 250 m de rayon, le profil en long ayant la forme d’une cuvette, il en résulte que le souterrain affecte une forme hélicoïdale, ce qui complique naturellement les difficultés d’exécution.
- La traversée sous-fluviale proprement dite et les souterrains aux abords ont une longueur totale de 618,95 m; ils comportent un cuvelage de fonte destiné à en assurer l’étanchéité.
- Par suite des exigences de la navigation, on ne pouvait admettre les méthodes de fonçage vertical de caissons en Seine, on adopta donc un projet par cheminement horizontal présenté par nos collègues MM. Daydéet Pillé et comportant l’exécution 'd’un souterrain à deux voies avec emploi d’air comprimé au moyen d’un bouclier du type imaginé par M. Jacobs, pour les tunnels.sousTlTudson.
- Le cuvelage en fonte a une section circulaire de 7,23 m à l’intérieur; il est constitué par des voussoirs en fonte de 0,75 m de longueur au nombre de treize par anneau ; le poids du mètre courant s’élève à 10 540 kg.
- On a dû prévoir des anneaux coniques horizontaux pour obtenir en plan la courbe de 250 m de rayon dans un anneau, la longueur est légèrement différente à l’extérieur et à l’intérieur; on a prévu également des anneaux coniques verticaux pour passer du palier aux déclivités avec la môme différence de longueur que les précédents. Les joints des anneaux sont faits par des boulons de 35 mm de diamètre avec interposition de lamelles de 6 mm d’épaisseur en bois tendre créosoté.
- Le bouclier se composait d’une carapace métallique épousant la forme du souterrain et divisée par deux cloisons transversales à trois parties ; l’avant-bec à l’abri duquel s’exécute la fouille, la partie centrale ou corps dans laquelle sont logés les vérins solidaires delà carapace qui assurent la propulsion en prenant appui sur le revêtement déjà posé et la queue en arrière-bec, à l’abri duquel s’effectue la mise en place du cuvelage. Les vérins de poussée sont au nombre de vingt-sept pouvant exercer un effort total de 3 460 t, ce sont des vérins hydrauliques dont le piston forme pot de presse pour un petit piston prenant appui sur le cuvelage et servant à ramener le vérin après la poussée.
- La mise en action du bouclier nécessitant l’emploi d’eau sous pres-
- Bull. 16
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- sion et celui d’air comprimé sous la Seine, on avait installé une station centrale sur l’Esplanade des Invalides ; cette station était alimentée de force sous forme de courant à 5 500 volts venant de l’usine du Triphasé à Asnières. Ce courant actionnait des compresseurs d’air à basse pression 2,8 kg au nombre de quatre et un cinquième donnant de l’air à 7,3 kg pour servir aux injections de ciment. L’eau comprimée était fournie par deux pompes donnant chacune 40 1 par minute sous 350 kg dépréssion.
- L’avancement normal a été de 0,75 m par vingt-quatre heures, il n’a pas été possible de dépasser ce chiffre en raison de la dureté du terrain excavé. L’inondation de janvier 1910 a beaucoup gêné les travaux tant par l’envahissement des chantiers par les eaux que par l’arrêt des usines fournissant le courant électrique.
- Note sur le reinplaccment de la partie supérieure des grandes presses de l’ascenseur des Fentinettes et les dispositifs des joints entre les pistons et les presses des ascenseurs hydrauliques pour bateaux, par M. Wibhatte, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- A l’ascenseur des Fontinettes, construit en 1888, les garnitures en caoutchouc formant presse-étoupes entre le plongeur de la presse et le cylindre de celle-ci donnant peu de satisfaction, on résolut de prendre le système de presse-étoupes formé de tresses suiffées qui avaient bien réussi à l’ascenseur de La Louvière.
- Il fallut, pour cela modifier la forme de la partie supérieure des presses pour y adapter un presse-étoupes; on employa une pièce en acier coulé recevant un chapeau également en acier coulé serré par vingt-quatre boulons. Cette modification a donné de bons résultats.
- Il n’en est pas moins vrai que les piqûres qui se produisent dans les pistons des ascenseurs hydrauliques, et qui, par suite de l’arrachement de l’étoupe des presses-étoupes, rendent l’étanchéité très difficile à assurer sont un grave inconvénient de ce genre d’ascenseurs. Aussi en 1906, après trente-deux ans de service, dut-on se résoudre à transformer l’ascenseur d’Anderton en ascenseur funiculaire. Sous cette nouvelle forme, il donne toute satisfaction. La crise de l’ascenseur des Fontinettes a commencé en 1906, dix-huit ans après sa mise en service ; en 1909, le problème a • été momentanément résolu par la modification dont il vient d’être question. L’avenir dira si elle est suffisante.
- Emploi du goudron dans le corps de la chaussée. —
- Essais faits à Aix-les-Bains, de 1906 à 1910, par M. Laya, Conducteur des Ponts et Chaussées, Ingénieur voyer municipal.
- On a procédé en trempant la pierre cassée dans du goudron chaud pendant le temps nécessaire pour un- enrobage complet ; la pierre était mise en dépôt ensuite pendant cinq à six semaines et employée en rechargements de 0,08 m d’épaisseur. On cylindrait avec un rouleau à vapeur dans les conditions ordinaires, comportant arrosage et sable d’agrégation.
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- La chaussée ainsi préparée sur une voie à circulation considérable a donné les meilleurs résultats. Après plus de quatre années d’usage, elle ne présente aucune trace appréciable de fatigue ou de déformation ; elle assèche immédiatement après la pluie, ayant conservé sa complète étanchéité. En 1909, le Conseil municipal d’Aix-les-Bains, frappé de la constance des résultats obtenus, a décidé de généraliser l’emploi de cette méthode dans la mesure des crédits. La note décrit l’outillage spécial employé et le mode d’exécution du travail.
- Etude sur la prévision «les crues «le l Yoïme à Auxerre,
- d’après les pluies tombées dans le Morvan, par M. P. Bheuillé. Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées.
- L’auteur a donné précédemment dans les Annales, de 1896, une formule permettant de calculer la hauteur d’une crue à Auxerre, en fonction des hauteurs observées dans d’autres localités en amont, notamment à Clamecy sur l’Yonne.
- Cette formule donne des résultats exacts à quelques centimètres près, mais la durée de la propagation de la crue n’étant guère que de douze heures, il est impossible de prévenir assez à temps les localités situées en aval des stations d’observation.
- Il a donc semblé intéressant de chercher à prévoir les crues, non plus d’après les hauteurs d’eau observées, mais d’après les pluies tombées.
- C'est ce qui fait l’objet de cette note ; elle donne un graphique et une formule permettant de prévoir de 36 à 48 heures d’avance le maximum des crues à Auxerre, d’après les pluies tombées aux Settons et à Château-Chinon.
- Bulletin «les accidents «l’appareils à vapeur survenus pendant l’année 1908.
- Ce Bulletin a déjà paru dans les Annales des Mines, et nous en avons parlé dans les comptes rendus annexés au procès-verbal de la séance du 3 juin 1911.
- Note sur les travaux «le navigation intérieure qui s’exécutent en ce moment en Westphalie, par M. Denizet, Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées.
- Il s’agit ici de travaux effectués sur le canal de Dortmund à l’Ems pour mettre ce canal en harmonie avec la nouvelle grande voie de communication intérieure dont il va faire partie. Le canal actuel est fréquenté par des bateaux de 65 m de longueur et 8,20 m de largeur qui, avec 2 m d’enfoncement, ne peuvent porter actuellement que 750 à 770 t. Le prolongement pourra recevoir les mômes bateaux, mais avec plus d’aisance.
- L’ascenseur qui existe fonctionne bien, mais comme on est obligé de le doubler en prévision de l’augmentation du trafic, on a jugé nécessaire, pour plus de sécurité, d’avoir recours à une écluse à grande chute. Elle aura 14 m comme l’ascenseur avec une longueur utile de 95 m.
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- Le trafic du canal de Dortmund à l’Ems augmente constamment. Le tonnage moyen ramené à la distance entière, qui était de 740 500 t en 1903, a été, en 1909, de 1 760000 t, soit un accroissement de 103 0/0 en six ans. Les marchandises transportées sont principalement : à la descente, du charbon, des fers et aciers, à la remonte, du minerai, des grains, des matériaux de construction.
- 11 est instructif, conclut l’auteur, de voir comment l’Allemagne a entrepris son réseau de navigation intérieure à grande section et avec quel esprit de suite etavecquelle décision elle en poursuit la réalisation.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- E0 16. — 22 avril 4941.
- Pompes pour sondage, par Plans Wettich.
- Recherches thermodynamiques sur les moteurs Diesel à grande vitesse, par M. Seiliger//m).
- Refroidissement des corps chauds au contact de l’air, par F. Wansier
- (fin).
- Déformation par torsion, par C. Baseman.
- Bibliographie. — Nouvelles expériences sur le déplacement des lignes neutres et la déformation des sections transversales, par R. Muller. — Expériences sur l’adhérence entre le fer et le béton, par G. Preuss. — Chauffage des chaudières à vapeur, par F. Haier. Deuxième édition, revue par l’Association pour le chauffage et la prévention de la fumée, à Hambourg. — Manuel de la construction en béton armé, par F. van Emperger et A. Nowak. — Les turbines Francis, par R. Iiomld et K. Albrecht. — Principe de la chimie inorganique, par F. Smarts; édition allemande, par W. Cronheim.
- Revue. — Fonderie de conduites d’eau de James B. Clow et fils à Goshocton. — Grue américaine pour chemins de fer de 100 t. — Emploi du goudron de fours à gaz verticaux dans les moteurs Diesel.— Nouveau pont de chemin de fer sur le Danube près de Gombos. — Attelage automatique de chemin de fer, système Boirault. — Travaux pour l’armement électrique du tunnel de Hoosac. — Chemin de fer souterrain pour le transport des marchandises à Chicago. — Station centrale de force à Ratzbach pour le Mittenwaldbahn. — Usines hydro-électriques en Suède. — Lampe à arc à mercure à lumière blanche. — Consommation de minerais étrangers des usines métallurgiques allemandes. — Progrès du procédé Martin en Allemagne. — Nouveau compteur d’eau système Lange.
- N° 17. — 29 avril 1911.
- Programme de la cinquante-deuxième réunion générale de l’Association des ingénieurs allemands à Breslau en 1911.
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- La chaleur spécifique de la vapeur surchauffée pour des pressions de 2 à 8 kg par centimètre carré et des températures de 350 à 550 degrés centigrades, par O. Knoblauch et H. Mollier.
- Utilisation de la chaleur perdue dans les moteurs Diesel, par M. Iiot-tinger.
- Les machines de l’industrie textile à l’Exposition universelle de Bruxelles en 1910, par G. Rohn (fin).
- Locomotive de travaux du système Klien-Lindner, par Y. Litz.
- Pompes pour sondages, par H. Wettich (fin).
- Bibliographie. — Chaux hydrauliques, par L. Kiepenhener. — Eléments des machines, par G. Lindner.
- Revue. — Le vapeur à roues du Rhin Robert Muser. — Bateau-citerne pour le transport de la benzine. — Appareils à décharger le charbon dans le port de Rotterdam. — Machines d’extraction électrique à courant continu. — Nouvelles turbines de 12 500 ch de la Canadian Falls Power Company. — Traction électrique au chemin de fer du Midi français. — Chemin de fer funiculaire du Niesen. — Grosses locomotives Fairlie du chemin de fer Mexicain. — Laminoirs actionnés par turbines à vapeur en Angleterre. — L’acier électrique aux États-Unis. — Une cisaille à froid de puissance extraordinaire. — Le XIIe Congrès international de la Navigation, à Philadelphie, en 1912. — Renversement d’un gazomètre de 1 000 m3. — Déplacement d’un pont en béton armé. — Le pont de Québec.
- N° 18. — 6 mai 4911.
- Observations sur l’accident du gazomètre de Hambourg, par L.Schuller.
- La meunerie à l’Exposition universelle de Bruxelles en 1910, par C. Naske (suite).
- Station hydraulique de force à Murgtal, exploitée par la direction générale des chemins de fer de l’État badois, par Th. Koehn.
- Remarques sur la question de réchauffement des machines électriques, par E. Hinlein.
- Groupe de Bochum. — L’allumage des becs de gaz.
- Bibliographie. — Aperçu sur l’histoire de la technique et de l’industrie, publié par l’Association des Ingénieurs allemands, deuxième partie, par C. Matschoss. — L’Allemagne à Bruxelles en 1910, par G. Stoffers.
- Revue. — Exposition industrielle de l’Allemagne orientale à Posen en 1911.— Expériences sur une turbine à vapeur d’échappement de 2 800 kilowatts. — Estimation de là proportion d’acide carbonique dans les produits de la combustion. — Expériences sur l’épuration des eaux d’alimentation des chaudières. — Les plus lourdes et les plus puissantes lomocotives du monde. — Les chemins de fer à voie étroite en Allemagne. — Le premier chemin de fer de l’Yemen. — L’utilisation des chutes du Niagara. — Une conduite de gaz aérienne. — Le gaz naturel en Allemagne. — Un appareil pour le dégraissage et le nettoyage des petites pièces de machines. — Le vaisseau de ligne anglais Monarch.
- Bull. 16. .
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- N° 19. — 13 mai 1911.
- Ordre du jour de la cinquante-deuxième réunion générale de l’Association des Ingénieurs allemands du 10 au 14 juin 1911, à Breslau.
- Grue flottante pouvant porter deux charges de 120 t chacune, par A. Béran.
- Les turbines et pompes de la distribution d’eau de la ville de Bochum, par V. Gelpke.
- Transbordeur aux chantiers impériaux de Kiel, par O. Franzius et W. Knopp.
- Recherches expérimentales sur la circulation de l’eau dans une turbine Francis à grande vitesse, par Schuster.
- Groupe de Berlin. — Chemins de fer pour le transport des marchandises encombrantes.
- Bibliographie. — Dictionnaire technique illustré, neuvième volume, les machines-outils, par A. Schlomann et W. Wagner. — La taxation des installations mécaniques, par F. Moral.
- Bevue. — Nouvelle pompe centrifuge à haute pression. — Machines à fraiser de dimensions extraordinaires. — Nouvelles constructions des chemins de fer prussiens-hessois. — Chemin de fer sans rails en Angleterre. — Batteries d’accumulateurs à 10 000 volts. — Ecroulement d’un mur en béton.— Le tunnel La Salle à Chicago.— Machines-outils actionnées par l’air comprimé en Angleterre. — Le croiseur anglais Princess Boyal.— La plus grosse pompe centrifuge à haute pression (96 m3 par minute à 152 m de hauteur).
- Pour la Chronique et les Comptes rendus :
- A. Mallet.
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- BIBLIOGRAPHIE
- II« SECTION
- Cliciniiis «le fer funiculaires et transports aeriens, par
- M. A. Lévy-Lambert. — Deuxième édition. — Paris, Gauthier-
- Villars, éditeur.
- Depuis l’apparition de la première édition de l’ouvrage de notre Collègue, M. Lévy-Lambert, en 1893, le développement des installations dont il s’occupait, avait été considérable et, d’autre part, certaines d’entre elles avaient disparu, notamment des funiculaires à câble sans fin en Angleterre et aux Etats-Unis, de sorte qu’une refonte de l’ouvrage s’imposait ; ce sont ces considérations qui ont conduit à la publication de ce qui est plutôt un nouvel ouvrage qu’une seconde édition.
- Le livre que nous présentons à nos Collègues est divisé en quatre chapitres.
- Le premier est consacré aux funiculaires à mouvement alternatif mus par une machine fixe, ce sont les plus nombreux. L’auteur y étudie successivement le problème de la traction, la courbe que doit affecter le profil en long, les résistances passives, les variations du travail, etc., puis passe à la description de divers plans inclinés fixes, parmi lesquels nous pouvons citer les plans inclinés de Santos à Sao-Paulo, et d’Ashley, les funiculaires du Stanserhorn, du Grand-Ger, du Vésuve, du Harder, de Capri, de Tréport-Terrasse, du Niesen et de Grasse. On y trouve une étude complète de la voie et de sa pose, des câbles, des moteurs à vapeur et électriques, du matériel roulant et des freins, dont le plus énergique est le frein à mâchoires agissant sur un rail Vignole à tête en forme de coin, inauguré au Stanserhorn et universellement adopté maintenant ; ce frein a permis de supprimer l’emploi de la crémaillère, considérée jadis comme indispensable.
- Le second chapitre s’occupe des funiculaires à contrepoids d’eau, il entre dans les détails nécessaires sur le profil en long qui a une importance toute particulière pour ce genre de voies, et donne la description des installations les plus intéressantes, en insistant sur les trois systèmes de crémaillère employés pour régler la descente, Riggenbach, Abt et Strub.
- D’une étude comparative entre les funiculaires à contrepoids d’eau et les funiculaires à machines fixes, l’auteur arrive à ce résultat imprévu, que le moteur électrique est souvent plus économique que le contrepoids d’eau.
- Le troisième chapitre a pour objet les funiculaires à câble sans fin
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- très employés autrefois, par exemple, les plans inclinés de Liège et autres, mais dont le funiculaire de Belleville paraît être un des seuls exemplaires actuels. On y étudie la voie et son installation, les câbles et leurs accessoires : tambours, poulies, appareils de tension, matériel roulant, gripp, etc., enfin, l’exploitation.
- Le quatrième et dernier chapitre traite des câbles porteurs aériens, qui ont aujourd’hui de très nombreuses et très importantes applications, par exemple, la ligne de Ghilecito, dans l’Argentine, qui se développe sur 84 km jusqu’à une altitude de 4 600 m. Il étudie la voie aérienne et ses supports, les dispositifs de chargement et de déchargement, les stations de tension, les bennes et appareils d’accrochage Bleichert, Otto-Pohlig, Geretti et Tanfani, etc. On y trouve développées des considérations sur le calcul des câbles porteurs et tracteurs, par diverses méthodes, ainsi que sur les procédés de vérification des conditions de résistance des câbles en service.
- L’ouvrage de M. Lévy-Lambert se termine par des annexes renfermant des documents intéressants sur les lignes à câbles et leurs installations, les essais de câbles, etc.
- Get ouvrage est appelé, pensons-nous, à rendre les plus grands services aux personnes qui ont à s’occuper de l’établissement de ces moyens de transport dont l’importance grandit de jour en jour.
- IVe SECTION
- Cfcological notes, par M. ILenriksen (I).
- Dans ce petit ouvrage, M. Henriksen traite des failles et des stratifications, de leur rapport et de leur importance au point de vue de la recherche des minerais, de la houille, du pétrole, du gaz naturel, du sel, etc.
- Il émet également quelques idées sur la transmutation de certaines roches et cite à l’appui de sa thèse de nombreux exemples.
- L. M.
- liia méiallurgi» à l’Exposition Universelle et Internationale de Bruxelles de 1910 (2), par P. Breuil.
- Le travail de M. P. Breuil est mieux que le simple compte rendu, forcément incomplet, d’une visite d’Exposition ; M. P. Breuil a heureusement combiné l’abondante documentation fournie par l’Exposition de Bruxelles, aux renseignements du Congés des Mines et de la Métal-
- (1) In-8°, 185 X 130 de 26 p. Christiania, Grondahl and Son, 1910.
- (2) In-4°, 315X 240 de 124 p. à 2 colonnes, avec 246 fig. Paris. H. Dunod et E. Pinat, 1911. Prix : broché, 15 f.
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- lurgie de Dusseldorf ; son travail forme ainsi un tout et constitue un exposé de l’état actuel de l’industrie métallurgique.
- L’ouvrage comporte quatre parties :
- A. Les métaux ferreux.
- Le haut fourneau : ses matières premières (minerais, coke, matières réfractaires, etc.); ses produits (l’action, gaz, etc.); son outillage (appareils de transport et de chargement, machines soufflantes, mélangeurs). Les fontes. Les aciers. Les alliages ferreux. Laminoirs et forges. Fonderies. Appareils de levage et de manutention. Produits ferreux élaborés, etc. ;
- B. Les métaux autres que ceux de la famille du fer : cuivre, zinc, aluminium, antimoine, nickel, métaux précieux ;
- G. Les appareils de mesure ;
- D. Les institutions en faveur des ouvriers.
- P. B.
- Ve SECTION
- l^|Miration îles eaux résiduaire* d’abattoirs, collecte et évacuation de ces eaux; historique «le la question, de
- M. B. Bezâult (1).
- Brochure extraite des numéros de avril, mai 1911, du journal üHygiène de la Viande et du Lait, M. Bezault indique la formation des eaux résiduaires d’un abattoir moderne, la nécessité d’épurer ces eaux par les méthodes dites biologiques. Il insiste sur le traitement préliminaire destiné à débarrasser les eaux des matières en suspension et termine en donnant des notions sur l’épuration biologique par fosses septiques suivies de lits bactériens percolateurs. F. M.
- Truité d’analyses chimiques métallurgiques, de J. llo-
- GNON (2).
- Ce volume, qui fait partie de la bibliothèque technologique publiée chez Gauthier-Yillars, s’adresse spécialement aux chimistes-métallurgistes de Laboratoires d’Aciéries Thomas.
- Laissant de côté le prélèvement des échantillons, dont il signale l’importance, M. J. Hognon s’est efforcé de présenter sous une forme simple et pratique les principales méthodes utilisées pour les dosages industriels : combustibles solides, minerais de fer, de manganèse, de chrome, fers, fontes, aciers, alliages métallurgiques sont successivement passés
- (1) In-8°, 245 X 160 de 36 pa avec 7 fig. Paris, 40, rue des Morillons, 1911.
- (2) In-8°, 220 X 140 de ix-155 p. avec 13 fig. Paris, Gauthier-Villars, 1911. Prix : cartonné, 5 f.
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- en revue, puis viennent les laitiers et scories, les matériaux réfractaires, les bronzes, l’eau et les huiles.
- En signalant les précautions minutieuses à prendre dans le dosage de certains corps, l’auteur attire l’attention du chimiste et facilite les recherches qu’il pourrait avoir à faire, s’il désirait consulter les traités techniques ou les mémoires originaux relatifs aux analyses métallurgiques. F. M.
- VIe SECTION
- lia Théorie corpusculaire «le l’Électricité, les Electrons et les Ions (1), de Paul Drumaux.
- L’ouvrage que publie M. Drumaux, sur la Théorie corpusculaire de l’Electricité, donne un résumé assez complet de cette nouvelle branche de la physique qui s’est, depuis une quinzaine d’années, développée d’une manière qu’on peut qualifier de prodigieuse.
- La théorie des électrons, due aux efforts des mathématiciens et physiciens les plus éminents, donne, pour la première fois, une explication de l’essence même des phénomènes électriques. Les vérifications expérimentales qu’on a pu faire, à l’aide des rayons cathodiques, des rayons X, des phénomènes de l’ionisation des gaz, enfin des phénomènes radio-actifs, constituent une des plus belles conquêtes de la physique moderne.
- Les travaux des physiciens et mathématiciens qui ont été développés pour fixer la dynamique des électrons, ont permis d’étendre les théorèmes généraux de la mécanique à un cas absolument nouveau, celui dans lequel la masse n’est plus constante, mais varie avec la vitesse.
- Il est intéressant de constater que la théorie des électrons a permis de préciser la conception électro-magnétique de la lumière et de l’appliquer jusqu’au mécanisme même de sa production. Le phénomène de Zeeman a donné une preuve expérimentale absolument remarquable de cette nouvelle théorie. On arrive ainsi à concevoir la constitution intérieure de l’atome qui, loin d’être une portion inséquable de l’espace, est une agglomération d’électrons constituant un véritable système planétaire. La théorie des électrons peut seule, jusqu’ici, donner une explication rationnelle de la radio-activité.
- Enfin, elle permet de relier les phénomènes de la conductibilité électrique des métaux à ceux que présente la dissolution des corps solides ou gazeux, dans les liquides, et elle permet de relier la conductibilité électrique à la conductibilité calorifique.
- C’est donc, on peut le dire, une des plus belles conquêtes des sciences physiques.
- J. R.
- (1) ln-8°, 255 X 155 de 168 p. avec 5 fig, Paris, Gauthier-Villars, 55, quai des Grands-Augustins, 1911. Prix : broché, 3,75 f.
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- Électrochimie et eiectromctallurgic, par Henri Vigneron (1).
- Ce livre présente à la fois un exposé clair et précis des lois fondamentales de l’électrolyse et une étude très complète des applications réalisées.
- Il comprend trois parties principales :
- La première partie est consacrée à la théorie de l’électrolyse.
- L’auteur indique notamment les résultats remarquables obtenus par Nernst et peu connus en France;
- La seconde partie traite des produits obtenus par électrolyse (chlore, alcalis, chlorate, hypochlorites, zinc, cuivre, or, argent, etc.) et de leurs applications (zingage, cuivrage, galvanoplastie, etc.) ;
- La troisième partie est consacrée aux fours électriques ou à leurs divers emplois. On y trouvera, décrits en détail, tous les fours actuellement en usage et une étude complète de la fabrication de la fonte au four électrique, la préparation des carbures, des siliciures, l’industrie de l’aluminium, etc.
- Un chapitre spécial est consacré à la fixation de l’azote atmosphérique. Enfin, l’ozone forme la matière d’une quatrième partie.
- André Cornoault.
- £<e icrro-magnétisme. Applications industrielles (2), par R. Jouaust.
- Cet intéressant volume, de l’Encyclopédie Scientifique du docteur Toulouse, donne une monographie à peu près complète des connaissances actuelles sur le magnétisme du fer et des métaux ferreux.
- Après un premier chapitre traitant la question au point de vue purement théorique, l’auteur passe en revue les phénomènes magnétiques dans le fer; l’hystérésis dans ses diverses manifestations ainsi que l’énergie dissipant les hystérésis; il distingue l’hystérésis alternative de l’hystérésis tournante ainsi que l’influence de la température sur les propriétés magnétiques, et enfin, la question si importante du vieillissement.
- Le troisième chapitre traite d’un sujet qui n’a point été, à notre connaissance, bien résumé jusqu’ici et dont les éléments se trouvent épars dans de nombreux mémoires : il s’agit de l’influence de la composition et du mode de préparation des substances ferreuses sur leurs propriétés magnétiques.
- L’auteur résume les derniers travaux sur les diverses constitutions des métaux ferreux : fer, acier, fonte ; l’influence de la composition et celle des traitements thermiques et mécaniques sur le magnétisme. Il termine par un paragraphe sur les alliages magnétiques divers : acier au silicium, à l’aluminium, acier au nickel.
- (1) In-8°, 255 X 165 de vui-288 p. avec 82 fig. Paris, L. Geisler. 1, rue de Médicis, 1911. Prix : broché, 5 f.
- (2) In-18, 185 X 125 de vi-410-xii pages, avec 55 iig. Paris, Octave Doin et fils, 8, place de rOdéou, 1911. Prix : relié^ 5 1'.-
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- Les praticiens trouveront, dans ce chapitre, des renseignements fort intéressants et généralement au courant des derniers travaux.
- Le dernier chapitre de l’ouvrage est consacré à l’étude des aimants permanents et aux procédés d’aimantation qui permettent de les obtenir.
- On sait combien les aimants permanents sont employés maintenant dans les magnétos destinés à l’inflammation des gaz, des mélanges détonants des moteurs à pétrole ou à gaz et, notamment, des moteurs d’automobiles.
- Précis «le télégraphie sans fil, par le professeur J. Zenneck (1).
- Ce précis étudie particulièrement, en vue des applications, les questions de l’amortissement, des couplages, de la résonance et de la propagation des ondes le long de la surface terrestre, questions importantes que les ouvrages français relatifs à la télégraphie sans fil n’ont fait qu’effleurer.
- Les oscillations non amorties et les oscillations excitées par impulsion sont traitées en détail dans ce nouvel ouvrage du professeur J. Zenneck.
- Le texte ne comprend que des mathématiques élémentaires, l’auteur ayant jugé, avec raison, que l’emploi du calcul différentiel et intégral n’aurait présenté aucun avantage; néanmoins, la connaissance de l’électricité expérimentale et des phénomènes produits par les courants alternatifs usuels est indispensable pour l’intelligence de ce précis.
- A. Cornuault.
- (1) In-8°, 255 X 165 de x-385 p. avec 333 fig. Paris, Gauthier-Villars, 55, quai des Grands-Augustins, 1911. Prix : broché, 12 f.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- IMl'KIMLUHJ CUA1X, HUE liCHUÉlU;, 20, l'AKIS. — 1 (jü-'j2-8r 1 I •
- (Encre Lorilleux,
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- SEPTEMBRE 1911
- aî° 9
- Bull.
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- L HELICE PROPULSIVE1 2
- PAR
- Mi. Rodolphe SORBAU
- AVANT-PROPOS
- En prenant à nouveau la parole, devant notre Société, sur ce grand problème de la navigation aérienne, qui passionne aujourd'hui le monde entier, et vers lequel convergent tant d’énergies et tant d’espérances, je ne puis me défendre de me reporter à ma première Communication, qui date de près de vingt ans.
- La cordialité de l’accueil fait à cette conférence ne m’empêcha pas de me rendre compte que je n’étais guère en communion d’idées avec la majeure partie de mon auditoire quand je concluais, en 1893, que l’utopie du ballon dirigeable était à la veille de devenir une réalité, et que la locomotion aérienne ne tarderait pas à atteindre les vitesses de la locomotion la plus rapide sur la terre ou sur l’eau. Et, plus récemment, aux tout premiers débuts de l’Aviation, quand je vous apportai une nouvelle Communication qui était surtout un acte de foi raisonnée dans l’avenir de l’aéroplane, je sentis encore un soupçon de scepticisme chez quelques-uns d’entre nous. Aujourd’hui, au contraire, je suis bien sûr que nous sommes tous d’accord sur l’intérêt considérable que présente l’aéroplane et sur le’superbe avenir qui lui est réservé, en dépit des accidents semés sur sa route, déjà longue, au'1er janvier 1911, de plus de 500000 km couverts en trois années (2).
- (1) Voir Résumé de quinzaine. Procès-verbal de la séance du 4 novembre 1910, p. 532.
- (2) Il est équitable, en effet, de ne pas considérer le nombre absolu des accidents, mais de le rapporter à l’effort réalisé. Or, au 1er janvier 1911, la moyenne des accidents mortels était, en chiffres ronds, de 1 par 10000 km, distance du pôle à l’équateur.
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- Vous comprendrez que j’éprouve, ici plus que partout ailleurs, un légitime plaisir à constater la réalisation des-idées que je défends depuis si longtemps. Permettez-moi d’ajouter que j’éprouve aussi un autre sentiment : je ne puis oublier qu’en accueillant favorablement mes recherches, c’est vous qui m’avez porté aux premiers rangs de ceux qui ont combattu pour l’Aviation; c’est à vous que je dois d’avoir pu aider, si peu que ce soit, à ce prodigieux mouvement que la France a vu naître, et qui, en aucun autre pays, n’a pris un développement aussi magnifique.
- Le mouvement vers VAviation et VEpopée aérienne. — L’histoire de la science ne nous offre rien de comparable à ce mouvement, unissant dans un commun espoir les hommes de toutes classes et de toutes conditions. Nulle autre invention n'a autant remué l’àme des foules : c’est que la conquête de l’air fut le rêve de l’humanité dès son berceau; c’est qu’elle a été, pour chacun de nous, l’un des rêves de notre jeunesse. Telle est vraiment la source profonde de l’explosion d’enthousiasme qui a salué les heureuses tentatives des premiers hommes volants : elles nous libéraient d’une hantise séculaire ; elles donnaient corps à la chimère ailée qu’avait chevauchée notre imagination d’enfants.
- Et cependant, l’époque n’est pas éloignée où l’on enseignait que la navigation aérienne était la plus folle des utopies ; une suite ininterrompue d’insuccès, que la légende faisait remonter à Icare, avait à ce point troublé la sérénité des savants qu’ils concluaient, sans plus, à l’impossibilité pour l’homme de prendre sur l’air un point d’appui suffisant pour s’y soutenir et s’y propulser.
- Cet étrange aphorisme reçut une première et vigoureuse atteinte en 1884, quand le colonel Ch. Renard, à bord de son glorieux dirigeable La. France, effectua au-dessus de Chalais-Meudon plusieurs circuits fermés. Mais les préventions étaient si fortes alors que bien petite fut la phalange des prétendus visionnaires qui surent,dégager de ces mémorables expériences la signification, pleine de promesses, qu’elles portaient en elles. Au reste, l’illustre créateur du ballon dirigeable vit clairement, et déclara sans ambages que la direction des aérostats n’était qu’une étape dans la conquête de l’air, qu’une solution transitoire inéluctablement destinée à disparaître un jour devant les machines volantes. Mais les plus optimistes d’entre nous n’osaient espérer que les temps étaient proches, et ceux-là mêmes qui connaissaient
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- les difficultés techniques à résoudre, qui se rendaient compte des sacrifices de temps et de vies que comportait leur mise au point, pouvaient craindre que la réalisation de pareilles machines fût encore lointaine.
- Or voici que, en ces toutes dernières années, des aéroplanes, aux ailes d’abord incertaines et timides, se sont essayés en champs dos, au-dessus de terrains choisis pour leur essor et leur atterrissage ; puis, s’enhardissant, ils se sont aventurés sur les plaines de laBeauce et de la Champagne, etbientôt leur audace s’est accrue suivant une déconcertante progression, les entraînant au-dessus des mers, leur faisant franchir des montagnes. Je ne résiste pas au plaisir d’évoquer brièvement cette extraordinaire épopée. Avant d’étudier une partie importante de la technique du navire aérien, ce sera une façon de reconnaître que cette technique,— qui n’a souvent été jusqu’ici que la synthèse d’expériences en petit, faites dans quelques laboratoires, — devra se vivifier dans les enseignements plus larges que nous fournissent les aviateurs, au péril de leur vie.
- Quelques années après les belles tentatives de Clément Ader, l’épopée aérienne s’ouvre avec les géniales conceptions des frères Wright et leurs vols d’Amérique. L’annonce mystérieuse de ces vols rencontre une incrédulité quasi-générale, et le public ne commence à s’intéresser à l’aviation qu’avec [les essais précurseurs de Santos-Dumont, les hardies envolées d’Henry Farmaïi et de Delagrange. Mais l’intérêt grandit puissamment avec les exploits de plus en plus stupéfiants de nos hommes-oiseaux.
- Voici d’abord l’inoubliable traversée de la Manche, que le inonde entier salue d’un indescriptible enthousiasme : c’est qu’il comprend que ce geste hardi est le gage certain du caractère pratique de la nouvelle conquête; et je puis bien redire ici, tant fut grande la portée de ce geste, que le frêle esquif qui portait dans ses voiles la fortune de Louis Blériot portait aussi, ce jour-là, un peu de la gloire de la France.
- Ensuite, c’est la fameuse semaine de Champagne : semaine vraiment héroïque, où tous les peuples civilisés ont les regards tournés vers l’aérodrome témoin de tant de prodiges ; semaine inoubliable pour ceux qui l’ont vécue. Peu après, le comte de Lambert s’aventure, non plus sur un océan de vagues, mais sur un océan de pierres et de toits, encore plus dangereux, et plane à 200 m au-dessus de la Tour Eiffel : ainsi la jeune souveraineté
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- de l’aéroplane, qui vient de recevoir le sacre de Reims, trouve, à Paris même, une prestigieuse et définitive consécration.
- Puis c’est le décisif effort du Circuit de l’Est, où les fières cathédrales qui dominent nos plaines de Champagne, de Lorraine et de Picardie, impassibles témoins du labeur de tant de générations qui ont peiné à leur ombre, se voient dominées elles-mêmes par les oiseaux de toile que le génie humain vient de créer, et que de hardis pilotes, Leblanc, Aubrun et Legagneux, conduisent au-dessus de leurs flèches et de leurs tours. C’est le pauvre Chavez, dont l’intrépide jeunesse s’attaque à l’Alpe homicide, et qui paie de sa vie son effrayante témérité; c’est Rénaux qui, de Paris, vient se poser doucement avec un passager au sommet du Puy-de-Dôme, gagnant sans coup férir le prix Michelin que, la veille encore, beaucoup de compétences tenaient comme une gageure lointaine.
- Enfin, en ces derniers mois, ce sont ces formidables randonnées qui s’appellent Paris-Madrid et Paris-Rome; c’est le Circuit européen, partant de Paris, et jalonné par Liège, Spa, Liège, Utrecht, Bruxelles, Calais, Douvres, Londres, avec retour à Paris. Dans Paris-Madrid, Védrines se joue en virtuose des embûches de toutes sortes que la nature avait, comme à dessein, prodiguées sur sa route : la profondeur du golfe de Gascogne, les contre-forts des Pyrénées, les hauts défilés du massif de la Guadarrama. Dans Paris-Rome, quatre aviateurs, le lieutenant de vaisseau Conneau, Garros, Vidart et Frey, arrivent jusqu’à la Ville Éternelle, portant à la capitale du monde ancien le message de la capitale intellectuelle du monde moderne ; en sorte que, par la longue lignée de glorieux souvenirs qu’évoque ce pèlerinage, c’est toute l’Histoire qui se dresse pour saluer la science nouvelle de l’Aviation. Et quel enseignement synthétique dans ce simple rapprochement que permet le Circuit européen : moins de deux années après la traversée de Blériot, une escadrille de onze aéroplanes à l’aller, et de neuf au retour, franchit le détroit, à l’heure dite, sans le plus léger incident ! Ainsi la période sportive se déroule dans l’éblouissement d’épreuves de plus en plus gigantesques, qui ont puissamment contribué à rendre à la France la claire notion de sa force et de son prestige.
- Quant à l’ère des applications pratiques, impatiemment attendue, j’estime qu’elle ne saurait tarder à s’ouvrir. Quoi qu’il en soit, ne nient-ils pas l’évidence la plus éclatante ceux qui s’obstinent à prétendre que les siècles à venir, avec les ressources
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- insoupçonnées qu’ils recèlent, seront impuissants à transformer, pour les plier aux exigences de l’iiomme, les esquifs que trois années à peine ont suffi à créer et à conduire à de tels succès?
- Le ballon dirigeable et Vaéroplane. — Par contre, après ces exploits de l’aéroplane, il semble à beaucoup que le ballon dirigeable, qui lui a préparé la voie, doive dès maintenant s’effacer devant lui.
- C’est mal connaître les importants services que le dirigeable peut rendre encore, notamment à la défense nationale : admirable poste d’observation à volonté stationnaire ou mobile, il permet d’èmporter un grand nombre d’observateurs et tous les instruments nécessaires. Pour ma part, je souscris sans réserve aux sages paroles que le chef averti de l’armée prononçait l’an dernier à une réunion de l’Aéro-Club de France, après les manœuvres de Picardie : « Au demeurant, déclarait le regretté général Brun, il y a lutte entre deux systèmes, et, tant qu’il y a lutte, c’est qu’aucun des deux concurrents n’a encore épuisé toutes ses ressources. Le dirigeable nous offre encore de sérieuses qualités, auxquelles nous ne saurions renoncer sans-imprudence. Si, du reste, l’un des deux systèmes devait être un jour définitivement abandonné au point de vue militaire, il n’y aurait réellement de déception et de défaite pour aucun d’entre nous ; car ce que nous poursuivons avant tout, c’est la conquête de l’air, et ce qui nous tient vraiment à cœur, c’est le succès de la locomotion aérienne, et non la forme particulière sous laquelle elle triomphera. »
- Outre sa capacité de chargement, le dirigeable possède le très grand avantage d’avoir une gamme de vitesses fort étendue, de s’arrêter si besoin est, tandis que l’aéroplane actuel, véritable Juif-errant des airs, est condamné à marcher toujours à une allure rapide, puisque, suivant la gracieuse image de Ferber, la sustentation est la fleur qui naît de la vitesse.
- Mais que d’avantages pour cet inconvénient, qu’on arrivera d’ailleurs à atténuer en mettant à la disposition du pilote des voilures à surface variable, et peut-être même des voilures actives, au lieu des voilures purement passives employées aujourd’hui. Énorme et coûteux, le dirigeable est virtuellement attaché au sol par d’encombrants impedimenta, son hangar, son générateur ou ses tubes d’hydrogène, les équipes d’hommes nécessaires aux manœuvres de départ et d’atterrissage. L’aéro-
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- plane, au contraire, léger, maniable, à peu près libre de toute attache, presque toujours prêt à partir, d’un prix relativement faible, réalise incomparablement mieux le rêve séculaire de l’homme, cherchant à s’élancer dans les airs avec la liberté et l’aisance de l’oiseau. Aussi n’est-il pas douteux qu’il ne détrône rapidement le ballon dirigeable dès qu’il aura acquis les qualités qui lui manquent encore : une plus forte capacité de chargement, une gamme de vitesses plus étendue, et surtout une plus grande sécurité.
- Pour tous ces perfectionnements, l’aide de la technique est indispensable. Dans ce Mémoire, je me propose d’apporter à cette technique une nouvelle contribution en étudiant deux questions d’une grande importance : le mode d’action de l’hélice propulsive, et, comme préface, les rapports entre le navire aérien et le système moteur-propulseur, rapports qui diffèrent suivant qu’il s'agit d’un ballon dirigeable ou d’un aéroplane.
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- CHAPITRE I
- LE NAVIRE AERIEN DANS SES RAPPORTS AVEC LE SYSTEME MOTEUR-PROPULSEUR
- Nature de ces Rapports.
- L’hélice propulsive est une machine symétrique autour d’un arbre auquel est appliqué un couple moteur; elle transforme ce couple en une poussée axiale, par la réaction du fluide ambiant sur sa surface.
- IL n’y a pas d’hélice bonne en soi ; il y a seulement des hélices dont les dimensions et les formes conviennent à un emploi déterminé.
- Avant d’aborder la technique de l’hélice propulsive, objet principal de ce Mémoire, il importe donc de se rendre compte des rapports généraux de l’hélice avec le moteur qui l’actionne et avec le navire qu’elle doit propulser.
- Nature des fonctions en jeu. — Considérons d’abord séparément le moteur, l'hélice et le navire.
- Le moteur donne un couple CM, fonction de n, nombre de tours par seconde de son arbre : c’est ce que j’indique par le symbole c\(n). Avec les moteurs à explosions, pour une admission déterminée, ce couple est, comme on sait, sensiblement constant entre deux valeurs de n assez éloignées : autrement dit, la courbe CM en fonction de n présente un palier étendu, puis elle tombe rapidement à partir d’une vitesse N (voir plus loin, fig. 3).
- La réaction de l’air sur les pales de l’hélice donne un couple CtI et un effort de traction ©H; l’un et l’autre dépendent évidemment de l’inclinaison des divers éléments des pales sur les trajectoires hélicoïdales que décrivent ces éléments, et par
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- •conséquent de la vitesse de propulsion V ainsi que de la vitesse de rotation n de l’hélice : d’où les symboles E„(V,a), 0„1V, n).
- Enfin, le navire présente une résistance à l’avancement R, fonction de sa vitesse V et de l’inclinaison I d’une ligne de référence quelconque du navire sur la trajectoire qu’il parcourt. Pour vaincre cette résistance, il faut développer suivant l’arbre de l’hélice un effort de traction 0N = R quand ces deux forces sont directement opposées ; la fonction 0N dépend donc des caractéristiques du navire, et elle est fonction de Y et de I : d’où le symbole 0N(V, I).
- Relations d'équilibre. — Associons maintenant le moteur, l’hélice •et le navire. Pour simplifier l’exposé, supposons l’hélice en prise directe avec le moteur; j’indiquerai d’ailleurs quelles modifications introduit l’interposition d’organes de multiplication ou de démultiplication. D’autre part, prenons l’arbre de l’hélice comme ligne de référence du navire.
- Quand on met le moteur en marche, l’hélice tourne de plus en plus vite, et, de même, le navire prend des vitesses croissantes jusqu’à ce que n et V atteignent des valeurs pour lesquelles le couple Eh de l’hélice équilibre le couple moteur CM, et l’effort de traction 0I{ équilibre 0N; pour l’aéroplane, cet équilibre doit s’obtenir dès qu’il quitte le sol, après y avoir roulé.
- Les relations d’équilibre entre le navire, le moteur et l’hélice sont donc synthétisées par les deux équations :
- en(n,Y) = ejn),
- 0I.(W,V) : 0n(Y,1).
- Multiplions les deux membres de la première par w, vitesse angulaire de l’arbre : o)CH est la puissance Su absorbée par l’hélice, ojCm est la puissance motrice SM- On peut donc écrire le système ci-dessus sous la forme suivante, qui convient mieux aux applications :
- ©a(n,V) = SM (n) )
- 0H(n,V) = ©K(V,I) ( . U
- Conditions de fonctionnement; discussion. — Tant que le navire est lié rigidement au système moteur-propulseur, I est fixe par rapport à la trajectoire d’équilibre. Théoriquement, les 2 équa-
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- lions [1], à 2 inconnues n et V, admettent un nombre fini de solutions caractérisant les conditions de fonctionnement en équilibre ; je désignerai ces solutions par le symbole (V, n). Nous verrons plus loin que, pour le ballon dirigeable, l’équilibre peut s’établir avec une infinité de valeurs (Y, n), et que, pour l’aéroplane, il n’est réalisable qu’avec deux solutions au plus, pour une valeur donnée de I.
- Une solution (V, n) n’est acceptable que si l’on a n < N, Y < Y;, N étant le nombre de tours au-dessus duquel le couple moteur tombe rapidement, et Y? une vitesse limite au-dessus de laquelle la sécurité serait compromise. Pour un ballon dirigeable, c’est la vitesse à partir de laquelle l’empennage ne s’opposerait plus suffisamment au déversement du ballon, ou même à des mouvements de tangage accentués. Pour l’aéroplane, c’est la vitesse pour laquelle la voilure prendrait une inclinaison qui ne pourrait diminuer accidentellement sans grave danger; cette valeur dépend des qualités constructives de l’aéroplane, de l’importance de ses moments stabilisateurs, etc....; passé cette limite, le pilote est à la merci d’un incident : rafale, manoeuvre trop brusque ou à faux du gouvernail de profondeur, effet gyroscopique de l’hélice et, plus encore, d’un moteur rotatif unique au moment d’un virage trop court, etc. Si l’incident est tel que la voilure vienne à être frappée par dessus, le pilote se trouve très vite engagé sur une trajectoire fortement descendante, et, au bout d’un temps extrêmement court, il est hors d’état d’éviter la chute brutale.
- Même si l’on a n < N, Y <f Yz, la solution (V, n) n’est pas acceptable quand elle donne une mauvaise utilisation du système moteur-propulseur, notamment un gaspillage du combustible ou un faible rendement de l’hélice : d’où la nécessité de choisir judicieusement le moteur et l’hélice pour un navire donné.
- Supposons qu’on y soit parvenu. Gela ne suffit pas; en effet, le système [IJ implique seulement que le centre de gravité du système se déplacera sur une trajectoire d’équilibre; or, il est indispensable que le pilote dispose de cette trajectoire, et la rende à son gré ascendante, descendante ou horizontale.
- Pour le dirigeable, où l’équilibre en altitude est susceptible d’être obtenu statiquement, la question peut se résoudre par le jeu de la soupape et du lest, mais on préfère à juste titre aujourd’hui recourir à de véritables aéroplanes annexes, en faisant varier l’inclinaison de leurs voilures.
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- Le cas de l’aéroplane proprement dit est particulièrement intéressant. Pour que le système [1] soit satisfait par des conditions de fonctionnement (V, n) qui donnent la trajectoire d’équilibre voulue par le pilote, celui-ci a théoriquement trois moyens :
- 1° agir sur la fonction 0N par une sorte de rhéostat des résistances à l’avancement, formé, par exemple, de disques se présentant habituellement par la tranche, et qu’il place face au courant; ce moyen, coûteux au point de vue de la puissance motrice, n’est pas employé, mais il pourrait être très efficace dans certaines manœuvres quand on dispose d’un suffisant excès de puissance;
- 2° agir sur la fonction ê)N en modifiant I : c’est le moyen couramment utilisé dans les aéroplanes avec le gouvernail de profondeur, dont le jeu change l’inclinaison générale de la voilure par rapport aux autres parties du navire ; il donne un équilibrage rapide sur la trajectoire désirée. Mais, en air agité, le procédé devient dangereux au delà de certaines limites d’amplitude dans la manœuvre de ce gouvernail stabilisateur; il serait donc prudent qu’un dispositif, facile à concevoir, empêchât le pilote de franchir ces limites sans en être dûment averti;
- 3° agir sur la fonction eM en modifiant l’admission, ce qui permet de faire varier n dans des proportions notables et change même la courbe eM tout entière; ce moyen, d’une exécution moins facile et d’un effet moins prompt que le précédent, doit être plus spécialement réservé à une mise au point approximative, et de façon précisément que les manœuvres ultérieures du gouvernail de profondeur puissent se faire dans les limites où elles ne sont pas dangereuses. En d’autres termes, il convient de faire un réglage préalable en agissant sur l’admission; il suffit ensuite au pilote d’agir sur le gouvernail de profondeur pour se maintenir en équilibre longitudinal sur la trajectoire qu’il désire suivre.
- V
- Régime aérodynamique a = — Au point de vue de l’hélice,
- Y et n sont donc les paramètres par lesquels se traduit l’action réciproque que le navire et le moteur exercent sur elle.
- Ces paramètres jouissent de cette propriété importante que,
- pratiquement, leur rapport intervient à peu près seul au point '
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- de vue des formes de l’hélice, abstraction faite de ses dimensions : je veux dire au point de vue de l’orientation de ses diverses sections sur l’arbre.
- Gela tient à ce que, quand Y et n varient de façon que leur rapport reste constant, la position de chaque élément des pales sur sa trajectoire hélicoïdale n’est pas modifiée. L’avance par y
- tour a ~ — est donc la caractéristique principale de la modalité
- d’action de l’hélice propulsive dans l’air.
- C’est pour rappeler constamment à l’esprit cette propriété
- essentielle que j’appelle a = le régime aérodynamique absolu de
- l’hélice, ou, par abréviation, le régime (1).
- Remarque I. — Nous verrons que, dans une application déterminée d’une hélice, ©H et Su peuvent, en général, s’exprimer, d’une façon très approchée, par des fonctions de la forme :
- e„ = ,wj i - f (lj\ )
- > H1-(D| j -
- Sans anticiper sur l’étude de ces fonctions, je ferai dès à présent la remarque suivante, pour éclairer la relation entre l’effort de traction de l’hélice et le couple moteur. On peut écrire :
- o _ -À- ^ — t\(a) Su 11 “ B 1 — 9i(a) n ’
- Or, quand l’équilibre est réalisé, on a Su = SM wCm, d’où
- Par suite :
- (1) Le qualificatif absolu est opposé au qualificatif relatif que je donne au régime V
- b = ——, où D est le diamètre de l’hélice. nD
- Su
- n
- = 2*6*.
- 9rr-
- 1 —
- B 1
- n(*L
- Ou-
- ?1(a)
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- Pour un régime déterminé, l’effort de traction est donc proportionnel au couple moteur. Mais il n’est pas constant, ainsi qu’on l’a écrit, entre les valeurs de n pour lesquelles la courbe CM est en palier, car alors a varie.
- La 'proportionnalité de 0U à CM n'° Hou, approximativement, qu’en deçà du rendement maximum de l’hélice, c’est-à-dire dans des conditions de fonctionnement généralement médiocres. uEn effet, le rendement p de l’hélice est le rapport entre la puissance propulsive V0„, ou puissance utile, et la puissance î5u absorbée par l’hélice. On a donc :
- , - A 1 -/>)
- P"B 1 —<!,(«)
- Par suite, la valeur de 0a peut s’écrire :
- e„ = 2x£e„.
- a
- Or, les courbes expérimentales de p en fonction de a partent de 0 pour a — 0, et passent par un maximum : en deçà de ce maximum, p est à peu près proportionnel ha; on peut donc écrire pour cette région, mais pour cette région seulement :
- — ^0M.
- Remarque IL — Dans le cas théorique d’une hélice dont les pales seraient des portions d’hélicoïde gauche régulier sans épaisseur ni frottement, on aurait ^ = nH, H étant le pas de l’héli-
- 0n
- coïde. Par suite :
- d’où :
- B 1 - _ H
- A 1 —t\(a) ~
- n
- h étant le pas réduit de l’hélicoïde. Alors, Veffort de traction serait proportionnel au couple moteur.
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- Dans ce cas théorique, le rendement serait :
- a
- P = jp
- c’est-à-dire qu'il croîtrait proportionnellement au régime.
- Il en est tout autrement pour les hélices réelles. Ces constatations doivent donc mettre en garde sur les assimilations, faites par quelques auteurs, entre le cas théorique et les cas de la pratique, où les hélices se différencient nettement de l’hélicoïde gauche régulier, tant par leur épaisseur que par leurs formes.
- Ces principes généraux posés, je vais étudier les rapports du navire aérien avec le système moteur-propulseur à l’aide de courbes d'origine expérimentale, ainsi qu’il convient de faire à la base de toute technique.
- Un assemblage convenable de ces courbes nous donnera des diagrammes qui montreront clairement quels sont ces rapports, et préciseront le rôle des principes qui viennent d’être indiqués.
- Caractéristique d’un Navire aérien.
- Portons Y2 en abscisses et 0N- en ordonnées : nous obtenons ainsi une courbe que j’appelle la caractéristique du navire.
- Je considérerai seulement la caractéristique relative à l’équilibre en marche rectiligne et horizontale.
- Caractéristique d'un ballon dirigeable. — S’il s’agit d’un ballon dirigeable, pour lequel la sustentation est indépendante de la propulsion, l’expérience prouve que, dans la limite des vitesses qui lui sont accessibles, la résistance à l’avancement est proportionnelle au carré de la vitesse :
- R = AY2.
- On a donc (en remplaçant l’indice N, navire, par l’indice B, ballon dirigeable) :
- 0B = AY2,
- loi qui a été vérifiée, notamment par les mesures du colonel Renard à bord de son dirigeable La France, en 1884-85. C’est la
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- même loi que pour les bateaux et les sous-marins. A-vec le système de coordonnées choisi, la caractéristique est une droite
- passant par l’origine et de coefficient angulaire k (fîg. d); A est la résistance spécifique du dirigeable en ordre de marche, ou, si l’on veut, sa résistance à la vitesse unité.
- La partie utile de la caractéristique est limitée aux abscisses de cotes 0 et cette dernière définie comme il a été dit.
- Caractéristique d'an aéroplane. — Pour l’aéroplane, où la sustentation naît de la propulsion, la caractéristique est tout autre que pour le dirigeable. C’est que la résistance à l’avancement se compose de deux termes : 1° la résistance Rt de la carène, des haubans, etc., qui suit sensiblement une loi R, = ÀjY2 analogue à celle du dirigeable ; 2° la résistance R2 de la voilure, qui croît au contraire quand V diminue : en effet, dans les limites admissibles pour l’inclinaison de la voilure, il faut, pour maintenir l’équilibre, augmenter cette inclinaison quand on diminue la vitesse. Il en résulte que la résistance totale passe par un minimum pour une certaine valeur de V ; cette constatation nous suffit pour le moment.
- Sans nous attacher autrement à l’équation de la caractéristique ©a de l’aéroplane, indiquons que, dans la partie utile*'elle est sensiblement de la forme :
- . ay= ni'
- où P est le poids total de l’aéroplane. Il y a donc une caractéristique différente pour chaque valeur de P. Dans le système de coordonnées choisi, c’est théoriquement une hyperbole ayant pour asymptotes l’axe des ©A et la droite
- 0A = AV2 + BP,
- laquelle diffère peu de 0A = AAT2, car l’expérience montre que B
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- est petit. L’ordonnée à l’origine de cette asymptote est proportionnelle à P.
- La partie utile de chaque caractéristique est limitée par deux abscisses de cotes Y0 et V,. AL doit avoir une valeur suffisante pour la sustentation de l’appareil, eu égard à la surface alaire et à la puissance motrice; AL correspond à l’inclinaison de la voilure au-dessous de laquelle il est dangereux de descendre.
- Diagramme de l’Hélice propulsive.
- Diagramme expérimental. — M. le capitaine Dorand a fait, à Ghalais-Meudon, les premiers essais pour déterminer l’effort de traction 0„ et'la puissance Un d’hélices propulsives fonctionnant à l’air libre. Un chariot, roulant sur une voie descendante et muni d’appareils enregistreurs convenables, entraînait l’hélice en rotation. Je reproduis plus loin (fig. 9 et 40) deux des graphiques qui ont été publiés (1) : ils représentent les variations de ©u et de Un avec les conditions de fonctionnement (A7, n). Lè tableau I montre
- V
- que, si l’on considère des conditions telles que le régime — soit
- constant, @u est sensiblement proportionnel à n2, et par suite, à Y2, Un est sensiblement proportionnel à n3, et par suite à Y3, tandis que le rendement p est constant : les courbes d’égal régime sont donc aussi des courbes d'égal rendement. Ces diverses constatations expérimentales ne sont qu’approchées, comme une étude plus approfondie nous le montrera dans la suite : toutefois, elles sont très suffisamment exactes dans le champ où évoluent les conditions de fonctionnement, pour une application déterminée ; on peut donc en faire état dans les diagrammes d’application.
- On a, par suite, la loi approchée :
- Y* = f(«) = F (?)•
- Etablissons le diagramme de l’effort de traction en portant en abscisses Y2, au lieu de A7 (bien entendu, l’échelle des abscisses sera néanmoins cotée avec les valeurs A7), et complétons le tracé par lès courbes d’égal rendement: la relation ci-dessus montre
- (1) Technique Aéronautique, 15 juin 1910.
- Bull.
- 18
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- que, dans le champ des conditions de fonctionnement correspondant à une application donnée, ces courbes sont sensiblement des droites dont le prolongement passe par l’origine. On obtient ainsi le diagramme de l'hélice.
- La partie inférieure de la figure 2 donne ce diagramme pour une hélice dont le rendement maximum est 0,69; 0n est gradué en kilogrammes ; les courbes n — cle sont cotées en nombre de tours par minute, suivant l’usage courant. Il est aisé de démontrer que ces courbes s’écartent d’autant plus les unes des autres que leurs cotes sont plus élevées. En effet, considérons,
- Y 1
- par exemple, la droite de régime — — sur cette droite, les
- points n à cote ronde sont les projections, parallèlement à l’axe des ordonnées, des points de cote 60 Y de l’axe des abscisses : or, ceux-ci sont à des intervalles qui croissent avec Y ; par suite, il en est de même des points à cote ronde n situés sur la droite de régime.
- Au diagramme @R accolons le diagramme ayant le même faisceau de droites Y. On pourra d’ailleurs prendre une origine différente pour les échelles @H et Ca, afin d’éviter la superposition des courbes; c’est ce qui a été fait dans la partie supérieure de la figure 2, où êY est gradué en poncelets pour faciliter le calcul du rendement; les courbes d’égal rendement du diagramme sont de forme parabolique.
- Champ utile. — J’appelle champ utile de l’hélice le champ dans lequel peuvent évoluer les conditions de fonctionnement (Y, n) pour que le rendement ne descende pas au dessous d’une valeur limite ph soit 0,6 pour fixer les idées. Sur le diagramme 0H, le champ utile est donc le secteur ouvert compris entre les deux droites cotées 0,6 ; sur le diagramme ®H, il est limité par les deux courbes paraboliques correspondantes. Des hachures (fig. 2) indiquent les limites de ces deux secteurs corrélatifs.
- Diagramme du système Moteur-Propulseur.
- Courbes et CM. en fonction de n. — Quand on essaie un moteur à explosions, marchant à pleine admission, au moulinet dynamométrique du colonel Renard, on constate qu’en général sa
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- puissance croît proportionnellement au nombre de tours. Si donc on porte n en abscisses, en ordonnées (fig. 3), la courbe figurative se confond sensiblement avec une droite OA passant par l’origine, dans la plus grande partie du champ où peut évoluer n.
- Toutefois, si l’on diminue progressivement le nombre de tours, la puissance diminue brusquement quand les explosions ne sont plus suffisamment rapprochées, puis le moteur cale : devient
- donc nul pour une certaine vitesse n0.
- De même, si l’on augmente le nombre de tours, il arrive qu’à
- Tiff. 3.
- partir d’une certaine valeur de n le moteur chauffe; la puissance croit alors moins vite que n, puis tombe brusquement dès que le moteur grippe. La courbe ‘Su, tangente à OA au point C d’abscisse s’écarte franchement de OA au delà de C, passe par un maximum pour l’abscisse N, puis coupe de nouveau l’axe des abscisses en un point rp.
- De la courbe on déduit facilement la courbe CM du couple moteur. Si Su se confondait avec OA, on aurait SM = Xu>, et par suite eM = X: la courbe CM serait donc une parallèle Q'A' à l’axe des abscisses. Dans toute la partie où diffère peu de OA, la courbe CM diffère peu de O'A', et lui est tangente au point C" situé
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- sur la verticale de G. Elle coupe d’ailleurs l’axe des abscisses aux mêmes points n0 et n, que la courbe SM.
- rq est la vitesse de régime du moteur. La.puissance correspondante est la puissance normale, assez notablement inférieure à la puissance maximum. Il est dangereux d’atteindre celle-ci, puis-qu’au moindre emballement le moteur chaufferait, et pourrait même gripper.
- présente donc un palier presque horizontal fort étendu. On peut assigner pratiquement à n les limites 2n0 et 0,90 N pour obtenir un couple élevé, sans qu’on ait à craindre que le moteur chauffe ; il convient de ne pas dépasser 0,90 N, surtout si le moteur doit tourner longtemps.
- Il n’est pas indifférent que la condition d’équilibre G1{ = CM soit réalisée pour un point quelconque du palier. Si elle a lieu pour une faible valeur de n, la puissance développée SM est moins grande, et par suite la consommation en combustible; par contre, pour une vitesse de propulsion déterminée, les efforts de traction sont beaucoup moins élevés, car ils croissent rapidement avec n, comme le montre le diagramme 2. Se maintenir dans les valeurs voisines de 2n0 donnerait un couple moteur important à bon compte, mais, au point de vue de l’effet utile, on n’en aurait que pour son argent. Cette notion économique va se préciser dans l’application du moteur à l’hélice propulsive.
- Pour des admissions réduites, les courbes SM- et CM seraient analogues à celles de la pleine admission, mais avec des ordonnées d’autant moindres que l’admission serait plus faible.
- La courbe Su de pleine admission permet, comme on va le voir, de fermer le secteur utile de l’hélice représenté sur le diagramme moteur-propulseur.
- Hélice en prise directe. — Supposons d’abord l’hélice calée directement sur l’arbre du moteur.
- Reportons la courbe Sm de la figure 3 sur le diagramme Su de l’hélice donné par la figure 2 : pour cela, à tout point de la courbe de coordonnées cartésiennes n et SM> faisons correspondre le point du diagramme Su à l’intersection de la courbe n et de la droite Su = Sm ; nous obtenons ainsi (fig. â) une courbe Sm figurative de la pleine admission. Comme à une valeur de n ne correspond qu’une seule valeur SM> cette courbe ne coupe qu’en un
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- point les courbes n du diagramme Su- En outre, son maximum est à son intersection avec la courbe n de cote N.
- Nous en déduisons, par des lignes de rappel, la courbe 0M figurative de la pleine admission qui passe à travers les courbes n du diagramme 0U (1).
- Les deux secteurs utiles corrélatifs du diagramme moteur-propulseur sont donc limités par les courbes pt et par l’arc de la courbe de pleine admission qu’elles interceptent; des hachures marquent ces limites sur la ligure 4.
- Les secteurs utiles sont d’autant plus étendus en hauteur que les ordonnées des arcs utiles sont plus grandes. L’étendue est maximum quand l’intersection I des courbes Gu (ou 0U) et pm a la cote n = N, nombre de tours pour lequel la puissance motrice est maximum (2). Mais alors, dans un long voyage, le moteur risque de chauffer quand les conditions de fonctionnement évoluent dans le demi-secteur utile à droite de pTO, et au-dessus de la courbe de cote N.
- On se trouve dans de meilleures conditions quand la cote n du
- point I est voisine de la moyenne -1—-—, ni étant le nombre de
- tours qui rend le couple moteur maximum: ainsi, sur la figure 4, N est trop près de I. Et comme, en tout cas, il convient de ne pas faire marcher le moteur à un nombre de tours supérieur à N, on voit qu’il faut abattre au moins le coin du secteur utile situé au dessus de la courbe N, quand celle-ci pénètre dans ce
- (1) ©M n’est ici qu’un symbole qui indique, par analogie avec Gm, que la courbe ainsi désignée provient du moteur et passe à travers le diagramme 0 de l’hélice. Mais ce symbole n’a pas, en général, une signification précise, comme Gm*
- Il en prend une dans le cas suivant :
- Si, dans les équations [2] de ©n et de Gh, on avait /y = cp,, à toute ordonnée d’une courbe n = cte du diagramme Gh correspondrait une ordonnée proportionnelle du diagramme ©„. Dès lors, la courbe ©M serait la transformée de là courbe ®H = X(3„ dont il a été question ; autrement dit, ses ordonnées seraient proportionnelles au couple moteur.
- C’est ce qui aurait lieu dans le cas théorique de l’hélicoïde gauche régulier. Les Cm
- ordonnées seraient alors — , h étant le pas réduit.
- (2) De la courbe Gm il est facile de déduire la courbe Gu de la puissance utile Gu = V©h — pGu correspondant à la pleine admission; par exemple, au point a, situé sur p = 0,5, correspond le point a' par la relation ba' = 0,5 ba. J’ai tracé en traits interrompus la courbe Gu> qui est d’ailleurs sans intérêt pour le diagramme.
- Gm et Gu auraient leur maximum sur la même ligne de rappel si N se trouvait en I, ce qui n’est pas désirable.
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- secteur : c’est ce qu’indiquent, sur la figure 4, les hachures en sens inverse des premières.
- En résumé, la condition favorable est que le point I, intersection de la courbe de pleine admission du moteur et de la courbe de rendement
- 'f) I
- maximum pm de l'hélice, ait une cote n voisine de ——--, moyenne des
- nombres de tours qui rendent maximum le couple moteur et la puissance motrice. Alors les points figuratifs du secteur utile correspondent à des conditions de fonctionnement qui donnent une bonne utilisation du moteur et un bon rendement de l’hélice. Le système moteur-propulseur est donc utilisable dans d’excellentes conditions économiques : je dis utilisable, et non utilisé, car il faut, en outre, que le système convienne au navire aérien.
- Multiplicateur ou démultiplicateur. — Supposons qu’entre le moteur et l’hélice il y ait un système multiplicateur ou démultiplicateur, de rendement mécanique r.
- Soit, pour fixer les idées, une démultiplication i. A toute puissance Lhi absorbée par l’hélice tournant à n tours correspond une puissance à fournir par le moteur tournant à 2n tours.
- Il faudra tenir compte de cette double condition pour reporter la courbe de pleine admission sur le diagramme Su. On obtiendra du reste un graphique analogue à celui de la prise directe.
- L’hélice, le moteur et le système démultiplicateur se conviennent tout particulièrement si, en doublant la cote n du point I,
- r)l _]_
- on obtient une valeur voisine de la moyenne —*-0—.
- Diagramme nu système Navire-Moteur-Propulseur (1).
- Il s’agit maintenant de déterminer à quelles conditions le système moteur-propulseur convient à un navire donné.
- Il y a lieu de distinguer deux cas,, suivant que le navire est un ballon dirigeable ou un aéroplane, car, nous l’avons vu, la caractéristique est très différente.
- (1)'J’ai présenté ce diagramme dans la séance du 4 novembre 1910.
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- Diagramme navire -moteur-propulseur.
- 10 32 1%. 16 18 20 22 25 26
- V"en.métrés par sec.
- icr. 5.
- Fi?.
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- Diagramme ‘pour un ballon dirigeable. — Ne tenons pas compte d’abord du moteur.
- Sur le diagramme 0„ de la figure 4, supposons qu’on trace la caractéristique 01( — AV2 du ballon dirigeable : c’est une droite ©h de longueur OY, qui se confond sensiblement avec une des courbes p; nous obtenons ainsi la figure 5.
- Les conditions de fonctionnement (Y,n) de l’hélice doivent évoluer sur ce vecteur. Si l’on fournit la puissance suffisante, l’hélice peut donc propulser le dirigeable à une vitesse quelconque AT' qui doit cependant, pour éviter le tangage, rester inférieure à \l : il suffit pour cela de faire tourner l’hélice au nombre de tours ri indiqué par la courbe n qui passe par l’intersection de l’ordonnée Y' avec 0B.
- Au point de vue de son rendement, une hélice convient donc toujours, ou ne convient jamais au dirigeable considéré, quel que soit le moteur, suivant que la caractéristique de ce dirigeable tombe ou ne tombe pas entre les droites p*. Dans le premier cas, je dirai, pour simplifier le langage, que l’hélice est adéquate au dirigeable ; elle l’est d’autant plus que la droite ©B est plus voisine de la droite pm du rendement maximum.
- Mais si toute hélice adéquate permet d’obtenir une vitesse quelconque Y' -< Y*. dans de bonnes conditions de rendement du propulseur, il ne s’ensuit pas que toutes les hélices adéquates conviennent au même degré : la grandeur de leur surface entre évidemment en jeu. Suivant qu’elle est grande ou petite, l’hélice, pour donner la vitesse Y', doit tourner à un nombre de tours relativement faible ou élevé : s’il est très notablement inférieur ou supérieur au nombre de tours habituel aux moteurs à explosions, il faut interposer un appareil multiplicateur ou démultiplicateur dont le rendement mécanique réduit la qualité du système moteur-propulseur. A ce point de vue, et sous réserve de leur rendement propre, les hélices adéquates qui conviennent le mieux sont celles qui peuvent être calées directement sur l’arbre. En outre, on doit tenir compte des nécessités d’ordre constructif : par exemple, si, pour obtenir la vitesse voulue Y', on était conduit à faire tourner une grande hélice à un nombre de tours compromettant sa solidité, c’est qu’il y aurait lieu d’augmenter le nombre de ses pales, ou de la remplacer par deux hélices identiques tournant en sens inverse, l’une à bâbord et l’autre à tribord, ou par deux hélices, en tandem suffisamment éloignées.
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- Faisons intervenir maintenant la puissance du moteur. On sait à quelles conditions celui-ci convient à l’hélice. Ces conditions étant d’abord réalisées, il faut, pour que le système moteur-propulseur convienne bien au dirigeable, que la courbe 0M de pleine admission coupe 0B en un point d’abscisse Vm peu éloignée de la vitesse limite Vj du dirigeable. En effet, VTO est la plus grande vitesse que permet le moteur: si sa valeur est notablement inférieure à Y,, les qualités constructives du dirigeable, et en particulier son empennage, ne pourront être complètement utilisées. Si elle est très notablement supérieure à Y(, le moteur est inutilement puissant, et son emploi à pleine admission devient même dangereux.
- Ainsi, le diagramme permet d’apprécier nettement si le système dirigeable-moteur-propulseur forme un ensemble en bonne harmonie.
- Soit nm le nombre de tours du moteur correspondant à la plus grande vitesse Ym que permet sa puissance. Quand l’admission est réduite, le moteur tourne à un nombre de tours moindre et la vitesse de propulsion est très sensiblement :
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- En effet, d’une part — est égal au rapport du nombre de
- tours correspondant de l’hélice, d’autre part l’équilibre a toujours lieu pour un point de la droite ©B, qui caractérise sensiblement un régime constant.
- Ce qui vient d’être dit sur le nombre de tours auquel doit tourner une hélice, suivant sa grandeur, pour propulser un dirigeable à une vitesse déterminée, montre que l’on ne saurait trancher ex cathedrâ la controverse entre les partisans a priori des grandes hélices tournant lentement et les partisans des petites hélices tournant très vite : c’est une question d’espèces. Je reviendrai sur cette intéressante question à la fin de ce Mémoire.
- Diagramme pour un aéroplane. — Alors qu’une hélice quelconque peut toujours propulser un dirigeable, d’ailleurs dans des conditions plus ou moins favorables, il est évident qu’il n’en est pas
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- de même avec l’aéroplane, où la propulsion doit être suffisante pour que la composante verticale de la poussée sur la voilure fasse équilibre au poids total de l’appareil. Le cas de l’aéroplane est donc tout autre que celui du dirigeable.
- La caractéristique 0A de l’aéroplane n’est plus une droite, mais une courbe d’allure hyperbolique, que nous tracerons sur le diagramme 0„ (fig. 5). Son arc utile est limité à deux points d’abscisses V0 et Y;. La vitesse Y0 étant seulement assujettie à la condition que le moteur fournisse une puissance suffisante, l’extrémité V„ est le premier point d’intersection de l’hyperbole avec la courbe de pleine admission 0M. Pour que l’hélice soit adéquate à l’aéroplane, il faut que second point d’intersection VTO soit situé à faible distance de la deuxième extrémité Y, de l’arc utile 0A. Avec Ab > Ym, la puissance motrice est insuffisante pour faire marcher l’aéroplane jusqu’à la vitesse que ses qualités constructives permettent d’atteindre sans inconvénient. Avec A h •< Vm, comme l'indique la figure 5, le moteur donne la possibilité d’aller, en vol horizontal, à des vitesses dangereuses, ce qui constitue une source d’accidents pour les pilotes imprudents ou inexpérimentés ; le moteur est trop puissant, donc inutilement lourd, et il doit alors toujours marcher à admission réduite.
- En outre, l’arc 0A doit couper des courbes n = cle dont les cotes ne conduisent pas à une multiplication ou à une démultiplication exagérée : cette constatation montre de suite si la surface de l’hélice peut convenir, ou s’il y a lieu de prévoir une hélice différente, voire même deux hélices.
- Le diagramme 5 permet donc de juger si le système moteur-propulseur est bien approprié à l’aéroplane. Je vais résumer les indications qu’il fournit.
- Dans la partie inférieure 0, il n’y a pas lieu de considérer les points situés au-dessus de la courbe ©M de pleine admission, car ils correspondent à des conditions de fonctionnement irréalisables, puisque le moteur ne saurait donner la puissance que celles-ci nécessitent. Pour les points P au dessous de 0M, la figure S donne l’effort de traction, le rendement de l’hélice, la puissance motrice nécessaire, et même le degré de réduction dans l’admission, suivant la grandeur de P PA, P4 étant l’intersection de l’ordonnée du point P avec la courbe ©M.
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- Mais l’équilibre horizontal n’est obtenu que si le point figuratif P est sur la caractéristique ©A. Quand on ne touche pas au moteur, n conserve sensiblement une valeur déterminée n. La courbe de traction de l’hélice est alors la courbe n = n du diagramme (©H. Elle coupe la caractéristique en deux points : il peut donc exister deux systèmes (V, n) qui réalisent l’équilibre horizontal; ils ne conviennent que s’ils sont dans le secteur utile, et si l’on aY< Y,.
- Si le point figuratif est entre les courbes 0M et 0A, l’effort de traction est trop grand pour que l’aéroplane vole en équilibre horizontal : l’appareil s’engage sur une trajectoire ascendante, à moins que le pilote ne réduise encore l’admission, ou, plus simplement, qu’il ne manœuvre le gouvernail de profondeur de manière à obtenir la vitesse à laquelle la puissance motrice fournie sera complètement absorbée ; toutefois, si cette vitesse doit être supérieure à c’est à la première manœuvre qu’il convient de recourir.
- Si P est situé au dessous de 0A, l’effort de traction est trop faible pour l’équilibre horizontal : l’aéroplane descend, à moins que le pilote n’augmente l’admission, ou qu’il ne 'manœuvre le gouvernail de profondeur de manière à obtenir, s’it est possible, la vitesse pour laquelle la puissance fournie sera suffisante.
- Ainsi, le navire, le moteur, l’hélice et les organes de multiplication ou de démultiplication forment un ensemble soumis à des lois qui en règlent la bonne harmonie. L’analyse qui précède indique quelles sont ces lois'; elle montre en outre qu’il y a une assez grande latitude dans les manœuvres si l’ensemble est bien coordonné : de là une souplesse qui a permis à l’Aviation naissante de triompher rapidement des premières difficultés, dès qu’elle a été en possession d’un moteur suffisamment léger.
- Mais le constructeur ne doit pas chercher à augmenter cette souplesse en mettant à bord une puissance motrice exagérée, et le pilote ne doit en user qu’avec discernement, sous peine de s’exposer -à réaliser l’équilibre dans des conditions dangereuses. J’étais donc fondé à écrire en 1908, lors des premiers vols d’aéroplanes en France, qu’on doit se garder de chercher à hâter l’envolée d’un aéroplane en y installant dès l’abord un moteur par trop puissant (1). Ce conseil, qu’on a parfois mal
- (1) R. Soreau. État actuel et Avenir de l’Aviation.
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- interprété, ne veut nullement dire qu’il faille priver le pilote d’un excès de puissance motrice : tout au contraire, cet excès lui est indispensable. Mais c’est une véritable faute que d’exagérer cette réserve, dont le pilote ne pourrait user sans danger en y puisant inconsidérément. Dans un aéroplane judicieusement calculé, la souplesse résultera d’un excès de puissance motrice sagement calculé, et, plus généralement, de l’harmonie entre le navire et son système moteur-propulseur, suivant les règles qui viennent d’être indiquées.
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- CHAPITRE II
- ANALYSE DES EXPÉRIENCES SUR L’HÉLICE PROPULSIVE
- L’étude présentée dans ce Chapitre est basée systématiquement sur des principes d’origine purement expérimentale et sur des diagrammes d’essais. Ce n’est point que j’estime qu’il faille s’abstenir des ressources de la Mécanique rationnelle dans la recherche des lois qui régissent l’hélice propulsive : tout au contraire, cette dernière méthode est indispensable pour coordonner les résultats observés, pour dégager leurs causes, pour fouiller le problème; et je ne manquerai point d’y faire largement appel dans la suite de ce Mémoire. Mais la synthèse mathématique risquerait fort d’être vaine si elle n’était précédée par l’analyse expérimentale : elle ne peut intervenir utilement qu’en second lieu, pour tendre, s’il est possible, à devenir l’expression la plus haute et la plus complète de la technique.
- Les deux principes expérimentaux auxquels j’aurai recours provisoirement sont bien connus, et ont été d’ailleurs utilisés par nombre d’auteurs. Ce sont : 1° la proportionnalité des efforts au carré de la vitesse ; 2° le principe de la similitude. Ni l’un ni l’autre ne sont rigoureusement exacts : les résultats auxquels ils conduisent sont donc expressément soumis à la vérification expérimentale. Aussi aurai-je soin d’indiquer ensuite les réserves que leur adoption me paraît suggérer.
- Quant aux vérifications expérimentales, les essais faits sur les hélices propulsives à Vair libre doivent être préférés, de beaucoup, aux essais dans des courants artificiels produits par un ventilateur dans un tunnel ou dans une chambre de mesures. En l’état actuel de nos connaissances, c’est proprement un cercle vicieux que de recourir directement à ces derniers essais pour asseoir une théorie i en effet, ils sont eux-mêmes soumis à la
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- vérification de la concordance entre les résultats qu’ils donnent et ceux que fournissent les hélices propulsives à l’air libre ; tant que cette concordance n’aura pas été soigneusement établie, ou que, à son défaut, il n’aura pas été procédé à une sorte d’étalonnage, il convient de ne les accepter que sous réserve dans les études comme celles que je vais aborder.
- État de l’Air influencé paii l’Hélice.
- Il importe avant tout de se rendre compte du jeu naturel de l’hélice en air libre, et des mouvements qu’elle crée dans la masse d’air où elle est immergée. On verra que ce jeu est contrarié dans les courants artificiels dont il vient d’être parlé.
- Veine accompagnant l'hélice; veines accompagnant les pales. — Quand le régime est établi, il existe deux sortes de veines permanentes : l’une qui accompagne l’hélice tout entière; les autres qui accompagnent les pales. Cette distinction essentielle n’a pas été suffisamment faite jusqu’ici.
- Quand une hélice, partant du repos, se met à tourner, l’air commence à s’écouler autour des pales : il s’amorce, alors, comme dans le déplacement d’une plaque inclinée, une sorte de proue et de poupe fluides sur lesquelles glissent les filets d’air. L’ensemble de ces filets dessine un sillage qui accompagne les pales (ce qui ne veut nullement dire que les molécules elles-mêmes soient entrainées).
- Dans le mouvement rectiligne d’une plaque, le phénomène, devenu permanent, se réduit à ces mouvements des molécules. Il en serait ainsi pour l’hélice au point fixe si deux pales consécutives passaient dans un même demi-azimut à des intervalles de temps suffisamment espacés, soit que la vitesse angulaire fût faible, soit que les pales fussent assez éloignées de l’axe. 11 en serait encore de même pour l’hélice propulsive si la vitesse de propulsion était considérable par rapport à. la vitesse circonférentielle de l'extrémité des pales. Mais tel n’est pas le cas des hélices en usage.
- Dès lors, les mouvements périodiques et très rapprochés imprimés à la masse d’air créent bien vite un régime permanent d’écoulement dans un champ déterminé : d’où une veine générale, ayant même axe que l’hélice, et qui l’accompagne dans sa
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- propulsion ; cette veine reste toujours identique à elle-même tant que les conditions de fonctionnement (V, n) ne sont pas modifiées.
- C’est dans cette veine de fluide.en mouvement que viennent agir les pales; elles entretiennent ce mouvement et, de plus, elles produisent chacune une veine secondaire dans leur propre champ.
- En résumé, quand le régime est établi, l’hélice est accompagnée d’une veine fluide indépendante de la position des pales à un moment donné. Au sein de cette veine il y a, en outre, celles qui accompagnent les pales.
- Dans le mouvement des plaques suivant des trajectoires orthogonales rectilignes ou à grand rayon de courbure, la veine préalable n’existe pas, ou, si l’on veut, les molécules sont à l’état de repos au moment où elles abordent le barrage; en d’autres termes, la masse d’air intéressée n’est pas dans un état dynamique préalable : d’où une différence capitale entre les mouvements du fluide sur les plaques et sur les pales d'hélice.
- Forme générale de la veine. — S’il importe, au point de vue de l’analyse mécanique, de faire la distinction entré la veine-hélice et les veines-pales, on ne les a point séparées dans les observations. M. Riaboucbinsky s’est conlenté de relever les oscillations que le passage des pales provoque dans les mouvements des molécules de la veine-hélice.
- L’exploration de cette veine a été faite par divers expérimentateurs à l’aide de fils légers, de poussières en suspension, ou mieux de jets d’acélylène, suivant la méthode de Lafay. Pour l’hélice marine, M. Flamm, en 1909, a pu photographier les filets, dans des expériences sur lesquelles M, Legrand, en France, a très justement attiré l'attention ; ces filets sont donnés par les trajectoires des bulles gazeuses qui se dégagent sur le dos des pales, par suite de la dépression.
- Des différentes observations recueillies il semble résulter que, pour l’hélice aérienne, la forme de la veine est la suivante :
- A l’avant de l’hélice H, Pair est aspiré par la dépression qui se produit sur la surface antérieure, ou surface dorsale. Il s’écoule suivant des sortes d’entonnoirs en tulipe, de méridiennes Et, E2, E3... (fig..6); les plus voisins de l’hélice passent même à, l’arrière du plan qu’elle décrit, de sorte que l’appel d’air se fait sentir dans une zone ayant plus de 180 degrés d’amplitude. Sur chaque entonnoir, les filets sont des courbes G décrites dans le Bui.l.
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- sens de la rotation, et dont le rayon de courbure se rétrécit jusqu’au fond de l’entonnoir.
- A l’arrière de l'hélice, l’air, refoulé par la surface ventrale des pales, s’écoule dans une colonne limitée par une sorte d’hyperboloïde à fût assez long, suivant des filets de forme héli-
- coïdale tracés sur des hyperboloïdes intérieurs, et décrits en sens inverse de la rotation de l’hélice. « Il s'ensuit, écrit M. J. Legrand (I), qu’en se plaçant latéralement on voit une sorte de rebroussement (en R); qui correspond au changement du sens de rotation, et que les vitesses d’entrée et de sortie d’un filet par rapport au propulseur ne sont pas dans un même plan. » Je crois utile de faire remarquer qu’il s’agit ici des filets
- Fig. 6.
- de la veine générale, et non de ceux qui accompagnent les pales.
- Si l’on coupe la veine du fluide influencé par des plans perpendiculaires à l’axe, on obtient, en avant de l’hélice, des sections illimitées, où les mouvements vont en s’éteignant avec la distance à l’axe, A l’arrière, on a des sections assez nettes, qui se rétrécissent, passent par un minimum, puis augmentent progressivement, tandis que les vitesses des molécules aux différents points de la section tendent à s’uniformiser en s’éteignant. La veine présente donc, un peu en arrière du plan II décrit par l’hélice, une contraction analogue à la veine d’écoulement des fluides par un orifice en mince paroi.
- Au surplus, tous ces phénomènes, très accusés au point fixe, le sont beaucoup moins dans les conditions de fonctionnement no>males des hélices propulsives usuelles. Cette conclusion résulte de la courte analyse que j’ai donnée de leurs causes ; nous en trouverons la vérification dans les récentes expériences de M. Eiffel.
- (1) J. Legrand : Eludes expérimentales sur les hélices propulsives aériennes, Bulletin dé la Société d’Encouragement, avril 1911.
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- Vitesse de l'air près du plan de l'hélice. — En 1906, Wagner mesura, au tube de Pilot, la vitesse du fluide en quelques points de la veine, pour une hélice marine essayée au bassin. 11 détermina celte vitesse par ses composantes suivant trois axes, et reconstitua ainsi approximativement les filets.
- En 19.09, M. Riabouchinsky fit des mesures analogues sur les hélices aériennes, à l’aide d'un anémomètre Gaselli (l). L’hélice, de 2 ui de diamètre, fonctionnait au point flxe à l’air libre. Mais l'exploration n’eut lieu qu’à 0,10 m en avant et 0,10 ni en arrière des pales. Néanmoins, ces expériences donnent d’intéressantes indications au point de vue qualitatif, car, au point de vue quantitatif, l’auteur lui-même fait des réserves sur l’exactitude des résultats obtenus. Toutefois, il faut se garder de les étendre tels quels à l’hélice propulsive, car l'état dynamique préalable tend y
- à s’éteindre quand — augmente, ainsi que je l’ai fait remarquer.
- Je reproduis sur la figure 7 les courbes figuratives des mesures effectuées à 200 tours. En général, pour ces vitesses relevées à 0,10 m seulement de l’hélice, la vitesse axiale est en sens inverse de la poussée, la vitesse radiale est centripète, la vitesse tangentielle est en sens inverse de la rotation. Vers le centre, l’air est en repos relatif, les trois composantes étant faibles, notamment à l’arrière. La composante centripète est surtout importante vers le bord antérieur.
- La courbe de la composante axiale présente un intérêt particulier : elle montre qu’une partie du fluide, après avoir franchi le plan de l'hélice d’avant en arrière, le franchit de nouveau sur les bords en sens inverse, d’où une aspiration marginale. À l’arrière, la vitesse axiale atteignit, en chiffres ronds, la valeur maximum de 2 m par seconde à 100 tours, de 3,80 .m à 200 tours et de 5,83 m à 300 tours, le maximum ayant toujours lieu à une dis-
- g
- tance de l’axe égale aux du rayon : bien qu’il s’agisse de
- maxima, ce sont là des vitesses importantes.
- Pour une hélice, les ordonnées des diverses courbes sont sensiblement proportionnelles au nombre de tours n. Pour des hélices semblables, elles seraient à peu près proportionnelles à nD.
- (O D. Riabouchinsky, Bulletin de l'Institut aérodynamique de Koutchino, fascicule il 19u9.
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- Courbes Eiabouchiusky
- ___________Vitesse axiale
- ___^__________ « radiale
- ............. >• tangentielle
- Sensinverse àelapcmssée Centripète
- Sens inverse delarotatian.
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- Courants artificiels. — La méthode du tunnel, qui n’est pas sans comporter quelques réserves quand il ne s’agit que des plaques, en comporte davantage quand il s’agit des hélices : leur jeu naturel sur les molécules ne peut plus s’exercer librement, notamment dans l’appel latéral de l’air sur les entonnoirs les plus évasés, dont les sections utiles débordent largement sur le cercle balayé par l’hélice. Il est clair qu’un tunnel contrarie beaucoup cet écoulement, à moins qu’il n’ait des dimensions relatives fort grandes.
- L'étude de l’hélice propulsive dans un courant créé par un ventilateur et traversant une chambre d’essais est justiciable de réserves du meme ordre : les filets d’air aspirés ou projetés, rectilignes depuis le ventilateur jusqu'à une certaine distance à l’avant de l’hélice, se mêlent à des filets en tulipe analogues à ceux qui se forment à l’air libre, pour donner lieu à des phénomènes complexes. Seules, des mesures comparatives pourront indiquer si, et jusqu’à quel point, les expériences avec ventilateur sont susceptibles de servir à la détermination des caractéristiques de l’hélice propulsive.
- M. G. Eiffel vient précisément (1) d’exposer ses essais comparatifs entre une hélice Drzewiecki de 2,715 m de diamètre, expérimentée à l’air libre par le capitaine Dorand, et son modèle au tiers; celui-ci tournait dans, une colonne d’air de 1,500 m de diamètre traversant la chambre d’essais, et produite par un ventilateur aspirant. Le diamètre de l’hélice et celui de la colonne d’air étaient donc dans le rapport de 3 à 5 environ. (Voir plus loin fig. 49 et fg. 20.)
- La conclusion de M. Eiffel est que les essais de modèles au laboratoire peuvent servir à déterminer les effets d’une grande hélice à l'air libre, à savoir son effort de propulsion 0 et la puissance absorbée G, en fonction de paramètres dépendant des conditions de fonctionnement (V, n) de la grande hélice. Les expériences elles-mêmes montrent que cette conclusion n’est à peu près exacte, sous réserve des perturbations marginales, que si les vitesses Y et nTf du modèle sont égales aux vitesses V et «D de la grande hélice ; cela conduit à réaliser dans les laboratoires des courants de 30 à 40 m par seconde, et à faire tourner les modèles à un nombre de tours considérable, puisque les nombres de tours du modèle et de l’hélice sont inversement proportionnels à leurs diamètres.
- il) G. Eiffel. L’Aérophile, 15 juin 1911.
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- Je montrerai que ces conditions difficiles sont imposées surtout par l'état dynamique préalable de la masse d’air où évoluent les pales, les veines-hélices ne pouvant être comparées que si les vitesses absolues sont identiques : résultat que donnait à prévoir l’analyse ci-dessus des mouvements de l’air autour de l’hélice.
- Enfin, les hélices essayées en tunnel ou devant un ventilateur sont le plus souvent de dimensions trop faibles, d’où exagération de la valeur relative des perturbations marginales.
- Principe expérimental du Carré des Vitesses; ses Conséquences (1).
- Ce principe peut s’appliquer si la gamme des vitesses est relativement restreinte; telles sont les vitesses de translation entre lesquelles évoluent les carènes de ballons dirigeables et les voilures d’aéroplanes.
- Nous aurons à rechercher s’il est encore acceptable pour les hélices, où cette gamme est beaucoup plus étendue, et où les vitesses vont parfois de 10 jusqu’à 200. ni par seconde, suivant l’éloignement des points à l’axe.
- Énoncé. — Le principe du carré des vitesses peut s’énoncer sous la forme yénérale suivante :
- Soit un corps qui se déplace dans l’air de telle sorte que chacun de ses, points M décrive sa trajectoire avec une vitesse uniforme VM, différente en général pour les différents points. Imaginons un second déplacement du corps où chaque point M décrive la même trajectoire que précédemment, mais avec une vitesse uniforme Y,,. La géométrie élémentaire montre que, pour chaque point, le rapport des. vitesses V aux vitesses Y est constant,. Dans ces conditions :
- Les poussées et ‘S! que reçoit le corps dans les deux déplacements ont même direction, et leur rapport est égal au carré du rapport des vitesses.
- (1) Dans les applications de ce principe qui sont données ci-dessous, et jusqu’au principe de similitude, je m’abstiens de mettre la surface en évidence. J’évite ainU de formuler des réserves sur la proportionnalité de à S, ce qui est: inutile quant; à présent.
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- 1° Trajectoires rectilignes. — Dans le cas de trajectoires rectilignes, le principe est immédiatement applicable, et donne :
- _ JT Y2 “ Y'2 '
- Soit C la valeur constante de ces rapports; on en déduit la loi expérimentale bien connue
- £ : GY2,
- qui s’applique aussi bien aux carènes qu’aux plaques, orthogonales ou inclinées.
- 2° Trajectoires circulaires. — On peut craindre que le principe ne se vérifie pas quand les trajectoires sont circulaires, non seulement en raison de la grande variation des vitesses circonférentielles aux différents points, mais aussi en raison des effets permanents du mouvement circulaire sur les molécules fluides, et du passage du corps dans un air déjà en mouvement. Mais de nombreux essais sur les hélices au point fixe semblent prouver qu’il peut être admis pour une première approximation.
- Soit donc une telle hélice tournant à la vitesse angulaire w. L’application ! du principe donne ' , j
- d’où :
- Æ C<02
- or
- pour la poussée totale qui 's’exerce sur une pale.
- Considérons (fig. 8) ses composantes P.,; suivant une parallèle à l’axe de l’hélice, Vy suivant la tangente au cercle de rayon OC, P. suivant ce
- rayon. Pour l’ensemble des pales, SPÆ est L'effort sustentateur de l’hélice, employée comme hélice sustentatrice. Les forces P,, produisent le couple résistant C„- Enfin SP. est nul. On a donc :
- h) o — A or, e0 = Bo32.
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- Or, la puissance absorbée g0 est égale à u>e0, d’où :
- $0 — Bto3.
- Ces formules, établies expérimentalement par le colonel Renard, sont très suffisamment vérifiées par de nombreuses mesures.
- 3° Trajectoires hélicoïdales. Formules générales. — A fortiori, le principe doit se vérifier sensiblement pour l’hélice propulsive, dont les pales rencontrent de l'air moins troublé : en effet, elles avancent d’une quantité Y, qui dépasse souvent 30 m par seconde, et la composition de Y avec les vitesses circonférentielles réduit un peu la valeur relative de l’intervalle dans lequel évoluent les vitesses réelles des points de la pale.
- Ces points décrivent des trajectoires hélicoïdales dont Je pas
- commun est 1 avance par tour a = -.
- n
- Pour que, dans deux déplacements, la trajectoire d’un point reste la même, il faut que a ne change pas. Le principe énoncé est alors applicable, et l’on obtient encore 0 = Am2, g ~ Bu3, mais A et B sont des fonctions de a (1).
- On peut donc écrire les relations approchées :
- L’avance par tour — est ce que j’ai appelé le régime pour les
- conditions de fonctionnement (Y, n), par lesquelles se traduit l’influence réciproque du navire et du moteur sur l’hélice propulsive. De là cette règle approchée :
- Quand une hélice fonctionne à régime constant, l'effort de traction est
- (1) Je supprimerai désormais l’indice H de 0h et de gij, qui avait son utilité dans la théorie des diagrammes pour distinguer les 0 et les g se rapportant à l’hélice des 0 et des g se rapportant au moteur ou au navire.
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- proportionnel à n2, et par suite à V2, la puissance absorbée est proportionnelle àn3, et par suite à V3, et le rendement ne change pas dans le champ des conditions- de fonctionnement utilisées dans la pratique.
- Nous verrous qu’en réalité /', © et ne sont pas rigoureusement des fonctions de a; ce sont des fonctions complexes de Y et de n, à cause des effets de l’état dynamique préalable.
- Cette remarque s’étend aux formules [4], [5] et |6] que je vais déduire des formules [3].
- Vérification expérimentale ; diagrammes du capitaine Dorand. — Les seules mesures expérimentales qui aient été publiées sur les valeurs de 0 et de 'S, pour des hélices aériennes fonctionnant
- Diagramme ® Dorand.
- Venin par sec.
- Fig. 9.
- à l’air libre, sont celles que le capitaine Dorand a effectuées à Chalais-Meudon. Mais, dans ces expériences, il y avait plusieurs causes de perturbation, notamment l’influence du sol et celle du chariot, qui troublaient les filets d’air. On peut aussi relever quelques erreurs systématiques : ainsi, pour Y — O, le graphique I publié dans la Technique aéronautique, et reproduit par la figure 9, donne des poussées qui ne satisfont pas suffisamment à la loi du colonel Renard sur la valeur de la poussée au point fixe.
- Les figures 9 et 10 donnent les diagrammes Dorand relatifs
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- à une hélice en bois de 2,b0 m de diamètre (1) : ce sont des abaques à entrecroisement où la vitesse Y est représentée par le faisceau des perpendiculaires aux abscisses, la poussée 0 (ou la puissance absorbée £?) par le faisceau des perpendiculaires aux ordonnées, le nombre de tours n par le faisceau des courbes.
- Diagramme % Dorand
- V en m.par sec.
- Fig-. 10.
- J’ai complété le graphique 0 par un faisceau de courbes d’égal régime, tracées en traits interrompus.
- Y -
- \érilions les relations [3], Par exemple, pour — ---1, où Y est
- pris en mètres et n en nombre de tours par seconde, les graphiques 9 et 10 donnent les résultats suivants :
- (*1) Technique aéronautique, 25 juin 1910. '
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- Tablkau I.
- V (m/s) H kg £ ch 0 n- 75 t? ns ?
- 9 50 8,9 0,61 0,92 0,66
- 10 59 11,5 0,59 0,86 0,68
- 10,5 07 14,2 . 0,61 0,92 0,66
- 11,3 v 7<S 18,3 0,6J 0,95 0,64
- (-) ^
- Dans les limites où évoluait n, la constance de -5, —: et p est
- n- ns r
- vérifiée, autant qu’on peut l’espérer avec ces expériences, où il y avait diverses causes de perturbation.
- La relation approchée p = d (a) montre que les courbes d'égal régime sont sensiblement des courbes d'égal rendement.
- Formules approchées lie l’Hélice propulsive
- POUR DES VARIATIONS PEU ÉTENDUES DE n.
- Remarques sur les formules générales. —Ainsi, le seul principe du carré des vitesses conduit aux formules générales approchées [3|, et nous venons de voir qu’elles sont très suffisamment vérifiées, du moins entre les limites où évoluait n dans les expériences du capitaine Doiand.
- La fonction d est déterminée quand f et <p le sont. Etudions donc ces deux dernières.
- L’allure des courbes expérimentales montre que 0 s’annule pour un régime a0, et S pour un régime a". D’après les graphiques du capitaine Dorand, le régime a' est notablement supérieur h a0.
- Tout au contraire, la plupart des auteurs admettent, non seulement que % s’annule en môme temps que 0, mais encore que, dans les formules [3], les fonctions /' et <? sont identiques (à un
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- Coefficient près). Sans doute, ils ont été conduits à ces conclusions soit par la considération du pas, notion complexe sur la-quelle il convient de ne faire aucun fondement a priori, soit par la considération du rendement : celui-ci, en effet, serait inlini pour le régime a", ce qui a semblé inadmissible.
- Dans l’étude analytique de l’hélice, je démontrerai que a0 et a'ô ne sont égaux que dans le cas théorique de l'hélicoïde gauche régulier sans épaisseur et sans frottement, et j’évaluerai même l’ordre de grandeur de la différence o" — a'0< dont la valeur est importante pour les pales d’hélices réelles. Pour ne point anticiper sur la partie théorique, je me bornerai à indiquer ici que le rendement lui-même conduit à repousser l’identité des fonctions /' et ?. On aurait alors en effet :
- V
- p = a — = \a. r n
- Le rendement serait donc proportionnel au régime. Or si, sur le graphique 9 par exemple, ou suit une courbe n = cte de la gauche vers la droite, c’est-à-dire en faisant croître V, a croît, et il en serait de même de p, qui croîtrait ainsi au delà de toute limite. Même en se bornant aux valeurs de V pour lesquelles 0 est positif, il n’y aurait pas de rendement maximum dans le champ des conditions de fonctionnement (V, n) considérées, ce qui est en contradiction avec tous les essais.
- On est donc conduit à rejeter l’hypothèse de l’identité des fonctions f et <p. fl n’est même nullement nécessaire de supposer que ces fonctions en a aient même racine a'0 = a", car peu importe l’allure du rendement au delà du régime a'0 : enyeffet, la fonction p prend alors une signification autre que celle du rendement, et, d’ailleurs, on tombe dans des conditions de fonctionnement sans intérêt, puisqu’elles donnent des efforts de traction négatifs.
- Sous le bénéfice de ces remarques, cherchons, d'après les diagrammes expérimentaux, et sans idée théorique préconçue, quelles sont les formes susceptibles de représenter les fonctions f et çp.
- Formules entières et rationnelles, homogènes en n et Y. — La forme la plus simple serait un polynôme entier en a. Il est évident a priori qu’alors f ne peut contenir de termes d’un degré supérieur à 2, puisque l’effort de traction n’est pas nul quand n croît indéfini-
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- ment. De même, ? ne peut contenir de termes d’un degré supérieur à 3; en outre, quel que soit V, on a '£> = 0 pour n = 0, puisque ce cas correspond à la remorque d’une hélice qui ne tourne pas, et qui, par conséquent, ne donne pas lieu à un couple résistant. De ces remarques il résulte que, si f et © peuvent s’exprimer par des polynômes entiers en a, ces polynômes sont l’un et l’autre de la forme :
- â -]— ga “f“ vtt",
- d’où les formules suivantes, homogènes en n et V :
- B — An2 + AnY + A"V2, )
- [41
- o : B/i3 + B'/rY + B"/, Y2. \ L J
- J’étais d’autant plus fondé à essayer ces formules que je les avais trouvées par l’analyse mathématique, et non empiriquement, pour le cas des hélices dont les sections sont à [tas constant. Cette vérification se fait assez bien dans le champ des valeurs de n pratiquées par le capitaine Dorand. Ainsi, j’ai pu indiquer (1) les formules suivantes, qui donnent >une bonne représentation des graphiques 9 et 10 :
- 0 = 0,94n2 — 0,20nY — 0,14 Y2,
- § =z 0,0156n3 — 0,0023 n2V — 0,0011 n Y2,
- où 0 est exprimé en kilogrammes, <& en chevaux, V en mètres et n en nombre de tours par seconde. Les écarts avec les valeurs expérimentales n’atteignent que rarement 3 0/0.
- De son côté, M. Riabouchinsky a représenté les mêmes graphiques par des formules analogues (2) :
- 0 = 0,93 n2 — 0,21 nV — 0,22 Y2,
- 2$ = 1,89 n3 — 0,21 n2V — 0,23 nV2,
- ou © est exprimé en kilogrammètres. On aurait en chevaux :
- $ = 0,0126 n3 — 0,0016 a2 Y — 0,0019 nV2.
- (1) Proc's-verbàl de la séance du 4 novembre 1910.
- (2) Technique aéronautique, lor septembre IjIÜ.
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- Je montrerai que l’étude analytique conduit aux formules [4|, non seulement pour les hélices dont les sections ont le même pas, mais encore pour des hélices quelconques, si l’on se borne aux corrections moyennes dues à l’influence de l'état dynamique préalable. Au reste, comme je l’ai indiqué, ces formules ne sauraient être rigoureuses, par cela même qu’elles sont homogènes en n et Y. Elles ne peuvent convenir, comme formules approchées, que si n évolue entre des limites peu éloignées, ce qui est d’ailleurs le cas de la pratique, où le nombre de tours de l’hélice est dans un rapport constant avec celui du moteur, qui varie peu.
- Dans les diagrammes 9 et IU du capitaine Dorand, n évolue précisément entre des limites rapprochées, 9 et 11,3 : c’est pourquoi M. Riabouchinsky et moi-même avons réussi à les représenter par des équations numériques.
- Si, en outre, on limite le champ des évolutions de V, par
- exemple de façon que les conditions de fonctionnement (V, n) restent dans le champ utile (fig. M), les courbes exactes AB diffèrent peu des courbes approchées À'B' de © ou de S données par les formules [4J; mais elles s’en écartent au delà. Pour employer une image tirée des phénomènes optiques, on pourrait dire que les formules [4] sont au point dans le champ utile, et qu’au delà il y a une déformation qui s’accuse de plus en plus quand on s’éloigne des limites pp de ce champ. Là déformation est minimum quand la mise au point se fait sur la ligne pw, car, en raison de la propriété des maxima, la fonction p =.: it(a) conserve sensiblement sa valeur pm pour d’assez grandes variations de a.
- Dès lors, on conçoit qu’on puisse représenter approximativement © et par les équations [4] avec des systèmes de coefficients assez différents, suivant que la mise au point est laite sur telle ou telle partie de la bande comprise entre les deux courbes AB : c’est ce qui a lieu pour mes formules numériques et celles de M. Riabouchinsky. Mon opinion diffère de celle de cet auteur
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- en ce que je considère de tels coefficients comme empiriques et que je n’attribue aux formules |4], et surtout aux formules [9j qui les généralisent, d’autre valeur que celle de formules approchées moyennes.
- Sur une forme particulière des formules rationnelles et homogènes. — Il y a donc lieu de serrer de plus près l’interprétation des diagrammes expérimentaux.
- Il convient avant tout de se rendre compte des erreurs systématiques des expériences. Les renseignements à ce sujet me font défaut; maR il est facile de mettre en évidence une erreur systématique du diagramme 9 en faisant apparaître graphiquement la loi éprouvée du colonel Renard pour les essais au point fixe.
- Portant n2 en abscisses, 0 en ordonnées, j’ai réuni les points Y
- Diagramme© Dorand transposé
- V'
- /
- A A Z
- y y <
- y ' A y
- «a / « y
- y /
- .y, y
- ... «r - < Y
- / , /
- z
- Z
- 9 10 10.5 113
- Fier. 12.
- de même cote. Or, d’après la formule Renard, la courbe Y = 0 doit être une droite passant par l’origine. En traçant cette droite à travers les points figuratifs de cote zéro, on.apprécie nettement qu’il y a lieu de corriger le point de cote n — 9 (fig. 4%).
- En comparant la distribution des points de cote Y = 6 et V = 12 à celle des points de cote V = 0, on voit dé suite qu’une erreur systématique affecte tous les poipts n = 9. En tenant compte de cette erreur, il apparaît que les courbes V = cte
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- sont des droites, qui semblent parallèles à la droite de Renard Y r:_: 0. Ce résultat était à prévoir, car, sur le diagramme 9, les courbes n = cte s’obtiennent très sensiblement en faisant glisser l’une d'elles parallèlement à l’axe des ordonnées.
- Le parallélisme des droites V = cte du diagramme 12 est-il
- Diagramme % Dorand transposé.
- Y en m par sec.
- Fig. 13-
- apparent ou réel? La question est importante au point de vue
- de la forme de f dans la loi approchée © = n2f En effet, si
- l’on peut obtenir les droites du diagramme par le glissement de la droite de Renard ©0 = An2 parallèlement à elle-même, l’équation de ces droites sera :
- I ^
- 6 = An» - F(V) = A»*[l - SU],
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- Puisque, d’après le principe approché du carré des vitesses,
- V
- la parenthèse doit être fonction de —, il faudra que F(V) soit sensiblement de la forme kV2. d’où finalement :
- 0 — A ri2
- en désignant par a0 le régime pour lequel 0-0.
- On arriverait à des conclusions analogues pour'S : ainsi, quand
- on remplace par — les ordonnées *5 de l’abaque 10 du capitaine
- Dorand, il apparait (fig. 43) que les nouvelles courbes s’obtiennent très sensiblement par le glissement de l’une d’elles; toutefois, ce fait est un peu moins net que sur le graphique 9.
- g
- On est ainsi amené à donner à — la même forme qu’à 0, d’où le
- n
- système :
- 0 • . An2
- S B n3
- (XY
- \ na0 J
- (XY
- \ na0 /
- I^J
- C’est celui que M. Riaboucbinsky a proposé pour représenter ses propres mesures de 0 et de 15, mais en prenant pour a0 et a" la même valeur H (1).
- Formules déduites des Diagrammes d’essais, pour des Variations plus étendues de n.
- Diagramme de Geher pour des hélices marines. — Diverses considérations, notamment celle du rendement, m’avaient conduit à avoir un doute sur l’exactitude du parallélisme des droites V — cte du diagramme 12. On ne peut juger de cette exactitude
- (1) Toutefois, M. Riabouchinsky a justement remarqué que aQ et a '0 peuvent avoir des valeurs différentes, avec la condition a'0 >> aQ (Bulletin de l'Institut aérodynamique de.Koutchma, fasc. II, page 93). Mais il a au>silôt abandonné cette condition, essentielle pour des hélices autres que l’hélicoïde g uche régulier, lequel est sans objet pratique.
- Dans son excellent livre Les lois expérimentales de l’iviation, M. A. Sée a déduit des formules de M. Riabouchinsky divers théorèmes qui offriraient de l’intérêt, si ces formules étaient suffisamment exactes.
- Bull.
- 20
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- sur ce diagramme, car le champ des variations de n — réduit aux limites 10 et 11,3 puisque la courbe n 9 est entachée
- Diagramme © Gcber
- Fiçj. !$•.
- d’une erreur systématique, — devient beaucoup trop restreint. Pour en décider, et à défaut d’autres publications sur les essais d’hélices aériennes propulsives à l’air libre, j’ai analysé le
- ' , . Diagr.® Gsber transposé
- diagramme H (fig. 44) obtenu en 1T09 par Geber sur un modèle d’hélice marine de 75 mm de diamètre, essayé dans une cuve de 95 m de longueur et 6,50 m de largeur, avec 3,50 m d’eau.
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- — m —
- En transposant le diagramme Geber comme le diagramme Dorand, j’ai oblenu la figure 15, où les droites V = cte ne sont pas parallèles : c’est que n évolue ici entre 11,15 et 28,87 tours par seconde, c'est-à-dire dans un champ beaucoup plus étendu que dans les expériences Dorand.
- Les formules [5] ne peuvent donc être admises au delà de champs assez restreints, notamment pour les variations de n.
- Par suite, il y a lieu de chercher de nouvelles formules susceptibles de représenter plus complètement les résultats d’expériences. C’est ce que je vais essayer par deux méthodes : 1° en poussant plus loin l’analyse graphique des diagrammes d’essais; 2° en prenant pour guide quelques considérations théoriques sur l’état dynamique préalable de la masse d’air où tournent les pales.
- Analyse graphique. Formules qui s en déduisent. — J’ai appelé plusieurs fois l’attention de notre Société sur l’intérêt des méthodes
- Anamorphose dudiagram. © Dorand.
- V en m pan? sec
- Fig. 16.
- graphiques comme procédé d’investigation (I); la transformation nomographique des diagrammes d’essais de l’hélice propulsive en donne un exemple.
- (1) Notamment dans mon Mémoire Contribution à la théorie et aux applications de la Nomographie, août 1901.
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- 1° Appliquons l’anamorphose de Lalanne à une courbe quelconque n du diagramme 9, c’est-à-dire remplaçons cette courbe par une droite : il en résulte que l’échelle V des abscisses devient irrégulière. Construisons les autres courbes n avec cette nouvelle échelle; nous obtenons des droites: le diagramme 9 est donc susceptible d'anamorphose totale, et donne lieu au diagramme 16.
- L'échelle irrégulière y = IYP de ce diagramme peut se représenter, avec une grande exactitude, en prenant/? =: 1,35.
- Anamorphose du diagr. 0 Géber
- 05
- V en m. par sec
- De même, le diagramme 14 de Geber est susceptible d’anamorphose totale. Eu adoptant a priori p =: 1,3V> pour l’échelle V, j’ai obLenu le diagramme 17, qui montre que l’exposant 1,33 de l’hélice aérienne Dorand est encore très convenable pour l’hélice marine Geber.
- Les diagrammes anamorphosés donnent la forme de l’expression susceptible de représenter ©. En effet, les équations des trois faisceaux sont :
- x ~ /Vp,
- V = ™,
- x¥(n) y$(n) = 1.
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-
- En éliminant æ et y, on obtient une expression de la forme : : /l?')| 1 — V/'//0)b
- Le principe expérimental du carré de la vitesse conduit à prendre f(n) = An2. D’autre part, le principe du régime conduit
- J’ai vérifié, en effet, que la formule numérique :
- représente très bien le diagramme 9 de l’hélice Dorand de 2,50 m de diamètre (1).
- 2° Je suis arrivé aux mêmes conclusions en vérifiant que le diagramme expérimental 9 peut être directement transformé en un abaque à points alignés qui donne l’échelle y IVP.*
- Pour cela, j’ai tracé deux droites parallèles (fîg. 48), l’une devant servir de support à l’échelle inconnue y /Vp, l’autre portant l’échelle régulière y — T©. Puis, prenant arbitrairement dans le plan le point figuratif n — - 10, j’ai déterminé provisoirement l’échelle y = IVP en faisant passer par ce point figuratif des droites donnant les alignements (V, 0) correspondant à des valeurs V, ©, n ~ 10 du diagramme expérimental. Les échelles y = IŸP et y = l'@ m’ont alors servi à déterminer chacun des autres points n : ainsi, pour avoir n = 9, je prends les‘aligne-ments (V, ©) correspondant à des valeurs V, 0, n = 9 du graphique. La transformation en un abaque à points alignés est possible si les alignements sont concourants : cette vérification a réussi à merveille.
- (1) Notons ici, en passant, que la valeur a'0 = 2,05 diffère notablement de la valeur 1,875 attribuée par le capitaine Dorand au pas de cette hélice. Je n'insiste point, quant à présent, me réservant de revenir sur la notion complexe du pas dans la suite de ce Mémoire.
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- Vitesse en mètres par seconde
- Vitesse en Kilomètres par heure
- CO
- k*=s
- CO
- T
- o o
- Effort de traction en Kilogrammes t---1----r---î----r~--—i— -1—--1
- CD ' co *-a cr> en
- h- O O O OQC'CD
- O O
- en
- o
- ^Nombre débours par ser.onrÎP
- Nombre de tours par mmule
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- Les échelles de l’abaque à points alignés sont :
- // /Y'' pour la variable Y;
- n rn
- H;
- ;'/ = 'Ih/O ^
- Dès lors on a la relation :
- 0
- N? 1 !
- a
- ÏQ 1
- 0.
- F (n) <P(n) 1
- On en déduit pour H la forme générale déjà trouvée par l’anamorphose.
- La graduation expérimentale de l’échelle y IYP,' traitée par la méthode des moindres carrés de Legendre, m’a dès lors permis de calculer la valeur la plus probable de l’exposantp, pour l’hélice considérée. J’ai retrouvé ainsi p = 1,35 (1).
- Il est intéressant de noter ici que cet abaque à points alignés peut être utilement complélé par une échelle moyenne des rendements. En effet, dans l’abaque en coordonnées cartésiennes x : - \:l>, y z- 0, le faisceau des courbes d’égal rendement, limité aux courbes extrêmes n . 9, n — 11,3, peut être approximati-
- vement remplacé par un faisceau de droites, faisceau dont le corrélatif est une courbe dans l’abaque à points alignés. J’ai déterminé cette courbe par points à l’aide des graphiques 9 et 10 de Dorand : depuis p -- 0, qui se confond évidemment avec le point coté zéro de l’échelle V, jusqu’à p ~~ 0,5, on obtient nettement des points, ce qui prouve que, dans la limite des conditions d’essais, les courbes cartésiennes sont sensiblement rectilignes. Au delà de p . 0,5, les alignements qui déterminent p ne sont
- plus aussi nettement concourants, de sorte qu’il faudrait remplacer le point par l’enveloppe de ces alignements : j’ai indiqué schématiquement ce fait par un cercle dont le centre est la
- (1) Une faute de calcul m’a fait écrire p — 1,162 dans la Technique aéronautique du 15 juin 1911.
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- valeur moyenne de p, et dont le rayon représente sensiblement l’écart probable.
- L’abaque à points alignés permet facilement de donner à Y deux graduations, l’une eu mètres par seconde, l’autre en kilomètres à l’heure; de même, l’échelle curviligne n peut être graduée en nombre de tours par seconde, et aussi en nombre de tours par minute, suivant le mode d’évaluation adopté dans la pratique.
- Une fois de plus, la Nomographie nous aura conduit à une représentation graphique des plus intéressantes, et d’une réelle élégance.
- J’ai appliqué les mêmes procédés de transformation au graphique 10, mais en cherchant à tenir compte du frottement et de l’épaisseur des pales par un paramètre e, d’où :
- U =
- B n3
- 1 +
- Cette expression peut s’écrire :
- U = B'n3 1
- a", plus grand que a0, tend vers a0 quand e tend vers 0, ce qui est le cas de l’hélicoïde gauche régulier. Le rendement maximum a lieu pour un régime inférieur à a'0, et qui en est d’autant plus voisin que s est plus petit.
- En résumé, je suis conduit aux formules :
- e-a+-(-> ! I
- > [6]
- * H 1 ~ L;r ) | S
- En pratique, une hélice propulsive n’est point faite pour fonctionner au point lîxe, ni entre des valeurs de n très éloignées. Les formules ci-dessus conviennent fort bien dans les limites d'application, alors même que celles ci débordent sur le champ utile.
- Elles s’appliquent d’autant moins aux faibles régimes que les sections du distum sont moins inclinées sur l’axe de l’hélice,
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- autrement dit que leur pas est plus grand; je montrerai plus loin pourquoi, dans ce cas, 0 et G ont leur maximum pour une valeur Y y> 0, alors que les formules [5] et [6] donnent ce maximum pour Y ~ 0.
- Cette dernière particularité, que révèle la théorie donnée dans le Chapitre IV, a éLé rencontrée expérimentalement par le capitaine Dorand pour une hélice Wright : il trouva que la poussée croissait avec V jusqu’à 4 m, passait par un maximum avec un palier s’étendant de 4 m jusqu’à 10 m, puis décroissait comme pour la plupart des autres hélices aériennes. C’est que cette hélice Wright, construite pour fonctionner normalement à un nombre de tours relativement réduit, avait un régime normal Y
- - élevé, et par suite un pas de construction important.
- Enfin, pour des variations étendues de n, les formules [6], de beaucoup préférables aux formules [5], ne peuvent donner toutefois que des valeurs moyennes de B et de G, pour un régime
- déterminé,- car ~ et ~ ne dépendent pas du’ régime seul, à cause de l'état dynamique préalable.
- Formules tenant compte de Vétat dynamique préalable. Essais de M. Ei/je— La considération de l'état dynamique préalable va nous montrer qu’on peut aussi étendre le champ des formules |5] en conservant l’exposant "2, mais en modifiant la fonction qu'il affecte. On obtient ainsi de nouvelles formules qui serrent de très près les diagrammes d’expériences dans un champ très étendu, que j’appelle champ propulseur.
- Reportons-nous aux mesures de M. Riabouchinsky faites au point fixe, et d'après lesquelles la vitesse, en un point de la veine, est très sensiblement proportionnelle au nombre de tours. Ces vitesses axiales paraissent les plus importantes; à 0,10 m en avant et à 0,10 m en arrière du cercle balayé par l'hélice, elles sont données par les courbes en trait plein de la figure 7, pour la vitesse de rotation de 200 tours; elles devraient donc être multipliées par 6 pour la vitesse de rotation de 1200 tours, fréquemment atteinte par les hélices en prise directe avec les moteurs actuels. Si les vitesses axiales étaient les mêmes pour l’hélice propulsive et pour l'hélice au point fixe, elles auraient des valeurs atteignant une fraction très importante des vitesses de propulsion utilisées par les aéroplanes. Ainsi, dans cette hypothèse de 1 20.0
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- tours, la courbe pour les points à 0,10 m en avant de l’hélice montre que les molécules qui vont s’écouler sur la pale auraient, sur la [dus grande partie de celle-ci, une vitesse axiale d’au moins 12 m en sens inverse de la poussée, et qu'elles prendraient à l’arrière une vitesse en général plus grande. Les vitesses axiales atteindraient donc la moitié des vitesses de propulsion des hélices usuelles, ce qui paraît excessif
- En réalité, la loi approchée vx = knI) des vitesses axiales, applicable à l'hélice au point fixe, ne l'est pas à l'hélice propulsive. Dans l’analyse sommaire que j’ai donnée dos observations sur les mouvements au sein de la veine-hélice, j’ai fait remarquer qu’ils
- Y
- doivent s’éteindre à mesure que —r- augmente. Je suis donc
- nu
- conduit à essayer provisoirement la loi approchée élémentaire :
- où k est proportionnel au nombre des pales. Ainsi, v serait inversement proportionnel au régime relatif.
- Cette loi approchée devrait être évidemment modifiée pour de faibles valeurs de V, puisque, pour V = 0, elle donne vx = .
- Le phénomène est d’ailleurs très complexe : c'est ainsi que vx ne peut croître indéfiniment avec nD. Je reviendrai plus loin sur cette question, mais, ici, la recherche d’une loi propre à un champ plus vaste que celui des conditions de fonctionnement des diagrammes est superflue, surtout pour l’appréciation que je me propose.
- Je trouve, dans les expériences de M. Eiffel, une confirmation •de ces vues, ainsi que des indications qui me paraissent donner une idée de l’ordre de grandeur de l’influence due à l’état •dynamique de la masse où tournent les pales. Ces essais ont été faits dans un courant artificiel. Malgré les réserves que comportent les mesures effectuées dans ces conditions, je crois volontiers qu’on peut en faire état au point de vue comparatif.
- M. Eiffel a représenté les résultats obtenus en portant en
- ordonnées; je donne (fiy. 19, 20 et
- 20 bis) les diagrammes qu’il a établis. Les courbes en trait
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- plein se rapportent à une même hélice de 0,905 m de diamètre essayée au ventilateur; la courbe en traits interrompus se rapporte à une hélice Drzewiecki semblable, mais dont le diamètre était trois fois plus grand : je ne considérerai cette courbe que plus loin, quand je parlerai des hélices semblables.
- M. Eiffel a constaté que les points représentatifs de ses mesures ne s'alignent sur une même courbe que s'ils satisfont à la loi wD = cle. Ce résultat n’a point surpris ceux qui soupçonnaient le rôle de la veine fluide dans laquelle tourne l’hélice : ce rôle,
- Diagramme © Eiffel
- 0.022
- 0.020
- 0.018 L
- 0. 016
- 0. 014
- nD =?Æ1
- 0. 012
- 0.010
- 0. 008.
- 0. 002
- 0.000
- 0.2 0.3 0.1 0.5 0.6 0 2 0.'
- 0.9 1.0
- V
- nD
- HS-».
- je vais essayer de le dégager dés diagrammes de M. Eiffel, et de montrer que ceux-ci en donnent une heureuse illustration.
- Le fait que, dans ces diagrammes, il existe une courbe distincte pour chaque valeur de n, quand il s’agit d’une même hélice, n’est pas dû uniquement en effet, comme on a pu le croire, à ce que le principe des vitesses n’est pas rigoureusement exact, étant données les conditions de fonctionnement des pales : il résulte surtout des vitesses préalables dans la veine fluide où l’hélice évolue. Les courbes des diagrammes 19 et 20 doivent donc permettre d’apprécier l’influence de ces vitesses : c’est ce que je vais tenter de faire. 1
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- Les courbes du diagramme 19, relatives au modèle au tiers, sont d’allure parabolique; elles peuvent donc se représenter approximativement par des équations de la forme :
- 0 _ . /vy
- n2L)4 a ytÜ/ ’
- où les paramètres a et b varient avec chaque courbe nD = cte(l). Si le fait d’avoir une courbe distincte pour chaque valeur de nD
- 0.0 J 2
- 0.010
- 0.008;
- 0.006
- ‘0.000
- 0.0 0.) 0.2' 0-3 0.1 0.5 0/6 0.1 0.8 0.9 10
- V U P
- Fiq\ 20.
- est dû principalement aux vitesses préalables, et notamment aux vitesses axiales, il est possible de trouver une relation unique :
- susceptible de représenter les diverses courbes, en ajoutant à la vitesse de propulsion Y la vitesse axiale moyenne vx.
- Cette remarque va me permettre de vérifier, pour le diagramme considéré, la suffisante exactitude de la formule
- (1) Bien qu’il s’agisse ici d’une seule hélice, et que, par suite, la considération de son diamètre soit superflue, je conserve néanmoins D dans les formules, pour faciliter la
- V 0
- comparaison avec le diagramme 0 de M. Eiffel, où les coordonnées sont — et----
- nD n“U4
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- dans le champ propulseur, c’est-à-dire dès que le rapport a
- une valeur assez éloignée de zéro, autrement dit dès qu’on ne considère plus l'hélice propulsive dans des conditions de fonctionnement pour lesquelles elle n’a pas été établie. L’élimination de vx donne :
- Diagramme p Eiffel
- 0,0 0.1 0.2 0.3 0.Ï 0,5 o,e 0.7 01
- 0.3 10
- tiD
- Yig. 20'bi5
- Cette expression est tout à fait propre à représenter les courbes expérimentales du diagramme 19. En effet, les ordonnées de la
- courbe'fixe y —A—B
- sont réduites de B
- à-dire d’une quantité qui augmente quand nD diminue, ou que, pour une même courbe nD, V diminue.
- Voici d’ailleurs une formule numérique qui représente très bien les courbes du diagramme © de M. Eiffel à partir de
- ©'
- n2i>4
- 0,0196 — 0,022 ^
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- Un peut juger de la concordance par le tableau IL Elle permet de dire que, pour le modèle d hélice essayé par M. Eiffel, tout se passe comme si la vitesse de propulsion était augmentée de la qumtité wD
- 0,46 -y : c’est cette correction, due à l’ensemble des vitesses
- axiales, qui définit la .vitesse axiale moyenne r,. Dans la région du rendement maximum de l’hélice, et par conséquent dans les conditions de fonctionnement pour lesquelles l’hélice a été cons-'V
- truite, ^ est compris entre 0,5 et 0,7, et, par suite, i\ entre
- 0,92 m et 0,66 m. Dans cette région, le rapport de vx à V est donc faible, dès que la propulsion dépasse la vitesse de 10 m/s.
- Tableau II.
- 0
- V n2l),‘
- ni) — - '
- Ma formule Diagr. Eiffel Ecart
- 1 0,3 0,0148 0,0149 — 0,0001
- Courbe ni) 9,05 < | 0,5 0,0110 0,0115 -|- 0,0001
- 0.7 0,0005 0,0064 -1- 0,0001
- 0,3 0,0159 0,0156 | 0,0003
- — 13,7 < ! 0,5 0,0125 0,0120 1- 0,0005
- 0,7 0,0073 0,0071 4 0,0002
- ( 0,3 0,0164 0,0164 0,0000
- — 19,0 < J 0,5 0,0130 0,0126 -1- 0,0004
- ( 0,7 0,0077 0,0077 0,0000
- 0,3 0,0167 0,0172 — 0,0005
- — 24,1 < 0,5 0,0132 0,0132 0,0000
- k 0,7 0,0080 0,0081 — 0,0001
- L’expression qui vient d’être donnée pour peut s’écrire,
- en ne faisant pas apparaître D, puisqu’il s’agit d’une hélice, et non d’une famille d’hélices :
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- De même
- avec X = AD.
- Dans ces formules, a est en réalité fonction de V et de n. Mais si l’on s’en rapporte aux résultats d’essais de M. Eiffel avec ventilateur (résultats qui donnent d'ailleurs des courbes de même allure que l’hélice Dorand de 2,715 m expérimentée à l’air libre), il suffit de prendre la valeur numérique moyenne de X pour tenir suffisamment compte de l’état dynamique préalable. Les formules ainsi simpliliées paraissent susceptibles de donner une excellente représentation dans le champ propulseur, même quand n évolue dans des limites étendues, puisque n variait de 600 à 1760 tours dans les expériences de M. Eiffel. Pour les hélices fonctionnant à très faibles vitesses, c’est-à-dire
- dans le champ sustenlateur, ^ doit être remplacé par une quantité
- sensiblement constante, et l’on retrouve le système [4].
- La nouvelle formule de 0 montre que cette fonction s’annule pour deux régimes qui sont les racines de l’équation :
- La plus petite racine n’est pas dans le champ propulseur, et
- y
- ne nous intéresse pas ; l’autre — — a0 a pour valeur :
- 4 r-Lj étant petit devant 1, on en déduit la valeur approchée :
- De même, s’annule pour un régime a'é tel que :
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- Les paramètres a et a" des formules [7] sont donc légèrement inférieurs aux paramètres a0 et o" des formules |5|. Le nouveau système montre, en outre, que les régimes qui annulent B et S varient très légèrement avec n.
- De l’analyse qui précède, je tire dès maintenant cette conclusion importante : l’état dynamique préalable exerce une influence appréciable sur l’efTort de propulsion, et conséquemment sur la puissance absorbée; mais cette influence n’est pas telle qu’elle bouleverse complètement, comme on a pu le craindre, toutes les théories édifiées jusqu’ici, ou l'on a calculé 0 et sans tenir compie de cet état dynamique. Ainsi, il peut suffire d'ajouter à la vitesse V un terme de correction, qui est une fraction de
- V
- celte vitesse et qui diminue d’ailleurs quand le régime — augmente ; or, telle est précisément la tendance des hélices aériennes que l’on construit.
- Principe de la Similitude.
- Pas plus que celui du carré des vitesses, le principe de la similitude n’est rigoureusement exact, à cause de la faible largeur des pales; il se produit, en effet, des perturbations marginales dont la valeur relative s’accentue lorsque, dans une famille d'hélices semblables, on compareà l'hélice-type, supposée la plus grande, des hélices de plus en plus petites.
- Enoncé. — Le principe de la similitude peut s’énoncer sous la forme générale suivante :
- Quand deux c>rps géométriquement semblables se déplacent de telle sorte que Es éléments homologues soient semblablement placés sur leurs trajectoires, les poussées c£ et dT qu'ils reçoivent ont même direction, et leur rapport est égal au produit du carré du rapport de similitude par le carré du rapport des vit esses de deux points homologues quelconques..
- Si la vitesse est la même, le rapport des poussées est égal au carré du rapport de similitude.
- J’admettrai provisoirement le principe comme exact, me réservant de revenir plus loin sur les réserves qu’il comporte.
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- 4° Trajectoires rectilignes. — Pour les trajectoires rectilignes, l’application du principe conduit de suite [à la formule bien connue
- ; p ^ K SV2
- qui s’applique aussi bien aux plaques de surface S qu’à des carènes de maître-bau S.
- Dans le cas des plaques inclinées, <£ donne lieu à deux composantes P,t et Vy, dirigées l’une en sens inverse de V, et l’autre dans la direction perpendiculaire. Au'lieu de ces composantes, on a coutume de considérer les coefficients Kx et K„ définis par
- P* = K,SV2,
- P, = Kj,SV2.
- La loi ----- KSV2 n’est pas admise par tous les auteurs, et beaucoup estiment que ù£ croît proportionnellement à une puissance de S légèrement supérieure à 1. J’ai dit souvent qu’à mon sens la proportionnalité à S est effective dès qu’on compare des surfaces dont la plus petite a de suffisantes dimensions (1). Le simple examen des figures schématiques ci-contre montre que
- l’influence relative des perturbations marginales affecte différemment les plaques suivant leur forme ; les hachures indiquent les parties où s’exercent ces perturbations. Aussi les essais de laboratoire n’ont-ils aucune valeur quand ils sont faits sur des surfaces de quelques décimètres carrés, comme celles de Langley, dont, pendant longtemps, il a bien fallu se contenter; en effet, ils portent uniquement sur la partie troublée. Dans nombre de laboratoires plus récents, les surfaces sont encore beaucoup trop petites, et c’est sans doute à cette cause quil faut attribuer l’obtention de courbes d’une allure souvent bien étrange, notamment pour ïix et Iiÿ.
- 2° Trajectoires, circulaires. — Considérons deux- hélices semblables, dè diamètres D et D', fonctionnant au point fixe. Les
- (1) Voir, notamment, mon étude Variations du coefficient de SV* dans le déplacement orthogonal des plans, IV0 Congrès international d’Aéronautique à Nancy, 1909.
- Bull. 21
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- éléments de surface autour de deux points homologues G et G', à des distances r et r de l’axe,, sont semblablement placés sur leurs trajectoires circulaires. Dès lors, le principe est applicable et donne :
- $ ~ o)'2r'“ r'2 ~~ n'd)"*’
- En décomposant cette poussée comme il a été fait ci-dessus (fig. 8), on trouve les formules expérimentales du colonel Renard au point fixe :
- W() — an2]}'1,
- £0 — 0n3Dr’:
- 3° Trajectoires hélicoïdales. Formules générales. — Pour que, dans deux hélices propulsives semblables, les éléments de surface situés autour des deux points homologues G et G' soient semblablement placés sur leurs trajectoires hélicoïdales, il faut que l’inclinaison de celles-ci sur l’axe soit la même, d’où :
- Y _ Y t&Tzrir 'Èr.nr' ’
- On en déduit :
- _Y • X
- ni) ~ n'D'’
- relation indiquée par le capitaine Dorand (1) ; elle est nécessaire et suffisante, théoriquement du moins, puisqu’elle est indépendante de la position des éléments homologues. On obtient encore
- Y
- H = an2D4, O - pn3D5, mais a et [3 sont des fonctions de -r,. On
- nD
- a donc les formules générales approchées :
- (1) L’expression — est équivalente à l’expression — envisagée par M, Riaboucliinsky.
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- Je donne à l’expression b =z — le nom de régime aérodynamique
- relatif, ou, par abréviation, de régime relatif, pour rappeler que si
- des hélices semblables fonctionnent de façon que ~ ait la même
- valeur pour toutes ces hélices, la modalité du régime créé dans l’air est sensiblement la même, sous réserve de l’influence de l’état dynamique préalable. Cette expression est indépendante des unités choisies, mais les coefficients des fonctions f et <p dépendent du choix des diamètres homologues, qui ne sont pas forcément les plus grands, car on est tout à fait libre de ce choix.
- Il ne faut donc attacher ici aucune importance à la grandeur
- y
- absolue de ^ : cette remarque trouve son application dans ce qui va être dit à propos des formules [9].
- Formules approchées entières et rationnelles, homogènes en n et Y.— En refaisant pouj* les formules [8] l’analyse que j’ai présentée pour les formules [3], on obtient les expressions suivantes, homogènes en n et V :
- i
- 0 = an2!)4 + a'nVD3 + a"V2D2 )
- [91
- % — {3n3D5 + (3'n2VD4 + |3"nVD3 )
- A première vue, il pourrait sembler, comme l’a pensé M. Ria-bouchinsky, qu’elles peuvent se déduire des formules : 8 ] en déve-
- V
- ioppant f et ? suivant les puissances croissantes de et en réduisant le développement à ses trois premiers termes. Une telle démonstration ne serait exacte que dans le cas de décroissance
- Y
- rapide, non pas des puissances de mais des.termes de la
- et ce terme est indépendant du choix de D : si i’on prend I) assez
- grand pour que ^ soit notablement inférieur à 1, de façon que
- son cube soit petit, par contre le coefficient augmente proportionnellement à B3. En résumé, pour que la démonstration de M. Riabouchinsky fût acceptable, il faudrait que la série des termes apparût nettement comme décroissante.
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- Or, les expressions numériques données par M. Riabouchinsky lui-même et par moi pour l’hélice Dorand montrent, sur un cas concret, qu’il n’en est pas ainsi. Par exemple, prenons la formule numérique-:
- H = 0,93 n2 — 0,21 ii\ — 0,22 Y2.
- Y
- Considérons le régime absolu — = 1,3, qui est dans le voisinage
- du régime donnant le rendement maximum de cette hélice, et qui correspond par conséquent à des conditions de fonctionnement répondant à sa construction : les trois premiers termes du développement seraient alors
- 0,93 — 0,273 — 0,372.
- Ils ne permettent en aucune façon de conclure1 à une série à termes décroissants.
- J’ai indiqué quelles considérations peuvent conduire aux formules [4], et conséquemment aux formules [9] ; elles reposent sur l’hypothèse toute gratuite que f et © sont des fonctions entières
- Y
- de l’argument : les diagrammes de M. Eiffel montrent qu’il
- n’en est pas tout à fait ainsi, puisque, pour une même valeur de l’argument, f et o varient légèrement avec n. La véritable démonstration des formules [9], en tant que formules approchées, sera donnée plus loin; nous verrons alors que le second membre de ces formules n’est que le terme principal d’une expression plus complexe. Cette démonstration est d’ailleurs soumise aux réserves générales qui pèsent, en l’état actuel de nos connaissances, sur l’analyse mathématique des phénomènes propres à l’écoulement de l’air sur des pales d’hélice.
- Autres formules générales. — 1° Une discussion graphique analogue à celle que j’ai exposée conduit, pour les hélices semblables, aux expressions :
- [10J
- avec X'D == a0, X"D — a'.
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- 2° La considération d’nn terme correctif pour la vitesse axiale moyenne conduirait, pour les hélices semblables, aux formules :
- Gomme il a été remarqué pour les formules [7], k est une fonction complexe, mais qui varie peu, de sorte qu’il suffit en général de prendre sa valeur moyenne : ainsi j’ai pu représenter très exactement les courbes 0 de M. Eiffel avec k = 0,46.
- Dans les formules [10] et pli], a et J3 ne sont pas rigoureusement constants pour des hélices semblables.
- Sous cette réserve, les formules [10] conviennent fort bien dans les limites d’application, alors même qu’elles débordent sur le champ utile. Toutefois, ainsi qu’il a été remarqué plus haut, il y a lieu de faire des réserves pour les hélices à très grand pas de • construction quand on les fait fonctionner à de faibles vitesses propulsives ; ces conditions de fonctionnement ne sont d’ailleurs pas celles pour lesquelles de telles hélices ont été construites.
- Les formules [11] sont applicables dans tout le champ propulseur, entre des variations assez étendues de n. Il est à présumer que des expériences systématiques à l’air libre, comme celles qui se poursuivent à Chalais, permettront de trouver un terme correctif conduisant à des expressions qui représenteront d’une façon satisfaisante 0 et £5 jusque dans le champ sustenta-teur : ainsi se trouverait établi le lien entre les caractéristiques pour les régimes des hélices propulsives et leurs caractéristiques au point fixe. Mes formules [11] sont une amorce dans cette voie.
- Les diagrammes de M. Eiffel permettent d’apprécier la légère altération des coefficients a et [3 quand on passe du modèle de 0,905 m de diamètre a l’hélice de 2,715 m. Ainsi, j’ai trouvé que, pour obtenir la courbe 0 de cette hélice, il suffit de multiplier par le coefficient 1,03,' très voisin de 1, le second membre de la formule numérique relative au modèle au tiers. On a alors, en effet, les résultats mentionnés au tableau III.
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- Tableau III.
- 0
- V hD
- Ma formule Diagr. Eiffel Ecart
- Courbe de Dorand ' ' 0.3 0,0177 0,0180 — 0,0003
- ! 0,5 0,0140 0,0140 0,0000
- «D = 24,4 | 0,7 1 . 0,0085 0,0086 — 0,0001
- On peut se demander si cette très légère altération du coefficient a ne doit pas être attribuée à ce que la grande hélice évoluait à l’air libre et la petite dans un courant artificiel. Pour en décider, il faudrait des expériences à l’air libre. Il me paraît plus probable qu’elle est due principalement à la différence dans les perturbations marginales; celle-ci n’aurait donc qu’une faible importance pour une famille d’hélices semblables, à moins que le rapport de similitude entre la plus grande et la plus petite hélice de la famille ne soit élevé, et surtout que la plus petite hélice n’ait des dimensions par trop réduites.
- Nous avons vu que les efforts de traction 0 et ©' ou les puissances et & de deux hélices semblables ne peuvent être com-
- V Y
- parés que si elles fonctionnent à même régime relatif = ^7.
- Nous voyons qu’en plus la comparaison doit se faire à même vitesse de translation et à même vitesse circonférentielle, sous réserve de la légère altération due aux perturbations marginales.
- Ces deux réserves, jointes à celles qu’imposent les courants artificiels, conduisent aux conclusions suivantes : les laboratoires d’essais de modèles d’hélices dans de tels courants devront être installés avec de très puissants ventilateurs, capables de donner artificiellement les mêmes vitesses de. propulsion que celles des hélices aériennes utilisées dans la pratique. En outre, le nombre de tours du modèle devra être inversement proportionnel au rapport de similitude : c’est ainsi que, pour apprécier avec le modèle au tiers les valeurs de © et S d’une hélice devant tourner à 1 200 tours, il faudra faire tourner le modèle à 3600
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- tours, valeur considérable 1 Même dans ces conditions, les résultats obtenus, d’ailleurs fort précieux, 11e donneront probablement que des indications approchées.
- Tout en reconnaissant le grand intérêt pratique de tels laboratoires, j’estime donc que, pour les mesures destinées à asseoir la théorie, ils 11e doivent pas détourner des essais à l’air libre, avec des méthodes perfectionnées, pour si coûteuses qu’elles soient.
- Réserves sur l’application, a l’Hélice propulsive, du principe du Carré des Vitesses et du principe de la Similitude.
- Outre les réserves qui viennent d’être indiquées, et dont les plus importantes proviennent de l’état dynamique préalable, le principe du carré des vitesses et celui de la similitude en impliquent de nouvelles, puisqu’ils ne sont pas rigoureusement exacts.
- Je vais étudier Y ordre de grandeur des variations qui peuvent en résulter pour les coefficients a et (3 des formules telles que ! 10] et [11], en supposant.que la variation due à l’inexactitude de chaque principe soit indépendante de l’inexactitude de l’autre.
- Sur la proportionnalité à S.— Les pales d’hélices ne sont pas assez grandes pour qu’on soit en droit d’admettre la proportionnalité des efforts à S, ce qui reviendrait à considérer que les perturbations marginales auraient la même influence relative.
- Si l’on adoptait pour ces pales, à titre indicatif, la proportionnalité de à Sl u0 ou à D2;12, que j’ai déduite des expériences de M. Eiffel à la Tour dans le déplacement orthogonal des plaques (1), les coefficients a et (3 de @ et de S, loin de rester fixes, augmenteraient de ce seul fait avec le rapport de similitude X dans une proportion qui ne serait pas négligeable. Ainsi, d’un modèle au tiers 9G- à une hélice 9G' on aurait :
- a
- a
- £ = K = 30,
- 1,14.
- {I) Varkitions du coefficient de SV-, loc. iït.; et YAéwphite, 15 août ‘1910.
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- Mais ce coefficient de correction, déduit d’essais sur des plaques circulaires ou carrées de faibles dimensions, est trop élevé pour des surfaces allongées comme le sont les pales d’une hélice. Aussi ai-je trouvé 1,06 seulement pour le coefficient de correction à appliquer à l’hélice de 2,715 m, d’après les essais de M. Eiffel sur son modèle au tiers; la valeur 1,06 donnerait e = 0,054, et conduirait à la proportionnalité de £ à Slj02T, si l’on s’en rapportait à cette comparaison, où la grande hélice fut essayée à l’air libre et le modèle au ventilateur.
- D’une façon générale, je poserai = (jfJ = pour un
- rapport de similitude donné a, l’exposant e tend vers zéro avec la valeur absolue de D, pour les raisons que j’ai développées ailleurs.
- Sur le 'principe du carré des vitesses. —Dans beaucoup d’hélices en prise directe, les points situés à l’extrémité des pales atteignent
- des vitesses W dépassant 100 m par seconde; ce sont de véritables vitesses de la balistique.
- Voyons quels enseignements celle-ci nous fournit. Les nombreuses expériences de la Commission de Gâvre sur les projectiles de l’artillerie de marine ont montré que, dans la formule R — KSV2 de la résistance, le coefficient K n’est pas une constante ; c’est une expression :
- K = cf (V),
- où c est un certain coefficient, dit coefficient balistique, et f (V) une fonction qui peut se représenter par une courbe y — f (V) d’une forme bien remarquable. La figure 21 donne cette courbe
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- pour les projectiles oblongs de la Marine : elle semble avoir un centre pour Y — 335 m, vitesse moyenne de propagation des mouvements ondulatoires dans l’air, et en particulier du son; elle est asymptote à la parallèle à l’axe des abscisses qui passe par ce centre ; elle a un minimum et un maximum pour des valeurs de Y équidistantes de 335 m. J’avais signalé l’existence du maximum dès 1893, antérieurement au premier Rapport de la Commission de Gâvre (1).
- Dans la région qui intéresse les hélices, on peut remplacer la courbe par une droite
- K = K0 (1 — mW),
- Pour fixer les idées, adoptons les valeurs trouvées pour les projectiles considérés; on obtient ainsi m = 0,0012 (2). Dans ces conditions, cherchons comment varie Kw dans une hélice %, suivant la vitesse propre W de la section, vitesse que nous supposerons égale à 20 m/s pour le plus petit rayon, et à 160 m/s pour le plus grand. On trouve
- K20 = 0,98 Ii0, ‘
- Klfi0= 0,81 K0.
- Avec cette loi numérique, la diminution du coefficient Kw serait donc très appréciable du proximum au distum de l’hélice.
- A la vérité, quand il s’agit d’une seule hélice, les essais bloquent les phénomènes, et ne font apparaître qu’un coefficient moyen Km : ce sera, par exemple, celui de la section située 3
- aux £ de D, en raison de la plus grande efficacité des sections
- les plus éloignées de l’axe ; on aurait alors, dans l’exemple choisi, Km = 0,85 K0 environ. De même, dans les calculs, on pourra remplacer les intégrales de la forme /KF(V, n) par Km/F(V,n). Au reste, ce coefficient moyen n’est pas tout à fait indépendant de Y et de n, et il en est par suite de même des coefficients a et (3 ; mais, pratiquement, les variations sont peu étendues.
- (1) R. Soreau, Le problème de la Direction des Ballons, Bulletin de février 1893.
- (2) Bien entendu, toutes les valeurs numériques ci-dessous, basées sur l’adoption de la valeur m = 0,0012 qui s’applique aux projectiles de la Marine dans l’intervalle considéré, ne sont données pour les pales d’une hélice que dans le but d’indiquer l’ordre de grandeur possible des variations de a et de (3 dues à l’inexactitude du principe du carré de la vitesse.
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- Ainsi, considérons l’hélice Dorand de 2,50 m de diamètre, dont les diagrammes sont donnés par les figures 9 et 10; admettons que Kw corresponde à la section à 0,80 m de l’axe. Les conditions de fonctionnement extrêmes des essais étaient, d’une part Y = 0, n — 9, d’autre part Y .... 12, n 11,3, ce qui donne pour la vitesse résultante W de la section moyenne les valeurs extrêmes 45 et 60 m/s environ. Kro varie donc entre 0,946 K0 et 0,928 K0, soit un écart maximum inférieur à 2 0/0. Les variations de a et (3 dues aux différences dans les vitesses circonférentielles, pour des conditions de fonctionnement différentes d'une même hélice, sont donc pratiquement négligeables dans le champ habituel des conditions de fonctionnement de cette hélice.
- Il n’en est pas toujours ainsi quand on compare deux hélices semblables. Les conditions de fonctionnement dans lesquelles se fait la comparaison interviennent alors; elles peuvent être telles qu’aux coefficients a et $ d’une hélice % correspondent des coefficients a et ,Y assez différents pour une hélice semblable La condition nécessaire
- Y_ Y_
- /d) 771 ni.)"
- pour comparer des hélices semblables n'est donc pas suffisante. Cette relation peut être satisfaite d’une infinité de manières, mais U n'y en a qu'une pour laquelle a et $ restent rigoureusement constants dans la famille d'hélices semblables considérée. C’est ce que je vais indiquer.
- La constance du régime relatif donne, en chaque point, des triangles semblables pour les composantes Y, tîAD et Y', ^n'D des vitesses W, W'; on a donc :
- W Y AD' .
- W 7 V 7 ùïï) •
- 1° Prenons Y : : V/ d’où wD AD', W = W'. Le coefficient moyen Km n’est pas changé, et il n’y a qu’à tenir compte de la
- correction : avec e = 0,054, elle est de 1,06 si l’hé-
- lice %' a ses dimensions triples de l’hélice 96..
- 2° Prenons n = ri, d’où Y — W = ---. Il en résulte une variation appréciable du coefficient moyen. Ainsi, supposons
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- que 96' soit l’hélice considérée plus haut, où Km = 0,83 Kq. Le modèle au tiers % donnerait Km :-i 0,95 K0. Par suite
- OL
- 7
- $_ 0,85 K'a
- P 0,95 lv0
- En prenant
- 1,06, on obtient
- a
- a
- 0,95,
- au lieu de 1,06 trouvé dans le cas nü = n'D'.
- Si donc on veut déterminer au laboratoire les coefficients a et (3 d'une hélice propulsive par des mesures sur une hélice plus petite, il convient que la comparaison se fasse, non seulement à régime relatif constant, mais encore dans des conditions de fonctionnement déterminées. Ainsi, dans l’exempie envisagé et avec les valeurs numériques adoptées, les cas nD = n'D' et n = n donnent des corrections de sens contraire.
- Il faut en conclure qu’en général ni l’une ni l’autre de ces conditions ne donne rigoureusement a ~ a, (3 = (3'. Mais l’influence de l’état dynamique préalable sur l'ensemble des phénomènes donne la prédominance à la condition nD = n'D', d’où V = Y.
- Puisque, en général, a et $ sont un peu différents de a et de |3, il convient d’écrire, pour les hélices semblables fonctionnant, à même régime relatif :
- _ r /«Y /dv
- S ~~ |3 \n) \D/
- p_ __ y £.
- p a ?J
- En ce qui concerne l’exactitude de ces dernières relations, il faut réserver les perturbations apportées aux lois de la similitude par les vitesses préalables, perturbations sur lesquelles on n’est pas fixé, mais qui sont faibles dans le champ utile. Ainsi, d’après les mesures de M. Riabouchinsky, une partie du fluide,
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- après avoir franchi le plan de l’hélice d’avant en arrière, le franchit de nouveau sur les bords en sens inverse : d’où une aspiration marginale dont la valeur relative, pour une famille d’hélices semblables, affecte évidemment plus les petites hélices que les grandes.
- Les considérations qui viennent d’être développées sur l’influence de la veine fluide, de la surface des pales et de la grandeur absolue des vitesses W montrent combien il faut être circonspect dans l’extension des caractéristiques d’une hélice à toute la famille des hélices semblables (1).
- (1) J’étudierai dans la suite la propulsion d’un même navire, à la même vitesse V, par deux hélices de sections semblables, et déduites l’une de l’autre par une loi autre que celle de la similitude géométrique : je donne à ces hélices le nom d’hélices pseudosemblables.
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- CHAPITRE III
- FONDEMENTS DES THÉORIES
- L’harmonie entre le navire aérien, le moteur et le propulseur dépend des relations de 'position entre les courbes des diagrammes considérés au Chapitre I ; elle dépend aussi de la forme de ces courbes, qui permet d’apprécier la valeur propre des organes constitutifs du système.
- Pour l’hélice, en particulier, il y a donc un très grand intérêt à déterminer expérimentalement les diagrammes de types nombreux, notamment en perfectionnant les méthodes d’essais à l’air libre inaugurées par le capitaine Dorand. Ce travail est un de ceux que les Instituts aérodynamiques se doivent d’entreprendre au plus tôt.
- Utilité des Théories.
- La théorie et la documentation expérimentale. — De tels essais ne sauraient suffire. Ils fourniront un ensemble de matériaux plus ou moins judicieusement classés; mais, suivant l’expression très juste de Poincaré, un amas de matériaux n’est pas l’édifice (1).
- Cet édifice, ce seront les lois qui synthétiseront la documentation expérimentale. Et je n’entends pas de banales lois empiriques concordant plus ou moins heureusement avec les résultats, mais des lois basées sur des concepts dont les conséquences seront d’accord avec les essais. C’est en multipliant ceux-ci suivant un programme systématique qu’on arrivera à découvrir progressivement ces lois; elles resteront donc longtemps encore
- (1) H. Poincaré, La Science et VHypothèse.
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- essentiellement révisables et perfectibles. Au reste, en Mécanique appliquée, il n’est guère de théorie dont on puisse dire qu’elle soit définitive.
- De telles recherches n’ont pas seulement pour but de satisfaire la légitime curiosité de l’esprit, ce qui est déjà un objectif assez élevé pour, tenter l’ingénieur. Elles ont aussi un réel intérêt pratique : de meilleures lois lèveront bien des incertitudes; elles permettront d’établir des projets de plus en plus rationnels et d’apprécier dans quelle voie on doit poursuivre les perfectionnements les plus utiles; elles seront les guides les plus sûrs pour de nouvelles applications ; elles les provoqueront et les feront naître (1).
- Aujourd’hui, la documentation expérimentale sur l’hélice propulsive à l’air libre existe à peine, tant en ce qui concerne la mesure des efforts développés qu’en ce qui a trait à l'étude générale des phénomènes d’écoulement. Aussi ne saurait-il être question, pour le moment, d’autre chose que-d’essais de théorie de l’hélice propulsive. Telle est, et j’v insiste, la signification qu’il convient d’attribuer aux développements mathématiques que je donnerai dans les Chapitres suivants.
- Hypothèse du Cloisonnement.
- Hypothèse implicite du cloisonnement. — La plupart des théories actuelles de l’hélice sont basées sur une hypothèse implicite, que j’appelle l’hypothèse du cloisonnement. Elle consiste en ceci :
- Imaginons deux cylindres C et G' ayant même axe qu’une hélice propulsive agissant en air calme. On admet que, sauf vers les extrémités des pales, ils forment une sorte de cloisonnement d’où aucune molécule d’air ne sort, et où n’entre aucune molécule extérieure.
- Si elle était admissible, cette hypothèse simplifierait grandement le problème de l’hélice propulsive, tant au point de vue de la théorie que des règles pour obtenir un tracé rationnel.
- Soient V et « la vitesse de propulsion et la vitesse de rotation. Appliquons à tout le système, hélice et fluide, les vitesses
- (1) R. Soreau. Procès-verbal de la séance du 17 octobre 1902.
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- — Y et — o) : l’hélice devient immobile, tandis que la masse d’air est animée .de mouvements qui résultent de ces vitesses fictives et des déplacements que prennent les molécules sous l’action du barrage formé par la bande ABAT/ que les cylindres découpent sur la pale (fig. 22). Si la conception du cloisonnement était exacte, il suffirait d’évaluer la poussée produite sur cette bande par la masse d’air emprisonnée entre les cylindres G et G'.
- Supposons les deux cylindres très voisins, et soient r, r 4- dr leurs rayons. Si l’on sait calculer les composantes de la poussée sur AB X dr en fonction de r et des caractéristiques de la section, les procédés du calcul intégral permettront de déterminer Belfort de traction et le couple résistant de l’hélice : il suffira pour cela de connaître les lois constructives suivant lesquelles se succèdent les sections, depuis le plus petit rayon r0 jusqu’au plus grand R.
- Tout reviendrait alors à évaluer la poussée sur la bande ABAT' de largeur dr. Pour cette évaluation préliminaire, il faudrait bien se garder d’avoir recours au calcul intégral, comme on le fait généralement en se donnant la loi de la pression sur un élément aba'b' de la bande, par exemple en supposant que cette pression est proportionnelle à l’inclinaison i de l’élément sur la trajectoire qu’il décrit : en •
- l’état actuel de nos connaissances aérodynamiques, une telle décomposition est impuissante à tenir compte du rôle important de la position relative de chaque élément sur la bande, et de la répercussion sur cet élément des actions qui s’exercent sur les éléments voisins. On doit donc chercher à évaluer en bloc la poussée sur toute la bande.
- Application aux plaques cylindriques allongées dans le déplacement rectiligne. — Il est un cas théorique où, par simple raison de symétrie, l’hypothèse du cloisonnement est rigoureusement exacte : c’est celui d’une plaque cylindrique infiniment allongée,, animée d’un déplacement rectiligne.
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- Quand la plaque est limitée à deux bords latéraux-MM', NN' (fig. 23), l’écoulement par ces bords a une faible action perturbatrices si l’allongement est suffisant, et, pour eu tenir compte, il suffira de multiplier les résultats par un coefficient de correction, d’autant plus voisin de 1 que la plaque sera plus allongée.
- Négligeons l’action des remous ; il semble bien d’ailleurs que la masse d’air animée de ces mouvements tourbillonnaires parasites ait pour principal effet de transmettre à la plaque la poussée qui résulte de l’écoulement régulier. Dès lors, il est possible de calculer les composantes F et H de cette poussée, l’une normale à la vitesse de déplacement V, l’autre dirigée suivant— Y ; pour cela, il suffit, comme première approximation, de considérer
- y___y
- la déviation c, ainsi que la réduction relative de vitesse s — ———î que la plaque immobilisée fait subir à la masse d’air en mouve-
- ment, et d’appliquer le théorème des quantités de mouvement projetées à une masse déterminée, en la considérant successivement avant la déviation et après son passage sur la plaque.
- La première application embryonnaire de cette méthode a été faite par lord.Rankine, qui ne tenait pas compte de s (1). La première application sérieuse pour des plaques faiblement inclinées est due à M. Rateau (2). Dans sa théorie, ce savant ingénieur suppose que la section de la lame fluide influencée est limitée à des courbes CD, C'D' parallèles à AB ffig. 24) ; la déviation dépend alors uniquement de l’angle o que la tangente au profil
- (1) Philosophical Transactions de la Société royale de Londres, 1863-1864.
- (2) A. Rateau. Contribution à la théorie des hélices propulsives, 1900.
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- en B forme avec la vitesse initiale Y ; les autres caractéristiques de la surface n’interviennent que par la réduction de vitesse qu’elles font subir à la lame, et ne sont pas discriminées. Cette prédominance du bord arrière est exagérée, et il est manifeste que l’hypothèse de M. Rateau conduit, pour les composantes de la pression, à des valeurs insuffisamment approchées.
- J’ai analysé le phénomène en imaginant des lois qui donnent aux filets une forme plus logique. Ceux-ci ne sont parallèles au profil AB que s’ils en sont très voisins (fig. 25) ; à mesure qu’ils s’en éloignent soit en dessus, soit en dessous, ils tendent bien vite à devenir parallèles à Y, de telle sorte que la déviation o et la réduction de vitesse £ diminuent rapide- fig.25.
- ment avec la distance h,
- mesurée en amont perpendiculairement à la «vitesse initiale Y. En traduisant ce fait par des lois convenables, je suis parvenu à exprimer la composante utile F et la composante nuisible H par des formules qui cadrent bien avec les expériences (1). Ces
- formules sont les suivantes :
- F =r KSV2(1 — '
- H = KSY2(1 - em)(rdi 4- tbm + s),
- où om et em sont des sortes de valeurs moyennes de la déviation et de la réduction de vitesse. En particulier, om est compris entre l’inclinaison i de la corde et l’inclinaison i -F B de la tangente au profil en B (fig. 26) ; on .a donc 8m = t + y, avec Y = )JB, \ étant un .nombre plus petit que i. Ma théorie montre, en outre, que r est inférieur à 1, que t s'annule pour les plaques planes, que s est de la forme
- Fig. 26.
- (1) R. Soreau. La poussée sur la surface portante des aéroplanes, Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 13 juin 1910.
- Les composantes de la poussée sur les voilures d'aéroplanes, l’Aérophile, 15 août 1910. Bule. 22
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- s0 -f VB2, c’est-à-dire croît, toutes choses égales d’ailleurs et dans certaines limites, avec l’incurvation du profil : ces divers résultats cadrent bien avec les expériences.
- Posons om = a, et incluons 1 — em dans le coefficient K. Les expressions ci-dessus prennent la forme pratique :
- F KSV2«
- Il : KSV2(ra2 + ta. + s)
- d’où \j. = 2 --- ra + - -f- t
- r a.
- Dans ces formules, a est donc l’angle de déviation moyenne, et non l’angle d’attaque. Toutefois, je lui conserverai cette dernière appellation, impropre mais commode.
- K, r, s, t sont des fonctions de la réduction moyenne de vitesse em et de l’incurvation du profil (1).
- Le rapport p. passe par un minimum p.m pour a,
- et
- l’on a :
- = 2 \/rs -j- t.
- Droite de référence. — Jusqu’aux angles d’attaque de 12 degrés environ, qui suffisent à la théorie des plaques sustentatrices et à celle des hélices propulsives, il convient, pour la mesure de l’angle d’attaque, de remplacer le profil AMB par la droite BZ, comprise entre la corde AB et la tangente BT, et qui êst liée rigidement au profil. Il en est de même pour un profil lunu-laire quelconque (fig. 27).
- J’appelle droite de référence la droite BZ, liée au profil, et par laquelle on peut le remplacer pour Dévaluation des angles a.
- (1) Étendons ces formules à la voilure d’un aéroplane dont le poids en ordre démarché est P, et dont l’hélice donne un effort de traction ©N- L’équilibre en marche horizontale est réalisé quand on a :
- F — KSVa«,
- 0N = KSV»(r«* + te + »').
- s' étant plus grand que s, pour tenir compte de la résistance à l’avancement des parties autres que la voilure.
- Eliminons a, il vient une expression de la forme :
- ©N = ÂV- —f- BP -|— C
- indiquée plus haut pour la caractéristique d’un aéroplane.
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- Son angle 7 avec la corde du profil est facile à déterminer quand
- F
- on connaît la courbe expérimentale K(/ = K (t + 7) qui
- donne le coefficient K;/ en fonction de l’inclinaison i de la corde sur la direction Y : il suffit de prendre l’angle i„ où cette courbe coupe l’axe des i\ on a, en effet, v — — i0.
- Dans la théorie des surfaces alaires et dans celle de l’hélice, l’angle a, et par suite la droite de référence, jouent un rôle fondamental. Il importe donc de connaître la direction de cette droite, définie par son angle 7 avec la corde. Je vais indiquer les valeurs de 7 que j’ai déduites des mesures de divers expérimentateurs. Il m’a paru intéressant de prendre en outre le rapport a de l’angle 7 à l’angle B que fait la tangente en B au profil avec la corde. Pour les profils lunulaires, j’ai défini l’angle B par la tangente à Vex-trados au point de naissance Bd de la courbe qui le raccorde à l’intrados (1) : l’examen des résultats expérimentaux m’a conduit, en effet, à penser que c’est surtout l’inclinaison de l’extrados au bord de fuite qui influe sur la direction de la droite de référence.
- Les expériences de M. Riabouchinsky (2) sur une plaque en tôle de 100 mm de profondeur et 300 mm d’envergure, successivement cintrée suivant divers arcs de cercle, donnent les résultats ci-dessous :
- T
- Flèche l/oo 1/30 1/20 1/16 1/12 1/8
- B TT 7° 40' 11° 20' 14° 20' 18° 40' bs GO O
- V i 0 3° 4° 4° 30' 4° 30' 4° 10'
- ;; 0,39 0,33 0,31 0,24 0,13
- Le tableau IY donne les valeurs de 7 et de X pour 14 profils variés, d’après les expériences de M. Eiffel (3). L’envergure des
- (1) M. Rateau définit l’angle B par la bissectrice des tangentes à l’intrados et à l’extrados.
- (2) D. Riabouchinsky. Bulletin de l'Institut aérodynamique de Koutchino, 1909, fascicule H, tableau VI.
- (3) G. Eiffel. La Résistance de l’air et l'Aviation, 1910.
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- N0dela
- Surface
- Tableau IV
- ( <T âpre sles exp ériences de M? Eiffel )
- plan B = 0
- L____________________jsl___________________J 7=0
- circulaire (flèche il 21 )
- rrrrrrr77T/7^7^77727777b^yA
- ^ B 8° 28'
- ï= 2°
- __j£o_________
- circulaire i flèche 1/13 fi
- 7
- .circulaire
- B =15° 13’ 7 = 3^ SO’
- bd|~^ bcil—? bdl—î bdM wj=*4 ©sl-^
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- Tableau IV (Suite)
- (daprésles expériencesdeMr Eiffel)
- ! •'*> * ^ « JT = 315
- ^______________-ii>o___________
- \ ^ \ \ ^ |'r-4ü3û'-B
- i,_____________±50_____________J '
- <s*f*?H^aL3_ _,v_ - M3_ *_ _ â?J_ _. _i _ _£&?_ _ _I _ A 9q
- ÎO 1 'is <o ^ K , tî b'“4a
- îU 1 * « | ^ T=3<>5;5
- i,_____________<*«$_____:______j 8
- 11 s--™—f—t-i’m'"® “°'2S
- L_______________J&L___:_________V
- ^ ^.3 5 ^ ^=6° 1
- 12 LSJ..JLA.4JLL..1JLj 'ï-i*m'b
- u -4=ori8
- !»» *> *> & x> $ 1 B
- ! ‘* ^ 04 „„ s * S ! T= 2°
- l__________________*?Æ________________*, 11
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- rdeh
- Surface
- Tableau IV^5
- ( d'après les expériences de M r Rateau. )
- L________Am_________J
- B = 0° T = 0*
- 2
- B = 10°
- <1=4° 50'
- 3
- 0.300
- SSSsa-,
- -j)
- B = 2V 6° 45’
- H-
- B = 24°
- T =
- 7° 50'
- 5
- S&Sa»,
- !*._______________________________jz2.op_
- B - 7° 30' J
- y=yw B
- B = 10°
- Y = V 15’
- 1
- B
- 0.4-3
- 6
- K-
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- surfaces 1 à 12 était de 900 mm\ elle était de 820 mm pour les surfaces 13 et 13 bis, dont les bords avaient une forme arrondie.
- Le tableau IY bis donne ces valeurs pour 6 profils divers, d’après les expériences de M. llateau (1). L’envergure des surfaces était de 300 mm.
- S’il est bien difficile de demander à des expériences sur d’aussi petites surfaces autre chose que des indications générales en ce qui concerne les grandes surfaces alaires des aéroplanes, par contre elles peuvent fournir des renseignements beaucoup plus sûrs pour les pales d’hélices, dont les dimensions sont d’un ordre comparable.
- Malheureusement, les résultats des divers expérimentateurs ne sont pas très concordants. M. Eiffel a obtenu des angles 7 = — i0 plus faibles d’un tiers environ que ceux de M. Riabou-chinsky pour les plaques circulaires, et plus faibles de moitié environ que ceux de M. Rateau pour les profils épais. Aussi le rapport X varie-t-il de 0,20 à 0,30 dans les expériences Eiffel, de 0,25 à 0,40 dans les expériences Riabouchinsky, de 0,30 à 0,50 dans les expériences Rateau (en chiffres ronds et si l’on fait abstraction des surfaces à courbure très prononcée, qui ne seraient pas employées dans la pratique). Toutefois, les trois séries d’expériences montrent que, en générai, le rapport de y à B diminue quand B augmente.
- Les différences dans la longueur du profil, dans l’envergure des surfaces, dans la forme du bord d’attaque et du bord de fuite, et enfin dans les procédés d’expérimentation expliquent en partie ces écarts. Il serait éminemment désirable que des mesures précises, effectuées à l’air libre sur des profils de même longueur que ceux habituellement . employés pour les pales, vinssent préciser les caractéristiques essentielles de ces profils, et notamment la position de leur droite de référence.
- \
- Application aux pales. — L’hypothèse du cloisonnement étant justifiée dans le cas du déplacement rectiligne orthogonal des plaques par la concordance entre les formules qu’on peut en déduire et les mesures expérimentales, on est tenté de l’adopter, sans plus, pour l’hélice aérienne, dont les pales sont généralement très allongées. Il suffit alors de considérer la nappe d’air qui s’écoule entre les cylindres r, r -f dr, avec une vitesse initiale W, résul-
- (1) A. Ra.te.uj. L’Aêrophile, 1er août 1909.
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- tante des vitesses u =.- (J)r et Y, puis d’évaluer la poussée de cette nappe sur l’élément AB X dr de l’hélice. C’est ce qu’ont fait la plupart des auteurs, notamment M. Drzewiecki et M. Rateau, mais avec des vues différentes quant au mode d’action de l’air sur la section ; c’est ce que je ferai moi-même, mais 'provisoirement, en appliquant à l’écoulement les idées qui m’ont conduit aux formules, vérifiées par l’expérience, que j’ai établies pour les plaques allongées sous de faibles inclinaisons.
- Théorie de M. Drzewiecki. — La théorie de M. Drzewiecki a le grand mérite d’être la première en date ; elle remonte à 1892 et a été remaniée en 1910 (1). D’un développement mathématique très ferme,' elle est le prototype et, pourrait-on dire, l’exagération de la méthode où l’on admet que les efforts sont proportionnels à l’angle d’attaque initial, c’est-à-dire à l’angle de W avec AB. En effet, M. Drzewiecki va jusqu’à considérer les angles de la direction initiale W avec tous les éléments de la pale. Il pose en principe que, pour un régime déterminé, ces angles doivent être tous égaux à une certaine incidence, qu’il appelle incidence optimum, et dont il fixe la valeur à 2° environ pour les hélices aériennes.
- Ce principe équivaut à cette conception inexacte : le parallélisme des filets fluides aux trajectoires hélicoïdales. Même si l’hypothèse du cloisonnement était applicable à l’hélice, du moins faudrait-il admettre alors que les filets qui se développent sur le cylindre C ont des formes très variables, comme cela a lieu pour les plaques allongées. La constance de l’angle d’attaque, optimum ou non, en tous les points de la pale, n’est donc pas fondée. Au reste, une simple remarque suffit à s’en convaincre : appliquée aux voilures, cette conception conduit tout droit à la supériorité des plaques planes, alors que de très nombreuses expériences prouvent qu’elles sont inférieures à des plaques de courbure convenable, du moins aux faibles inclinaisons utilisées en aviation.
- La constance de l’angle d’attaque fût-elle réalisable pour un certain régime, elle ne subsisterait plus pour un régime différent. Les formules établies par M. Drzewiecki seraient donc
- (1) S. Drzewiecki. Méthode four la détermination mécanique des propulseurs hélicoïdaux (1892, et Formules rationnelles pratiques pour le calcul des hélices marines et aériennes (1910).
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- valables tout au plus pour les valeurs de — très peu éloignées du
- régime pour lequel l’hélice a été établie.
- J’indiquerai plus loin un tracé relativement rationnel, pour un régime donné : je dis relativement, car il est susceptible d’être amélioré par une connaissance plus complète des phénomènes d’écoulement. Ce tracé repose aussi sur la constance de l’angle d’attaque, mais cette locution a une signification autre que chez M. Drzewiecki.
- Théorie de M. Mateau. — La théorie présentée en 1900 par M. Rateau (1) constitue un progrès sensible sur la précédente. Encore basée sur la conception du cloisonnement, elle s’affranchit de la notion primitive de l’angle d’attaque, à laquelle elle substitue celle de la déviation, mesurée non point par l’angle o1 que font les tangentes au profil en A et en B, comme on l’a cru souvent, mais par la déviation o de la direction initiale W du courant avec sa direction à la sortie (Jîg. 24-). M. Rateau suppose qu’elle est la même pour tous les filets fluides : dès lors, elle est déterminée par la tangente en B. Il put ainsi dégager l’influence de la forme du profil et attirer justement l’attention sur l’importance de la surface dorsale, alors qu’on était habitué à ne considérer que la surface frappée directement par l’air.
- Mais, toutes réserves laissées momentanément de côté en ce qui concerne le cloisonnement, la lame fluide considérée par M. Rateau ne peut donner, pour la pale comme pour la plaque, qu’une idée incomplète des phénomènes. Elle conduit à attribuer une prédominance exagérée à l’inclinaison de la pale suivant son bord arrière. Par ailleurs, la théorie de M. Rateau s’arrête aux expressions différentielles qui donnent l’effort de traction et la puissance absorbée; l’auteur laisse le soin d’effectuer les intégrations par des quadratures, suivant les cas d’espèces : l’analyse peut être utilement poussée plus loin dans la voie qu’il a indiquée.
- Extension provisoire de ma théorie des plaques aux pales d'hélices. — Avec l’hypothèse du cloisonnement, il se formerait sur chaque cylindre G des filets analogues à ceux que j’ai considérés sur chaque plan P perpendiculaire aux génératrices de la plaque.
- (1) A. Rateau. Contribution à la théorie des hélices propulsives (1900).
- Ce Mémoire et les deux Mémoires de M. Drzewiecki ont paru dans le Bulletin de l'Association technique maritime (1892,1900 et 1910), après avoir fait l’objet de Notes insérées dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences.
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- Sur le plan tangent au cylindre, de trace T et projeté en vraie grandeur en T' (fig. 28), développons la section en A^, ainsi que la direction initiale W et les filets tracés sur le cylindre : on obtient ainsi approximativement les filets que donnerait le courant W frappant une plaque suffisamment allongée de section AjB^ La force d’action de la nappe d’air comprise entre les cylindres r et r + dr aurait donc sensiblement pour composantes :
- d¥ = KAV2a dr dE = KAV2(ra2 4- ta + s) dr „ , dE , s , #
- dt a
- l est la longueur de la section A1B1 ; a est l’angle de W avec la
- droite de référence de cette section ; Iv, r, t, s sont les caractéristiques expérimentales d’une plaque suffisamment allongée de profil A1B1.
- Cette corrélation conduirait à des conséquences d’une importance capitale :
- 1° La théorie de l’hélice ne serait plus réduite au cas irréalisable d’une surface hélicoïdale régulière infiniment mince ;
- 2° La construction des pales bénéficierait de piano de toute amélioration que l’expérience pourrait suggérer dans le profil des plaques cylindriques allongées : forme du bord avant aussi bien que du bord arrière, inclinaison et épaisseur aux différentes régions de la section, etc.;
- Fig. 28.
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- 3° Le rapport-^ aurait pour valeur ry. -j- - -- t, c’est-à-dire
- serait égal au rapport ~ des composantes de la poussée sur la
- plaque allongée de section AQ^, pour le même angle a : ce rapport, qui joue un rôle important dans la théorie de l’hélice, serait donc susceptible d’être apprécié expérimentalement.
- Intervention de l’Etat dynamique préalable.
- Considérations sur Vimportance de ses effets. — La commodité et la facilité d’interprétation des conséquences ci-dessus, qui découlent de l’hypothèse du cloisonnement et de la vérification expérimentale de ma théorie des plaques, ne sont cependant pas des raisons suffisantes pour adopter cette hypothèse dans le cas de l’hélice. A tout le moins convient-il d’examiner si elle ne s’éloigne pas trop des quelques observations faites sur l’écoulement de l’air aux abords de l’hélice propulsive,- et, dans ce cas, de chercher à tenir compte des effets de cet écoulement.
- Quand le régime est établi, les pales tournent, on l’a vu, dans une masse d’air animée de mouvements bien définis, sinon bien connus, qui restent identiques à eux-mêmes tant qu’il n’est pas apporté de modifications aux conditions de fonctionnement ( V, n). Les filets qui contournent les pales sont évidemment influencés par l’état dynamique préalable de cette masse, alors que, dans le déplacement rectiligne orthogonal des plaques, les filets se forment dans une masse d’air préalablement au repos.
- Le peu que nous savons de cet état dynamique permet d’affirmer que les filets qui contournent les pales ne se développent pas sur des cylindres ayant même axe que l’hélice. L’hypothèse du cloisonnement n’est donc pas exacte. Une théorie acceptable ne peut se dispenser de tenir compte, dans la mesure qui convient, de la vitesse des molécules de la veine-hélice, à partir du moment où elles entrent dans le champ d’action des pales pour produire la veine qui accompagne chacune de ces dernières.
- L’analyse que j’ai présentée des diagrammes de M. Eiffel montre que, conformément aux vues que j’avais indiquées, la veine-hélice s’atténue, à vitesse circonférentielle égale, quand
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- la vitesse de propulsion augmente. Ainsi, d’après cette analyse, on
- peut prendre 0,40^ comme valeur de la vitesse axiale moyenne
- vx de la veine dans le champ des expériences de M. Eiffel, dès
- qu’on a ^ > 0,3, c’est-à-dire dès qu’on entre dans le champ
- propulseur. En prenant cette expression pour base, à titre pure-3
- ment indicatif, on obtient ^ pour une hélice de 2 m de diamètre
- tournant à 200 tours : la vitesse axiale moyenne de la veine serait alors 0,60 m pour Y — 5 m, 0,20 m pour V = 13 m, 0,10 m pour Y = 30 m, alors que, d’après les expériences de M. Riabou-chinsky, la vitesse axiale moyenne mesurée à 0,10 m en arrière de l’hélice atteint 2 m au point fixe.
- n\) ,
- Au reste, l’expression vx = k-y, qui m’a suffi pour traduire très
- suffisamment les diagrammes de M. Eiffel en considérant seulement les vitesses axiales, devrait être remplacée, ainsi que je l’ai fait remarquer, par une fonction beaucoup plus complexe si l’on voulait traduire approximativement les phénomènes quand Y etn varient entre des limites plus étendues. Tout d’abord, cette fonction a une valeur finie pour Y = 0. En outre, elle dépend certainement du pas de l’hélice. On s’en rend compte en considérant l’héli-coïde gauche régulier, sans épaisseur et sans frottement, de pas H. Cet hélicoïde tournant à n tours, remorquons-le à la vitesse Y telle Y
- que — soit égal à H (pour atteindre un tel régime, il faut, en
- effet, remorquer l’hëlicoïde, qui ne saurait produire de lui-même une vitesse donnant 0 = 0). Puisqu’il n’y a aucun écoulement ni entraînement d’air, la veine fluide s’évanouit dès que le
- régime permanent est établi; en particulier, vx = 0 pour ^ = H.
- Avec une hélice réelle dont les pales ont une épaisseur et donnent lieu à des frottements, la veine-hélice ne s’évanouit jamais; mais il y a lieu de supposer que les vitesses de ses molécules passent par un minimum dans la région du cha mpvoisine Y
- de la droite — — H correspondant au pas de l’hélice. nD
- L’expression vx = kde la vitesse axiale moyenne de la
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- veine ne peut donc être que le terme principal, pour un champ déterminé, d’une expression beaucoup plus complexe, qui serait, par exemple, de la forme :
- vx
- V
- où la fonction ^ passe par un minimum correspondant à un certain régime X, voisin de H.
- Ce minimum, auquel nous conduit la considération du pas dans le cas théorique de l’hélicoïde gauche régulier, n’est point un simple concept. « Il est incontestable, écrit le capitaine Dorand (1),
- que ~ doit passer par un minimum pour une certaine valeur
- de nD, car on a constaté à Chalais que, pour ües valeurs de nD croissantes et comprises entre 23 et 32, les courbes (pour des diagrammes tels que 19) se déplacent vers la droite, puis vers la
- gauche; la valeur de ni) correspondant au minimum de ou
- au maximum des rendements, diffère suivant la forme et le rapport du pas au diamètre du propulseur. »
- Je n’insiste pas davantage sur les propriétés de la fonction vx dans un champ étendu, et notamment entre des limites de n fort éloignées, car les données expérimentales actuelles ne sont pas suffisantes pour faire œuvre utile en ce sens. Mais, de tout ce qui vient d’être exposé, je suis fondé à tirer ces importantes conclusions :
- 1° L’état dynamique préalable exerce sur les valeurs de 0 et de S une influence appréciable, dont il y a lieu de tenir compte ;
- 2° Cette influence, relativement importante aux faibles vitesses de propulsion, diminue beaucoup dans le champ propulseur des hélices construites pour donner une grande vitesse de propulsion, à leur régime normal : or, c’est précisément la tendance des hélices aériennes actuelles;
- 3° Elle semble passer par un minimum dans la région des régimes dont la valeur est voisine de celle du pas, c’est-à-dire, pour les diagrammes tels que 19, dans la région de l’axe des abscisses.
- (1) L'Aérophile, 15 juin 1911, page 286.
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- Artifice permettant de maintenir F hypothèse du cloisonnement dans le champ propulseur. Formules fondamentales. — Ges conclusions donnent à prévoir que, pour le champ propulseur des hélices usuelles, il est possible de maintenir l’ancienne hypothèse du cloisonnement dans les développements analytiques, et de s’assurer ainsi le bénéfice qu’elle comporte.
- C’est ce que je vais préciser en répétant ici que, bien entendu, cette hypothèse n’est pas exacte, mais qu’elle conduit à des résultats suffisamment approchés si l’on prend soin d’introduire des termes correctifs convenables : j’ai même pu, comme on l’a vu plus haut, ne recourir qu’au seul terme correctif n, pour représenter les diagrammes de M. Eiffel.
- Pour tenir compte de l’état dynamique préalable, considérons les vitesses des molécules comprises entre les cylindres r, r -f dr, dans la région de cet espace annulaire où ces vitesses ont une action sur les pales. Soit vr leur valeur moyenne : v., est 'donc la vitesse qui produirait la même action ; décomposons-la en vitesse axiale vrx, vitesse circonférentielle vry, vitesse radiale vr: (fig. 29).
- Pour l’ensemble des sections, les composantes radiales vrs ont un effet analogue à celui qu’exerce le déplacement général de l’air parallèlement aux génératrices d’une plaque cylindrique animée d’un mouvement rectiligne orthogonal. Dans sa Théorie mécanique de la chaleur, Athanase Dupré a démontré que la poussée totale est plus, grande que si le fluide était immobile (1). D’autre part, la densité moyenne de la région de la veine intéressée n’est pas exactement celle de l’air extérieur : elle est fonction de nD, qu’on peut prendre comme mesure de la vitesse de rotation d’hélices semblables, vitesse qui règle l’aspiration de l’air. Je tiendrai compte à la fois de toutes les composantes radiales et du changement de densité en affectant la poussée d’un coefficient moyen A, commun par conséquent à tous les espaces annulaires r, r + dr. Dans le champ propulseur et pour les sections suffisamment éloignées de l’axe, qui sont les plus efficaces, cette sim-
- (1) R. Soreau. Le problème de la direction des ballons. Bulletin de février 1893.
- F
- vi
- %. 29.
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- plification est admissible parce que les vitesses vr sont faibles devant les vitesses V et u = et que, en particulier, les
- composantes radiales vr. sont moins importantes que les composantes axiales vrx, du moins pour l’ensemble des sections. Au reste, le coefficient A devra être déterminé expérimentalement.
- Grâce à ce coefficient qui tient compte des composantes v,.., nous n’avons plus à envisager, pour une section r, que les vitesses Y et d’une part, vrx et vri/ d’autre part. Toutes ces vitesses se trouvent sur le cylindre C, ce qui ramène à l'hypothèse du cloisonnement.
- Dès lors, considérons l’élément de pale qui a pour dimensions AB X dr, AB étant la section de l’hélice par le cylindre G de rayon r; soit BZ.la ligne de référence de cette section. Le déplantent hélicoïdal (V, u) de l’élément doit être composé avec le déplacement fictif moyen (vrx, vry) de la région utile de la veine; il s’ensuit que la vitesse W des formules [12], résultante des vitesses Y et w, doit être remplacée par la résultante W' des vitesses Y' = Y X vrx et u = u X vry. En outre, le coefficient K est multiplié par A, qui est assez peu différent de 1.
- Par suite, la nappe fluide qui s’écoule fictivement entre les cylindres r et r X dr exerce sur l’élément intercepté une force d’action dont la composante dF, normale à W', et la composante dH, dirigée suivant — W, ont pour expressions :
- dF = AKIWA dr dE = AKlW\ra* X ta + s) dr , dE , s , ,
- d OU g — — Ta. X ~ X t
- [181
- Dans ces formules, a est l’angle de la direction W' avec la droite de référence BZ de la section. Elles se distinguent des formules ! 12] par l’introduction du coefficient A, et par la signification différente de W' et de a.
- H
- Cet angle a est fonction de l’angle [A défini par tg [ir = y,. En
- effet, dans une hélice donnée, toute section AB a une position bien déterminée par rapport à l’axe, et par suite sa droite de
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- référence OZ fait avec X'X un angle connu ZOX = <p (fig. 30) ; la relation <p = <ï> (r) qui lie <p et r est la principale toi constructive de l’hélice. On a la relation fondamentale :
- [16]
- Mais l’angle fi' est d’une appréciation exacte impossible, du
- moins en l’état actuel de nos connaissances, car on connaît mal les déplacements au sein de la veine-hélice.
- Heureusement, dans le champ propulseur et pour les sections les plus efficaces, les vitesses moyennes v,.x et v„j ne sont que des fractions assez faibles de Y et de u = 2itm, de sorte que l’angle fi' diffère assez peu, en moyenne, de l’angle fi
- défini par la relation tg fi =
- dont la valeur est connue pour des conditions de fonctionnement (Y, n) déterminées.
- Je poserai
- *£=c
- tg p
- cy étant une caractéristique essentielle de l’état dynamique préalable qui intéresse la section, caractéristique dont je préciserai la signification quand j’étudierai la notion du rendement de cette section. Dans le champ propulseur, cr est peu différent de 1, notamment pour les régimes (a0)r, (a'0)r, (a")r qui donnent respectivement a 0, d0 = 0, d'Q = 0, régimes dont nous aurons à nous occuper : ils sont, en effet, dans la région du champ où les vitesses de la veine fluide passent par un minimum.
- Par ailleurs, les paramètres r, s, t de la fonction y. ne sont évidemment pas rigoureusement conservés quand on considère une section d’hélice et la plaque allongée ayant même section. Toutefois, cette conservation peut être admise, au point de vue des enseignements généraux relatifs aux tracés d’un projet d’hélice, notamment pour le choix des sections et leur orientation la plus favorable par rapport à l’axe, dans des conditions de fonctionnement (Y, n) données.
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- En résumé, dans le champ propulseur, nous pourrons appliquer l’hypothèse du cloisonnement et prendre les formules [151 pour expressions des composantes de la force d’action que donne, sur l’élément AB Xdrde la pale, la masse d’air qui s’écoule fictivement entre les cylindres r, r 4- dr. Les vitesses composantes V et u devront être remplacées par Y' = Y v,.x, u -- u -- v,.,r
- Pour plus de généralité, je ne ferai ici aucune hypothèse particulière sur la forme de vrx, vriJ, qui sont des fonctions complexes de r, V et n.
- Remarque. — Dans les essais de plaques, on peut donner une valeur arbitraire à la vitesse de translation Y. De même, dans les essais d’hélices sustentatrices, la vitesse de rotation w est arbitraire. A ce point de vue, V et <o sont des quantités corrélatives.
- La vitesse de propulsion d’une hélice est d’un tout autre ordre. C’est que l’hélice propulsive produit une vitesse de translation qui se compose avec les vitesses circonférentielles pour répercuter son action sur l’organe même qui l’a créée. Cette répercussion de l’effet sur la cause a pour conséquence que, dans les essais, les vitesses en jeu ne sont pas complètement arbitraires; de cette dépendance résulte, en quelque sorte, la philosophie de l’hélice propulsive, au sens que les anciens attachaient à ce mot.
- La vitesse de propulsion est une fonction complexe, qui dépend à la fois de l’hélice, du moteur et du navire. C’est déplacer la question, et non la résoudre, que d’introduire, comme il est d’usage, la notion du recul, qui, ne fait que bloquer, sans les discriminer, les diverses causes qui déterminent la vitesse de propulsion.
- Bull.
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- CHAPITRE IV
- ÉTUDE ANALYTIQUE DE LA SECTION
- A la fin du. précédent Chapitre, j’ai évalué les forces qui agissent sur une section, forces qui résultent des vitesses Y et n de l’hélice à l’instant que l’on considère, et des vitesses qui caractérisent l’état dynamique créé par le fonctionnement antérieur de l’hélice aux mêmes conditions Y et n, du moins pendant un temps assez long pour que le régime correspondant soit bien établi.
- J’ai indiqué par quelles formules suffisamment approchées on peut exprimer ces forces dans le champ propulseur: car, pas plus pour l’hélice que pour tout autre organe de la Mécanique appliquée, il ne saurait être question de lois absolues, mais seulement de formules, essentiellement révisables et perfectibles, qui se lient assez aux phénomènes pour les traduire et les évaluer.
- Je vais maintenant développer les conséquences qui résultent des formules [15] ainsi établies.
- Pas Hr de la Section.
- Pas de construction Pr; son imprécision. — L’orientation de la section doit être mesurée, ai-je dit, par l’angle <p = ZOX que fait sa droite de référence OZ avec l’axe XX' de l’hélice.
- Dans le langage coura nt, on indique cette orientation par le pas de la section. Mais on ne s’est jamais bien mis d’accord sur ce qu’il signifie au juste, et les diverses définitions qui en ont été données ne correspondent à aucune propriété aérodynamique.
- En général, le pas de construction Pr d’une section est mesuré
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- comme suit : si l’on appuie une règle sur l’intrados de façon qu’elle touche le bord d’attaque et le bord de fuite à la même distance r, elle a une pente p sur les plans perpendiculaires à l’axe; le pas de construction de la section r est Pr = 2ttr X p; le pas de construction réduit pr est le quotient de P, par 2t:, d’ou pr = p X t. On voit combien une telle définition est arbitraire; elle lie tient aucun compte de l’extrados ni des autres caractéristiques essentielles de la section.
- Bien que M. Rateau ait montré le rôle important de l’inclinaison des sections à l’arrière et que j’aie précisé, dans ma théorie des plaques, comment l’orientation des sections doit être définie, ces notions ne sont pas encore entrées dans la pratique, où l’on continue à indiquer l’orientation par le pas de construction. On dit, par exemple, qu’une hélice est à pas constant, à pas progressif, que son pas moyen a telle valeur, etc... Ce ne sont là que des indications générales, qui ne fixent qu’imparfaitement les caractéristiques constructives au point de vue aérodynamique.
- Définition du pas H,.; sa mesure approchée. — Pour que le pas Hr puisse servir à déterminer l’orientation aérodynamique de la section, il doit nécessairement être fonction de l’angle <p que la droite de référence fait avec l’axe. D’autre part, sa définition doit généraliser celle du pas de l’hélice géométrique, qu’on obtient comme section dans le cas théorique d’une pale formée par une portion d’hélicoïde gauche régulier. Mais, dans ce cas, la droite de référence OZ se confond avec la droite dont l’enroulement sur le cylindre de rayon r donne l’hélice géométrique ; on a donc ici :
- H,.. = cotg <p [17]
- et .pour le pas réduit :
- hr = r cotg <p. . [18]
- Telles sont les formules par lesquelles je définis le pas et le pas réduit. Alors, mais alors seulement, le pas caractérise l’orientation aérodynamique de la section.
- Pour mesurer le pas, il faut donc connaître la direction de la droite de référence par rapport au profil. On peut la définir par son angle y avec la corde.
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- J’ai donné plus haut la valeur de cet angle et celle du rapport À — -e pour diverses surfaces, d’après les expériences de
- MM. Riabouchinsky, Eiffel et Rateau (voir tableaux IV et IV bis). De l’examen de ces résultats, et jusqu’à plus ample informé, je déduis la règle empirique suivante, qu’on pourra employer à
- défaut d’expériences directes sur le profil considéré
- Prendre a = ~r si l’on a B V 10° y>
- )) 1 3 O o Ax / \ C75 o
- » 1 T » ! 5° . B < 20°
- 4
- » 1 K » 20° < B . 25°
- ô )
- )) 1 — )) 6 25° < B
- Des fonctions K’x et Ky; Notions d’origine expérimentale.
- Avant d’aborder l’étude analytique de la section, il n’est pas inutile de préciser, d’une façon plus concrète, les notions données plus haut sur le rôle de l’état dynamique préalable, et sur la manière par laquelle je me propose d’en tenir compte. C’est ce que je vais faire en étudiant, à l’aide de mesures expérimentales, les fonctions K* et Ky, qui jouent pour les pales d’hélice un rôle analogue aux fonctions K;c et K,( pour les plaques.
- Formules générales de l'effort de traction dS, de la résistance .à la rotation dA et du rendement p de la section d'une pale. — Des composantes dF et dH données par les formules [15] on peut déduire les composantes d@ et dA, l’une parallèle et l’autre perpendiculaire à la direction XX’ de l’arbre de l’hélice. Cet arbre étant
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- supposé horizontal, considérons la pale au moment où sa direction générale est verticale. Représentons-la par ses projections sor le plan horizontal passant par XX' et sur un plan vertical perpendiculaire à XX' (fig. 34). La section par le cylindre C se projette alors sensiblement en vraie grandeur sur le plan horizontal, suivant AB ; dès lors, on peut tracer sur ce plan Les vitesses Y', u et leur résultante W'.
- Refaisons cette projection horizontale à plus grande échelle [fig. 32). Elle donne immédiatement:
- d© = dF sinfi' — dH cosB' )
- [19]
- dA = dF cos(3' -f dH sinfi' )
- La puissance absorbée par le moment résistant rdA est dîS ~ udA, puisque u est le déplacement réel, dans l’unité de temps, de la force dA suivant sa propre direction. La puissance utilisée pour la propulsion étant Vd©, le rendement de la section est :
- V d© _ 1 d© u dA ~ tg [3 dA ’
- P
- [20]
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- Posons
- d’où
- dF = AKylW'2dr dU = AKJWhîr
- _ K,
- 21J
- K;l. et Kv sont les fonctions de a qu’on a coutume d’envisager pour les -plaques. D’après les considérations développées au Chapitre III, nous pouvons admettre, tout au moins pour en déduire des indications générales, que leur allure est celle des fonctions relatives à une plaque cylindrique suffisamment allongée ayant même section que le développement de la section de l’hélice.
- Remplaçons dF et dE par ces valeurs dans le système [19]; il vient :
- d© = AKytu2dr dA = AK 'xlu2dr
- p - -i- k; p tgp k;
- avec
- k;
- K,
- , K,
- sin p' ~ sin 0' tg
- K _ K,c sin (3' sin 0' tg $
- [23]
- D’ailleurs |3' est une fonction de a définie par la relation 3' = a + cp où l’on connaît <p.
- K'x et Ky sont donc des fonctions de a qui définissent les composantes dA et d®, de.même que les fonctions Kx et K„ définissent les composantes dR et dF.
- Courbes d’origine expérimentale. — Un exemple va fixer les idées sur l’allure générale de ces fonctions.
- Considérons une section dont la développée sur le cylindre r
- 1
- est un arc de cercle ayant 100 mm de longueur avec g de flèche,
- et admettons pour Kx et Kÿ les valeurs expérimentales qu’a trouvées M. Riabouchinsky pour la plaque cylindrique ayant même section et 300 mm de longueur (IJ. La figure 33 donne
- (1) Bulletin de l’Institut aérodynamique de Koutchino, fascicule II, tableau VI.
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- les courbes Kx, Ky et \x d’après ces valeurs expérimentales, a étant porté en abscisses.
- A l’aide de ce diagramme 33, on peut construire les courbes K0 Kÿ et p de la section, pour une orientation çp déterminée, en prenant pour abcisses a (les abcisses fi' sont décalées de la valeur çp, en vertu de la relation fi' = a + ©). C’est ainsi que la ligure 34 donne les trois courbes pour l’orientation © = 44°30', et la figure 35 pour l’orientation f = 64°30'.
- Mais l’abscisse a (ou fi') n’est qu’une variable auxiliaire, et non point un argument mesurable : en effet, en l’état actuel
- de nos connaissances, nous ne savons pas évaluer l’angle fi' = arc tg^ yVry; parce qu’il dépend des composantes vrx,
- %y de la vitesse moyenne vr due à l’état dynamique.
- Nous allons nous rendre compte comme suit de l’influence de ces composantes.
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- 1° Supposons, pour un instant, que les pales d’hélices fonc tionnent comme les plaques, sans donner lieu à un état dyna mique préalable. On aurait alors :
- tgf*' - 2^;
- d’autre part :
- H; = 2r,r cotg ?.
- Fig. 3%.
- Éliminons 2^r, il vient :
- ~ = tg ? cotg (3'Hr.
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- — 353 —
- Posons :
- m = 1g o cotg 3'.
- Nous obtenons finalement :
- - = mH,
- [24]
- Pour une valeur donnée de ?, on peut construire la courbe de m avec (3' en abscisses : cette courbe est tracée sur les diagrammes 34 et 35. De la droite vers la gauche, elle part de l’ordonnée zéro pour 3' = 90°, ce qui correspond au point fixe dans l’hypothèse inexacte où nous nous sommes provisoirement 'placés; les ordonnées vont en croissant jusqu’à la valeur 1 pour (3' n; <p, c’est-à-dire
- pour « =: 0 : le régime ^
- croît donc]de 0 à H,,.
- La courbe auxiliaire m permet de transposer les diagrammes 34 et 35 en portant en abscisses V
- ~ = mEr ; on peut alors
- figurer sur un diagramme unique les courbes K], K], et p relatives à des orientations différentes. C’est ainsi que, sur le diagramme 36, les courbes en trait plein sont les transformées des courbes du diagramme 34, et les courbes en traits pointillés les transformées des courbes du diagramme 35. Il faut d’ailleurs remarquer que, pour les courbes de même nature, p par exemple, une même
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- abscisse ne correspond pas à un même régime —, mais à des régimes proportionnels au pas des sections.
- 2° En raison de l’état dynamique préalable, l’hypothèse (3' = (3 n’est pas exacte, et le diagramme 36 ne donne point, pour la
- Y
- TL
- Fig. 36.
- section considérée, les véritables courbes-K*, IvJ et p en fonction de et du pas de la section. Toutefois, les quelques notions que j’ai développées sur l’état dynamique préalable vont nous indi-
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- quer comment il convient de modifier les courbes de ce diagramme.
- Nous savons que, aux régimes élevés, et notamment aux régimes dont la valeur est voisine du pas de la section, l'angle p' diffère peu de |3. Par suite, pour les valeurs de (3' voisines de 9, la courbe m tracée sur les diagrammes 34 et 35 diffère peu de la véritable courbe m qui permet de transformer ces diagrammes en un diagramme tel que 36, où l’abscisse serait l’argument mesurable — = m'H,.. n
- La courbe m' s’éloigne de la courbe m à mesure que le régime diminue : en effet, d’une part vrx et vry prennent une importance absolue plus grande; d’autre part, quand Y tend vers zéro, vrx a une importance relative considérable par rapport à Y. Comme vrx doit croître quand Y décroît, on voit même que le dénominateur Y + vrx de tg$' doit passer par un minimum, ce qui donne à penser que ig$' passe par un maximum : on est ainsi conduit à prendre pour la courbe m la forme représentée en traits interrompus sur les diagrammes 34 et 35. Il est clair que j’ai dû tracer cette courbe au sentiment, alors que les courbes en trait plein résultent rigoureusement du diagramme expérimental 33.
- Ces courbes auxiliaires m'permettraient d’obtenir le diagramme Y
- en fonction de régimes — proportionnels au pas de la section.
- C’est ainsi que, si l’on admet comme exacte la courbe m du diagramme 34, les courbes primitives IC et K'^du diagramme 36 (trait plein) doivent être remplacées par les courbes en traits interrompus (1).
- A vrai dire, il n’y a pas, pour une orientation déterminée, une courbe unique m\ mais une série de courbes correspondant chacune à une valeur déterminée de n; en effet, l’état dynamique qui intéresse la section n’est pas fonction du para-V
- mètre —; il dépend des paramètres Y etn suivant une loi encore
- inconnue. Gela explique que M. Eiffel, en prenant les valeurs y
- de — comme abscisses des diagrammes d’une même hélice, ait obtenu une courbe spéciale pour chaque valeur de n.
- (1) Il y a lieu de faire des réserves sur la réalité du minimum obtenu pour ces dernières courbes entre les régimes 0 et 0,1 Hr; pour savoir si ce minimum existe, il faudrait connaître exactement la forane des courbes m' pour ces régimes.
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- Champ sustentateur, champ 'propulseur de la section. — Les ordonnées de la courbe primitive et de la courbe modifiée diffèrent peu l’une de l’autre entre les régimes 0,2 H,, et IL,., mais l’écart est important, surtout pour KJ„ entre le régime 0,2 II,. et le régime zéro, qui correspond à des fonctionnements au point fixe. Cette remarque permet de préciser quel est, pour la section, le sens des expressions champ sustentateur et champ propulseur précédemment employées pour caractériser l’étendue des évolutions des conditions de fonctionnement (Y, n).
- Le champ total de la section s’étend du régime zéro, défini par V = o, jusqu’aux régimes (à0)r et (a')r, définis par dO = o et dS = o. Il comprend deux régions, séparées par un certain régime tel que 0,2 Hr pour l’exemple considéré. Dans l’une, qui va du régime sustentateur a = o au régime 0,2 Hr, l’influence de l’état dynamique préalable sur l'angle d’attaque a est importante : j’appelle cette région le champ sustentateur de la section. Dans l’autre, qui correspond à de plus grandes vitesses de propulsion, cette influence est, sinon négligeable, du moins très atténuée : j’appelle cette région le champ propulseur de la section; elle contient le champ utile.
- Dans le champ sustentateur, lès courbes réelles KJ, et KJ, diffèrent très notablement des courbes IC et KJ, qu’on obtient en ne tenant pas compte de l’état dynamique préalable. Quant à la courbe p, elle est moins altérée; cela tient à ce que la courbe modifiée et la courbe primitive coupent toutes deux l’axe des abscisses à l’origine; j’ai calculé que le rapport de leurs ordonnées est 1,03 environ pour le régime 0,1 IL,..
- La courbe modifiée KJ, du diagramme 36 montre, de façon saisissante, que, pour établir le lien entre les valeurs des fonctions KJ. ou KJ, dans le champ propulseur et leurs valeurs au point fixe, il est tout à fait indispensable de connaître suffisamment les fonctions vrx = f(r, Y, n), vry = <?(r, Y, n). Aujourd’hui, nous n’avons sur ces fonctions que des idées des plus rudimentaires. Par conséquent, en l’état actuel de nos connaissances, il est puéril de chercher, comme l’ont tenté maints auteurs, à déterminer les caractéristiques d'une hélice propulsive d'apres ses caractéristiques mesurées au point fixe. '
- Remarque. — Sur le diagramme 34, la courbe KJ, passe par un maximum qui ne se retrouve plus sur le diagramme 35. Gela tient à ce que, dans le premier cas, l’amplitude des variations
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- de a s’étend de 0° à 45° 30', et comprend l’angle de 30° environ pour lequel le Iv;/ de la section considérée passe par son maximum 'fiy. 33); dans le second cas, au contraire, l’amplitude des variations de a est limitée de 0° à 25°30', et ne comprend plus, l’angle du maximum de Kÿ.
- En raison de l’importance beaucoup plus grande des sections les plus éloignées, c’est surtout la forme des courbes de la figure 35 qui règle celle des courbes 0 et £ de l’hélice dans les diagrammes tels que ceux du capitaine Dorand. Toutefois, on conçoit que, dans une hélice où nombre de sections présenteraient un maximum pour K„, il pourrait en être de même des courbes 0 et G. Tel est le cas des hélices construites pour fonctionner à un régime normal très élevé, ce qui se reconnaît à l’importance du pas de construction des sections : alors, en effet, du régime zéro à ce régime normal l’amplitude des variations de a est très grande. J’ai remarqué plus haut qu’on a effectivement relevé un maximum de 0 sur les diagrammes Dorand pour des hélices Wright où le pas des sections du distum était très important.
- Rendement de la Section.
- Intérêt de la notion du rendement de la section. — L’effort de traction d® et la puissance absorbée dS, relatifs à la section AB x dr, ne sont que des concepts, d’ailleurs nécessaires pour déterminer par la voie analytique l’effort de traction 0 et la puissance absorbée *6 dans l’hélice propulsive.
- Au contraire, le concept du rendement des sections ne sert point à calculer le rendement de l’hélice. Celui-ci a pour expression :
- Y0
- p = VT’
- et il résultera de cette formule, après que nous aurons déduit 0 et S des expressions différentielles de d® et de dW On pourrait conclure de cette remarque que la notion du rendement des sections est superflue. Elle n’est cependant pas sans intérêt, pour les indications générales qu’elle peut donner en ce qui concerne la forme et l’orientation les plus favorables
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- des sections. D’autre part, elle va nous permettre de prévoir comment le rendement de l’hélice est affecté par l’absorption d’une fraction de la puissance motrice pour maintenir la permanence de l’état dynamique.
- Il est possible d’étudier le rendement avant de rechercher les formes particulières que dé) et dA sont susceptibles de prendre, en particulier pour les petits angles a. D’autre part, c’est la considération du rendement qui justifiera l’emploi de ces petits angles. Son étude doit donc logiquement précéder celle de ces formes particulières.
- Le rendement de la section permet de définir le champ utile de cette section. Par analogie avec la définition du champ utile de l’hélice, j’appelle ainsi le champ dans lequel peuvent évoluer les conditions de fonctionnement (V,n) pour que le rendement soit au moins égal à une valeur donnée pp. Il est limité sur les diagrammes relatifs à la section par deux courbes p2„ qui comprennent la courbe pm du rendement maximum.
- Formule du rendement total pc; interprétation géométrique du rendement principal p. —Des relations [19] et [20] on déduit le rendement total
- _ 1 dF sin[3'— dH cos(3' p<; ~~ tg$ dF cosfî'-b dH sin(3'‘
- Posons g = ^2 — tgt>, et remplaçons dH et dF par les quantités-proportionnelles sin 0 et cos O, ce qui donne :
- _ ,g(ÿ - Q)
- p' W '
- Posons
- _tg((i— 9) j
- ^ tgg ’ "
- t«{@'—a) V [251
- p — tg(0 — 6)’ i
- d'où
- P* = PP • I
- Le rendement total de la section est donc le produit de deux rendements: l’un p, qui constitue le rendement principal; l’autre p', qui dépend de l’état dynamique préalable, et que j’appellerai abréviativement le rendement dynamique de la section.
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- Les divers auteurs n’ont considéré que le rendement principal p, dont la formule est due à M. Drzewiecki. Je vais en donner une interprétation géométrique très simple (fig. 37). Par O menons les droites OM et ON qui font avec XX' les angles ,3 et $ — G ; nous avons :
- Ig N IgM
- LM
- LN*
- Cette relation montre, de façon frappante, l’intérêt considérable à ce que 0, et par suite p., ait une valeur aussi faible que possible, car le point N s’éloigne rapidement de M quand 6 croît.
- X'
- ï%.37.
- Influence de l’état dynamique sur le rendement total. — Le rendement p'est dû à la dépense d’énergie pour entretenir l’état dynamique de la masse fluide où évolue l’hélice. Il abaisse le rendement total dans une proportion qui n’est pas négligeable. C’est ce que je vais montrer en évaluant son influence dans les expériences de M. Eiffel.
- Gomme 0' et 0 sont assez peu différents l’un de l’autre, et que, d’autre part, G est un angle faible, on peut, pour cette évaluation, négliger G dans le rapport- _______||j, ce qui donne la va-
- leur très approchée :
- Pr = C‘-l [26]
- en affectant p' de l’indice r, afin de marquer que ce rendement est propre à la section.
- Or, pour interpréter les expériences de M. Eiffel, il m’a suffi de considérer la vitesse axiale moyenne. On a donc ici :
- P
- _ V
- “ v + V, =
- 1
- 1 +
- 0,46 ni)' Y2
- Dans le diagramme 20 bis, considérons l’abscisse =0,6, qu.i correspond sensiblement à la région des rendements maxima.
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- La valeur nD 24,4 donne V 14,64, d’où p = 0,93; la valeur nD = 9,05 donne V = 5,43, d’où p' = 0,87. Le rapport de ces rendements est 1,09 : c’est bien le rapport entre les rendements 0,67 et 0,615 qu’on lit sur le diagramme pour l’abscisse 0,6.
- Ainsi donc, l’influence de l’état dynamique, mesurée par p', explique complètement la chute du rendement total entre les courbes nD -- 24,4 et nD = 9,05. On voit que le rendement dynamique p'n’est nullement négligeable puisque, dans l’exemple considéré, il varie entre 0,95 et 0,87.
- Faible valeur de F angle a dans le champ utile. — Au début de cette étude, je disais qu’il n’y a pas d’hélice bonne en soi, qu’il y a seulement des hélices dont les dimensions et les formes conviennent à un emploi déterminé. Nous pouvons maintenant préciser davantage : le rendement principal est d’autant meilleur, pour des conditions de fonctionnement (V,n), que le g de chaque section est plus voisin de sa valeur minimum. La région utile est d’autant plus favorable et plus étendue que la caractéristique g a un minimum plus petit et plus étalé.
- H
- Ainsi se poursuit la corrélation entre les expressions g — ^ des
- plaques et g = des sections d’une hélice. Pour une voilure
- sustentatrice, on sait qu’il y a intérêt à ce que sa droite de référence ait sur la direction initiale des filets une inclinaison telle que la caractéristique g prenne une valeur voisine de son minimun : en effet, ce minimum du rapport de la force nuisible Ii à la force utile F correspond au moindre coût de l’effort sustentateur. De même, pour le bon rendement d’une hélice, il convient que la droite de référence de chaque section soit inclinée sur W' de telle sorte que la caractéristique g prenne une valeur voisine de son minimum gm.
- Ainsi, les angles favorables a sont du même ordre de grandeur que les angles favorables a des plaques; ce sont donc des angles faibles. Dès lors, nous pourrons admettre plus loin les expressions approchées [15J de dF, dE et g dans le champ utile.
- Remarques sur les anciennes théories. — Interprétons ici quelques résultats des anciennes théories, où l’on ne tenait pas compte de l’état dynamique préalable, et où l’on ne considérait que les vitesses Y et u au lieu de Y et u .
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- Par définition, dF est perpendiculaire à OM, et <7H s’exerce suivant MO (fig. 38). Leur composante est d<£, qui fait avec dF
- l’angle 0 ; il en résulte que ON est perpendiculaire à la projection d£ de la force d’action sur le plan de la section.
- Soit dm la masse d’air influencée qui s’écoule par seconde entre les deux cylindres ?*, r fl- dr. Sur les directions dF, dE, d<£ prenons des vecteurs Mf, Mh,
- ,. , . dF dE dc£ „,
- Mp égaux a-^, ^ g^.Des
- dF
- lors on a MOP = om, Op . x*
- W(1 — £w), et em étant la Tiff.38.
- déviation moyenne et la
- réduction moyenne de vitesse des filets depuis leur entrée jusqu’à leur sortie de la pale. On aurait donc, puisque cm = a :
- M/i - W — W(1 — e J cosa, hp =i W(1 — £„,) sina,
- d’où :
- 1 / 1 \
- tg'Q — -—A --------------COSa I,
- b Sina\l — zm /’
- relation qui peut s’écrire :
- tgO
- (1 — ew)sina*
- En tenant compte de ce que a est un'angle faible, et que em est négligeable devant 1, on obtient la formule approchée :
- tg 0 = ^ +
- formule établie d’une autre manière par M. ftateau et avec une signification un peu différente de a et de em. Cet auteur en déduit
- Bull.
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- que G__est minimum, et que par suite p est maximum pour
- a Même si l’on pouvait négliger les effets de- l’état dy-
- namique préalable, il n’y aurait pas lieu d’attacher grande importance à cette formule, qui n’est nullement résolue par rapport à a : en effet em dépend de a, l’une et l’autre de ces quantités dépendant de paramètres communs, entre autres l’incurvation (1).
- .Rendement principal maximum, rendement principal optimum. — Développons la formule du rendement principal p en posant tgp) = æ; nous obtenons :
- x — g
- ? ~~ x(\ + gaff'
- [27]
- Quand on fait varier le régime a, et par conséquent x, le rendement p de la section varie. Il y a toujours une valeur de x, et par suite un régime pour lequel ce rendement est maximum; contrairement à l’opinion courante, ce n’est nullement le maximum donné par la formule [27] où l’on suppose g = g.m : celui-ci est un maximum maximorum, qui n’est d’ailleurs accessible à la section considérée que dans des circonstances spéciales indiquées plus loin.
- En effet, le rendement principal est maximum pour la valeur de x qui annule la dérivée de p par rapport à x. Or, g n’est pas une constante, comme les divers auteurs l’ont supposé en prenant la dérivée; il convient donc de ne pas négliger ^ ^
- r ° ° dx da dx
- Écrivons la relation fondamentale [16] sous la forme approchée :
- * h — <p.
- (1) Si l’on projette Mp sur MN et sur une normale à MN, on a les vecteurs a et & considérés par M. Rateau, et l’on obtient facilement, en posant [1, = 90 — p :
- a — V(1 — Em) sin a (1 -f tg 6 cotg p,),
- ' b = u{ 1 — sm) sin a (1 — tg 0 tg p,).
- Telles seraient les valeurs exactes de a et de b, en tenant pour bonnes les prémisses admises par M. Rateau. Elles diffèrent de celles trouvées par cet éminent ingénieur, à l’aide de calculs approchés, par la substitution de 1 — em à cos 0; ce dernier coefficient correspond au cas particulier du minimum de 0. En outre, V et u devraient être remplacés par Y' et u!.
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- Pour une section déterminée, © est fixe; a ne dépend donc que de ,3, et l’on a :
- dy. __ d$ _ c/(arc tg x) __ 1
- dx ~~ dx ~ dx ~~ 1 -j- æ2’
- d’où
- d\x _
- dx ~~ 1 -J- ad’
- ]f étant la dérivée de p. par rapport à a.
- Dès lors, p est maximum pour la plus grande racine de l’é- ’ quation :
- x2 — 1
- Quand le régime est tel que, pour la section considérée, l’angle y ait la valeur qui donne à p. sa valeur [minimum p,m, on a p/ = 0, et l’équation ci-dessus se réduit à :
- . x2 — 2pwx — 1 = 0.
- Sa plus grande racine est :
- xm = P-m + \/1 ' [28]
- soit sensiblement 1 + gm- Ainsi, pm n’est plus un simple rendement maximum, mais le rendement principal optimum, dont la valeur est :
- _ J_
- Pm — 2 •
- a'm
- Pour que ce rendement optimum soit accessible à la section r, il faut : lü que l’angle a ait la valeur ym; 2° que la valeur correspondante de x soit xm.
- Or, la relation
- donne
- fi' -- +
- n X / , X
- rcr y = tg(am + ©) = crxn
- On obtient les deux équations de condition en associant deux à deux les termes de cette ligne d’égalités. Ainsi, l’orientation de la section doit être telle que :
- tg(aTO H- ©) = crxm,
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- et le régime doit satisfaire à la condition :
- V _
- n ~'xm'
- Non seulement le rendement optimum n'est accessible à la section considérée que sous ces deux conditions, mais encore, s’il est obtenu pour cette section, il ne peut l’être pour aucune autre ayant même minimum gm. En effet, la dernière relation donne :
- Or, le régime' est le même pour toutes les sections d’une hélice, sous réserve de l’influence des vitesses préalables; cette relation n’est donc satisfaite que pour une seule valeur de r, si toutes les sections ont même gm. Il en sera sensiblement ainsi dans une hélice bien comprise.
- Une telle hélice ne peut donc jamais atteindre le rendement principal optimum pm correspondant à la valeur minimum gTO de la caractéristique de ses sections. J’étudierai plus loin sous quelles conditions elle peut s’en rapprocher. Il faut évidemment que la valeur de r donnée par la condition ci-dessus tombe entre les valeurs r0 et R du plus petit et du plus grand rayon de la pale, et qu’elle soit plus rapprochée de R, puisque les sections les plus éloignées sont de beaucoup les plus efficaces.
- Abaque et table auxiliaires du rendement principal. — Il est très instructif de connaître les valeurs numériques de p d’après les valeurs numériques de \>, et de æ. A cet effet, M. Rateau a établi l’abaque de la formule [27] en coordonnées cartésiennes x et p, avec des courbes de niveau g — cle. J’ai refait cet abaque à plus grande échelle, et pour des valeurs de p. croissant de 0,61 depuis 0,05 jusqu’à 0,20 (fig. 39). J’ai aussi dressé une labié à double entrée (table V). Il est à remarquer que l’argument
- x =- 2ttc est indépendant de la forme des sections, et qu’il
- croit proportionnellement à leur distance à l’axe, puisqu’elles ont même régime.
- Gomme les courbes cotées de l’abaque sont définies par la relation g = cle, on a ici g' = 0 ; leur maximum a donc lieu
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- Le lieu des maxima est
- pour xm 1 + [j.j et l’on a p,„
- l’hyperbole du troisième degré px2 1, qui a pour asymptotes les axes de coordonnées. Entre les limites pratiques 0,05 et 0,40 de p,,„, l’abscisse de tout maximum des courbes de l'abaque est comprise entre 1,05 et 1,25.
- Pour chaque courbe cotée, p n’est positif que pour les valeurs de as supérieures à p, ; nul pour x y, il commence par croître très rapidement, passe par son maximum quand il rencontre l’hyperbole, puis décroît lentement, la courbe représentative étant asymptote à l’axe des x.
- Il importe de ne pas confondre ces courbes p de l'abaque auxiliaire, où y reste constant, avec- la courbe figurative (p) du rendement principal d’une section suivant son éloignement à l’axe. Supposons (p) tracée à ^ travers les courbes de l'abaque (fig. 40). Pour cette courbe, p. est fonction de a, et par suite de x. Soit x' la valeur de x correspondant au régime pour lequel a prend la valeur am qui donne à p, sa valeur mi- ^ nimum. La courbe (p) passe par le point A de l’abaque défini par les coordonnées x = x, p. p.TO. Gomme p. ne peut, pour la section, prendre de valeurs supérieures à p.m, il en résulte que la courbe (p) ne franchit pas la courbe p cotée p.w, et que,'par suite, elle lui est tangente en A. L'ordonnée AB est, en général, très peu différente de l’ordonnée MN qui donne le maximum du Rendement principal de la section considérée. Elle est confondue avec elle si x = xm : alors le rendement principal est optimum.
- Les courbes p des épures 34 et 35 vérifient remarquablement ces déductions. La courbe p. de la figure 33 donne p.,„ = 0,18, y.m= 13°30' environ pour la section considérée. Or les épures indiquent que le rendement principal maximum a lieu pour •r = 1,5 et x = 3,9 : ces maxima de (p) correspondent bien aux rendements fournis par la courbe p.îlt = 0,18 de l’abaque 39, soit
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- Valeurs, de aa ** tg p
- 5
- Valeurs de
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- Table Y.
- Valeurs de p (en millièmes).
- (J- x = 0,5 1 1,5 2 3 h 5
- 0,05 877 904 899 887 856 822 792
- 0,06 853 886 881 866 830 796 762
- 0,07 829 868 862 846 805 769 732
- i 0,08 805 850 844 827 784 744 704
- 0.09 783 834 828 820 762 720 678
- 0,10 760 818 812 792. 742 697 652
- ; 0,11 . 738 802 795 775 723 677 627
- 0,12 715 786 780 758 704 655 607
- 0,13 694 770 764 742 687 635 588
- 0,14 672 754 750 727 672 629 568
- 0,15 651 740 734 712 656 601 553
- 0,16 630 725 720 698 640 584 • 537
- | 0,17 608 711 707 684 625 570 520
- 0,18 586 696 693 670 610 556 506
- 0,19 566 682 - 680 656 596 542 . 493
- : 0,20 546 666 667 643 583 528’ 480
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- 0,69 pour x 1,5 et 0,56 pour x = 3,9 : valeurs très voisines des rendements principaux maxima des deux diagrammes.
- Le rendement de la section est plus faible dans l’épure 35 que dans l’épure 34, parce que son x est plus éloigné de xm = 1 -f g,n = 1,18, qui donnerait le rendement principal optimum.
- Diagrammes expérimentaux des valeurs de g. — Nous venons de voir le rôle important du paramètre g dans la théorie de l’hélice propulsive, en particulier pour le rendement de chaque section, et, par suite, pour le rendement de l’hélice.
- ïïg.^l.
- Si l’hypothèse du cloisonnement était exacte, la variation de g avec a serait très sensiblement donnée expérimentalement par des essais sur la plaque allongée ayant même profil que la section de l’hélice. É,tant donné le mode d’écoulement de l’air sur les pales, les définitions de a et de g sont certainement plus complexes-; néanmoins, comme je l’ai dit plus haut, on peut les conserver comme première approximation, pour en tirer des indications générales.
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- Il est donc fort intéressant de connaître la loi de la variation de \x en fonction de a pour de nombreux profils. J’ai figuré graphiquement cette loi sur le diagramme 44, d’après les expériences de M. Eiffel, en portant en abscisses l’angle a tel que je l’ai défini pour les plaques, et non l’angle i de la corde du profil sur la trajectoire rectiligne, angle qui n’a aucune signifî--cation aérodynamique. Un numéro de référence indique le profil correspondant à chaque courbe, d’après le numérotage adopté par M. Eiffel pour les ailes qu’il a essayées. Le tableau IV donné plus'haut indique les caractéristiques de ces ailes.
- 6 5 3 1
- 5- 2
- Pour l’hélice, il importe de choisir des profils dont le minimum [j.m non seulement ait une faible valeur, mais encore soit aussi étalé que possible. On voit que le profil plan 1 ne réalise aucune de ces conditions; \xm est un peu faible avec le profil 9, improprement qualifié « profil d’aile d’oiseau », l’aile des oiseaux ayant à l’avant une forme, toute différente. Les meilleurs profils du diagramme 41 sont : le 'profil 7, plan en dessous et circulaire en dessus, le profil 13 bis, analogue à celui de la voilure des
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- aéroplanes Blériot n° XI bis, et le profil 3, courbe à l’avant et plan à l’arrière.
- De même, j’ai représenté sur le diagramme 41 bis les résultats obtenus par M. Rateau sur les plaques dont les profils figurent au tableau IV bis. En général, la fonction caractéristique ja a un minimum plus faible, mais moins étalé que dans le diagramme 41. Le profil 3, plan en dessous et demi-circulaire en dessus, se classe encore parmi les meilleurs. A remarquer que, pour les profils semblables 4 et 6, l’avantage est nettement à la plus petite surface.
- La figure 33 donne aussi la courbe y. pour une plaque circulaire de 100 X 300 mm, de flèche 1/8, d’après les essais de M. Riabouchinsky.
- Avec la valeur \im — 0,03, qui correspond à des profils exceptionnels, la table Y donne 0,904 pour le rendement principal optimum, qui ne peut être atteint, nous l’avons vu, que par une seule section. En prenant p' = 0,9 pour l’entretien de l’état dynamique, on arrive à un rendement total de 0,814.
- Avec la valeur g,„ = 0,10 qui correspond à.de très bons profils, le rendement principal optimum est 0,818, d’où pt — 0,736, rendement qui n’est accessible qu’à une section.
- On conçoit, dès maintenant, qu’il faut n’accueillir qu’avec circonspection les rendements très élevés qui sont accusés quelquefois.
- Régimes «h, {a0)r, (a'')r.
- J’appelle (a0)r les régimes pour lesquels l’angle d’attaque a de la section r est nul; (a0)r les régimes pour lesquels la poussée élémentaire d© est nulle ; (a')r les régimes pour lesquels la puissance élémentaire absorbée est nulle.
- Bien que ces divers régimes correspondent à de très faibles rendements de la section, et soient par conséquent en dehors du champ utile, leur étude n’est pas sans présenter quelque intérêt, spécialement au point de vue de la notion du pas de l’hélice.
- Notions expérimentales. — La condition d& = o entraîne = o, la condition d& = o entraîne IC = o.
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- Reportons-nous à l’exemple figuré au diagramme 36, construit avec des données expérimentales.
- Si les phénomènes étaient exactement fonction du régime —, il
- n’y aurait qu’une seule courbe K[ et qu’une seule courbe K'r pour une position déterminée de la section. Chacune de ces courbes couperait l’axe des abscisses en un point, et il y aurait une seule valeur pour chacun des régimes (a'J,., (a'ô).r. Nous avons vu qu’il n’en est pas tout à fait ainsi, à cause de l’état dynamique préalable, et qu’en réalité il y a une courbe pour chaque'valeur de n.
- Toutefois, dans une application déterminée, le nombre de tours d’une hélice varie entre des limites assez rapprochées, de sorte que, dans cette application, chacun des régimes (a0), (a0)n (a”),, varie très peu.
- La figure 36 montre que les régimes (a0), sont inférieurs à H,., et les régimes (a”),, supérieurs à H,,, pas de la section.
- Quand la section s’éloigne de l’axe, (a0)r se rapproche de H,.; par contre, (a"),. s’en éloigne.
- Au reste, tous ces régimes se trouvent dans la région où paraît le plus voisin de ;3, et par suite cr de 1.
- Je vais préciser ces notions par le calcul.
- Caractéristiques des régimes (a0)r, (a'0)r, (a'ô)r. — 1° L’angle a est nul pour (3' = <p, d’où, en passant aux tangentes :
- 2-r _ 2-r
- r(âJr “"HT’
- et
- (a0)r = c,.Hr.
- Ainsi donc, les régimes (a0)r sont très légèrement inférieurs à la valeur du pas de la section.
- Pour a — o, on a dF = o, mais non dS = o, car la composante dE n’est pas nulle, contrairement à ce qu’on a coutume d’écrire : l’effort de traction élémentaire d© est négatif pour le régime erHn et a fortiori pour le régime Hr; il est égal à la composante de dE suivant la direction V.
- 2° est nul pour un angle a . un peu supérieur à zéro, et défini, d’après le système [19], par réquation :
- cr -
- tg py =
- dE
- dF’
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- Or, la composante dE = ra2 -f ta + s a sensiblement pour valeur s. Par suite, a est la racine positive’ de l’équation :
- * + Ig ? __ £
- 1 — atg çp ~ a"
- En négligeant dans le développement .s devant 1, on obtient :
- 7 ___________2s .
- tg ? -4- \/ tg2 ? + 4s
- A cet angle a correspondent les régimes (a0)r donnés par la relation :
- d’où
- , + tg 9
- v(a'o)r 1 — «' tg?’
- (a 'o)r =
- 2^rc,.
- 1 — a tg 9 a 4- tg 9'
- Cette relation donne les diverses valeurs que peut prendre (a0),n suivant le nombre de tours n : en effet, pour un même régime, l’état dynamique, et par suite c,„ varient avec le nombre de tours.
- 3° d§ est nul pour un angle a" un peu inférieur à zéro, et défini par :
- 4 d¥
- tg [3 -
- dE’
- On en déduit comme ci-dessus
- — 2s
- cotg 9. + \/ cotg29 A- 4s
- A cet angle a" correspondent les régimes (a")r, dont les diverses valeurs sont données par la relation :
- -I- tg
- 8?
- La différence (a")r*— (a'0)n pour une même valeur de n, présente un intérêt particulier, comme nous le verrons. Elle a pour expression: /
- (a")r — (o'0)r = ÎT.rcx(a
- 1 H- tg2?
- tg29 + (a + a") tg’9 + a'a" '
- [29]
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- Etudions les variations de a, a", a' — a", a + a", a'a" en fonction de l’orientation © de la section. Elles sont indiquées par le tableau ci-dessous, établi en négligeant s devant 1 :
- a // a a' — a" a' ~j- a7/ a a."
- 0° v/ï 0 \/ s v/s 0
- 45» s — s 2s 0 — s-
- 00° 0 — v/ s y/s — v/s 0
- et et a" ne sont nuis en même temps que a, quelle que soit la valeur de <p, que pour s = o; cela n’a lieu que dans le cas théorique de l’hélicoïde gauche régulier sans épaisseur et sans frottement.
- Ce résultat était évident a 'priori ; alors, en effet, si le régime est égal au pas, l’hélicoïde avance dans l’air sans provoquer aucun déplacement ni entrainement du fluide, comme fait le plan mince quand il fend l’air en se déplaçant dans son propre plan ; on a donc c/0 = o, c/t5 = o, et les trois régimes (a0)r, {a0)n (a'')r sont égaux au pas H de l’hélicoïde, pour toutes les sections.
- àistum
- Avec des sections réelles, qui ont une épaisseur et donnent lieu à des frottements, l’angle a est positif, l’angle a" est négatif. Pour une orientation déterminée de la section, leur valeur absolue croit avec s. La figure 42 indique clairement les relations de position de ces angles par rapport à« = o, suivant la valeur de ç, c’est-à-dire suivant la distance de la section à l’axe. Cette figure est symétrique par rapport à la droite ? — 45°; les valeurs limites © =«o, © -“ 90° ne sont d’ailleurs jamais atteintes.
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- On voit que a" est très voisin de zéro pour les sections du proximum ; à mesure que l’on considère des sections plus éloignées, y." s’éloigne de zéro, tandis que a s’en rapproche. Pour les sections du distum, qui correspondent généralement à ç > 45°, y est assez près de zéro.
- Le sens de ces conclusions se vérifie bien sur les figures 34 et 35.
- Evaluons (a"),. — (al),. pour les sections du distum, qui sont les plus efficaces, et par suite les plus intéressantes. Le tableau ci-dessus montre que, dans la relation [29], on peut négliger (a + a") tg 9 et a a" devant tg2©. On a par suite la relation :
- (cQr — (al),. = 2turc,.(a — a") (1 H- cotg2?) ; [30]
- a — a" est une fonction de s, de valeur moyenne s 4-^'.
- J’en déduirai plus loin la valeur approchée de la différence a" — a0 entre les deux régimes, correspondant à une même valeur de n, qui donnent l’un S = o, l’autre O — o.
- Expressions de d®, dA et dans le Champ propulseur.
- Expressions en a, ,3' et r. — Dans le champ propulseur, les valeurs de a sont assez petites pour qu’on puisse substituer les formules [15] dans le système [19]. On a donc les expressions :
- d®
- dA
- d'tô
- Y', et a ont urfe signification autre que dans les formules analogues de M. Drzewiecki et de M. Rateau; en particulier, a est tout différent de l’angle a de M. Drzewiecki.
- J’utiliserai dans la suite la transformation suivante de ce système. . • •
- = ak;y2« tg g-~ lxdr
- COS ;3
- = AKiV'2a + V- V’dr
- cos (3
- = AICfaV'L 1 + y P’dr
- |31]
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- Expressions en h,., et r. — Cette transformation a pour but de déterminer la forme des expressions H, A et o de l’hélice. A cet effet, remplaçons —J—^-r par :
- sin a __ sin (3' — ç) cos 3' ~ cos 3'
- (tg^ — tg?) COS o.
- Or, on a :
- %k rn -|- vry ÿ~—
- Dans le champ propulseur, vni est faible devant 2r.rn pour les sections efficaces, ce qui permet d’écrire :
- 2r.m -j- vn/ = %:rn{ï + 3,.),
- er étant une certaine fonction dont la valeur numérique est petite devant l’unité. On a donc :
- avec
- Par suite :
- tg 3'
- Y
- n' — n( 1 H- e,),
- V' = Y +
- sin a cos 3'
- et le système [31] devient :
- d& = AIOV'2 (A ^ r cos ? dr j
- dA = AKÏV'2 (y — + n A] cos ? dr [32]
- d-ê = AIUY\,(y — -'j (l + ,.2cos f dr j
- Ces formes nouvelles offrent un grand intérêt.
- Remarques. — 1° Il est essentiel de ne pas oublier que, dans les systèmes [31] et [32], a et sont des fonctions de 3', et par
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- suite de la variable indépendante r, en raison des relations fondamentales :
- ij. s va. --j----p t.
- y
- A une variation relative donnée du régime a correspond, dans le champ propulseur, une même variation absolue des angles a et fi', qui diminue en général avec la distance de la section à l’axe. En effet, des relations :
- fi' -- a --t- ? arc tg c,.x
- on déduit
- d’où
- Ces relations montrent que les variations da et dfi' sont égales entre elles, et égales, en valeur absolue, à la variation relative
- --du régime, multipliée par le coefficients = ~—n>-. Or, ce a ° fi 1 + (c,.xy ’
- coefficient, nul pour x — o, atteint son maximum 0,5 pour c,.x = 1,
- puis décroît en tendant vers zéro quand x augmente. Dans les
- hélices aériennes actuelles, c,.x est supérieur à 1, même pour les'
- sections du proximum, et il atteint facilement la valeur 5 pour
- les sections les plus éloignées, auquel cas on a :
- dy. — dfi' < — 0,19 —.
- Cl
- Supposons un angle d’attaque de 8°, soit a . : 0,14. Avec la valeur de x considérée, une variation de 10 0/0 dans le régime donne, pour les sections du distum, une variation de a certainement inférieure à 0,019, soit à 13,5 0/0.
- dfi' dy. . —
- 2*j-, Yda,
- dfi' -r da
- i -/ (c,.xy œ
- c,,x da 1 + (c,.xy a
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- Expressions approchées de d@, dA. et dis dans le Champ utile.
- Pour déterminer des formules pratiques de ©, A et <&, les expressions différentielles ci-dessus ont l’inconvénient d’être fonction de Y' et de o/, alors que les données immédiatement mesurables sont Y et u>.
- Quand on se limite au champ utile, il est possible, pour les hélices usuelles, d’obtenir des formules approchées fonction de Y et de o.
- Expressions en hn -h et r.
- Le rapport cr — est très sen-tg (3
- siblement le rendement p'. dû à la dépense d’énergie pour entretenir, entre les cylindres r, r 4- dr, la permanence de l’état dynamique qui correspond aux conditions de fonctionnement (V, n), et il aurait cette propriété dans le cas idéal de p. = 0, ainsi que nous l’avons vu. On a donc :
- Ü) ___ , 0)
- y — Prÿ’
- d’où :
- V' = i (1 + e,.)V.
- Pr
- Cela posé, considérons dS dans le système [32]. On peut écrire :
- Dans le champ utile, p’ est assez voisin de 1, et p. assez petit
- pour qu’on puisse remplacer ^ par p, devant—, qui atteint des
- Pr '
- valeurs de plusieurs unités pour les sections du distum des hélices usuelles : ainsi, pour une hélice de 2,50 m de diamètre tournant à 1200 tours, la section à 1 m de l’axe donne
- = 4,18 pour une propulsion de 108 km à l’heure, et ^ = 6,28
- pour une propulsion de 72 km.
- Bull.
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- Par suite, on a la valeur approchée :
- (oV
- V
- )
- De même, dans dA et 1 + \j. ^ diffère peu de 1 -f- y à cause de la petitesse de p. et de la faible différence entre ^ et yp dans le champ utile. On a ainsi la valeur approchée :
- Substituons dans le système [32] et posons A(1 -f- s,.)2 = À,.; nous avons le nouveau système :
- df) A,. K/V2 (y----(y- — r cos a dr
- 'iA-êKiv
- dC A K(V2W —d-j (l + 1>-y) ’’2 «OS f dr
- Les paramètres A,, et p'. dépendent de l’état dynamique préalable; ils sont d’ailleurs l’un et l’autre assez peu différents de 1.
- Expressions en a. — Bien que l’angle d’attaque a soit essentiellement fonction de y, et non de y, puisqu’il est défini par
- la relation a= je laisserai a en évidence pour l’étude
- d’un type d’hélices tout à fait intéressant-: les hélices à angle d’attaque constant, et en particulier à angle d’attaque optimum, pour un régime déterminé. Je donne à ces dernières le nom d’hélices rationnelles pour ce régime, dit régime normal.
- Revenons au système [31 j. On établirait comme il vient d’être fait que, dans dS d’une part, et dans dA et dv> d’autre part, on a les relations très approchées :
- tg (3' — g = (1 + O Y (tg g — [J.), i + tg ÿ = 1 + g tg j3.
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- Par ailleurs, on a l’identité :
- 1
- COS Y
- cos |3 V 1 4- tg2 ,3
- Or tg2i3 et tg213' atteignent facilement, dans le champ utile, des valeurs de 10 et plus pour les sections du distum des hélices usuelles : l’exemple de l’hélice ci-dessus considérée donne tg2 [3 17 à 108 km à l’heure, et tg ,3 — 40 environ à
- 7^ km. On peut donc prendre :
- En limitant le champ propulseur au champ utile, on arrive au système :
- (/W A,. Kl Y2a ---------------'à ,lr
- c.ns fl
- cos j3
- [31 bis]
- Ces équations peuvent s’écrire sous une forme différente, en
- remplaçant ,8 et r en fonction de l’argument x — ^ := tg (3, déjà
- Y a
- considéré dans l’étude du rendement. On a dr --= - dx — -r-dx,
- (ù Ztz
- d’où le système :
- dë = A, |;Kff2a {æ — y.
- d\ = K /Y2a (1 + V‘x) \1 + X2 dx
- = —r Iv iY3aa?(l + \xx) \/'l -j- x2 dx
- [341
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- CHAPITRE Y
- ÉTUDE ANALYTIQUE DE L’HÉLICE
- Une hélice étant donnée, les forces élémentaires sur chaque section dépendent essentiellement de l’angle 3', ou, si l’on veut, de l’angle d’attaque a =. 3' — <?, puisque ? est constant.
- Si l’on connaît la loi des variations de 3' en raison de l’état dynamique préalable, dans un certain champ d’évolution des conditions de fonctionnement (Y, n), les procédés du calcul intégral permettent de déterminer, tout au moins par quadratures, quels sont, dans ce champ, l’effort de traction © de l’hélice, la résistance à la rotation A, la puissance absorbée U et le couple résistant C. Le nombre des pales étant N, les moments résistants de ces pales symétriques donnent lieu à un couple C, et l’on a les formules générales :
- © = N/;*1 d ©
- A = NPdA
- Jro
- U = Nj^ dU —' toC.
- Le rayon moyen rm auquel est appliquée la résistance à la rotation sur chaque pale a pour valeur :
- e
- ‘m~ jyh ~ a-
- Avant d'aborder ces intégrations, il importe de bien saisir le jeu des variations de l’angle d’attaque a avec les conditions de fonctionnement quand on fixe la loi ? = $(r) de l’orientation des sections suivant leur distance à l’axe. Gela m’amènera à examiner diverses notions, entre autres celle du pas de l’hélice.
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- Considérations générales sur le Tracé d’une Hélice.
- Tracé schématique. — Soient (fîg. 43) X la projection de l’axe de l’hélice et XP la direction générale d’une pale. Considérons la section par un cylindre C de rayon r, développons-la sur le plan
- Fig. 4-3
- tangent OT, et rabattons cette développée sur le jflan de la feuille de papier par une rotation de 90° autour de OT : nous obtenons ainsi la section AB, dont la ligne de référence est OZ.
- Pour plus de clarté dans le dessin, reportons ce rabattement vers la droite (fig. 44), en menant XX' parallèle à XP'et OZ parallèle à la droite de même nom de la figure 43 : XX' étant évidemment la direction de l’axe, ZOX est l’angle <p qui définit l’orientation. En prenant OL = r, on a LN — r cotg <p; LN est donc le pas réduit de la section.
- Le lieu des points L est la droite IL inclinée à 45° sur XX'.
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- Le lieu des points N est la courbe KN, qui traduit graphiquement la loi o —- <I>(r).
- Sur LN portons LM par suite MOX . ,3', MON ---- a. Pour
- OJ
- un fonctionnement (Y, n) déterminé, le lieu des points M des diverses sections est la courbe JM dont chaque point se trouve à une distance de IL égale à :
- V _ Y -f vr, \/2
- Cette distance varie par conséquent avec r.
- Quand Phélice tourne à un nombre de tours déterminé n, tout régime est caractérisé par une courbe JM, et, pour ce régime, l’angle a. de chaque section résulte de l’épure 44.
- Yoyons comment varient les lignes JM quand le régime croît à partir de zéro :
- 1° S’il n’y avait pas l’état dynamique préalable, on aurait y
- LM ~ ? valeur indépendante de r. Les lignes JM seraient
- donc des droites parallèles à IL.
- La ligne JM qui correspond au régime zéro, c’est-à-dire aux fonctionnements au point fixe, serait confondue avec IL. Pour chaque section, l’angle a serait le complément de l’orientation <p, et aurait alors sa plus grande valeur.
- Le régime croissant, la droite JM s’éloignerait de IL proportionnellement au régime, et tous les angles a diminueraient. Il arriverait un moment où JM couperait la courbe KN : l’angle a correspondant serait nul. Les angles a des diverses sections deviendraient donc successivement nuis, puis négatifs au delà d’un certain régime.
- 2Ü D’après l’analyse que j’ai présentée sur les effets de l’état dynamique préalable pour les hélices aériennes usuelles, les résultats réels sont tout autres aux faibles régimes, et notamment au point fixe* Pour a ~ 0, la courbe JM est assez au-dessus de IL, notamment pour les sections les plus rapprochées : les angles a ne sont donc pas nuis. Le régime croissant, les courbes JM commencent par se rapprocher de IL, puis elles s’en éloignent, en tendant dès lors de plus en plus à se confondre
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- avec les droites JM considérées au précédent alinéa : c’est que,
- Y
- tout au moins pour les sections du distum, le rapport — est peu
- (»)
- différent de son terme principal constant^-, à partir d’un certain
- 0)
- régime. Ce régime, qui n’est d’ailleurs pas susceptible d’être exactement défini, permet de séparer le champ total de l'hélice en champ sustentateur et champ propulseur, ainsi que je l’ai fait pour la section. On voit donc que, dans le champ propulseur, les lignes JM sont très sensiblement parallèles à IL.
- Si l’on doit construire une hélice propulsive pour un régime normal donné, correspondant à une position J'M' déterminée, la partie utile de la courbe IvN doit être tout entière au-dessus de J'M' : il en résulte qu’en général les angles 9 vont en croissant du proximum au distum, tout au moins jusqu’au rayon moyen. D’où la forme bien connue que les constructeurs ont été amenés à donner à toutes les hélices propulsives, malgré la diversité des types : les pales se tordent de façon que la direction moyenne des sections tende à se mettre en croix avec l’axe à mesure qu’elles s’en éloignent.
- Diverses formes d'hélices usuelles. — 1° Le contour de la projection des paies sur un plan perpendiculaire à l’axe affecte les formes les plus diverses. Il faut bien dire que, le plus souvent, les constructeurs ont été surtout guidés par le désir de différencier leur marque. Je vais indiquer sommairement quelques-unes de ces formes.
- Les figures 45 représentent une hélice en bois Wright-Astra du type Pau (1). La projection envisagée est sensiblement un secteur dont on abattrait le coin d’attaque du distum.
- Les figures 46 représentent Y hélice intégrale Chauvière, qui a conduit au succès tant d’aéroplanes actuels. Le bord d’attaque, rectiligne dans la région du proximum, et le bord de fuite, rectiligne sur une plus grande longueur, sont raccordés par une courbe
- (1) C’est avec des hélices de ce genre que, sous le commandement de M. Edouard Surcoût, le ballon dirigeable Adjudant-Réau vient de faire, les 18 et 19 septembre, une significative reconnaissance stratégique de toute notre frontière de l’Est, dans un magnifique voyage Paris-Chûlons-Verdun-TouJ-Nancy-Epinal-Remiremont-Vesoul-Langres-Troyes-Paris. Ce voyage, d’une durée de 21 h. 20 m. et d’une longueur curvimétrique de près de 1 000 km, bat les records de durée et de distance en circuit sans escale.
- Je tiens à signaler cette belle performance, accomplie pendant que ce Mémoire était en cours d’impression.
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-
- Hélice Wright-Asie a, type f
- au
- Largeur en plan
- ____0 253
- -0.238
- 0.235-5
- ____0.223
- 0,191
- . _ 0.162
- ___10.068
- CuurtLcr & C1* Pariy
- Pas de ConsL°"
- 3™ 26
- 3m35
- 3m31
- 3mM
- 3m21
- 3m32
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- HÉLICE INTÉGRALE ClIAUVIÈRE
- Courtier A. 6'“ ttu'Lÿ
- p - -
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- 386 —
- dont le rayon diminue de l’avant à l’arrière de la pale. M. Lucien Ghauvière, qui a apporté des soins minutieux à l’établissement et à la construction de son hélice, a choisi cette courbe de façon à placer sur la libre neutre les centres des poussées élémentaires sous l’intrados, ce qui contribue à éviter la déformation.
- La ligure 47 donne l’aspect de l'hélice normale Ratmanoff, licence Drzewiecki. Le bord d’attaque et le bord de fuite sont rectilignes et parallèles, sauf à la naissance de la pale au moyeu, qui est étroite et épaisse.
- Hélice normale Ratmanoff
- licence Drzewiecki Hélice FrogressiveLasserai et Radigm
- h'hélice progressive Passerat et Radiguet (/ig. 48) se différencie de l’hélice Chauvière, au point de vue du contour, par la courbe symétrique qui raccorde le bord d’attaque et le bord de fuite.
- Dans Yhélice Perfecta, le bord d’attaque est rectiligne, le bord de fuite convexe.
- D’autres hélices présentent des contours en cuiller, feuille de laurier, yatagan, etc... Je n’insiste pas.
- 2° La caractéristique la plus saillante est la loi suivant laquelle varie l’orientation <p des sections.
- Dans le-langage courant, on a coutume d’indiquer cette loi à l’aide du pas de construction des sections. Ainsi l’on dit qu’une hélice est à pas constant, à pas progressif, à pas variable (généralement progressif, puis dégressif), etc... (1). J’ai montré que le
- (1) Certaines considérations, basées sur le phénomène de la cavitation, ont amené à proposer un pas décroissant avec r. Ces considérations ne s’appliquent qu’au cas d’hélices fonctionnant près de la surface de séparation de deux iluides, comme les hélices marines; elles ne concernent pas les hélices aériennes ni les hélices sous-marines.
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- pas de construction ne correspond à aucune propriété caractérisée au point de vue aérodynamique. Il 11e peut fournir qu’une donnée imprécise, mais néanmoins fort intéressante, sur la torsion des pales.
- A ce titre indicatif, voici quelques renseignements sur le pas de construction dans les types d’hélices dont il vient d’être parlé.
- Dans l’hélice Wright, il varie peu, et passe en général par un léger maximum vers les trois quarts du rayon de l’hélice. Il a une valeur élevée, car les hélices Wright, construites pour être
- employées avec démultiplicateur, ont un régime normal plus
- élevé que les hélices à prise directe.
- Dans l’hélice intégrale Ghauvière, les sections affectent la forme de ménisques biconvexes dont le bord le plus plat est sur la face dite active. Le pas de construction est défini par la corde commune des deux arcs d(u ménisque. Pour l’hélice représentée par les figures 46, ce pas de construction est constant et égal à 1,50 m.
- Dans l’hélice Ratmanoff, la forme et le pas des sections sont réglés par la conception d’un angle d’attaque constant en chaque point de la pale, angle auquel M. Drzewiecki prétend donner sa valeur optimum. En général, le pas croît du moyeu à la périphérie.
- Dans toutes ces hélices, les sections voisines du moyeu ne peuvent être que médiocrement propulsives, tant à cause de leur faible rayon que de l’épaisseur relativement ^orte qu’il faut leur donner, surtout si elles sont en bois, pour que les pales supportent le moment fléchissant considérable produit par la grande vitesse de rotation. Aussi les constructeurs se sont-ils judicieusement appliqués à rechercher, pour la région du proximum, moins des formes favorables à la propulsion proprement dite que des formes de moindre résistance à la pénétration dans l’air.
- Evaluation approchée du pas des sections.— L’orientation 9, et par suite le pas réel des sections, ne peuvent se déterminer que si l’on connaît la direction de leur droite de référence.
- J’ai désigné par y l’angle de cette droite avec la corde. Soit 9' l’angle de cette corde avec la direction de l’axe. On a donc 9 = 9' — y. Par suite, le pas;de construction Pr = 2-rrr cotg ©'est inférieur au pas réel Hr = cotg 9 de la section.
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- Ce dernier pourrait s’évaluer approximativement si l’on connaissait à peu près y. Il suffirait pour cela de posséder un album donnant cet angle pour un grand nombre de profils, album dont rétablissement par les Instituts aérodynamiques rendrait de réels services ; quand le profil de la section ne figurerait pas dans l’album, on procéderait à une sorte d’interpolation avec deux profils voisins.
- A défaut, on pourrait opérer comme suit pour apprécier le pas d’une section r à profil tel que celui de la figure 49 :
- L’arbre de l’hélice étant vertical, placer une règle qui s'appuie sur l’intrados en deux points à la distance r ; on a ainsi AB. Au-dessus de cette règle et dans son plan vertical, appuyer une deuxième règle à l’extrémité de l’extrados si les deux courbes
- se coupent à angle vif, et, dans le cas contraire, à la naissance de la courbe de raccordement avec l’extrados; on a ainsi BtT.
- 1 1 1
- Sectionner l’angle AOT par la droite OZ à la au au etc.,
- suivant la valeur de B, d’après la règle empirique que j’ai donnée plus haut. Mesurer la pente qr de OZ par un des procédés habituels, par exemple à l’aide d’une équerre dont un bras est horizontal et l’autre vertical. La valeur approchée du pas est Hr = %zrqr.
- Pas H de l'hélice. —Le pas des sections importe seul, et la notion exacte du pas de l’hélice n’offre par elle-même aucun intérêt objectif. Néanmoins, puisqu’il est d’usage d’en parler, je vais
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- montrer que les définitions qui en ont été données ne sont pas rigoureuses au point de vue aérodynamique.
- A ce point de vue, il n’y a pas lieu de s’arrêter à l’évaluation habituelle, où l’on prend la valeur moyenne des pas de construction de quelques sections équidistantes. L’imprécision de ces pas se complique encore ici de l’arbitraire dans la façon d’opérer la moyenne.
- Pour apprécier sainement la notion du pas de l’hélice, il convient de dégager de quelle manière elle s’introduit.
- Elle a pris naissance dans cette propriété bien connue de l’hélice géométrique: un mobile qui se meut sur cette ligne d’un mouvement uniforme avance, dans la direction de l’axe, de lon-
- gueurs proportionnelles à ses déplacements angulaires. Par suite, l’avance par tour est indépendante de l’origine du mouvement : c’est donc une caractéristique de l’hélice-ligne ; on lui a donné le nom de pas. Sa valeur est, comme on sait:
- H — %-r cotg <p,
- 9 étant l’angle constant de l’hélice, en chacun de ses points, avec la direction de l’axe.
- Cette définition s’est étendue tout naturellement à l’hélicoïde gauche régulier, surface engendrée par une droite mobile normale à l’axe, s’appuyant sur l’axe et sur l’hélice (fîg. 50). C’est
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- qu’on obtient des hélices de même pas en coupant l’hélicoïde par des cylindres dont l’axe est celui du cylindre qui porte l’iiélice directrice : il est donc logique d’appeler ce pas commun le pas de l’hélicoïde.
- Ainsi, la notion du pas a son origine dans la section, et non dans la surface. Puisque l’orientation de la section est définie par l’angle 9 de sa ligne de référence, il convient de définir son pas, comme je l’ai fait, par la relation H,. .• 2zr cotg 9, qui est la généralisation de la propriété originelle.
- Pour les pales réelles qui ne sont point des portions d’hélicoïde gauche régulier, et dont cependant toutes les sections ont le même pas H, ce pas commun définit encore nécessairement celui de la pale. Or, quand l’avance par tour est H, chaque section donne, avons-nous vu, un effort de traction négatif; il en est par suite de même pour l’hélice. On ne peut donc dire^ comme l’a proposé M. A. Sée, que le pas soit la longueur dont l’hélice doit avancer par tour pour que sa poussée soit nulle ; cette définition, qui permet d’ailleurs de [déterminer une limite inférieure du pas véritable, résulte de la généralisation directe du corollaire 0 0 particulier à l’hélicoïde gauche régulier sans épaisseur ni
- frottement; elle n’est point la généralisation rigoureusement logique du concept d’origine. Au reste, elle ne saurait convenir parce qu’il existe une infinité de longueurs satisfaisant à la condition qu’elle énonce, puisqu’à chaque valeur de n correspond
- une courbe distincte 0 = f ainsi que M- Eiffel l’a vérifié.
- 11 est d’autant plus nécessaire que la notion du pas de l’hélice se rattache à la définition du pas des sections que ce dernier importe seul, pour ce qu’il définit leur orientation,
- La définition exacte du pas de l’hélice, fort complexe dans le cas général, est donc sans objet pratique. Je me bornerai à définir le pas par la propriété suivante :
- Quand une hélice tourne à n tours, sa poussée est nulle pour un régime a0, et la puissance absorbée est nulle pour un régime a"; ces régimes varient avec n. Le pas de Vhélice a pour mesure un régime toujours compris entre a0 et a”, quel que soit n.
- Dans la pratique, on considérera seulement les deux valeursa ", a" pour le nombre de tours normal de l’hélice, étant données ses conditions d’emploi : 1 200 tours, par exemple, si elle est calée directement sur l’arbre d?un moteur à explosions. D’autre part, j’ai montré que, dans la région du distum, qui est la plus
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- efficace, le pas d’une section est compris entre les régimes (d0)r et (a"),, et plus rapproché de (a'u),.. Pour l’ensemble des sections on pourra prendre, comme valeur approchée du pas moyen de l’hélice :
- II
- [35]
- Ainsi, considérons l’hélice de 2,50 m du capitaine Dorand, dont les figures 9 et 10 donnent les diagrammes. Le pas de construction est évalué à. 1,875 m. En prolongeant les courbes jusqu’à leur rencontre avec l’axe des abscisses, on obtient sensiblement du = 2,05, a] = 3,14. Le pas réel est donc compris entre 2,05 et 3,15 m; ma formule donne 2,325 m.
- Formule approchée de d'u — a’0. — II' est intéressant de pouvoir apprécier l’écart entre les régimes d'et a'u qui donnent les propriétés caractéristiques 5 = 0, 0 = 0 pour la valeur normale de n.
- Pour cela, admettons, ce qui doit être bien près de la vérité, que ces régimes correspondent à la section d’efficacité moyenne, placée à une distance rm.. Nous pouvons dès lors appliquer la formule [30]. Remplaçons d — a” par sa valeur moyenne
- cr
- , et cr =
- par le rendement p' qu’introduit l’état
- dynamique préalable ; enfin, prenons rm = 0,7 R, valeur moyenne qui sera justifiée plus loin (fig. 56) : nous obtenons la formule approchée :
- a] — do = 2,2 p'^s + + COtg2 ’
- [36]
- cotg ®m est la pente de la section d’efficacité moyenne, pente évaluée comme il a été indiqué.
- Une telle formule ne saurait avoir d’autre but que de donner Vordre de grandeur de l’écart a'0 — aj. Vérifions si elle est susceptible de remplir ce but.
- Considérons l’hélice de 2,50 m de diamètre essayée par le capitaine Dorand. Nous venons de voir que H peut être pris
- égal à 2,325 m, d’où cotg <pm = = 0,423 et 1 -j- cotg2®m= 1,179.
- £r.rm
- D’autre part, prenons pour s la valeur 0,065 qui est celle de
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- la plaque Riabouchinsky, d’après l’épure 33; il en résulte
- J7
- s d---= 0,192. La formule [36] donne alors :
- a'ô — a'0 = 1,245 p'.
- Or, j’ai déduit des expériences de M. Eiffel que p' variait entre 0,87 et 0,95 dans le champ de ses expériences. En prenant ces valeurs, on obtient 1,08 et 1,18 pour les limites correspondantes de a'ô — a0. Elles comprennent la valeur 3,14 — 2,05 = 1,09 m qui paraît résulter du prolongement des courbes des diagrammes expérimentaux.
- Sans attacher plus d’importance qu’il ne convient à cette remarquable concordance, étant donnés les aléas des hypothèses que j’ai dû faire pour la vérification numérique, celle-ci prouve du moins que ma formule [36] donne bien l’ordre de grandeur de l’écart considéré.
- De là ce théorème :
- Pour un nombre de tours n, U écart entre les régimes qui donnent % = o, © = o est proportionnel au diamètre de Vhélice et au rendement dynamique p' correspondant à ce nombre de tours. Il croit avec le pas moyen et avec la caractéristique s de la résistance à Favancement des sections.
- Du recul. — On a coutume de dire que le recul absolu est la différence L — a entre la longueur L dont l’hélice avancerait par tour, si elle se vissait dans l’air comme une vis dans son écrou, V
- et la longueur a = - dont elle avance réellement. Le recul ° n
- relatif, qu’on appelle communément recul, est le rapport :
- Une pareille définition n’est susceptible d’avoir un sens que dans le cas théorique où la pale est formée par une portion PQP'Q' d’hélicoïde gauche régulier (fig. 50). L’écrou de cette pale serait un bloc solide indéfini dans lequel on aurait ménagé une rainure hélicoïdale gauche régulière limitée aux hélices A 4.', BB'. L’écrou étant fixe et la pale animée d’un mouvement de
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- rotation autour de son axe, l’hélice avancerait par tour de la longueur L = H. On aurait donc :
- Avec une pale quelconque, l’écrou doit être défini. Supposons un bloc de matière plastique dans lequel on déplace l’hélice en lui imprimant une vitesse de rotation « et un déplacement axial V. Une section cylindrique AB est comprise entre deux droites tangentes au cylindre et faisant avec l’axe un angle 0
- tel que tgty = ~ (fig. 54). Par conséquent, le passage de la
- section dans la matière plastique creusera sur la surface du
- cylindre r un sillon limité aux deux
- Y vi
- hélices de pas réduit — décrites par ‘
- les points M et B. Il en sera de même pour les autres sections. On aura ainsi un écrou limité par une infinité de
- y
- couples d’hélices de même pas-, qui
- sera le pas de l’écrou. Ce pas étant arbitraire, on obtiendra autant d’écrous qu’on voudra; il faut donc choisir celui qui définit le recul.
- Pour cela, il convient de modifier la définition banale rappelée ci-
- dessus, en laissant au mot recul le sens qu’il évoque. Nous y\ parviendrons par la remarque suivante :
- Quand une hélice fonctionne en air calme comme propulseur unique (1), elle donne une propulsion déterminée, très variable suivant les conditions d’emploi. On peut imaginer des conditions telles que, pour un nombre de tours donné n, l’avance par tour Y
- a = — se rapproche d’aussi près qu’on voudra du régime correspondant a0 qui donne © = 0, mais il est impossible de le
- Fig. 51.
- (1) Avec deux hélices en tandem de pas et de surfaces différents, une des hélices pourrait avancer par tour d’une quantité supérieure à son a0 : alors elle refoulerait. L’attelage en tandem de deux hélices, même identiques, est d’ailleurs peu recommandable, à moins qu’elles ne soient très éloignées : disposition possible à bord des grands dirigeables, mais non des aéroplanes actuels.
- Bull.
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- dépasser, car il faudrait remorquer l’hélice. Quand celle-ci agit comme unique propulseur, on a donc lim. i = a0.
- L’idée qu’on se fait du recul absolu, d’après le sens courant de
- v v y
- ce mot, répond à la définition lim.----------a'---------. Le recul
- n n n
- relatif est donc, à n tours :
- 137]
- formule qui comprend celle trouvée pour l’hélicoïde, puisque, dans ce cas théorique, au = H.
- La formule du recul peut encore s’écrire :
- r = l-^, [38]
- Y étant la vitesse réelle donnée par l’hélice et V„ la vitesse pour laquelle l’hélice, tournant au même nombre de tours, produirait une poussée nulle.
- Ainsi que je l’ai remarqué, il est clair que la notion du recul ne résout rien ; elle ne fait qu’introduire un symbole nouveau v dans le problème de la détermination de la vitesse de propulsion,
- Propriétés des Hélices a Sections de même Pas et des Hélices a angle d’attaque constant.
- Pour déterminer les formules de l’effort de traction 0 et de la puissance absorbée B d’une hélice propulsive, il faut connaître les deux lois constructives <p = $(r) et l = F(r) suivant lesquelles l’orientation © et la largeur l des sections varient selon la distance à l’axe.
- La loi l = F(r) est à la libre disposition du constructeur, et la seule règle à conseiller est la suivante : puisque les sections les plus éloignées sont les plus efficaces, il y a lieu, pour un bon emploi des matériaux et une judicieuse utilisation, que la largeur croisse avec le rayon, au moins jusqu’à une certaine section située vers l’extrémité de l’hélice. Il est difficile de s’expliquer quelles considérations ont bien pu conduire quelques constructeurs à réduire la largeur dans la région du distum.
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- En général, on pourra représenter très suffisamment la loi, tout au moins dans la partie la plus efficace, par une expression de la forme :
- L = l{] + ltr 4- kr- + ....
- J’ajoute ici que, comme pour les surfaces alaires, les pales doivent être allongées ; il ne convient pas que la plus grande largeur L dépasse le quart du rayon R.
- La loi 9 = &(r) est la plus saillante au point de vue aérodynamique. Elle caractérise vraiment le type de l’hélice et fixe ses propriétés essentielles ; c’est ce que je vais indiquer en étudiant deux types particulièrement intéressants : les hélices à sections de même pas et les hélices à angle d’attaque constant.
- Hélices à sections de même pas. — 1° La loi a = (i>frj est alors donnée par la relation :
- 2° Puisque LN = h (fîg. 44), le lieu des points N est ici une parallèle KN à IL. Dans le champ propulseur, pour lequel le lieu des points M, pour un régime déterminé, est sensiblement une droite parallèle aux précédentes, il est facile de construire très approximativement les angles a des différentes sections pour ce régime ; cette construction est donnée par la figure 52. Pour le régime crH, JM etKN coïncideraient, et tous les angles a seraient nuis simultanément si cr était le même pour toutes les sections; ils deviendraient négatifs pour les régimes supérieurs
- à crH. En réalité, il n’en est pas tout à fait ainsi, l’influence de l’état dynamique préalable variant avec les sections.
- Au reste, on a a = 0- —'<j>, d’où, en passant aux tangentes :
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- On retrouve les résultats précédents : tous les angles a s’annuleraient en même temps pour a = c,H, et deviendraient négatifs pour les régimes supérieurs à crH, si cr était le même pour les diverses sections. Sa valeur moyenne est le rendement p' introduit par l’état dynamique. En prenant c,. — cte on trouverait que, pour un régime déterminé, l’angle a serait maximum pour
- la section %&' — \/ —7-; sa valeur serait donnée par la relation :
- Ces formules sont applicables à l’hélicoïde gauche régulier, qui n’est qu’un cas particulier des hélices de sections à pas constant. En ne tenant pas compte de l’état dynamique préalable, on retrouve la formule classique et inexacte donnée pour ce cas, à savoir :
- 140]
- Le défaut de telles hélices est l’impossibilité d’obtenir un régime pour lequel toutes les sections donnent l’angle favorable am, puisque a varie avec chaque section. Elles ne réalisent donc jamais le meilleur type pour un régime déterminé, quel que soit ce régime.
- Le régime qui leur convient le mieux est celui pour lequel la section d’efficacité moyenne, située à la distance 0,7 R environ, correspond sensiblement au maximum de à, si toutefois ce maximum est voisin de am. En effet, d’après la propriété connue des maxima, les angles d’attaque conserveront alors sensiblement la valeur am dans la région la plus efficace, pour le régime considéré.
- Hélices à angle d'attaque constant. Hélices rationnelles. —Une hélice à angle d’attaque constant, pour un régime déterminé, 11’a de raison d’être que si, pour ce régime, le rendement est satisfaisant : alors la courbe figurative J'M' de ce régime est sensiblement parallèle à IL, du moins dans la partie correspondant aux sections actives.
- En particulier, une hélice est rationnelle pour un régime am si, pour ce régime, l’angle d’attaque de chaque section active est
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- l’angle favorable am, c’est-à-dire l'angle pour lequel la caractéristique |j. de cette section est minimum.
- La courbe J'M' étant tracée (fig. 53), on en déduit par points la courbe KN qui fixe l’orientation © de toutes les sections. Quant à leur forme, il convient de choisir parmi celles dont le \j. a un minimum aussi faible et aussi étalé que possible, ce qui assure la conservation d’un bon rendement dans un champ étendu. Toutefois, pour les hélices en hois, les exigences d’une construction solide conduisent à prendre, dans la région du proxi-mum, des sections assez épaisses, de caractéristique p. médiocre; mais les sections du distum peuvent avoir telles formes que l’expérimentation des plaques montrera excellentes.
- Nous supposons que l’angle favorable am soit le même pour toutes les sections; cette condition est facilement réalisable avec les hélices métalliques; elle peut l’être pour les hélices en bois, sauf pour les sections rapprochées de l’axe, qui sont, en tout état de cause, médiocrement efficaces. Il y a d’ailleurs un rayon i\ = IOj avant lequel il faut s’arrêter dans l’application du tracé de l’épure 53 : x c’est celui qui donnerait un
- angle 9 nul ; le point N\ serait alors à l’inîîni sur I^IVQ. Le lieu des points N est donc une courbe asymptote à cette droite. Il convient d’arrêter le tracé du type rationnel à un rayon supérieur à 7\ et de le raccorder à un autre tracé, si la pale comporte des rayons inférieurs.
- Ceci posé, je vais déterminer analytiquement les principales caractéristiques d’une hélice rationnelle de ce genre ; les résultats' seraient analogues pour toute hélice à angle d’attaque constant.
- 1° On a :
- Z 7“TC
- arc tg !’ — am,
- bv»7J
- [41]
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- Telle est la loi constructive 9 — <b(r) d’une hélice rationnelle pour le régime am, avec des sections dont l’angle favoranle est arn.
- 2° Calculons le pas des sections :
- d’où
- , / %-,rc,
- h,. — r cotg I arc tg------
- ^r(am + 2 TJ‘crœm) (2'iZ?'Cr d>mam
- 42]
- Si l’on donne à cr sa valeur moyenne p\ la courbe KN est un arc d’hyperbole.
- H,, passe alors par un minimum pour la section dont la circonférence z' = Q'zr'p est la racine positive de l’équation
- .s2 — 2a.mams — al — 0.
- On en tire :
- 2t~T p = ttTO(am + \/1 + <x,i), et, en négligeant al devant 1 :
- 2 nr'p' = am( 1 + am).
- Le pas minimum correspondant est :
- h;. = -idm{\
- p
- Sur la figure 54, le pas réduit minimum est In.
- Si les rayons limites r0 et R de la pale donnent des points N0 et N' qui comprennent le point n et en soient peu éloignés, l’hélice a des sections dont le pas est sensiblement constant. On peut alors considérer utilement la valeur moyenne du pas.
- 3° Calculons l’angle a pour un régime quelconque a du champ propulseur. On a :
- Or
- Par suite :
- a .— a
- 9 = — a-
- m --- $ Pmi
- , 2 izrcr
- = arc tg-------------arc tg
- D a 0
- 2tt rcr
- et finalement :
- * a
- arc tg
- 27t rcr(am — a) (2%rcr)2 + aam '
- [43]
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- Cette relation indique de combien a — y.,„ augmente ou diminue quand a — a,n diminue ou augmente. Quand on donne à c, sa valeur moyenne p pour un régime déterminé, la valeur absolue de cette variation est maximum pour la section
- , , 1 /—
- z-j- — \/ aam ; ce maximum est :
- Peur les régimes a peu différents de am, on a :
- __ %-rc,.(am — a)
- a ~ a“ + (°2trc,.)2 + ai '
- L’écart maximum entre a et ym correspond alors à la section
- Considérations générales sur l’Intégration.
- Limitation nécessaire du problème. — Les expressions différentielles [22] sont valables dans le champ total, les expressions [31] et [32] le sont dans le champ propulseur, les expressions [31 bis], [32 6è] et [34] le sont dans le champ utile. Les unes et les autres comportent diverses réserves sur lesquelles j’ai tenu à insister dans les précédents Chapitres. Il y a lieu d’indiquer maintenant celles qu’introduit l’intégration.
- Pour évaluer 0, B et A dans le champ propulseur, et à fortiori dans le champ total, il n’y a pas d’autre procédé que l’intégration par quadratures.
- On se heurterait, en effet, à des difficultés inextricables si l’on avait la prétention de les obtenir par le calcul, même en se limitant au champ propulseur, où les efforts sont proportionnels à a. Ces difficultés proviennent principalement de la fonction g, qu’il faudrait expliciter par rapport à $’ et r. Cette fonction subit, dans le champ propulseur, des variations considérables en certaines régions, notamment au delà d’un certain régime, compris entre le régime du rendement maximum et le régime (a0)r : elle y croît très rapidement, et devient infinie pour a = (a'0)r.
- Même en se donnant pour y- une fonction arbitraire simple,
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- — ce qui ne comporterait aucun enseignement sérieux, — l’intégration analytique serait quasi-insurmontable.
- Mais, pour les hélices bien comprises, la caractéristique \j. est une courbe à minimum étalé, de sorte que ses variations sont faibles dans un champ (V, n) étendu, qui constitue le champ utile. En considérant alors sa valeur moyenne, ce qui est légitime, l’intégration devient possible. On peut ainsi dégager le terme principal des fonctions complexes qui représenteraient ©, <5 et A dans le champ total, étudier le rendement dans une région suffisamment étendue autour de son maximum et préciser l’influence des principaux paramètres.
- L’étude analytique n’est donc pas sans objet, et, malgré la limitation nécessaire du problème, les résultats obtenus sont dignes d’intérêt.
- Mais il ne faut pas les étendre inconsidérément au delà du champ utile, où les réserves qu’ils comportent sont admissibles. Ainsi, contrairement à une opinion assez courante, il n’est pas possible actuellement de déterminer le lien analytique entre les mesures au point fixe et les caractéristiques d’une hélice propulsive dans son champ propulseur. Même dans le champ utile, les théories ne sauraient constituer que des essais, jusqu’à ce que des expériences systématiques aient fixé plus complètement sur l’influence qu’y exerce l’état dynamique préalable.
- Intégration par quadratures dans le champ total. — Soit, d’une façon générale, d® = f(z) dz l’expression différentielle de d®, valable dans le champ total, en fonction d’un certain arguments qui dépend du rayon r de la section. Une hélice étant donnée, la méthode consiste à déduire de courbes expérimentales quelles sont, pour un même régime, les valeurs yi, y2, y3... de y = /‘(s), pour les valeurs zt,z2,z3... de l’argument qui correspondent aux sections r,,r2, r3..... On peut alors construire par points la courbe y — f(z) (fig. 54); soient OM = z0 et OP == Z les valeurs de z pour r = r0 et r — R : on évalue d’abord la surface MNPQ, qui
- donne la valeur de © pour le régime a — -.
- Gela fait, on considère d’autres régimes aa",... en laissant n constant et en donnant à V les valeurs V', Y".. / On obtient ainsi les valeurs ©', ©"..., ce qui permet de construire la courbe ©
- correspondant à une valeur donnée de n, en portant ^ en abscisses.
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- — 40!
- On opère de même pour obtenir les courbes et A.
- A première vue, il pourrait sembler qu’une telle méthode échappe à toutes réserves, étant donnée l’origine expérimentale des courbes. Il n’en est rien.
- Ainsi, considérons le système [22], auquel la méthode des quadratures peut être avantageusement appliquée. Tout d’abord,
- il comporte les réserves propres à l’hypothèse de l’écoulement fictif entre les deux cylindres r, r + dr.
- Quant aux courbes K^, il faut prendre les courbes modifiées du diagramme [36], sous peine de négliger l’influence de l’état dynamique préalable, ce qui conduirait, en certaines régions, à des évaluations très éloignées de la réalité. Or, le tracé de ces courbes est encore des plus aléatoires (1).
- (1) A titre d’indication, voici l’application de la méthode à la détermination de © par l’équation :
- dS = AK ’y!u'*dr,
- avec
- K' __ _Jh/_ _____
- y sin \Y sin [3' tg |3'*
- Soient un régime déterminé a et un nombre de tours n. Considérons la section r ; nous connaissons sa largeur l, ainsi que son pas Hr, qui fixe les valeurs numériques 0,1 Hr; 0,2Hr... de la graduation des abscisses du diagramme 36 : prenant alors sur ce
- diagramme l’abscisse — = a, nous lisons la valeur de K,,, d’où y = AKJu'*correspon-n
- dant à la section r.
- Nous déterminerons de même les ordonnées yu y.,... correspondant aux sections »’i,rs..., pour le même régime et le même nombre de. tours : d’où une courbe comme celle de la figure 54, avec l’argument z — r.
- Dès lors, on poursuivra la méthode comme il a été expliqué.
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-
- Formules j>e H, o et A dans le Champ utile.
- Formules générales. — Considérons le système |32|. Dans le champ utile, y. varie entre deux valeurs très voisines \j.m et [j.m -j- r„ de sorte qu’on peut prendre leur valeur moyenne, d’autant plus rapprochée de ;j.m que la caractéristique a un minimum plus étalé.
- En l’état actuel de nos connaissances sur l’état dynamique préalable, il convient, pour opérer l’intégration, de considérer aussi la valeur moyenne de A, pour un nombre de tours déterminé n, ainsi que la valeur moyenne vx des vrx et s des s,., ce qui permet de faire sortir AV' et 0/ du signe j . On peut ainsi exprimer ©, $ et A avec les six intégrales définies :
- XH
- Kl rn co s 9 dr,
- r.w y1’1
- Bu = J Kl cos 9 dr, où n prend les valeurs 1, 2, 3.
- Pour des hélices quelconques, I et 9 sont des fonctions complexes de r, et ces intégrales ne peuvent se calculer que par quadratures, mais avec cette simplification sur le cas général qu’ici elles sont à peu près indépendantes de l’état dynamique préalable.
- Les expressions de 0, ^ et A sont :
- 0 - AN [ A2w'2 — (,,.A1 + B2)o/V' Ht ;Av'2] )
- £ = AN4.J.A30/2 + ( A2 — ;j.B3)o/V' — B2V'2] ( [45]
- A = AN [>.A2o/2 + ( At — yB2)o/V' — BdV'2] )
- avec
- y — V H- vx j
- m
- 00 = - ( L e)t0. )
- vx et e sont des termes de correction, fonctions de n et de Y, qui tiennent compte, l’un de l’influence des vitesses axiales, l’autre de l’influence des vitesses tangentielles au sein de la veine où évoluent les pales.
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- — 403 —
- Influence de l'état dynamique sur le rendement. — Pour nous rendre compte de l’influence de l’état dynamique préalable sur le rendement, imaginons qu’on puisse réaliser une hélice dans laquelle la poussée sur les pales n’ait pas de composante nuisible H quand elle fonctionne à son régime optimum. Dans ce cas idéal, on aurait = o, et le rendement total serait :
- d’où
- _VA2o/2 — 1VV' _ pl ~ W A2uAv — B2 Y'2 “
- p, p.
- V Y (0 Y' ’
- Ainsi donc, quand il y a un état dynamique préalable permanent, le rendement d'une hélice ne serait pas égal à 4 dans le cas idéal où la poussée sur les pales n'aurait pas de composante nuisible. Il serait alors égal au rendement qu'introduit la dépense d'énergie pour entretenir, au sein de la masse, la permanence de l'état dynamique qui correspond aux conditions de fonctionnement (Y, n).
- Le rendement ne pourrait être égal à 1 que dans le cas théorique de rhélicoïde gauche régulier sans épaisseur et sans frottement, quand il fonctionnerait à un régime permanent égal à son pas. D’ailleurs, ©, S et A seraient alors nuis, ce qui enlève tout intérêt à ce cas théorique.
- Formules,approchées. — Puisque nous limitons l’intégration au champ utile, nous pouvons prendre les relations approchées [32 bis].
- Opérons comme nous venons de le faire pour le système [32], en faisant sortir du signe d’intégration les paramètres A,, p], dont les variations sont très faibles, et qu’il est dès lors possible de remplacer par leurs valeurs moyennes A, p', qui d’aileurs diffèrent peu de 1. Nous obtenons :
- [43 bis]
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- — 404 —
- Normes des expressions de 0, <Q et A. — D’après le système [45], les caractéristiques 0, ‘S et A ont pour normes les relations :
- 0 S A
- Sur les 9 paramètres a, a, a", b, b'..., 6 seulement sont arbitraires.
- De même, on déduit de [45 6*s] les relations :
- 0 £
- A
- Ces dernières relations ne constituent pas des normes absolues, puisque les 6 paramètres a', a", b', b", c', c" ne sont pas rigoureusement constants : ils varient avec p\
- Si donc on portait respectivement ou ~ en ordonnées
- n “ nn - n*
- et en abscisses, on aurait une courbe unique pour représenter, dans le champ utile, chacune des fonctions 0, S ou A.
- Mais si l’on porte respectivement ®^ ou ^ en ordonnées
- y «
- et — en abscisses, on n’obtient une courbe unique que si p' — cle,
- ce qui est à peu près réalisé avec n = cle. G’est à cette dernière condition qu’a été conduit M. Eiffel quand il a voulu représenter avec de telles, coordonnées les résultats de ses récentes expériences : il s’attendait à les figurer par une courbe unique, et il a obtenu des coqrbes nettement distinctes pour les diverses valeurs de n. Notre théorie en précise les raisons.
- Dans une application déterminée, par exemple quand l’hélice est en prise directe avec un moteur donné, n varie peu, de sorte que les courbes n = cle forment une bande assez étroite. On peut alors substituer au système [47 bis] le système [4], que
- A (an- -(- anV + a Y A ?
- A p'
- (bn* + 6'n2V + b"nY) (en2 + en Y + e"Y)
- [47 .bis]
- = (an2 + an Y + a" Y2) \
- -- n(bn2 -(- b'n'Y -j- 6"V'2) ( [47]
- (en2 -f- c'nY -j- c"Y2) )
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- — 405 —
- j’ai indiqué dans l’analyse des expériences sur l’hélice propulsive. Ces dernières formules, commodes dans la pratique, ne donnent, on le voit, que des résultats moyens. Leurs coefficients seront déterminés d’après les résultats d’expériences.
- Telle est la véritable démonstration des formules [4] : on voit nettement ici pourquoi et en quoi elles ne sont qu’approchées. Au reste, le seul raisonnement nous avait conduit à conclure qu’en raison de l’état dynamique ©, A et £ ne pouvaient être rigoureusement des fonctions homogènes en n et V.
- Formules relatives aux hélices semblables. — Considérons deux hélices semblables % et dont le rapport de similitude linéaire
- > V
- est À. Dans les intégrales An et Bn, les paramétrés Iv, et cos <p sont de degré zéro en X ; on a donc :
- ai X4a b{ = X56 ct X4c
- ttj — XV 6j = X'1// ci = XV
- ai — X2a" b'i — X36" ci = X2c".
- Quant au coefficient A, il est proportionnel à Xe, à cause de l’influence des perturbations marginales,' qui affecte davantage les petites hélices de la famille ; au reste, e est de l’ordre de quelques centièmes, de sorte que Xe est toujours peu éloigné de 1.
- Il en résulte que le système [47] peut s’écrire :
- 0 = Xe («n'2D4 + aVY'D3 + a'V'2D2) \
- % = XenD(fn'2D4 + fVV'D3 + f"Y'2D2) ( [48]
- A =r Xe (yn'2D4 + yVY'D3 + T"Y'2D2) )
- Telles sont, pour le champ utile, les formules qui s’appliquent à une famille d’hélices semblables.
- l)e même, le système [47 bis\ peut s’écrire :
- 0 = XEA(an2D4 + a'nVJD3 + a" V2D2)
- £ = XE^(fn3D5 + f VrYD4 + f/WD3)
- p
- A = X£^(yn2D4 + y n YD3 + y" V2D2)
- F
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- Pas plus que les formules [47 bis], ces relations ne constituent des normes absolues, puisque les 6 paramètres a', a", J3",
- 7 , y" ne sont pas rigoureusement constants.
- Ceci m’amène à signaler un danger des formules |9|. J’ai dit que les relations [ 4] peuvent être commodément utilisées comme formules pratiques moyennes, dans le champ d’évolution usuel de n pour une application donnée, parce qu’on pourra déterminer des coefficients moyens à l’aide de résultats d’expériences. Mais, quand on aura ainsi établi les formules [4] pour une hélice 9G il faudra se garder d’en déduire, à l’aide des relations [9], les formules [4| pour une hélice semblable 9G15 à moins que celle-ci ne soit de dimensions analogues à %. Ainsi l’on commettrait des erreurs déjà appréciables en déduisant les formules pratiques
- d’une hélice de celles qui s’appliquent à son modèle au
- 1
- 3'
- 11 est aisé de le vérifier. Tandis que le système [47 bis] donne sensiblement p, = P en négligeait les variations des
- 6 coefficients a, a", t3', (3", y', y", le système [9] donne inexactement p( = ? étant une caractéristique de la famille; deux
- hélices semblables auraient donc le même rendement pour deux
- Y V
- groupes de valeurs tels que Contrairement à la con-
- clusion du capitaine Dorand, on se rend compte qu’il n’en est pas ainsi en étudiant ses propres courbes de rendement pour deux hélices semblables de 2,50 m et 4,30 m de diamètre, d’où a == '1,72 (1). Quand on s’en tient a la région des rendements maxima, comme l’a fait le capitaine Dorand, on constate bien que les deux hélices ont très sensiblement même rendement maximum moyen, soit 0,74 pour la première, et 0,73 pour la seconde; il
- est même aisé de trouver deux groupes égaux corres-
- r ni) n, Il
- pondant à chaque maximum, parce que, en vertu de la propriété connue des maxima, V et V4 sont mal déterminés par les diagrammes, de sorte qu’il est facile de les choisir de manière à opérer la vérification'.
- Mais il n’en est plus de même dans une autre région. Ainsi,
- (1) Technique aéronautique, 15 juin 1910 (fig, S et 6).
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- V 5
- considérons les valeurs égales ^ ^ ^ } ,, = 0,2 et
- Y 8 44
- —jy- — 7-’ , ,, — 0,2 ; les courbes publiées donnent les ren-
- dements 0,4 et 0,36, soit un écart relatif de 10 0/0. C’est que l’influence de l’état dynamique préalable ne se plie pas à la V
- loi — cle admise jusqu'ici pour la -similitude. On ne peut donc
- déterminer des coefficients a, Y, a", ,3, $... identiques pour les deux hélices.
- En résumé, les formules [4] pour une hélice sont admissibles, comme formules pratiques moyennes, pour une application déterminée. Mais les formules [9] pour une famille d’hélices semblables ne doivent être utilisées, comme formules pratiques moyennes, que s’il s’agit d’hélices de dimensions peu différentes.
- Formules pour les hélices de sections à pas constant. — Pour les hélices dont toutes les sections ont le même pas réduit h, on a
- 1
- cos 9 =: —.........y. Dans.le champ utile, l’intégration des expres-
- V d1 + H
- sions différentielles [32] donne alors le système en Y, Y :
- De même, l’intégration des expressions [32 bis] donne le système en Y, (o :
- Y = ~N<o
- 0 = AN
- P
- P
- [49 bis]
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- — 408
- Dans l’un et l’autre système on a :
- A” = X\7FT^r- [501
- Ces formules s’étendent aux hélices où le pas des sections varie peu : h est alors le pas réduit moyen. Nous avons vu que tel peut être le cas des hélices rationnelles.
- Les formules du rendement et du rayon moyen sont simpli-
- V' y
- fiées, puisque le facteur w' — ^ouw — y disparaît. On a, soit :
- soit :
- T T A, — JJ-A,— Y - (o
- [j.A3 + aX
- \)A3 + aX “(0
- 1-^2 + A, Y 0)
- a2- ,aX G)
- [•'•A3 + aX 0)
- [jA3 + aX ~<j)
- [J. A 9 aX G)
- Pour le cas idéal |x = 0, ces expressions donneraient : Pt = p,
- r,
- Le rendement total serait égal à p', comme nous l’avons déjà vu. Quant au rayon moyen, il aurait une valeur indépendante de l’état dynamique. .
- On se rapproche de ce cas idéal avec des hélices d’un poli
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- 409 —
- très soigné, à sections dont les profils ont une caractéristique [x à minimum extrêmement faible.
- Le coefficient K varie peu avec les sections, de sorte qu’on peut considérer sa valeur moyenne. Dès lors, si l’on développe la loi constructive l = F(r) sous la forme
- /, r= /0 + ltr -j- l2r2 -j- ...,
- les intégrales An données par la formule [50] sont susceptibles d’être déterminées par le calcul. Elles se décomposent, en effet, en intégrales :
- fn rndr _ fK rndr _ fr" rndr
- Jro \! ^ + r'2 Jo \/ II1 + r2 J0 y/ h2 4- r2
- Considérons donc les intégrales définies :
- fr rndr
- J-= 1WT?’
- pour lesquelles on a la loi de récurrence
- K = \/ h2 + r1 — (n — 1)/j2J„_J.
- Il suffit de connaître J0 et J, pour les calculer toutes. Or, on a :
- d’où
- J0 = log nép
- r + \/h2 + r2
- J, \/h2 + r2 — h
- J o = Ur\Jh2 + r2 — h2 log nép n - ——-
- J 3 = 4[\/ù2 + r2(r2 — 2/i2) + W]
- O
- etc...
- Buli..
- 27
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- CHAPITRE VI
- ÉTUDE DE L’HÉLICE RATIONNELLE A SON RÉGIME NORMAL
- Formules des caractéristiques de l’Hélice rationnelle.
- L’étude qui suit a pour but d’évaluer les caractéristiques Hm., o,„ et A,„ de l’hélice rationnelle pour son régime normal am, en vue des enseignements généraux très importants que comporte cette évaluation.
- Je supposerai que toutes les sections ont même valeur de am et de ce qui est facilement réalisable, tout au moins pour les sections du distum.
- ; Formules de 0m., Am, et de p,„, rm. — Considérons les expres-
- sions différentielles [34], où l’on prend a = am, p. = ;x,„, Y a
- — = êp. Au régime am, le coefficient K varie peu pour les diffé-
- rentes sections, et je le remplacerai par sa valeur moyenne.
- Effectuons l’intégration en prenant, comme au Chapitre précédent, les valeurs moyennes p et s des p'. et des ce qui est possible étant donnée la faible variation de ces fonctions. Posons :
- r0 et r — R.
- On obtient dès lors les formules suivantes des caractéristiques
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- — 411 —
- Hm, A.„, du rendement principal pm au régime a,M, et du rayon moyen rm :
- W(H = ABX2(H, — ;vH0)
- G. = -,B\'S(H, + h,„H2)
- P
- A„ Ar.V'.H + ,,,,,£1,)
- H1 — ^mH0 ?Mi " ' H, + [xmH2
- am H1 +
- .. ir. H„ + ,,„H,
- Telles sont les valeurs caractéristiques de l’hélice rationnelle à son régime normal am. Le rendement total est pt — pmp'.
- Des intégrales In; leur table. — Supposons que nous ayons développé 1a, loi l . : - F(r) sous la forme :
- l = ^ + hr H~ hri + •••
- Le calcul des intégrales H„ se ramène dès lors à celui des intégrales définies :
- In = j"xn\/1 + x1 dx, [56 \
- où l’on donne à x les valeurs a?0 et X. Or, on a :
- Ces intégrales J[ ne sont autres que les intégrales 3n considérées dans la théorie des hélices à pas constant [51], où l’on remplace r par x et h par 1. On a donc la loi de récurrence :
- J- = I[^vr+P - (" - Ü.I.. ,[
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- — 412 -
- d’où la suite :
- Jô = lognép (x -f- \! 1 + #2) j; = y/l + x2 — 1
- J-> -- |[^\/l + — l°g nép (x + v/l + a2]
- J3 = t[(æ2 - + 2]
- etc...
- Les intégrales définies I(1 sont donc :
- I0 = |D*V 1 + + log nép (x + \/l + x2)] '
- I2 f[.r(î -j- 2x‘)\j 1 -r x'1 — log nop (-r 4- y' I - a;2)] r
- k = ^ - "2)\/rHræT + 2] |
- etc... j
- Ces relations sont compliquées, mais cela importe peu si l’on a dressé, une fois pour toutes, la table de leurs valeurs en fonction de l’argument x. C’est pourquoi j’ai établi la table VI qui donne les quatre premières intégrales I„.
- Formules approchées des intégrales lnpour x > 3. — Néanmoins, il pourrait être intéressant, pour certains développements analytiques, d’avoir des formules approchées plus simples.
- L’approximation ci-dessous est basée sur ce que, dans les hélices aériennes actuelles, X est en général au moins égal à 3, et atteint souvent des valeurs doubles ou triples.
- Considérons les intégrales I„ pour des valeurs x > 3. Alors, dans le radical \Jx2 -j- 1, on peut prendre les deux premiers
- termes x + du développement, et l’on a la valeur approchée : , __________________________ xn+2 xn
- 1,1 ~ >7+2 + Ï7
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- TABLE VI.
- Valeurs des Intégrales I» f xn \/1 + x- dx.
- X lo Ii I2 h
- 0,1 0,100 0,005 0,0005 0,000
- 0,2 0,201 0,021 0,003 0,000
- 0,3 0,303 0,046 0,009 0,002
- 0,4 0,410 0,073 0,023 0,007
- 0,5 0,520 0,133 0,045 0,017
- 0,6 0,634 0,196 0,080 0,036 .
- 0,7 0,753 0,274 0,130 0,069
- 0,8 0,878 0,367 0,201 0,122
- 0,9 1,01 0,479 0,296 0,203
- 1 1,15 0,610 0,420 0,322
- 1,5 1,95 1,62 1,71 2
- 2 2,96 3,39 4,85 7,57
- 2,5 4,19 6,17 11,2 21,9
- 3 5,65 10,2 22,3 52,6
- 3,5 7,33 15,7 40,4 112
- 4 9,29 23,1 67,6 215
- 4,5 12 32,3 110 384
- 5 13,9 43,9 162 645
- 5,5 16,6 57,9 240 138
- 6 19,4 74,7 333 1569
- 6,5 22,6 94,4 456 2 365 .
- 7 26,1 118 612 3 432
- 7,5- 29,7 144 809 4815
- 8 33,6 175 1040 6 587
- 8,5 37,8 209 1323 8 977
- 9 42,2 248 1 660 11857
- 9,5 46,8 290 1834 15 614
- 10 51,8 338 2 525 20 065
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- — 414 —
- Toutefois, cette formule perd sa signification dans le cas par-
- 1
- ticuliern = 0, qui donne ^ (x- -f- log nép æ) pour l’intégrale
- xTT
- indéfinie. En conservant le premier terme ’-L on constate, par com-
- paraison avec la table AT, qu’il suffit d’ajouter - pour retrouver
- assez sensiblement les valeurs numériques de l’intégrale définie.
- En résumé, pour æ > 3, les expressions approchées des intégrales In sont :
- T _ x° xA
- ls ~ F + ~6
- etc...
- [57 bis]
- La table VI bis permet d’apprécier le degré d’approximation de ces formules simplifiées.
- TABLE VI bis.
- Valeurs approchées des Intégrales I„ pour x > 3.
- X L L L L
- 3 6 10,5 23 53
- 4 9,5 23,3 68 215
- 5 14 44,2 162 646
- 6 19,5 75 333 1 591
- 7 26, 118 612 3418
- 8 33,5 175 1040 6 639
- 9 42 248 ' 1660 11 931
- 10 51,5 338 2 525 20166
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- — 415 —
- Cas divers suivant la Loi de variation de /.
- Pales à largeur constante (l = ctl'J. — Supposons que les sections aient toutes la même largeur / ; on a alors H„ -- l]„. D’autre part, la surface de l’hélice est sensiblement S : N/(R — r0)
- -- Nl~ (X — x0). Le système [55] devient :
- <-)m . AKSYL,
- . *KSV3a,
- A,„ = 4KSV2a, P
- (Ii - *J«)l
- Y __ »
- X — .r0
- (I. + .P 1 A '<»12 }<„
- X — XQ
- (I"o + !->- J,)î.
- x-^o ;
- [58]
- Pales dont la largeur est proportionnelle à la distance à Vaxe (l = /, r). — Soit l = l{r = lt (^x. On a Hm = /, ^IN_,La surface de l’hé-
- lice est sensiblement S == N^ U) XLe système [55] devient dans ce cas :
- S
- bm —
- Xn -T-:
- Pales dont la largeur suit la loi l lQ -f- ltr. — Soit
- l /0 + Igr — la + x. En désignant par S la Fi<j. 55. “"b ’
- surface développée des pales et par s la surface correspondant à la partie non hachurée de la figure 56, on obtient facilement :
- AIvSV2am
- 4KSV3a„, 2(I4,+
- P x- —
- [59]
- ^KSY2aw ~-(IA'h',,,V)X
- p X- — ax
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- 416 —
- @.m = AKSV2
- [s (I,-:x
- a»(s ~xxr
- = -,KSVS« Ji ^ +
- P 1_ b A — X()
- A„ = ^KSV2a„[|
- P |_o A Æ0
- 0-i)
- (•-i)
- (-i)
- x2-^ J’
- 2(i,+ivi;!)q
- X2-^ J’ X2-*ü J*
- [60]
- Normes de ©TO, forme :
- cBm et Am. — En résumé, ©m, <Bm et Am ont la
- @m A6KSV2am,
- = -,tKSV'>o,„, P
- Am = ^XKSV2*TO, P
- [61]
- où 0, t et X sont des fonctions de (j.m, X et x0, ou, si l’on veut, de [xm, X et ^ Elles diffèrent suivant la loi l = F(r). On a
- en outre :
- _ 6 P m — 35
- r,
- O'm 1
- 2tc X
- [62]
- Gomme on sait, les coefficients A et p' caractérisent l’état dynamique préalable, et sont d’ailleurs l’un et l’autre peu différents de 1. Pour une même hélice, ils varient légèrement avec n. Pour des hélices semblables, ils varient, avec le rapport de similitude X (qu’il ne faut pas confondre avec la fonction X), puisque A contient le coefficient A, qui est proportionnel à Xe.
- En outre, comme l’exposant e varie avec la grandeur absolue de la surface des pales de la plus grande hélice de la famille, on voit que, dans les formules [58], [59], [60], et par suite dans les normes [61,J, 0m, et Am ne sont pas rigoureusement proportionnels à S : on sait qu’il en est de même pour des plaques semblables de l’ordre de grandeur des pales des hélices usuelles.
- Imaginons qu’on détorde les pales de façon à mettre les lignes de référence de chaque section dans un même plan, puis qu’on
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- — 417 —
- déplace la plaque ainsi obtenue à la vitesse horizontale Y sous l’angle d’attaque am; KSV2aTO est la poussée sustentatrice. Ainsi, la poussée sustentatrice de la plaque et la poussée propulsive de la pale s’expriment par des formules analogues, et sont proportionnelles.
- 2° En remplaçant Y par
- x/iD
- on a de nouvelles normes :
- avec
- 0,„ = A01KSn2ü2am,
- G„ ^ Y.KSnWa,,,,
- P
- A,„ = Y1KSn2D2a,„;
- T63]
- [64]
- S étant proportionnel à D2, on retrouve, pour les hélices rationnelles marchant à leur régime normal, les mêmes formes que celles données par le colonel Renard pour les hélices sus-tentatrices, à savoir :
- ©0 = aft2D4,
- $o £n3D5.
- Dans ces dernières formules, a et (3 ne sont d’ailleurs pas rigoureusement constants, et devraient être remplacés par les coefficients XV, Xep', ce qui complète l’analogie avec les formules [63J.
- Dans deux hélices semblables, les régimes normaux sont proportionnels aux diamètres ; ÿ est donc constant, et par suite X.
- Les valeurs numériques de 6, t et X (ou de 015 et sont donc les mêmes pour les deux hélices.
- Tables des fonctions 0, t et X. Enseignements qu'elles donnent. — Pour fixer les idées, j’ai dressé les tables numériques des fonctions 0,
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- Cas de um = 0,05. — Pales a largeur constante.
- X r0 = 0,1 R -N ® < II 'V' CO ® < H
- G T A (Sfll rm R G - A Ç/m r,n R 0 T A Çnn l'ni il
- 1 % 0,61 0,70 1,20 0,88 0,58 0,68 0,76 1,22 0,89 0,62 0,75 0,93 1,25 0,89 0,66
- 1,5 1,13 1,26 1,39 0,89 0,60 1,24 1,38 1,44 0,90 0,64 1,38 1,51 1,50 0,91 0,67
- 2 1,80 2,01 1,63 0,89 0,62 1,99 2,22 1,70 0,90 0,65 2,20 2,45 1,75 0,90 0,70
- 3 3,63 4,15 2,17 0,88 0,64 4,06 4,62 2,30 0,88 0,67 4,50 5,14 2,43 j 0,88 0,70
- 4 6,28 7,33 2,79 0,86 0,66 6,97 8,16 2,98 0,85 0,68 7,71 9,03 3,17 0,85 0.71
- V o 9,56 11,5 3,47 0,83 0,66 10,7 12,8 3,72 0,83 0,69 11,8 14,2 4,02 0,83 0,71
- .6 13,6 16,9 4,17 0,81 0,67 15,2 18,9 4,52 0,81 0,69 16,9 21,1 4,90 0,80 0,72
- 7 18,4 23,4 4,97 0,78 0,67 20,5 26,1 5,39 0,79 0,69 23,1 29,4 5,85 0,78 | 0,72
- 8 23,9 31,4 5,75 0,76 0,68 26,6 35 6,26 0,77 0,70 29,9 39,2 6,86 0,76 0.72
- 9 30,2 40,7 6,60 0,74 0,69 33,6 45,4 7,17 0,74 OJO 37,7 51,1 ! 7,77 . 0,74 i 0,73
- 10 37,2 51,4 7,50 0.72 0,69 41,5 57,5 8,19 0,72 0,70 46,5 64,7 8,85 0.72 ! i 0,73 •
- H-i*
- 00
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- TABLE VII bis.
- Cas de tu)H. = 0,05. — Pales a largeur proportionnelle au rayon.
- X Tq — 0,1 R r0 = 0,2 R r0 ~ 0,3 R
- e T •v A Çnn Tm TT 0 À /’?/! ir 0 7 A f'm R
- 1 0,77 0,88 1,26 0,90 0,70 0,81 0,91 1,27 0,90 0,71 0,83 0,93 1,28 °>8‘i 0,73
- 1,5 1,46 1,63 1,51 0,90 0,72 1,50 1,67 1,54 0,90 0,72 1,56 1,74 1,56 0,90 0,74
- 2 2,36 2,68 1,83 0,89 0,73 2,44 2,71 MS 0,89 0,73 2,52 2,82 1,89 - 0,89 0,75
- 3 * 4,88 5,58 2,50 0,87 0,74 5,02 5,76 2,56 0,87 0,74 5,24 5,98 2,64 0,88 0,76 j
- 4 8,40 9,90 3,34 0,85 0.74 y 8,62 10,2 3.38 / 0,85 0,75 8,98 10,6 3,46 0,85 0,76 |
- 5 13 15,7 4,19 0,82 0,75 13,3 16,1 4,26 0,82 0,75 13,9 16,7 4,38 0,82 0,77
- 6 18,5 23 5,10 0,80 0,75 19 23,7 5,20 0,80 0,76 19,9 24,8 5,40 0,80 0,77
- 7 25 32,2 6,06 0,77 0,76 25,7 34,2 6,20 0,77 0,76 26,8 CO OC 6,44 0.77 0,77
- 8 32,6 43,2 6,82 0,75 0,76 33,5 44,5 7,32 0,75 0,76 35 46,6 7,54 0,75 0,77
- 9 41 56,2 8,22 0,73 0,76 42,3 57,8 8,40 0,73 0,76 44,2 60,6 8,70 0,73 0,77
- 10 50,7 71,2 9,34 0,71 0,76 52,2 73,4 9,58 0,71 0,77 51,6 76,8 9,94 0,71 0,77 j
- 4^
- CD
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-
-
- TABLE VIII
- Cas de (j. = 0,10. — Pales a largeur constante.
- X r0 = 0,1 R To — 0,2 R r0 = 0,3 R
- 0 T p m Vm TT 6 T 1 pm t'm . R 0 T X pm rm R
- 1 0,5G 0,72 1,23 0,77 0,58 0,62 0,79 1,26 0,78 0,63 0,68 0,87 1,29 0,79 0,67 I
- 1.5 1,06 1,32 1,45 0,80 0,60 1,17 1,45 1,50 0,81 0,64 1,30 1,60 1,56 0.81 0,68 I
- * 2 1,72 2,14 1,72 0,80 0,62 1,91 2.37 / 1,80 0,81 0,66 2,12 2,62 1,89 0,81 0,70
- 3 3,56 ï,59 2,36 0,78 0,65 3,97 5,10 2,51 0,78 0,68 4,41 5,68 2,67 0,78 0,71
- 4 6,13 8,26 3,15 0,74 0,67 6,82 9,20 3,34 0,74 0,69 7,60 10,3 ' 3,58 0,74 0,72
- 5 ; 9,42 13,3 3,95 0,71 0,68 10,5 14,9 4,27 0,71 0,70 11,7 16,7 4,62 0,70 0,72
- 6 13,4 20 4,85 0,67 '0,68 15 22,3 5,28 0,67 0,70 16,7 25 5,76 0,67 0,72
- 7 18,2 28,3 5,89 O . 0,69 20,3 31,6 6,39 0.64 0,70 22,8 33,6 7,02 0,61 0,72
- 8 23,7 38,6 6,96 0,61 0,69 26,5 43,2 7,63 0,61 0,71 29,4 48,4 8,27 0,61 O CO
- 9 30 51 8,14 0,59 0,70 33,4 57 8,87 0,59 0,71 37,3 64,2 9,67 0,58 0,73
- 10 36,9 65,6 9,38 0,56 0,70 • 41,2 73,3 10,3 0,56 0,71 46.2 / 82,6 11,3 0,5Ô 0,7.3
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-
-
-
- TABLE VIII bis.
- Cas de [x,„. = 0,10. — Pales a largeur proportionnelle au rayon.
- X • r0 = 0,1 R r0 — 0,2 R ? ’o = 0,3 R 1
- 9 T «s À Çnn ir 6 T À pM Tm R 9 T A P m Vm R
- 1 0,73 0.91 1,31 0,80 0,70 0,75 0,94 1,31 0,80 0,71 0,77 0,97 1,33 0,80 O -1 CO
- 1,5 1,39 1,71 1,59 0,81 0,72 1,13 1,76 1,61 0.81 / 0,73 1,49 1,83 1,64 0,81 0,75
- 2 2.28 / £,83 --1,93 0,80 0,73 2,34 2.91 / 1,97 0,80 0,74 2,44 3,03 2,02 0/81 0,75 |
- 3 4,79 6,20 2,76 0,77 0,75 4,90 6,36 2,82 0.77 / 0,75 5,12 6,50 2,90 0,78 0,76 1
- I’ 4 8,26 11,3 3,77 0,73 0,75 8,46 11,6 3,83 0,73 0,76 8,85 12 3,94 0,74 0,76
- I ° 12,8 18,4 4,85 0,70 0.76 < 13,1 18,8 4,94 0,70 0,76 13,8 19,7 5,10 0,70 0,77
- 6 18,3 27,5 6,00 0,67 0,76 18,8 28,3 6,18 0,66 0,76 19,6 29,7 6,36 0,66 0,77
- t 24,7 39,4 7,34 0,63 0,76 25,4 40,6 7,53 0,63 0,77 26,7 42,6 7,80 0,63 0,77
- 8 32,3 53,7 8,78 0,60 0.76 / 33,2 55,2 9 0,60 0,77 34,8 57,9 9,30 0,60 0,78
- 9 40,6 71 10,3 _ 0,57 0,77 42 73,1 10,5 0,57 0,77 43,9 76,7 10,9 0,57 0,78
- 10 50,3 91,4 t 11,9 0,55 0,77 51,8 94,5 t! 12,2 0,55 0,77 54,3 99 12,7 0,55 0,78
- LS
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-
-
-
- TABLE IX.
- Cas de = 0,15- — Pales a largeur constante.
- X r0 = 0,1 R r0 = 0,2 R r0 = 0,3 R
- 6 t À Çnn rm R 6 - A pm Vi il R 6 T A pw T,
- 1 0,50 0,74 1,30 0,67 0,57 0,56 0,81 1,30 0,68 0,63 0,62 0,89 1,34 0,70 0,66
- 1,5 0.99 1,38 1,54 0,72 0,60 1,10 1,52 1,57 0,72 0,64 1,23 1,64 1,64 0,75 0,67
- 2 1,64 2,28 1,83 0,72 0,62 1,82 2,51 1,91 0,72 0,66 2,04 2,80 1,98 0,73 0,70
- 3 3,43 ‘4,96 2,56 0,69 0,65 3,85 5,54 2,72 0,70 0,68 4,28 6,19 2,90 0,69 0,71
- 4 6,03 9,22 3,44 0,65 0,67 6,72 10,2 3,69 0,66 0,69 7,42 11,4 3,96 0,65 0,72
- 5 9,27 15,1 4,44 0,61 0,68 10,4 16,9 4,80 0,61 0,70 11,4 18,8 5,22 0,61 0,72
- 6 13,3 23 v v* n 0,00 0,58 0,69 14,8 .25,7 6,06 0,58 0,71 16,5 28,9 6,61 0,57 0.73
- 7 18 33,1 6,84 0,51 0,69 20,2 36.9 7,46 0,54 0,71 52.6 41,8 8.18 J 0,54 0.73
- 8 23,5 45,8 8,19 0,51 0,70 26,5 51,2 8,98 0,51 0,71 29.7 57,6 9,88 0,51 0.73
- 9 29,8 61,2 9,67 0,49 0,70 33 68,4 10,5 0,48 0,72 37,1 77,3 11,5 0,48 0,74
- 10 36,7 79,6 11,2 0,46 0,71 40,9 ' 89 12,4 0,46 0,72 45,8 100 13.5 0,46 0,74
- t>9
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-
-
-
- TABLE IX bis.
- Cas de p.m — 0,15. — Pales a largeur proportionnelle au rayon.
- X r0 = 0,1 R r,j = 0,2 R r„ — 0,3 R -j
- 0 V •s À Ç>m r,„ R 0 * À Ç/m r„i R 0 | T 1 A Om rm R
- 1 0,67 0,93 1,33 0,72 0,70 0,70 0,97 1,33 0,72 0.72 0,72 1 1,37 0,72 0.73
- 1 .5 1.32 1,80 1,67 0,74 0,72 1,37 1,85 1,69 0,73 0,73 1,43 1,93 1.71 0,74 0.73
- 2 2.18 3,02 2,07 0,72 •0,73 2,25 3,12 2,18 0,72 0,74 2,33 3,24 2,16 0,72 0.75
- 3 4, 68 6,80 3,02 0,69 0,75 4,81 6,97 3,10 0,69 0,75 4,93 7.15 3.14 0.69 0.76
- 4 8.14 12,6 4,14 0,63 0,76 8,19 13 4,28 0,64 0.76 8.50 13.5 4,44 0.63 y 0,76
- 3 12,6 20,3 3,40 0,60 0,76 12,9 21,5 5,66 0,60 0,76 13,5 22,5 5,85 0.60 0,77
- 6 18,1 32 7.02 0,56 0,76 18,4 32.8 7,10 0,56 0.77 19,3 34,5 7,47 0,56 0.77
- 7 24,5 46,3 8,74 0.52 / 0,76 24,9 47,8 8,87 0,53 0,77 26,1 50,2 9,31 0.52 0,77
- 8 32 64,1 10,4 0,50 0,77 33,5 66,9 .10,9 0.50 0,77 34,6 69,2 11.1 0.50 0,78
- 9 40,3 83,8 12,4 0,47 0,77 41,4 88 12,5 0.47 0,78 43.6 92,8 13,2 0,47 0.78
- 10 50 110 14,3 0,45 0,77 51,7 11 o 14,7 0,45 0,78 54,4 121 15.3 0,45 0.79
- CO
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-
-
-
- TABLE X.
- Cas de u,„. = 0,20. — Pales a largeur constante.
- X Vo = 0,1 R r0 = 0,2 R r0 = 0,3 R
- 8 'Z X Tm R 8 T À Ç>m Tm TT 8 T A Çnn Tm I lï
- 1 0,44 0,78 1,30 0,57 0,59 0,50 0,84 1.33 y 0,59 0,63 0,56 0,92 1,37 0,61 0,68
- 8 1,5 0,92 1,44 1,57 0,64 0,61 1,01 1,60 . 1,63 0,65 0,65 1,16 1,77 1,70 0,65 0,69
- 1 2 1,57 2,41 1,90 0,65 0,63 1,75 2,67 2 0,63 0,67 1,93 2,97 2,12 0,66 0,70
- I o 1 ° 3,37 5,41 2,70 0,62 0,66 3,75 6,02 2,92 0,62 0,69 4,19 6,73 3,14 0.62 0,71
- , 4 5,88 10,1 3,74 0,58 0,68 6,56 11,3 4,05 0,58 0,70 . 7,32 12,7 4,38 0.58 0,72
- 5 9,12 16,9 4,92 0,54 0,69 i 10,2 18,9 5,35 0,54 0,71 11,4 21,2 5,83 0,54 0,73
- 6 13,1 26,1 6,24 0,50 0,70 14,6 29,2 6,81 0,50 0,71 16,3 OO •N CM CO 7,48 0,50 0,73
- 7 17,8 38 7,75 0,47 0,70 19.9 42,6 8,46 0,47 0,72 22,3 48 9,35 0,46 0,73
- 8 23,3 53 9,39 0,44 0,71 26 59,5 10,3 0,44 0,72 28,9 66,8 11,2 0,43 0,74
- -9 29,5 71,4 11,2 0,31 0,71 32,9 80,1 ; 12,4 0,41 0,72' 36,8 90,1 13,5 0,41 0,74
- I 10 36,3 93,6 13,1 0,39 0,71 40,6 105 14,5 0,39 0,72 45,3 118 16 0.39 y 0,74
- b©
- -U>-
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-
-
-
- TABLE X bis.
- Cas de fxm = 0,20. — Pales a largeur proportionnelle au rayon.
- X r0 = 0,1 R r0 — 0,2 R To — 0,3 R
- 6 T ), p m rm R 6 T* V ) pm rm R ô T p 711 rm R
- 1 0,59 0,95 1,36 0,63 0,70 0,62 1 1,39 0,64 0,72 0,64 1,03 1,42 0,62 0,73
- 1,5 1,25 1,89 1,74 0,66 0,72 1,28 1,94 1,77 . 0,66 0,73 1,35 2,03 f i ,80 0,66 0,75
- 2 2,05 3,22 2,19 0,65 0,73 2,17 3,32 2,22 0,65 0,74 2,27 3,45 2,29 0,66 0,75
- 3 4,56 7,39. 3,26 0,62 0,75 4,67 7,58 3,32 0,62 0,76 4,88 7,81 3,44 0,62 0,76
- 4 7,97 14 4,63 0,57 0,76 8,16 14,4 4,76 0,57 0,76 8,54 15 4,86 0,57 0,77
- 5 12,4 23,6 6.16 / 0,53 0,76 12.8 / 24,1 6,28 0,53 0,77 13,4 25,4 6,50 0,53 0,78-
- 6 17,9 36,3 7,92 0,49 0,70 18,4 37,2 8,10 0,49 0,77 19,2 ' 39,2 8,42 0,49 0,78
- 7 24,2 53,5 9,85 0,45 0,77 24.9 / 55,1 10,1 0,46 0,78 26,2 57,8 10,6 0,45 0,78
- 8 31,8 74,5 12,1 0,43 0,77 32,6 78,6 12,4 0,43 0,78 34,2 80,4 12,8 0,42 0,78
- 9 40,1 100 14,4 0,40 0,77 41,3 103 14,8 0,40 0,78 43,3 109 15,4 0,40 0,79
- 10 49,6 129 16,7 0,38 0,78 51,1 136 17,5 0,38 0,78 5a, 5 143 18,2 0,37 0,79
- 4^
- 05
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-
-
-
- x et X des formules [61], d’après les valeurs de l’argument X. Les mêmes tables donnent p,„ et
- Le paramètre le plus important est pm. Les tables VII et VII bis sont établies avec \xm = 0,05, valeur difficilement atteinte, et qui suppose des sections exceptionnellement favorables ; les tables VIII et VIII bis sont établies avec g,„. 0,10, qui corres-
- pond à de bonnes sections ; les tables IX et IX bis avec = 0,15 ; les tables X et X bis avec \xm ~ 0,20 : cette dernière valeur, qui correspond à des sections tout à fait mauvaises, n’a été envisagée que pour montrer, par comparaison numérique, l’influence déplorable d’un paramètre élevé.
- Pour chaque valeur de \j.,h j’ai établi deux tables, l’une pour pales à largeur constante, l’autre, avec un numéro bis, pour pales dont la largeur croît proportionnellement à la distance à l’axe. Le cas intermédiaire l = l0 + hr peut être facilement évalué par
- g
- interpolation, suivant la grandeur de la fraction
- O
- Dans chaque table, j’ai envisagé les trois cas r„ = 0,1 R, r0 = 0,2 R, r{) =. 0,3 R. Le premier correspond en général à de longues pales, le second à des pales de longueur moyenne, le troisième à des pales courtes.
- Ces tables sont très instructives, et font bien saisir l’allure des
- T
- phénomènes suivant les variations des paramètres X, \xm et ÿ :
- 1° Voyons tout d’abord l’influence de X.
- Les fonctions G, x et a croissent plus vite que X, et presque
- T
- comme X2. Le rapport croît aussi avec X, mais lentement, et
- en paraissant tendre vers une limite.
- Quant au rendement, il passe par un maximum entre X 1 et X = 2. Dans la plupart des hélices des aéroplanes actuels,
- X _ ;^D egt sup^rieur ^ 3 . eiies ne donnent donc pas le rendement optimum/
- 2° Voyons l’influence de |Am.
- Pour les valeurs usuelles de X, \xm influe peu sur la valeur de 0. Par contre, x et X augmentent notablement avec [x)n.
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- — 427
- Il en résulte que le rendement pm diminue très vite quand croît : ainsi, avec 0,05, le rendement pm optimum est 0,90
- environ dans les divers cas des tables VII et VII bis ; mais les tables X et X bis montrent qu’il descend à 0,65 avec — 0,20. Quant au rendement pm pour X == 10, il tombe de la moyenne 0,72, avec p.m z-z 0,05, à la moyenne 0,38, avec p,m 0,20.
- V
- Le rapport — ne varie pas sensiblement avec fxm.
- 3° Examinons l’influence du rapport
- Les fonctions G, t, X croissent légèrement avec ce rapport, mais il convient de remarquer qu’alors la surface des pales diminue, pour une même valeur de R, c’est-à-dire pour un même encombrement de l’hélice.
- T
- Le rapport — n’a pas d’influence sensible sur le rendement.
- Quant au point d’application de la résistance, il se rapproche évidemment de l’extrémité des pales à mesure que r0 augmente,
- Les tables montrent qu’au surplus — augmente très peu, toutes
- choses, égales d’ailleurs,, quand on donne à ~ des valeurs croissantes.
- 4° Considérons enfin l’influence de la forme des pales, en comparant les tables des pales à largeur constante et les tables bis correspondantes des pales à largeur proportionnelle au rayon.
- Dans ces dernières, les fonctions 0, t, X ont des valeurs plus élevées, ce qui était à prévoir en raison de l’augmentation relative des sections du distum, qui sont les plus efficaces : ainsi,
- la fonction G est, en moyenne, augmentée de - dans le cas r0
- 1 J
- 9,1.R, de dans le cas.r0 . 0,2 R, de^ dans le cas r0 = 0,3 R.
- Leur la même raison, le point d’application de la résistance est plus près de l’extrémité des pales dans le cas où la largeur croît avec r que dans le cas où elle est constante.
- Quant au rendement, il n’est pas sensiblement modifié.
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-
-
- — 428
- La figure 56 indique les valeurs moyennes de pw, quels que
- soient la forme des pales et le rapport ^ ; il y a une courbe pour
- chaque valeur de \j.m. Toute ordonnée pm est relative au régime normal am : elle donne donc un maximum par rapport aux rendements des régimes a voisins de am; par suite, la plus grande ordonnée de chaque courbe du diagramme 56 correspond à un rendement optimum.
- Les courbes en traits interrompus de ce diagramme indiquent
- T
- la valeur moyenne de ^ suivant que la largeur des pales est
- constante ou proportionnelle au rayon. Pour les valeurs les plus usuelles de X, soit entre 3 et 6, la valeur du rayon moyen rm peut être prise de 0,70R à 0,75R, suivant la forme des pales.
- Formules approchées des fondions 0, x et a pour les hélices usuelles à pales allongées. — Il pourrait être intéressant, dans certains développements analytiques, d’avoir des formules approchées simples pour les fonctions ô, x et >,.
- Les intégrales In entrent dans ces fonctions sous la forme (In)* = In(X) — IB(a?0). Dans les hélices usuelles, où X est généralement supérieur à 3, on peut prendre pour In(X) les expressions approchées [57 bis]; mais tel n’est pas le cas pour In(&0). Toutefois, quand r0 est une faible fraction de R, ce qui est généralement le cas pour les pales allongées, In(aj0) est pratiquement négligeable devant In(X), car les intégrales In croissent rapidement avec x. Quant aux dénominateurs X — a?0 et X2 — des fonctions 0, x et X, ils sont égaux à X(1 — m) et à X2(l — m2), si l’on pose r0 = toR.
- On arrive ainsi aux expressions approchées suivantes :
- 1° Pour les pales à largeur constante, on a :
- [65]
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- Fig. 56 ___.Valeurs moyennes de Qm(_) et de-^jgK_________
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- 430 —
- 2° Pour les pales à largeur proportionnelle au rayon, on a :
- 1 ! ^ !
- 1 — nr 1 ir 2
- ] I X2 + 1
- 1 — nr L t 2
- 1 I2X 1
- I — nr 1. 3 X
- / 2X
- 3° Pour les pales où la largeur suit la loi l ~ /0
- 66 J
- on
- ajouterait la fonction du premier cas, multipliée par b, àlafonc-
- O
- tion correspondante du deuxième cas, multipliée par I
- S'
- Sur la détermination d’une Hélice rationnelle.
- Quand on veut construire une hélice aérienne en vue d’une application déterminée, on connaît la vitesse Y que le constructeur du navire se propose d’obtenir, et le nombre de tours n auquel devra tourner l’hélice, d’après la vitesse de régime du moteur auquel elle sera attelée et, le cas échéant, les organes de multiplication ou de démultiplication interposés. 11 faut donc établir le projet de l’hélice pour les conditions normales (V, n),
- y
- et, en particulier, pour le régime —.
- Formes des profils. — On commencera par choisir des formes de profils dont la caractéristique \j. soit à minimum faible et étalé, en tenant compte approximativement, dans l’avant-projet, des épaisseurs imposées par les règles de la résistance des matériaux, quitte à rectifier ces épaisseurs en fin de projet : ainsi, les sections du distum seront relativement minces, et celles du proximum plus épaisses, notamment s’il s’agit d’une [hélice en bois. Bien évidemment, l’orientation la plus convenable de chaque section actiye est celle pour laquelle l’angle d’attaque prend la valeur a,m qui correspond au minimum de y. On peut, d’ailleurs, choisir les sections de façon que am et jxm soient sensiblement les mêmes pour les diverses sections, ou tout au moins pour les sections actives : on est ainsi conduit à déterminer une hélice du type rationnel.
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- — 431 —
- La construction d’un certain nombre d’hélices rationnelles et leur étude expérimentale à l’air libre Axeraient bien vite sur les valeurs des paramètres A, p' et K du système 161] pour différents types d’hélices fonctionnant à leur régime normal. En attendant cette étude expérimentale, tout à fait nécessaire à la technique raisonnée de l’hélice, on peut admettre, dans l’avant-projet, les valeurs A = 1, p' ^ 0,9 et attribuer à K la même valeur qu’à des plaques ayant sensiblement même longueur et même largeur moyenne que la partie propulsive des pales, avec une section semblable à la section moyenne, laquelle est située à la distance 0,7 R environ. On aura ainsi pour K une valeur de l’ordre de quelques dixièmes, 0,3 par exemple.
- Surface et rayons extrêmes des pales. — On déterminera d’abord la surface approximative des pales, pour la corriger, en fin de projet, en recourant alors aux propriétés des hélices semblables de dimensions analogues.
- Les caractéristiques du navire permettent de calculer l’effort de traction © nécessaire pour lui donner la vitesse Y. On en déduit la valeur de A9KS«TO, et par suite de 9S, puisqu’on s’est fixé, par le choix des sections, la caractéristique am.
- Il s’agit maintenant d’évaluer S. Théoriquement, le problème
- 2-dR.
- est indéterminé. En effet, 6 est une fonction de de X = -A—
- O'm
- T
- et de ; mais est connu par le choix des sections, et am l’est
- aussi, à moins qu’on ne se réserve d’interposer un système multiplicateur ou démultiplicateur à déterminer : 9 reste donc fonction de R et de r0.
- On essaiera deux valeurs arbitraires R et r0, d’où X et æ0; la valeur de X n’est d’ailleurs admissible que si elle conduit à un rendement pm suffisant, eu égard à la valeur de et en tenant compte que le rendement total est p, = p„,p'. On prendra la valeur de G soit dans les tables des pales à largeur constante, soit dans les tables des pales à largeur proportionnelle au rayon, et, de cette valeur approchée de 9, on déduira S. On constatera alors s’il est possible, avec la valeur R choisie arbitrairement, de constituer une pale, à largeur constante ou variable, qui ait une forme acceptable, c’est-à-dire qui ne soit ni par trop large, ni par trop étroite.
- Si l’on arrive à une pale trop laTge, il y a lieu de recommencer
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- l’essai avec une plus grande valeur de R, à moins que l’on n’estime que R ne peut être augmenté, par exemple pour des raisons de solidité ou d’encombrement : dans ce cas, on est conduit soit à augmenter w par un système multiplicateur — ce qui change le régime normal, — soit à augmenter le nombre des pales ou à envisager la propulsion par deux hélices.
- Si l’on arrive, au contraire, à une pale trop étroite, il y a lieu de recommencer l’essai avec une moindre valeur de R, à moins que l’on n’estime qu’il ne peut être diminué : dans ce cas, on est conduit à démultiplier, et il faut faire le nouvel essai de calcul d’après la nouvelle valeur du régime.
- Ayant ainsi déterminé par tâtonnements un groupe 6, S, R, r0 acceptable, on rectifiera, s’il y a lieu, les valeurs de K, et ct'm d’après la largeur des sections et l’allongement de la pale, et l’on arrivera, par un dernier calcul, à un groupe permettant de poursuivre l’élaboration du projet.
- Les tables donneront la valeur t correspondant à 0, et l’on en déduira Au surplus, pour avoir la puissance réelle à demander au moteur, il conviendra de majorer la valeur ainsi trouvée, tout d’abord en la divisant, s’il y a lieu, par le rendement du système multiplicateur ou démuitiplicateur, puis en tenant compte de l’excès de puissance qu’il faut laisser à la disposition du pilote.
- Epure de l'orientation des sections. — Dans l’hélice rationnelle, l’orientation des sections est y = $ — aTO.
- S’il n’y avait pas l’état dynamique préalable, on prendrait / t
- pour J3' la valeur arc tg—. En réalité, cette valeur donne des am
- angles d’attaque un peu forts, car il n’y est pas tenu compte des termes correctifs vrx, vry, par lesquels l’état dynamique a été caractérisé.
- La connaissance exacte de ces termes, propres à chaque section, est d’ailleurs secondaire ici ; en effet, comme le rapport cr de tg [3' à tg (3 est voisin de 1, il suffit en pratique de l’évaluer approximativement, car une légère indétermination dans la valeur de a peu d’importance, puisque, en vertu de la propriété des maxima et des minima, p. se maintient dans la région où il conserve sensiblement la valeur p,m : et c’est ce qui importe.
- En attendant que des expériences systématiques aient permis
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- (l’approfondir la question, on pourra donc prendre, pour déterminer sur l’épure l’angle ? de chaque section, soit un coefficient cr légèrement inférieur à 1 et variable avec chaque section, soit même un coefficient moyen c commun à toutes les sections.
- Je vais évaluer ce dernier coefficient d’après l’analyse que j’ai faite plus haut des expériences de M. Eiffel. Il m’a suffi alors de considérer le terme de correction dû aux vitesses axiales, et
- j’ai trouvé que la valeur moyenne vx était 0,46 y, d’où :
- c
- V
- Y + 0,46
- ȟ
- 1 —
- nD
- àv3
- environ.
- Avec le régime am, on prendrait donc, pour faire l’épure des orientations :
- c = 1 —
- D
- lnam
- [67]
- Théorie des Substitutions.
- Cette théorie nouvelle présente un intérêt pratique de premier ordre. Elle guide dans le choix d’une hélice ou d’un groupe d’hélices, pour une application déterminée, en permettant d’évaluer l’ordre de grandeur des améliorations qu’on peut obtenir par des substitutions bien comprises d’un système propulseur à un autre.
- J’y ai été conduit par la considération d’hélices d’une même famille, auxquelles je donne le nom d’hélices pseudo-semblables.
- Importance deX. — Il y a une grande importance à choisir une hélice pour laquelle X ait une valeur suffisamment faible. Ce paramètre est généralement un peu grand dans la plupart des hélices à prise directe des aéroplanes actuels, et il semble qu’il y aurait intérêt à le diminuer pour se rapprocher du rendement optimum de la courbe [*ro, d’autant que l’influence de l’état dynamique préalable diminue avec X, et que, par suite, le rendement p serait meilleur : on réaliserait donc l’amélioration des deux facteurs du rendement total.
- Cet intérêt est certain si l’on considère l’hélice en soi, c’est-
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- à-dire sans se préoccuper de ses conditions d’emploi. Mais il y. a lieu de tenir compte d’autres facteurs, tels que l’encombrement, le poids, le rendement du système multiplicateur ou démultiplicateur, quand on considère l’hélice dans ses rapports avec le moteur et avec le navire qu’elle doit propulser.
- Ainsi, soit à remorquer un navire aérien à une vitesse donnée, la puissance motrice devant être fournie par un moteur à explosions dont la vitesse de régime est déterminée. Une infinité d’hélices ou de groupes d’hélices rationnelles peuvent réaliser ce programme; il ne faudrait pas, pour les comparer, se borner à s’en référer aux tables, et à choisir l’hélice ou le groupe d’hélices dont l’X est le plus voisin de la zone de 1 à 2, c’est-à-dire, en général, est le plus petit. Tout ce qu’on peut dire a priori, c’est que, abstraction faite de toute autre considération, le système le meilleur est celui pour lequel la puissance à demander au moteur est la plus faible.
- On ne peut diminuer X = et, par suite, wR, sans opérer
- une compensation pour maintenir l’effort de traction nécessaire à assurer au navire la vitesse V. Gela amène, en général, à démultiplier l’hélice ; l’interposition d’un système démultiplicateur peut absorber, et au delà, le bénéfice réalisé par la diminution de 'X. Gomme la courbe pm = f(X) décroît assez lentement au delà de son maximum (fig. 56), on conçoit qu’il n’y ait vraiment intérêt à remplacer une hélice rationnelle par un autre système que si son X est très supérieur à 2; les tables permettent de se rendre compte qu’il n’en est généralement ainsi qu’à partir de X = 6.
- On peut donc énoncer cette règle : qurnd une hélice fonctionne à une valeur de X supérieure à 6, il est possible, en général, de ta remplacer par une hélice ou un groupe d’hélices qui réalisent un avantage appréciable dans la dépense d’énergie.
- L’importance de X pour l’hélice propulsive est mise en relief par cette constatation expérimentale : de deux hélices tournant au même nombre de tours, celle qui donne la plus grande poussée au point fixe donne parfois la plus faible poussée comme hélice propulsive:; eh général, c’est qu’alors son X est nettement supérieur à celui de l’autre hélice.
- Hélices pseudo-semblables.— Qu’elles soient rationnelles ou non, je dis que deux hélices fié et %' sont pseudo-semblables pour
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- — 435
- les régimes a et a lorsque, à toute section r de la première correspond, dans la seconde, une section r semblable, le rapport de similitude linéaire X des sections étant égal au rapport - = ^ et leur angle d’attaque étant le même aux deux
- La différence avec les hélices semblables, que la technique a exclusivement considérées jusqu’ici, réside dans le fait que, en général, deux sections homologues 11e sont pas semblablement orientées.
- D’après une propriété rappelée plus haut, deux hélices semblables doivent être comparées dans des conditions de fonctionnement telles que, en particulier :
- d’où
- nD
- Y
- n'D'
- X X'.
- La substitution à une hélice donnée d’une hélice ou d’un groupe d’hélices semblables ne comporte donc aucune amélioration deX, et par suite de pm, et de p'. On conçoit par suite que les hélices pseudo-semblables, — dont les hélices semblables sont un cas particulier, — soient beaucoup plus intéressantes.
- Gomme dans la théorie des hélices semblables, j’admettrai que, si deux hélices pseudo-semblables fonctionnent à leur régime normal, les valeurs de K, am et p sont les mêmes pour les sections homologues, ce qui est d’ailleurs sensiblement exact, à moins que X ne soit très éloigné de 1.
- La considération d’une famille d’hélices pseudo-semblables m’a conduit à des conclusions d’une grande importance pratique. Grâce aux formules et aux tables établies plus haut, cette importance peut être facilement évaluée en chiffres dans le cas des hélices rationnelles.
- Choix de Vhélice dans une famille d'hélices rationnelles pseudo-semblables. — Supposons l’hélice rationnelle 96 construite, et déterminons l’hélice pseudo-semblable 96' qui peut lui être substituée, pour conduire un même navire à la même vitesse Y. Nous nous donnerons soit le rapport X, soit la vitesse de rotation o>' de la nouvelle hélice ; la connaissance de l’une de ces quantités permettra de déterminer l’autre, et l’on pourra, dès lors, déduire l’épure de 96' de celle de 96.
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- Les relations de condition ©„ = @m, V = cte, donnent, d’après [61]:
- A'0'KS'V2am = AeKSV2aTO
- Ù>m _ Pt
- pr
- On a d’ailleurs :
- Les coefficients A, A' étant peu différents de 1, nous prendrons A = A'. En outre, dans le rendement total pt = pmp',
- nous donnerons à p sa valeur approchée c, d’où -, = —,4-Le
- pt pm c
- Q
- rapport ^ ne nous est pas exactement connu; je me contenterai
- d’adopter la formule qui résulte de mon analyse des expériences de M. Eiffel, c’est-à-dire :
- d’où
- Y
- Y + 0,46-
- Y + 0,15 X environ’
- c V + 0,15 r c' ~ Y + 0,15 X ‘
- Finalement, on a les quatre relations suivantes, où la quatrième résulte de la première et de la troisième par l’élimination de À :
- 0'
- _0
- X2’
- __pm Y + 0,15 X' Y + 0,15X’
- X'
- 0'X~
- 2
- 0X2.
- [68]
- La première relation donne G', d’où l’on déduit X' et pm par les tables. La deuxième relation et la troisième donnent la puissance absorbée et la vitesse de rotation de l’hélice 96'.
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- — 437 —
- Exemples numériques. — Dans les exemples numériques qui vont suivre, je considère des hélices rationnelles dont la largeur des pales est proportionnelle à la distance des sections à l’axe, et pour lesquelles on a = 0,10, r0 = 0,1 R (premières colonnes de la table VIII bis). Pour,faciliter les interpolations, j’ai dessiné, d’après cette table, les courbes 0 — /‘(X), 6X2 = F(X), avec césure à l’abscisse X = 6 afln d’obtenir une échelle suffisante pour X <7 6 et X /> 6 (fig. 58 et 58 bis).
- La connaissance de la vitesse V est nécessaire pour évaluer le
- c
- rapport -, : je supposerai que le navire propulsé marche à la vitesse de 30 m par seconde, ou 108 km à l’heure.
- a) Soit une hélice 96, à démultiplication qui donne, à son
- régime normal, X = 4, d’où 6 = 8,26; pm = 0,73; eX2 = 132. INous allons voir qu’en raison de la valeur raisonnable de X, il n’y a pas d’avantage sensible à la remplacer par une autre hélice rationnelle plus démultipliée, ni par une autre hélice en prise directe. Des deux substitutions, ce serait encore la dernière qui serait la meilleure, pour la simplification qu’elle introduit dans les commandes et l’allégement qu’elle apporte tant par la réduction des dimensions de l’hélice primitive que par la suppression du train démultiplicateur.
- 1
- 1Q Cherchons, en effet, une hélice 96' démultipliée au - et
- et donnant le même effort de traction. On a — = i, d’où, d’a-
- (!) z
- près [68], ôX — d’où où
- A OQ
- —— = 33. La courbe 9X2 donne X' = 2,6.
- 0,79. D’ailleurs
- 0,73
- 0,79
- 0,993
- 30 + 0,39 ____ n noo
- 30 + 0,60 “ °’"3’ dou
- 2,6
- 0,918 $m. Enfin X = 2 = 1,30.
- 4
- 1
- Ainsi, avec la démultiplication 7, l’hélice 96', dont les dimen-
- 4
- sions linéaires sont de 30 0/0 supérieures à celles de l’hélice96, donnerait une économie de 8,2 0/0 de la puissance motrice. Mais cette amélioration serait absorbée en partie par une démultiplication double. D’autre part, la nouvelle hélice serait plus lourde et plus encombrante. Le bénéfice final est douteux, en tout cas faible ;
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-
- Echelle ri
- Echelle de X
- Fig. 57bis
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-
- — 440 —
- 2° Au contraire, substituons à l’hélice 96 une hélice en prise directe. On a — = 2, d’où l’on déduit successivement ©'X'2 = 528 ;
- O)
- X' = 5,7; e'm = 0,68; £ = 1,008; Sm ^ 1,082 ®„; À = 0,71.
- Ainsi, l’hélice 96', dont les dimensions linéaires seraient les 71/100e de celles de l’hélice 96, exigerait une majoration de 8,2 0/0 de la puissance motrice. Mais cette plus grande consommation serait compensée par la prise directe, qui améliorerait le rendement mécanique, par la suppression du train démultiplicateur, par l’allégement et la diminution de l’encombrement de l’hélice. Tout compte fait, il y aurait probablement intérêt à faire la, substitution.
- bj Les avantages de cette substitution sont plus nets pour une hélice 96 dont l’X est élevé.
- Considérons, par exemple, une hélice à prise directe qui donne,
- a son QX2 =
- régime
- 5030.
- normal, X = 10, d’où 0 = 50,3 ; pm — 0,55 ;
- Substituons-lui une hélice avec démultiplication On
- A
- — = 4, d’où l’on déduit successivement OX2 = 1257,5 ; X' = 7 o) A
- 31,065
- pm ~ 0,63;
- = 0,986; = 0,86 X = 1,42.
- c 31,5
- Ainsi, l’hélice 96', dont les dimensions linéaires seraient de 42 0/0 supérieures à celles de l’hélice OG, donnerait une économie de 14 0/0 dans la puissance motrice. Il y aurait certainement intérêt à démultiplier.
- Mais on voit que la démultiplication conduit à des dimensions notablement plus grandes, et qui, parfois, seraient pratiquement irréalisables pour des raisons d’encombrement ou de solidité. On peut alors recourir utilement au remplacement de l’hélice à prise directe par deux hélices démultipliées : c’est la solution adoptée-par les Wright, et que je vais étudier.
- Substitution à une hélice rationnelle % de deux hélices rationnelles 96" pseudo-semblables à 9G. — Le, choix prend plus de souplesse quand, au lieu de remplacer une hélice par une autre, on se propose de la remplacer par un groupe d’hélices et, plus généralement, de remplacer un groupe par un autre groupe.
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-
- _ 441 —
- Je vais traiter le cas de la substitution de deux hélices rationnelles 96' à une hélice rationnelle 96.
- La condition est ici = (-^ ; il suffit donc, dans le système
- 168J, de remplacer la première équation et la quatrième par les suivantes :
- 6' =
- 0
- 2 a2’
- OX2
- [69]
- Gomme exemple numérique, considérons l'hélice 96 à prise directe envisagée en dernier lieu et qui donne, à son régime normal, X 10 ; 0 = 50,3 ; pm — 0,55 ; OX2 — 5030.
- 1
- 1° Substituons-lui deux hélices avec démultiplication On a
- , d’où l’on déduit successivement OX2 = 629; X' = 5,9;
- 0,67
- 30,885
- 31,5
- = 0,980; 6/ = 0,805 <Gm; a = 1,18.
- Ainsi, les deux hélices 96' à démultiplication et dont les di
- mensions linéaires sont de 18 0/0 supérieures à celles de l’hélice 96 à prise directe, donneraient une économie de 19,5 0/0 dans la puissance motrice. Malgré l’augmentation assez notable du poids, puisqu’il faudrait deux hélices plus grandes et un double train démultiplicateur, on gagnerait largement ce poids supplémentaire sur les approvisionnements avec l’économie de près de 20 0/0 réalisée sur la puissance.il y aurait donc très grand intérêt à faire la substitution, toutes réserves faites sur les avantages et les inconvénients particuliers à l’emploi de deux hélices jumelées à bord d’un aéroplane.
- 2° Si, pour des raisons d’encombrement, on ne veut pas que les hélices 96' aient un diamètre supérieur à celui de l’hélice 96, on prendra a = 1, et l'inconnue deviendra u>'.
- Ainsi, avec l’hélice 96 qui vient d’être considérée, on aurait
- 0' = ? = 25,15, d’où successivement X' = 7,05 ; pm = 0,63 ;
- Bull.
- 29
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-
-
- 6) = 0,705 io; 7 = 0,986; t/,, 0,861 L’économie réalisée ne
- c
- serait plus que de 14 0/0 au lieu de 20 0/0.
- Ces deux derniers exemples montrent à quel point il est intéressant de ne pas se borner à se fixer a priori un type d’hélice, et à déterminer ses dimensions en vue d’obtenir l’effort de traction correspondant à l’application qu’on a en vue. Il est possible qu’il y ait un grand avantage à modifier complètement un tel avant-projet. On en est averti par la valeur de X : si X est franchement inférieur à 6, une substitution ne donnera qu’une amélioration médiocre; s’il est franchement supérieur à 6, on peut trouver une hélice ou un groupe d’hélices réalisant une économie très notable sur la puissance motrice.
- Tous les calculs ci-dessus ne sont évidemment qu’approchés, car ils supposent que K, am et \j,m se conservent, d’une section à la section homologue. Cela est d’autant plus exact que le pas des sections homologues est moins altéré d’une hélice à l’autre, et que le rapport de similitude est plus voisin de 1.
- Telle qu’elle est, cette nouvelle théorie suffit à se faire une idée sur le choix d’une hélice ou d’un groupe d’hélices, pour une application déterminée, et sur Tordre de grandeur de l’amélioration qu’on peut obtenir par des substitutions bien comprises.
- Le sens des résultats qu’elle donne est du reste le même pour des hélices pseudo-semblables non rationnelles. Le cas des hélices rationnelles, d’ailleurs particulièrement intéressant en soi, nous a permis de chiffrer approximativement l’avantage éventuel qu’on peut retirer de telles substitutions.
- Sur les hélices des deux genres. — Une question très controversée, et qui n’a jamais été élucidée jusqu’ici, est la suivante : les hélices à grand diamètre tournant à un nombre de tours relativement faible, — hélices qu’on a appelées du premier genre, — sont-elles préférables aux hélices à petit diamètre et tournant à de très grandes vitesses, — hélices qu’on a appelées du second genre ?
- Posée d’une façon aussi générale, la question ne peut être résolue que par l’expérience, car les phénomènes d’écoulement diffèrent d’une façon notable pour des pales et des vitesses de
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- — 443 —
- rotation dont les grandeurs sont fort éloignées, même s’il s’agit d’hélices semblables.
- Toutefois, les cas que je viens de traiter, où le rapport de pseudo-similitude n’est pas trop éloigné de 1, jettent une grande lumière sur la question, dans la limite des applications de la pratique, et montrent qu’elle est une question d’espèces. Il n’y a donc pas lieu de trancher le problème ex cathedra, et de proclamer a 'priori la supériorité d'un genre sur l’autre.
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- RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS
- Parvenu au terme de ce long Mémoire, je crois utile d’en résumer les parties essentielles, et de mettre en lumière les principales conclusions qui s’en dégagent.
- Résumé.
- Chapitre I. — Le navire aérien dans ses rapports avec le système motmr-propulseûr. — Cette importante question, préface indispensable à l’étude rationnelle de l’hélice, est résolue à l’aide de diagrammes qui montrent clairement quels doivent être, pour une bonne utilisation, les rapports entre le navire, le moteur et le propulseur.
- En portant V2 en abscisses, et, en ordonnées, l’effort de traction 0U de l’hélice ainsi que la puissance CH qu’elle absorbe, on a le diagramme de l’hélice à l’aidé de courbes cotées n ; il est utile de le compléter par les courbes d’égal régime, qui sont aussi des courbes d’égal rendement (fig. 2).
- Si l’on fait passer à travers les courbes Ch et ©u la courbe CM et la courbe @M correspondant à la pleine admission du moteur considéré (en tenant compte, le cas échéant, du système multiplicateur ou démultiplicateur), on a le diagramme du système moteur-propulseur (fig. 4). Soient ?q et N les nombres de tours pour lesquels le couple moteur et la puissance motrice sont maximum. La condition favorable à la bonne harmonie entre le moteur et le propulseur est que le point d'intersection I de la courbe de pleine admission du moteur et de la courbe du rendement maximum de l’hélice ait une cote n voisine de la moyenne n 4- N
- -t—4—. Un contour fermé limite le secteur utile, c’est-à-dire le secteur dont chaque point figure des conditions de fonctionne-
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- ment (V, n) qui donnent un rendement suffisant de l’hélice et une bonne utilisation du moteur.
- En traçant sur ce diagramme la caractéristique ©N = /(V) du navire, on a le diagramme du système navire-moteur-propulseur ((>9- 6)-
- La caractéristique d’un ballon dirigeable se confond sensiblement avec une courbe d’égal rendement. Une hélice quelconque peut toujours propulser un dirigeable et, au, point de vue de son rendement, elle convient toujours ou ne convient jamais, quel que soit le moteur, suivant que son secteur utile contient ou ne contient pas la caractéristique. Si l’extrémité Y, de celle-ci est en dehors du secteur fermé par la courbe 0M, les qualités constructives du dirigeable, et en particulier son empennage, ne pourront être complètement utilisées ; si elle tombe à l’intérieur et assez loin de 0M, le moteur est inutilement puissant, et son emploi à pleine admission donnerait un déversement exagéré.
- Au contraire, une hélice ne peut propulser un aéroplane que sous certaines conditions. Il faut tout d’abord que la courbe de pleine admission ©M, supposée illimitée, coupe la caractéristique ©A de l’aéroplane. Soit Ym celui des points d’intersection des deux courbes qui correspond à la plus grande vitesse, et soit V, l’extrémité de l’arc utile 0A : le point Yt doit être près du point Vw ; avec Y{ > Vm, la puissance motrice est insuffisante pour utiliser complètement les qualités constructives de l’aéroplane; avec Vj <j Vm, le moteur est trop puissant, donc inutilement lourd, et il conduirait, à pleine admission, à des vitesses dangereuses.
- L’équilibre horizontal n’est réalisé qu’avec des conditions de fonctionnement figurées par un point de la caractéristique. Si le point figuratif est entre les courbes ©M et ©A, l’aéroplane s’engage sur une trajectoire ascendante ; pour le maintenir sur une trajectoire horizontale, il faut réduire l’admission ou manœuvrer le gouvernail de profondeur de manière à obtenir la vitesse pour laquelle la puissance fournie sera complètement absorbée, pourvu toutefois que cette vitesse soit inférieure à YSi le point figuratif est au-dessous de ©A, l’aéroplane descend, et il faut augmenter l’admission ou manœuvrer le gouvernail de profondeur de manière à obtenir, s’il est possible, la vitesse pour laquelle fa puissance fournie sera suffisante.
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- Ainsi, le navire, le moteur et l’hélice forment un ensemble soumis à des lois qui en règlent la bonne harmonie. Si cet ensemble est bien coordonné et que le pilote dispose d’un excès de puissance motrice suffisant, mais non exagéré, il a une assez grande latitude dans la manœuvre : de là une souplesse qui a permis à l’Aviation naissante de triompher rapidement des premières difficultés, dès qu’elle a été en possession d’un moteur suffisamment léger.
- Chapitre II. — Analyse des expériences sur les hélices propulsives. — Le jeu naturel de l’hélice fonctionnant à l’air libre donne lieu à des phénomènes complexes : au lieu du simple sillage qui accompagne les plaques dans leur déplacement rectiligne, l’air dans lequel vont évoluer les pales se trouve dans un état dynamique préalable que leur rotation a charge d’entretenir, en même temps qu’elle produit la propulsion. Lés expériences de M. Riabouchinsky montrent que, au point fixe, les vitesses des molécules qui caractérisent cet état dynamique sont très variables, en grandeur et en direction, suivant la position des différents points de la nappe par rapport à l’hélice (fig. 7); elles atteignent des valeurs très importantes. Mais le simple raisonnement indique que ces vitesses diminuent à peu près comme '/iD
- la quantité -y, et que, par suite, elles sont relativement modérées dans les hélices aériennes actuelles.
- Appliqué à une seule hélice, le principe du carré de la vitesse conduit aux formules générales approchées suivantes :
- 0 = n2f(a),
- § =
- p = it(a).
- a — est le régime aérodynamique absolu. On a donc cette
- règle approchée : quand une hélice fonctionne à régime constant, l’effort de traction est proportionnel à w2, et par suite à V2, la puissance absorbée est proportionnelle à n3, et par suite à Y3, et le rendement ne change pas dans le champ des condi-
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- lions de fonctionnement utilisées dans la pratique. En réalité, les fonctions /', o, varient légèrement avec n.
- Les expériences à Pair libre du capitaine Dorand vérifient cette règle. M. Riaboucliinsky et moi-même avons pu les représenter par des expressions, à coefficients numériques, de la forme :
- H =: An2 — A 'a Y 4- A'A72, )
- [4]
- G ^ B/L + BVY -f B //Y2. )
- Mais cette représentation ne réussit que si n évolue dans un champ restreint, et la valeur des coefficients dépend de la région (Y, n) sur laquelle on fait la mise au point.
- L’analyse graphique des expériences Dorand m’a conduit aussi aux formules :
- [3]
- a,j et a” sont les régimes pour lesquels on a 0 = 0, G = 0.
- Une analyse plus serrée des expériences du capitaine Dorand sur l’hélice aérienne, et de Geber sur une hélice marine où n évoluait dans un champ beaucoup plus étendu, m’a conduit substituer à ces formules soit,
- L est une fonction de Y’ et den qui tient compte de l’état dynamique préalable ; elle reste d’ailleurs sensiblement constante dans le champ propulseur.
- Les formules [h], [6] et [7] ne semblent pas applicables aux petites vitesses d’hélices ayant un très grand pas de construc-
- 0 — An2 j^l Y Bffii 1
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- tion ; au reste, ces petites vitesses ne sont pas celles pour lesquelles de telles hélices sont établies.
- Si l’on prend X = 0,46 D, les formules [7] reproduisent, avec une exactitude presque absolue, les résultats expérimentaux de M. Eiffel (Tableau Iï). Cette concordance permet de dire que, pour le modèle d’hélice employé par cet éminent ingénieur, tout se passe comme si la vitesse de propulsion était augmentée
- de la quantité vx — 0,46-^-: cette correction, due à l’ensemble
- des vitesses axiales qui caractérisent en partie l’état dynamique préalable, définit la vitesse axiale moyenne ; elle suffit ici à tenir compte de cet état.
- Le principe de la similitude conduit aux formules générales approchées :
- @ = n2DY(6),
- 6 = n3D5#),
- ? - m-
- Y
- b = —^ est le régime aérodynamique relatif. De ces formules on déduit les suivantes :
- 0 = aft2D4 + a'nVD8 + a"V2D2,
- $ = ]3n3D3 + ffn2YÛ4 + fwV2D3.
- Ces relations, valables seulement si n évolue dans un champ restreint, sont la généralisation, pour l’hélice propulsive, des formules du colonel Renard pour l’hélice sustentatrice.
- Dans un champ plus étendu des variations den, je suis conduit à leur substituer soit
- soit
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- Les formules [10] et [11] comportent les mêmes réserves que 16] et [7] ; en outre, a et g ne sont pas rigoureusement constants pour des hélices semblables. Si l’on s’en réfère aux expériences de M. Eiffel, il faudrait multiplier par 1,06 les coefficients du modèle de 0,905 m de diamètre pour avoir ceux de l’hélice de 2,715 m (Tableau III).
- Le principe du carré de la vitesse et celui de la similitude comportent des réserves dues à ce qu’ils ne sont pas rigoureusement exacts.
- Pour deux hélices semblables 96 et 96', il convient de multiplier par un coefficient Xe, X étant le rapport de similitude linéaire entre les hélices 96' et 96, et e un exposant qui tend vers zéro avec la valeur absolue de la surface des pales de 96. Pour l’hélice du capitaine Dorand et son modèle au tiers expérimenté par M. Eiffel, on a s = 0,054.
- La proportionnalité à V2 subit une perturbation due à ce que les points situés à l’extrémité des pales atteignent des vitesses dépassant 100 m/s; ce sont de véritables vitesses balistiques. En s’aidant des renseignements que donne la balistique expérimentale, on trouve que, pour une hélice déterminée, les varia-/ tions de a et de (3 dues aux différences dans les vitesses circonférentielles, pour des conditions de fonctionnement différentes d’une même hélice, sont pratiquement négligeables dans le champ habituel des conditions de fonctionnement de cette hélice.
- Il n’en est pas toujours ainsi quand on compare deux hélices y y'
- semblables, et la condition -p- = —r=r, dont on se contentait jus-
- qu’ici n’est pas suffisante. Cette relation peut être satisfaite d’une infinité de manières, mais il n’y en a qu’une pour laquelle a et 3 restent rigoureusement constants dans la famille d’hélices considérée. C’est à cette condition qu’il faudrait satisfaire pour déterminer au laboratoire les coefficients a et [3 d’une hélice propulsive par des mesures sur un modèle : l’influence prépondérante de l’état dynamique préalable sur l’ensemble des phénomènes perturbateurs conduit à choisir nD =- n'D', condition assez voisine de la véritable relation à réaliser.
- Chapitre III. — Fondements des théories. — La plupart des théories actuelles sont basées sur l’hypothèse implicite du cloisonnement, d’après laquelle les molécules s’écouleraient entre deux
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- cylindres de rayon r, r -y dr ayant même axe que l'hélice. Rigoureusement exacte dans le déplacement rectiligne de plaques infiniment allongées, pratiquement exacte avec des plaques d’allongement suffisant, cette hypothèse m’a conduit, pour les plaques allongées se déplaçant sous de petites incidences, à une théorie qui cadre remarquablement avec les résultats expérimentaux. La poussée donne une composante active F normale à V, et une composante nuisible H "dirigée suivant — Y ; on a :
- F KSY-a,
- H K S Y2 (Ver -f- tz + s),
- H
- rz -F - -|- t.
- z est l’angle que forme, avec Y, une droite de référence, liée rigidement au profil ; c’est, en quelque sorte, un angle de déviation moyenne des filets auquel je conserve le nom, impropre mais commode, d’angle d’attaque. Soient y et B les angles que la droite de référence et la tangente à l’extrados au bord de fuite font respectivement avec la corde du profil : les tableaux
- IY et 1Y bis donnent le rapport ^ qui définit la position de la
- droite de référence pour divers profils.
- Appliquée aux pales, l’hypothèse du cloisonnement simplifie beaucoup l’étude analytique de l’hélice propulsive. La théorie de M. Drzewiecki est basée en outre sur la constance de l’angle d’attaque des éléments de la pale avec leurs trajectoires hélicoïdales; elle ne tient pas suffisamment compte des véritables phénomènes de l’écoulement. La théorie de M. Rateau constitue un progrès sensible : elle s’affranchit de la notion primitive de l’angle d’attaque, à laquelle elle substitue celle de la déviation des filets ; elle dégage l’influence de la forme du profil, de son épaisseur et de la surface dorsale.
- En étendant provisoirement aux pales ma théorie des plaques, je parviens aux expressions suivantes des composantes dF et dE de la poussée élémentaire sur l’élément de la pale compris entre les cylindres r, r -f dr :
- dF ^ KIWz dr,
- dE z= KlW{rz2 + la + s) dr,
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- W est la résultante de la vitesse de propulsion Y et de la vitesse de rotation u c/F est la composante normale à YV,
- dli la composante suivant— W (fiy. 28).
- Mais l’hypothèse du cloisonnement, sur laquelle sont basées ces diverses théories, n’est pas admissible à cause de l’état dynamique préalable de la masse fluide dans laquelle évoluent les pales. Toutefois, dans le champ propulseur des hélices aériennes usuelles, tout se passe comme si elle était sensiblement exacte, à la condition de remplacer la vitesse Y par une certaine vitesse V' : : V ~f- vrx, et la vitesse u par une vitesse u u vriJ : ces vues sont confirmées par l’analyse des expériences de M. Eiffel. Alors, dans les formules [12], W est remplacé par YV', résultante de Y7' et de u, et a devient l’angle de YV' avec la droite de référence de la section; un coefficient A, assez peu différent de 1, tient compte de la composante radiale vr, delà vitesse moléculaire moyenne qui caractérise l’état dynamique entre les cylindres r, r -f- dr. On obtient ainsi les formules fondamentales
- dF = AK/W'2a dr,
- c/ll — AKIW'2(ra2 4- ta 4- s) dr,
- dE , s , ,
- v. - n; = -r ~ - '
- On a d’ailleurs (flg. 30) :
- a ~ P' --- Ç. 1/16]
- © est l’angle constructif de la section, figurée par sa droite de référence, avec la direction de l’axe, et fi' est un angle tel que
- tg fi' = ~ = cr ^ ; le rapport c, diffère peu de 1 dans le champ
- propulseur.
- Chapitre IV. — Élude analytique de la section. — La définition aérodynamique du pas de la section est donnée par la formule
- H,. = COtgç. [17]
- Le pas donne donc l’orientation, et réciproquement.
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- Avant d’aborder l’étude analytique de la section, je précise, à l’aide de données expérimentales, les notions sur l’état dynamique préalable en étudiant les fonctions Kj. et K], qui jouent, pour les pales d’hélices, un rôle analogue aux fonctions K,c et Ky pour les plaques. Remplaçant les composantes dF et dll par les composantes d0, dirigée suivant l’axe de l’hélice, et dA, perpendiculaire à cet axe, j’obtiens :
- que j’écris
- avec
- dF) = dF sin[3' — dR cosfL, dA = dF cos[L + dH sin[3'.
- d0 = AK'ylu2dr dA - - AK'Ju2dr
- i k;
- p “tgp -K;-
- sin jL ‘ sin [d tg;3'
- K;/ K,
- sin (6- sin ^ tg (3'*
- [19j
- [22]
- [23]
- Les courbes KÉ et Ky en fonction du régime — sont modifiées
- par l’état dynamique préalable, notamment aux faibles régimes; la figure 36, d’origine expérimentale, précise ce qu’il convient d’entendre par champ sustentateur et par champ propulseur. Dans le premier, l’état dynamique préalable a une importance relative considérable; dans le second, il a une importance relative secondaire, dont il est possible de tenir compte par des lois approchées.
- Le rendement total pt de la section est le produit de deux rendements, et l’on a les formules suivantes, où l’angle 0 est défini par la relation tg 0 — \x :
- __ f
- Pi — PP ’
- _ W — e)
- p " tgP ’
- . ^ W— Q)
- p ' tg(p — e)'
- [25]
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- Je donne à p le nom de rendement principal, et à p'le nom de rendement dynamique de la section ; on a sensiblement p' = c,.. Le rendement dynamique explique complètement la chute du rendement avec nD dans le diagramme 20 bis des expériences de M. Eiffel.
- La considération du rendement principal poursuit la corrélation entre les plaques et les pales, et montre que, pour l’hélice propulsive comme pour la plaque sustentatrice, il y a lieu de prendre des angles a correspondant à la région du minimum de la caractéristique p. : les angles favorables a de l’hélice sont donc du même ordre de grandeur que les angles favorables a de la plaque, ce qui justifie l’adoption des formules [15], du moins dans le champ utile.
- L’abaque auxiliaire 39 et la table V permettent d’évaluer le rendement principal d’une section quand on connaît la valeur particulière de x, qui varie avec les conditions de fonctionnement et la distance r de la section à l’axe. La courbe (p) du rendement de la section suivant les valeurs de x n’a généralement pas son maximum sur la ligne des maxima de l’abaque (fig. 40) ; quand cette coïncidence se produit, le maximum correspond à un rendement optimum. Celui-ci n’est donc accessible que dans des conditions particulières; avec une hélice dont les sections actives ont la même caractéristique p., si ces conditions sont réalisées pour une section, elles ne peuvent l’être pour les autres, alors même que l’hélice serait construite de façon que, au régime considéré, tous les angles d’attaque aient la valeur favorable <xm pour laquelle g a sa valeur minimum p.,,,. Le Rendement maximum indiqué par la courbe cotée de l’abaque auxiliaire ne peut donc être atteint comme rendement principal de toute l’hélice.
- L’importance du paramètre y est considérable; aussi ai-je donné les diagrammes 41 et 41 bis de ses valeurs, en fonction de oc, pour divers profils, d’après les expériences de M. Eiffel et celles de M. Rateau.
- J’étudie incidemment les régimes (a0)r, (a0).n (d))r, pour lesquels on a respectivement a = 0, d@ = 0, dft = 0. Cette étude présente un certain intérêt, en vue de la notion du pas de l’hélice.
- Abordant ensuite la recherche des expressions ded0, dAetd^, j’obtiens le système suivant, valable dans le champ propulseur :
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- dS = AKiV'2 (~ — i) (A — n)r cos odr 1 dA = AKJT» — £) (1 + l* $) <• cos 9dr\ [ 32]
- d® = AK(V'2w (y~f) f1 + y-'ÇJ r2 cos ?dr ]
- Dans le champ utile, on peut exprimer </ et Y' en fonction de <o et de V, ce qui donne :
- ri B
- dA
- dt?
- Dans ces formules, Ar et p'r caractérisent l’état dynamique préalable qui intéresse la section.
- On a aussi le système suivant en a et æ =
- do = A,, EdY2a (x — [j.) \/t + x2 dx 1
- dA = ^KlVh (1 + jj,£d) \/1 + x2dx \ [34]
- de = ^~KlAAx(i + v.x)\/l + x2dx J
- Il est essentiel de ne pas oublier que, dans ces divers systèmes, a et p. sont des fonctions de la variable indépendante r ou x, en raison des .relations fondamentales :
- = A,.K(V2 ^ — A- ) (y — ÿ r cos ? dr J - Yk(V2 — A_) ( \ + 4") r cos ? dr \ [32 bis = Yk!V2w —-i-] [l + ,'V) ,.2 cogf*. \
- a = ^ — y,
- = ra -|------\- t.
- a
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- Chapitre Y. —Etude analytique de l'hélice. —Avant d’aborder les intégrations, il importe de bien saisir le jeu des variations de l’angle d’attaque a avec les conditions de fonctionnement quand on fixe la loi constructive <p -- <I>(r) de l’orientation des sections. A cet effet, l’épure donnée par la figure 44 est très significative. Sur XX' portons des longueurs 10 =~ r à partir d’un point fixe I, menons ensuite la perpendiculaire OL — r, puis, sur la parallèle XX' passant par L, prenons LN = pas réduit de la section, et LM = ; alors NOX = ?, MON = a
- G)
- Le lieu des points L est la droite à 45° qui passe par I; le lieu des points N traduit la loi 9 — <ï>(r); le lieu des points M caractérise à la fois le régime et l’état dynamique. S’il n’y avait
- pas d’état dynamique préalable, \ serait constant, et la courbe M
- 0)
- deviendrait parallèle à IL, à une distance proportionnelle au régime. Avec l’état dynamique, tout régime au point fixe donne une courbe M, située au-dessus de IL, et qui commence par s’en rapprocher quand le régime augmente, puis qui s'en éloigne en tendant à lui devenir parallèle. Elle arrive ainsi à couper la courbe N : pour ceux de ses points qui passent au-dessus de N, l'angle a devient négatif.
- Une hélice propulsive construite pour un régime donné a une courbe M sensiblement parallèle à IL, et la courbe N s’en déduit en prenant au-dessus de OM des angles a voisins de l’angle am correspondant au minimum de la caractéristique; par suite, les pales se tordent de façon que la direction moyenne des sections tende à se mettre en croix avec l’axe à mesure que ces sections sont plus éloignées; c’est ce qu’011 voit sur l’hélice Wright-Astra (fig. 45) et sur l’hélice Ghauvière (fig. 46).
- Les constructeurs définissent communément cette torsion à l’aide du pas de construction des sections, auquel il conviendrait de substituer le pas aérodynamique. Quant à la notion du pas de l’hélice, aucune des définitions qui en ont été données n’est satisfaisante, ce qui est d’ailleurs sans grand inconvénient, car le pas des sections importe seul, et le pas de l’hélice est sans intérêt objectif. Je me borne à définir celui-ci par cette propriété : quand une hélice tourne à n tours, la poussée et la puissance sont nulles pour deux régimes a0, a" qui varient avec n : le pas H de l’hélice a pour mesure un régime toujours compris
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- entre ces deux régimes variables, quel que soit n. On peut prendre comme valeur approchée du pas de l’hélice à son régime normal :
- Quant à l’écart entre les régimes qui annulent 0 et j’ai établi la formule approchée :
- où s est le coefficient de résistance à l’avancemnnt de la section moyenne pour a = 0, ©OT son orientation, p' le rendement dynamique, et D le diamètre.
- La notion du recul, qu’on a coutume d’associer à celle du pas, ne résout rien, et est une superfétation.
- Dans les hélices dont le pas des sections est constant, la courbe N est une parallèle à IL (fig. 52). L’hélicoïde gauche régulier en est un cas particulier. Il est impossible d’obtenir un régime pour lequel toutes les sections donnent l’angle d’attaque favorable.
- Dans les hélices à angle d’attaque constant pour un régime déterminé, la courbe M est parallèle à IL, et la courbe N est sensiblement un arc d’hyperbole. Gomme cas particulier, on a les hélices rationnelles, pour lesquelles l’angle constant est l’angle favorable xm.
- Aux réserves que comportent les expressions différentielles vont s’ajouter celles qu’introduit l’intégration. Il n’est guère possible d’opérer celle-ci par le calcul sans se limiter au champ utile, où \j. varie très peu, ce qui permet de le remplacer par sa valeur moyenne. Dans un champ plus étendu, et en particulier dans le champ total, l’intégration ne peut se faire que par quadratures; il ne faudrait pas croire que cette méthode échappe à toute réserve, sous prétexte que les courbes qu’elle utilise sont d’origine expérimentale, car ces courbes sont modifiées d’une façon inconnue par l’état dynamique préalable.
- Passant à l’intégration des expressions différentielles, je trouve que les systèmes [32] et [32 bis] conduisent aux normes suivantes :
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- 0 ~ (an2 - — an S’ 4~ a \ -j \
- G — n{bn2 -h b'n Y' + è"V'2) ( [47]
- A - K2 -- criX' 4- c"V2) )
- 0 = A (an2 4- anX -h a"V2) \ i
- G . A(6n:i P -|- b'n’Y 4- b n\2) ^ 1 [47 bis]
- A A (en2 P —j— c n V + ^"V2) J
- premier système, sur lès 9 paramètres G seulement
- (w) A
- sont arbitraires. Si l’on portait respectivement - v„, ou -4-, en
- n " nu - n -
- V7
- ordonnées, et en abscisses, on aurait une courbe unique
- pour représenter, dans le champ utile, chacune des fonctions •<->, o ou A.
- Dans le second système, 6 paramètres ne sont pas rigoureusement constants, et varient avec l’état dynamique, conséquemment avec le régime; on n’a donc pas des normes absolues. Si
- l’on porte respectivement —- ou ~ en ordonnées et - en
- . 71> Il 11 'tl
- abscisses, il faut, pour obtenir une courbe, s’assujettir à la condition n — ctc : ç’est à cela qu’a été conduit M. Eiffel, et notre théorie en précise les raisons.
- Dans une application déterminée, où n varie peu, on peut substituer au système [47 bis] les relations [4], qui donnent alors des résultats moyens : telle est la véritable démonstration de ces dernières formules ; on voit pourquoi et en quoi elles ne sont qu’approchées.
- Si le cas idéal de g -- 0 était réalisable, le rendement ne prendrait pas, en général, la valeur 1, comme on l’a cru jusqu’ici ; il serait égal au. rendement qu’introduit la dépense d’énergie pour entretenir, au sein de la masse, la permanence de l’état dynamique qui correspond aux conditions de fonctionnement (V,n).
- Bull.
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- 45$ —
- Pour des hélices semblables, on aurait les systèmes :
- 0 = Xe (an'2D* + aVV'D3 + a"V'2D2)
- % = X6nD(0n'2D4 + p'n'V'D3 + (TV'2!)2)
- A = Xe (TV2D'‘ + vVV'D3 + Y"V'2D2)
- 0 = Xe A(an2D'‘ + a'nYD3 + a"V2D2)
- $ = X£-^(|3w3D5 + |3'n2VD4 + p"nY2D:i)
- P
- A =: xe4(ïn2D‘ + v'nYD3 + Y"V2D2)
- P
- Les formules [48 bis] montrent qu’en général on ne peut adopter les relations |9] comme formules pratiques moyennes, en déterminant les valeurs numériques des coefficients par les résultats d’essais d’une hélice de la famille; les formules à coefficients numériques restent propres à l’hélice considérée, et ne peuvent s’étendre à une hélice semblable que si le rapport de similitude n’est pas très éloigné de 1. Ainsi l’on commettrait des erreurs déjà appréciables en déduisant les formules pratiques d’une hélice de celles qui s’appliquent à son modèle au tiers.
- Pour des hélices de sections à pas constant II, il est possible de déterminer, par le calcul, les coefficients des expressions de 0, £ et A dans le champ utile; les fonctions quadratiques telles que an2 -f an Y' -f a"V'2 se décomposent en deux facteurs (Hn' — V') (An + A'V'), et les fonctions quadratiques telles que an2 ~|- anV + a"V2 en (Ha — V) (An + A'V). Sur les 6 coefficients A, A', B, B', G, G', il n’y en a que 3 d’arbitraires.
- uiiAiumE Vf. — Etude de Vhélice rationnelle à son régime normal. — Cette étude a pour but d’évaluer les valeurs particulières 0m, 6„„ Am des hélices rationnelles quand elles fonctionnent à leur régime normal am, pour lequel les angles a prennent tous la valeur am qui donne à la caractéristique [j, sa valeur minimum [Xm.
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- On est conduit aux normes suivantes :
- 0m = A0KSY2a,„,
- V,„ ATKS\'fa,„.
- P
- Am = AXKS Y-y.,,,.
- P
- Le rendement principal p„, et la distance rm du point d’application de la résistance à l’axe sont donnés par les relations :
- _ 0 pm —
- m
- Dans ces formules, 9, t et X sont des fonctions de X —t ~
- 7*
- de de ^ et d’intégrales définies IH; en outre, elles varient
- suivant la loi l = F(r) qui règle la largeur des sections suivant leur distance à l’axe.
- Les coefficients A et p' y caractérisent! l’état dynamique préalable. Pour une même hélice, ils varient légèrement avec a; pour des hélices semblables, ils varient avec nD, et, en outre., avec le rapport de similitude a, car A est proportionnel à Xe. Gomme l’exposant s diminue avec la grandeur absolue de la surface des pales S de la plus grande hélice, pour une famille d’hélices semblables, on voit que, dans les formules [61], 0,„, tX et Am ne sont pas rigoureusement proportionnels à S : on sait que cette proportionnalité n’existe d’ailleurs pas pour la pression sur les plaques.-
- En remplaçant V par dans [61], on a :
- 0TO = A0.,KSn2D2am \
- ’Gm = ^TjKS n3D3a„, V [63
- A„ = X(KSn2D!<*,„. (
- P /
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- S étant proportionnel à D2, on retrouve les mêmes formes que celles données par le colonel Renard pour les hélices sustenta-trices.
- La table VI donne les valeurs de In. Les tables VII à X bis fournissent les valeurs des fonctions 0, t et X, ainsi que le rendement
- principal pm et le rapport-— qui fixe la position du point d’application de la résistance. Ces tables sont fort instructives, car elles montrent, par des comparaisons numériques, l’influence des divers paramètres : le rendement principal passe par un maximum entre X — 1 et X -- 2; am influe peu sur 0, mais t et X augmentent notablement avec g)n, de sorte que le rendement décroît
- T
- assez vite quand gm croît; le rapport ~ a peu d’inüuence sur 0,
- t et X, et encore moins sur pm, mais il déplace le point d’application de la résistance; enfin, les pales où l croît proportionnellement à r ont des valeurs de 0, t et À supérieures à celles où l est constant, et le point d’application de la résistance se rapproche de l’extrémité, tandis que le rendement n’est pas sensiblement modifié. La figure 56 indique les valeurs moyennes
- T
- de pm et de en fonction de X.
- Quant on veut construire une hélice en vue d’une application
- déterminée, on connaît le régime normal-^-. On commencera par
- choisir des profils dont la caractéristique g a un minimum aussi faible et aussi étalé que possible; puis on calculera la valeur de 0S correspondant à l’effort de traction voulu. Prenant alors arbitrairement R et r0, on déterminera la valeur de S par des essais successifs, de façon à avoir une pale qui ne soit ni trop large, ni trop étroite. Quant à l’épure de l’orientation des sections, il suffit, pour la construire, d’évaluer approximativement i’influence de l’état dynamique préalable sur 9, et d’en tenir compte à l’aide d’une formule approchée telle que :
- ' = t671
- Soit à remorquer un navire aérien à une vitesse donnée, avec un moteur dont la vitesse de régime est connue : une infinité
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- d'hélices ou de groupes d’hélices rationnelles peuvent réaliser ce programme. Divers facteurs interviennent dans le choix du système propulseur le plus convenable : l'encombrement, le poids,' la puissance à demander au moteur en tenant compte, le cas échéant, du système multiplicateur ou démultiplicateur interposé. J’énonce cette règle pratique : quand une hélice fonctionne à une valeur de X supérieure à 6, il est possible, en général, de la remplacer par une hélice ou un groupe d’hélices qui réalise une économie appréciable dans la dépense d’énergie.
- Je suis ainsi amené à développer une théorie nouvelle, celle des substitutions : elle est basée sur la conception, également nouvelle, des hélices pseudo-semblables. Pour chiffrer l’avantage éventuel de la substitution, à une hélice donnée 9G, d’une hélice ou d’un groupe]d’hélices 3G' pseudo-semblables à %, je considère des hélices du type rationnel, fonctionnant à leur régime normal; les tables que j’ai dressées permettent de résoudre rapidement la question. Parmi les exemples numériques donnés, un des plus caractéristiques est le suivant, qui éclaire la conception”des Wright : soit une hélice rationnelle % à prise directe donnant X = 10 à son régime normal; on économiserait environ 20 0/0 de la puissance motrice en lui substituant deux hélices rationnelles pseudo-semblables, à démultiplication et dont les dimensions linéaires seraient de 18 0/0 supérieures à celles de 0G; l’augmentation assez notable du poids du système propulseur serait largement gagnée sur le moteur et le combustible, et il y aurait un Irès grand intérêt économique à opérer la substitution, toutes réserves faites sur les avantages et les inconvénients particuliers au système de deux hélices jumelées.
- Le sens des résultats ainsi obtenus pour des hélices rationnelles reste le même avec des hélices quelconques. Cette nouvelle théorie me paraît donc susceptible de donner des indications pratiques d’un grand intérêt sur le choix du système propulseur, pour une application déterminée.
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- Conclusions.
- Les deux écoles sur la théorie de C hélice. — Jüsqu’ici, il y a eu deux écoles au sujet de la théorie de l’hélice.
- L’une envisageait exclusivement les trajectoires hélicoïdales décrites par les éléments de la pale, et ne se préoccupait point de celles que suivent les molécules fluides. Dès lors, pour édifier une théorie, il suffisait de connaître l’angle i que fait l’élément ds de la surface avec sa trajectoire, et de se donner la loi de la poussée d£ sur l’élément ds en fonction de l’incli -naison i et de la vitesse W de cet élément, relation qu’on prenait généralement de la forme d£ = KW2 sin * ds. C’était se soucier par trop peu du mode d’écoulement, et ne guère tenir compte des enseignements fournis par l’étude expérimentale des plaques, étude qui avait mis en évidence le rôle essentiel de ce mode d’écoulement. Aux critiques on objectait « que cela se fait toujours ainsi en Mécanique appliquée » : on oubliait que la recherche des formules de tout phénomène où l’écoulement des fluides joue un rôle prépondérant oblige à une analyse plus profonde ; c’est que, dans la série qui exprimerait ce phénomène en fonction de tous les paramètres qu’il comporte, ou bien il n’y a pas de terme principal, ou bien ce terme est complexe.
- Telle est, dans son essence, la différence fondamentale avec les problèmes habituels de la Mécanique appliquée, qui donnent lieu, d’ordinaire, à des séries dont le terme principal est simple, et peut généralement être mis en évidence par des considérations assez élémentaires; il suffit alors de le multiplier par un coefficient empirique qui bloque l’influence des autres termes de la série, et l’on obtient ainsi une bonne représentation dans un champ assez étendu.
- L’autre école, plus instruite du rôle de l’écoulement, en arrivait à se convaincre que l’analyse mathématique était impuissante à en tenir compte pour l’hélice: elle se fortifiait dans cette opinion à mesure que l’étude physique des phénomènes en montrait la déconcertante complexité.
- La théorie de Vhélice propulsive dans le champ utile. — J’ai fait partie de cette dernière école, mais, à la réflexion, et après avoir
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- donné une théorie des plaques allongées conforme aux résultats expérimentaux, je me suis convaincu qu’il était possible de l’étendre aux pales d’hélices, sous une double réserve : c’est que les conditions de fonctionnement évoluent dans un champ limité, et qu’on ne prétende qu’à des lois approchées ; mais ces lois conduisent à des formules qui ne sont déjà plus purement empiriques, puisqu’elles mettent en évidence les paramètres sous une forme qui indique l’ordre de grandeur de leur influence respective. De telles formules sont révisables et perfectibles, comme le sont au reste toutes celles de la Mécanique appliquée.
- Dans cet ordre d’idées, j’ai commencé par analyser les meilleures expériences, sans aucune idée théorique préconçue, car la synthèse mathématique risque fort d’être vaine si elle n’est précédée de l’analyse expérimentale, qu’il convient de mettre à la base de toute technique. C’est ainsi que j’ai été amené à introduire la notion de l’état dynamique préalable, qu’ignoraient les anciennes théories. Cet état dynamique permanent de la masse d’air où vont évoluer les pales a une importance
- y
- considérable aux faibles régimes — ; mais le raisonnement, confirmé par l’analyse des récentes expériences de M. Eiffel, m’a . aD
- prouvé qu’il décroît avec ÿ-, de sorte que son influence relative est assez faible dans le champ propulseur, c’est-à-dire dans un champ où les conditions de fonctionnement (V, n) donnent lieu à un régime assez éloigné des essais au point fixe : dès lors, il devient possible d’en tenir suffisamment compte à l’aide de lois approchées simples. En particulier, dans le champ des rendements élevés, ou champ utile, qui est de beaucoup le plus intéressant, si l’état dynamique ne peut être négligé, du moins il ne bouleverse pas les règles générales qu’on peut tirer du principe du carré de la vitesse et du principe de la similitude. Tout se passe alors comme si l’hypothèse du cloisonnement était exacte, à condition d’ajouter, pour caractériser l’état dynamique, des termes de correction convenablement choisis aux vitesses V et 2%rn dont est animé chaque élément des pales; on peut ainsi s’assurer le bénéfice que comporte cette hypothèse, grâce à la corrélation qu’elle permet entre les paies et les plaques. Ce bénéfice n’avait point échappé à M. Rateau, qui, le premier, mit en évidence l’influence du profil, de son épaisseur,
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- de la surface dorsale, de l'inclinaison de l’intrados et de l’extrados au bord de fuite, etc...
- La théorie que j’ai ainsi édifiée reproduit et explique les résultats expérimentaux. Dans les formules de l’effort de traction et de la puissance absorbée, l’influence de l’état dynamique se traduit notamment par un paramètre p auquel j’ai donné le nom abréviatif de rendement dynamique : cette notion fait intervenir la dépense d’énergie nécessaire pour entretenir la permanence de l’état dynamique préalable, aux conditions de fonctionnement (Y, n). Il était évident a 'priori que l’ancienne formule classique du rendement donnait une valeur p trop grande, puisqu’elle ne tenait aucun compte de cette dépense d’énergie; en réalité, le rendement est égal a.pp'.
- La considération des hélices rationnelles, le calcul de leurs caractéristiques au régime pour lequel elles sont établies, enfin ma théorie des substitutions, basée sur la conception nouvelle des hélices pseudo-semblables, et qui permet de corriger logiquement un avant-projet en lui substituant une hélice ou un groupe d’hélices plus adéquat à l’application qu’on a en vue, me paraissent constituer aussi des progrès appréciables dans la technique de l’hélice.
- Telle est, dans son ensemble, la théorie que je présente pour l’hélice propulsive. C’est par le caractère général de ses méthodes qu’elle me paraît présenter quelque intérêt. Je crois qu’elle est surtout perfectible par l’amélioration des termes correctifs introduits pour tenir compte de l’état dynamique, à mesure qu’on connaîtra mieux cet état par une étude physique plus approfondie, et notamment par l’évaluation des vitesses au sein de la masse où l’hélice évolue. Peut-être même sera-t-il possible un jour de le caractériser par des formules assez générales pour relier le champ propulseur et,le champ sustentateur, et pour arriver à une théorie intégrale de l’hélice. Mais, en l’état actuel de nos connaissances, ce lien n’est pas soupçonné : c’est pourquoi il est puéril de chercher aujourd’hui, comme on l’a souvent tenté, à déduire les caractéristiques de l’hélice fpropulsive des caractéristiques obtenues dans les essais au point fixe, où le classement des hélices suivant leur poussée est parfois inversé.
- Quelques desiderata sur les études expêrirrientales. — Puisque l’amélioration de la présente théorie, ou de toute autre, est essentielle-
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- ment subordonnée à l’étude expérimentale des phénomènes, qu’il me soit permis d’exprimer à cet égard quelques desiderata.
- Je ne méconnais point le très grand intérêt pratique des recherches de laboratoire pour déterminer, dans des courants artificiels, les caractéristiques d’une hélice par des essais sur des modèles réduits. Mais il ne faudrait point que cette méthode détournât des essais a l’air libre, sur les hélices en vraie grandeur, soit à terre, soit même à bord des navires aériens, comme MM. Legrand et Gaudart l’ont tenté ; ces essais sont indispensables pour asseoir la théorie. Encore plus pour les pales d’hélices que pour les plaques, les phénomènes d’écoulement à l’air libre diffèrent trop des phénomènes d’écoulement dans des courants artificiels pour qu’il soit possible de s’en rapporter aveuglément aux derniers, tout au moins tant qu’il n’aura pas été procédé à une sorte d’étalonnage entre les deux méthodes.
- il convient aussi de multiplier les essais sur les plaques, notamment sur des plaques de dimensions analogues à celles des pales, de déterminer la position de la droite de référence de leurs sections, de mesurer l’influence des formes sur le rapport y, entre la composante nuisible et la composante active, rapport qui joue un si grand rôle dans la théorie de l’hélice, et pour lequel les expériences de M. Rateau et celles de M. Eiffel sont peu concordantes.
- Ainsi la documentation expérimentale, qui existe à peine aujourd’hui, fournirait un ensemble de matériaux, judicieusement classés, qui permettraient d’édifier une technique solide de l’hélice aérienne. Cette technique ne manquerait pas de contribuer au développement progressif de l’Aviation. •
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- TABLE DES MATIÈRES
- AVANT-1MU.) L'OS
- Pilles
- Le mouvement, vers l’Aviation et l'Epopée aérienne ........................... 252
- *Le ballon dirigeable et l’aéroplane........................................ 255
- CHAPITRE I
- Le Navire aérien dans ses rapports avec le Système moteur-propulseur.
- XATUIIE DE CES RAPPORTS.
- Nature des fonctions en jeu . ...................... .......................257
- Relations d’équilibre..................................................... 258
- Conditions de fonctionnement ; discussion .................•................258
- y
- Régime aérodynamique a — —....................................... ..........2(30
- n ♦
- Caractéristique d’un Navire aérien.
- Caractéristique d’un ballon dirigeable.............................................263
- Caractéristique d’un aéroplane.....................................................264
- Diagramme de l’Hélice propulsive.
- Diagramme expérimental.................................................265
- Champ utile ..........................................................267
- Diagramme du Système .moteur-propulseur.
- Courbes et Cm en fonction de n................................................267
- Hélice en prise directe.........................................................269
- Multiplicateur ou démultiplicateur..............................................272
- Diagramme du Système nayire-moteur-propulseur.
- Diagramme pour un ballon dirigeable.............................................274
- Diagramme pour un aéroplane.....................................................275
- CHAPITRE II
- Analyse des expériences sur l’Hélice propulsive.
- Etat de l’aiii influencé par l’Hélice.
- Veine accompagnant l’hélice; veinns accompagnant les pales. .
- Forme générale de la veine......................................
- Vitesse de l’air près du plan de l’hélice................ . . . .
- Courants artificiels............................................
- 280
- 281
- 283
- 285
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- PRINCIPE EXPÉRIMENTAL DU CARRÉ DUS VITESSES ; SUS CONSÉQUENCES.
- Pages
- Enoncé..............................................................................280
- Trajectoires rectilignes............................................................287
- Trajectoires circulaires............................................................287
- Trajectoires hélicoïdales ; formules générales......................................288
- Vérification expérimentale; diagrammes du capitaine Dorand........................289
- Foumules approchées DE l'Hélice propulsive pour des variations peu ÉTENDUES DE 11.
- Remarques sur les formules générales................................................291
- Formules entières et rationnelles, homogènes en « et V............................292
- Sur une forme particulière des formules rationnelles et homogènes.................295
- Formules déduites des Diagrammes d’essais pour des variations plus étendues de n.
- Diagramme de Geber pour des hélices marines.......................................297
- Analyse graphique; formules qui s’en déduisent......................................299
- Formules tenant compte de l’état dynamique préalable. Essais de M. Eiüel .... 305
- Principe de la Similitude.
- Enoncé........................................................................... 312
- Trajectoires rectilignes........................................................... 313
- Trajectoires circulaires.......................................................... 313
- Trajectoires hélicoïdales ; formules générales. 314
- Formules approchées entières et rationnelles, homogènes en n et V...................315
- Autres formules générales...........................................................316
- Réserves sur l’application a l’Hélice propulsive du principe du carré des Vi tesses et du principe de la Similitude.
- Sur la proportionnalité à S.........................................................319
- Sur le principe du carré des vitesses...................................... • • 320
- CHAPITRE 111
- Fondements des Théories.
- Utilité des Théories.
- Fa théorie et la documentation expérimentale...............................325
- Hypothèse du Cloisonnement.
- Hypothèse implicite du cloisonnement..................................... 326
- Application aux plaques cylindriques allongées dans le déplacement rectiligne. 327
- Droite de référence. . .....................................................330
- Application aux pales.......................................................335
- Théorie de M. Drzewiecki....................................................336
- Théorie de M.' Rateau.......................................................337
- Extension provisoire de ma tliéorie des plaques aux pales d’hélices........33
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- I NTERYENTION I)K I.'EtAT DYNAMIQUE PRÉALABLE.
- Pages
- Considérations sur l’importance de ses effets................................339
- Artilice permettant de maintenir l’hypothèse du cloisonnement dans le champ propulseur. Formules fondamentales............................................342
- CHAPITRE IV
- Étude analytique de la Section.
- Pas llr »k ka Skction.
- Pas de construction IV ; son imprécision.....................................34G
- Définition du pas IR- ; sa mesure approchée..................................347
- Des fonctions Kl et K' ; Notions d'origine expérimentale.
- x y j
- Formules générales de l’effort de traction dS, de la résistance à la rotation dA et •
- du rendement p de la section d’une pale.................................. . 348
- Courbes d’origine expérimentale.................................................350
- Champ sustentateur, champ propulseur de la section..................... . . 35G
- Rendement de la Section.
- Intérêt de la notion du rendement de la section..............................357
- Formule du rendement total p{; interprétation géométrique du rendement principal p..................................................................... 358
- Influence de l’état dynamique sur le rendement total.........................359
- Faible valeur de l’angle a dans le champ utile...............................360
- Remarques sur les anciennes théories............................................360
- Rendement principal maximum ; rendement principal optimum....................362
- Abaque et table auxiliaires du rendement principal...........................364
- Diagrammes expérimentaux des valeurs de p.......................................368
- Régimes (a0),., (a0)V} «),,
- Notions expérimentales......................................................... 370
- Caractéristiques des régimes (a-0)rj {a'0)r (%)r.............................371
- Expressions de d®, d A et do dans le Champ propulseur.
- Expressions en a, [F et r ...................................................374
- Expressions en hv, et r. ...................................................... 375
- Expressions approchées de d@, dA et d% dans le Champ utile.
- Expressions en et r..........................................................377
- Expressions en a....................................................... . . 378
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- CHAPITRE Y
- Étude analytique de l’Hélice.
- Considérations générales sur le Tracé d’une Hélice.
- Pages
- Tracé schématique...........................................................381
- Diverses formes d’hélices usuelles........................................... 383
- Evaluation approchée du pas des sections....................................387
- Pas II de l’hélice „........................................................388
- Formule approchée de a'o — a'o..................................................391
- Du recul........................................................................392
- Propriété des Hélices a sections de même pas et des Hélices a angle d’attaque constant.
- Hélices à sections de même pas..............................................395
- Hélices à angle d’attaque constant. Hélices rationnelles....................39B
- Considérations générales sur l’Intégration.
- Limitation nécessaire du problème....................................... . 399
- Intégration par quadratures dans le champ total......................... . 400
- Formules de 0, Ç et A dans le Champ utile.
- Formules générales..............................................................402
- Influence de l’état dynamique sur le rendement..................................403
- Formules approchées.............................................................403
- Normes des expressions de 0, ^ et A . . '...............................'. . . 404
- Formules relatives aux hélices semblables...................................... 405
- Formules pour les hélices de sections à pas constant . .................. . 407
- CHAPITRE VI
- Étude de l’Hélice rationnelle à son régime normal.
- Formules des Caractéristiques de l’Hélice rationnelle.
- Formules de 0m., Am et de pm, .............................................. 410
- Des intégrales \n ; leur table................................................. 411
- Formules approchées des intégrales Di pour x ^ 3............................412
- Cas divers suivant la Loi de variation de l.
- Pales à largeur constante...................................................... 415
- Pales dont la largeur est proportionnelle à la distance à l’axe...........415
- Pales dont la largeur suit la loi l — /0 -i- l,r..........................415
- Normes de 0m, Sm et A»....................................................... . 416
- Tables des fonctions 0, t et X. Enseignements qu’elles donnent. . ........ 417
- Formules approchées des fonctions 0, - et. >. pour les hélices usuelles à pales allongées.......................................................................428
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- Sun la détermination d'une Hélice rationnelle.
- Pages
- Formes des profils.......................................................... . 430
- Surface et rayons extrêmes des pales...................................................431
- Epure de l’orientation des sections.’..................................................430
- Théorie des Substitutions.
- Importance de X...............................................................433.
- Hélices pseudo-semblables......................................................434
- Choix de l’hélice dans une famille d’hélices rationnelles pseudo-semblables. . . . 435
- Exemples numériques........................................................... 437
- Substitution à une hélice rationnelle de deux hélices rationnelles pseudosemblables à ................................................................. 440
- Sur les hélices des deux genres................................................442
- Résumé et Conclusions.
- Résumé.
- Le navire aérien dans ses rapports avec le système moteur-propulseur .
- Analyse des expériences sur les hélices propulsives............... .. .
- Fondements des théories.............................................
- Etude analytique de la section.......................................
- Etude analytique de l’hélice..............................
- Etude de l’hélice rationnelle à son régime normal...................
- Conclusions.
- 446
- 449
- 451
- 455
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- Les deux écoles sur la théorie de l’hélice..........
- La théorie de l’hélice propulsive dans le champ utile Quelques desiderata sur les études expérimentales .
- 462
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- CHRONIQUE
- N° 381.
- Sommaire. — La traversée de la Manche. — Production d’électricité aux houillères. — Préservation des poteaux des lignes télégraphiques contre la décomposition. — Briquettes de poussier de minerai. — Bateaux-phares non gardés. — La plus grosse cheminée du monde.
- lia traversée tic la Manche. — La position géographique de la Grande-Bretagne lui a permis de développer et d’améliorer les services de la traversée de la Manche d’une manière particulière et les nombreuses lignes qui franchissent les eaux la séparant du continent sont desservies par de beaux et rapides paquebots qui opèrent leur traversée par tous les temps à de rares exceptions près.
- La Cornet, qui fut construite en 1811, est le premier vapeur anglais ayant fait un service dé voyageurs ; c’était un petit bateau de 40 t et de 12,20 m de longueur ; sa machine, très intéressante, est heureusement conservée au musée de Kensington.
- Depuis ce pionnier de la navigation à vapeur jusqu’à l’époque actuelle, l’histoire des paquebots de la Manche représente une évolution si considérable qu’il semble intéressant d’en relater les étapes les plus importantes.
- On commença à transporter des voyageurs par vapeurs entre l’Angleterre et le continent, dès 1816, et sept ans après des services réguliers de navigation par la vapeur furent établis.
- Ils étaient assurés par la General Steam Navigation Company, tandis que ceux de la mer d’Irlande étaient faits par la City of Dublin Steam Packet Company. Ces Compagnies, qui existent toujours, sont les plus anciennes entreprises de navigation par la vapeur du monde. Les bateaux employés étaient tous en bois avec des machines à basse pression actionnant des roues à aubes. Le John Bull, construit en 1835, et qui a fait longtemps le service entre Londres et Le Havre, est un type caractéristique.
- Ce bateau avait 50,30 m de longueur, 8,54 m de largeur, 5,11 m de creux et un tonnage brut de 591 tx. Il était mû par deux machines à balanciers avec cylindres de 1,27 m de diamètre et 1,83 m de course. La vitesseën service était de 9 nœuds (1).
- L’année suivante, la City of Dublin Steam Packet Company construisit
- (1) L’amiral Paris, dans son ouvrage «L’œuvre de François Roux, donnant les portraits de divers navires de 1791 à notre époque », Paris 1885, attribue au John Bull une longueur de 52 m, une largeur de 8,53 m et un creux de 5,25 m, dimensions somme toute, presque identiques à celles que nous venons d’indiquer, mais la vitesse n’est donnée que de 6 à 7 nœuds. A. M.
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- le Royal William, de 52,46 m de longueur sur 7,32 ni de largeur, qui deux ans après fut affecté au service transatlantique entre l’Angleterre et les Etats-Unis, où il réussit d’ailleurs très médiocrement.
- On continua à se servir de navires en bois jusque vers 1850, où une Compagnie de Londres fit construire un navire en fer, le Rainbow, de 61 m de longueur avec un tonnage brut de 600 tx. A partir de cette époque, la construction en fer se développa rapidement. On peut citer en passant les fameux paquebots construits, en 1860, pour le service de la malle d’Irlande et qui marquent une date dans l’histoire de la navigation à vapeur. Les dimensions de ces navires appelés : Ulster, Munster, Leinster et Connaught, d’après les noms des provinces de l’Irlande, étaient extraordinaires pour l’époque et telles d’ailleurs qu’à l’heure actuelle ils pourraient passer encore pour de grands bateaux. Ces dimensions étaient : longueur 106,15 m, largeur 10,67 m, creux 6,10 m, déplacement 2o39 tx. Les machines à cylindres oscillants de 2,44 m de diamètre et 2,135 de course, développant 3 000 ch indiqués, donnaient à ces paquebots la vitesse, phénoménale à l’époque, de 18 nœuds.
- Une importante innovation doit être attribuée à la General Steam Navigation Cy, qui fit construire, en 1854, le petit vapeur Pioneer, lequel s’il n’avait ni dimensions considérables, ni vitesse élevée, présentait l’intéressante particularité d'être le premier de ce genre actionné par qne hélice. Ce mode de propulsion se répandit d’ailleurs très lentement dans les services de la Manche, car ce n’est qu’après 1875, que le South Western Ry se décida le premier à adopter des paquebots à hélice pour ses services continentaux.
- En 1875 parut le Ressemer, dans la construction duquel on s’était proposé de réduire au minimum le mal de mer, par l’emploi d’un salon suspendu, restant dans la position verticale malgré les oscillations du navire. Il avait une longueur considérable, 107,50 m, et devait naviguer dans les deux sens, sa longueur l’empêchant de tourner dans les ports. Ses machines actionnaient quatre roues à aubes et devaient lui donner une vitesse supérieure à 17 nœuds, mais ce fut un échec complet, le salon suspendu, notamment, ne réalisa pas les espérances.
- En 1876, une autre tentative fut faite avec le bateau double le Cas-talia, de 88,45 m de longueur et 18,30 m de largeur ; on pensait que sa construction lui donnerait une grande stabilité à la mer, mais il n’en fut pas ainsi, les vagues par gros temps se ruaient entre les deux coques, et la vitesse fut remarquablement réduite, U nœuds seulement; ce fut encore un échec, mais la Compagnie du Chatham and Dover Ry, à laquelle appartenait ce bateau, continuant à croire à la valeur du principe, fit construire le Calais-Douvres plus grand que le précédent et qui montra les mêmes défauts, il fit cependant le service pendant une dizaine d’années, sans se comporter par grosse mer mieux que les autres paquebots.
- En 1878,1e London, Brighton and South Coast Ry fit construire les premiers navires à coque d’acier delà Manche, le Brighton et le Victoria-, on*réalisa une économie de 20 0/0 au moins dans le poids à cause de la plus grande résistance du métal ; il n’est donc pas surprenant que l’acier soit arrivé rapidement à remplacer le fer dans cette application. '
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- Les perfectionnements dans les machines avaient suivi les perfectionnements des coques et la machine simple avait été remplacée par la machine compound, de même que celle-ci le fut ensuite parla machine à triple expansion avec ce résultat que les machines perfectionnées, tout en dépensant moins de combustible, ne pesaient pas plus et ne causaient pas plus de réparations.
- Si les machines à triple expansion ont apparu vers 1874, elles n’ont été employées que plus tard sur la Manche, ce fut en 1889 que le Great Western Ry les adopta pour ses paquebots Lynx, Autel-ope et Gazelle faisant le service des îles anglaises.
- Le changement le plus radical apporté aux bateaux dont nous nous occupons est relativement récent, c’est l'introduction de la turbine marine. Après plusieurs années d’expériences privées et la construction, en 1901, du King Edward, la Compagnie du South Eastern and Cha-tham Ry décida d’adopter la turbine pour ses services de la Manche et, en 1903, le Queen fut mis en service sur la ligne de Douvres, et suivi par d’autres, dont une trentaine ont été construits dans les huit dernières années.
- Après cet aperçu historique succinct, nous allons étudier la pratique actuelle et, pour cela, nous sommes conduit à établir trois catégories de navires pour les services dont nous nous occupons, savoir:
- 1° Bateaux à roues avec machines à triple expansion, dont il existe trente et un sur les principales lignes de la Manche seulement ;
- 2° Bateaux à deux hélices à triple expansion au nombre de soixante sur les mêmes lignes ;
- 3° Bateaux à turbines au nombre de vingt-cinq.
- Les paquebots à roues présentent les avantages suivants :
- a) Ils ont un meilleur rendement de la force motrice parce qu’ils ont moins de recul que les bateaux à hélice ;
- b) Ils admettent un plus faible tirant d’eau;
- c) Us fonctionnent mieux à la marche en arrière parce que les aubes ne projettent pas l’eau contre les côtés de la coque et ils sont plus faciles à manœuvrer dans les accostages ;
- d) Us ont moins de mouvement à la mer.
- On emploie encore beaucoup les bateaux à roues dans les plus importantes lignes continentales et aussi dans la mer d’Irlande, entre Liver-pool, etc. et l’île de Man.
- Les avantages des bateaux à deux hélices sont les suivants :
- a) Les hélices tournant à un plus grand nombre de tours que les roues, on peut avoir des machines plus puissantes à poids égal;
- b) Les arbres ne sont pas soumis à des efforts de torsion aussi considérables que ceux des roues, on est donc moins exposé à des ruptures de ces pièces importantes ;
- c) La variation de l’immersion n’a pas autant d’influence sur le rendement ;
- d) Les hélices donnent lieu à moins de réparations que les roues ;
- e) En cas d’accident survenu à une des machines, on peut fonctionner avec l’autre et le bateau n’est pas hors de service ;
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- f) La position do l’appareil moteur permet de placer les installations des passagers dans la partie médiane au lieu des extrémités.
- On rencontre des paquebots à deux hélices sur toutes les principales lignes continentales. (à suivre).
- Production d’élcctricitc ans houillères. — On a récemment réalisé aux mines d’Harwood, dans le comté de Luzerne, Pennsylvanie, une installation des plus remarquables pour la production du courant électrique.
- Il y a plus de vingt ans que l’attention a été appelée sur l’intérêt économique que présentait l’utilisation des masses de combustible perdu dans les mines de houille pour la production de courant électrique qu’on enverrait à distance pour être utilisé de diverses manières. On s’est livré à de longues et savantes discussions sur les dépenses et les résultats économiques de ces installations et, pour une raison ou pour une autre, il n’a été fait à peu près rien. On peut compter sur les doigts le nombre d’installations de ce genre qui existent dans le monde entier.
- Il y en a une ou deux dans le sud de l’Afrique, une ou deux dans la Grande-Bretagne et à peu près autant ailleurs, nombre tout à fait insuffisant pour produire une impression sur le public ou même pour démontrer d’une manière un peu péremptoire les avantages économiques du système.
- L’installation de la Compagnie électrique d’Harwood est la seule qui existe aux Etats-Unis, si on laisse de côté quelques entreprises locales en Pennsylvanie qui ont établi des stations de force sur le carreau môme des mines pour employer les poussiers et les déchets de houille.
- Cette installation est un type complet de production de courant sur houillère. On y extrait de l’anthracite et l’exploitation d’Harwood date d’une quarantaine d’années, il s’y est accumulé quelque chose comme 2 millions de tonnes de déchets qui, bien que possédant un pouvoir calorifique considérable, sont invendables à cause des difficultés et du coût du transport.
- L’usine est bâtie à côté de ces énormes tas de déchets. Elle contient des dynamos mues par des turbines à vapeur de 8 000 kw et des générateurs de vapeur appropriés, le tout sur une échelle qu’on peut, à première vue, qualifier de peu ordinaire.
- Le charbon menu et poussier est pris aux tas et porté par des transporteurs actionnés électriquement au sommet d’une tour où le combustible est mêlé, séché et pesé et de là chargé sur d’autres transporteurs qui le conduisent jusqu’aux soutes à combustible des chaudières, pour être pris ensuite par les chargeurs mécaniques des grilles ; de meme les cendres sont extraites des cendriers et enlevées par des transporteurs électriques.
- L’alimentation des chaudières se fait également de manière automatique. L’eau provient de puits artésiens situés à 1,5 km et est amenée dans un réservoir placé au-dessous des dépôts de combustible, elle est chauffée par la vapeur d’échappement des auxiliaires et introduite aux chaudières. La quantité d’eau employée pour l’alimentation de celles ci est d’environ 2400 m3 par heure lorsque la station marche à pleine
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- charge. En sortant des condenseurs, l’eau traverse de longues lignes de tuyaux terminées par des pommes d’arrosoir qui la répandent en pluie sur un bassin de refroidissement de 2,5 ha de superficie. L’eau achève rapidement de se refroidir dans ce bassin d’où elle est reprise pour servir de nouveau à l’alimentation des chaudières.
- Cette installation fournit la force et la lumière sur un rayon de près de 48 km.
- Le territoire ainsi desservi contient plus de 400 000 habitants et emploie plus de 400 000 ch fournis actuellement par la combustion du charbon sous des chaudières et qui vont être graduellement remplacés par l’électricité. Cette région est une région houillère où le combustible est à bon marché, et cependant les usines trouvent intérêt à recourir, pour leur force motrice, au courant électrique fourni par les mines de Har-wood; chose plus extraordinaire encore, il en est de même de plusieurs houillères de la région.
- La transmission du courant se fait très simplement, en partie à il 000 volts, tension à laquelle il est produit et partie à 25 000, tension obtenue par des transformateurs.. Cette partie n’offre rien de remarquable; ce qui est le plus intéressant est la production de la force motrice. Il ne semble pas y avoir de difficultés à opérer la combustion des déchets de houille et à vendre à un prix rémunérateur sous forme de courant toute l’énergie produite. L’emploi du tirage forcé qui est nécessaire pour brûler le genre de combustible dont on doit se servir n’est pas nouveau, bien que rarement employé pour cette espèce d’application. Le résultat est que, par l’utilisation de ces énormes amas de déchets de combustible qui finiraient par envahir la région, il est possible de produire de l’énergie d’une manière tellement économique que l’industrie locale employant du combustible d’un prix très bas ne peut lutter. C’est la démonstration de ce qui avait été annoncé depuis longtemps déjà à propos de la distribution de la force produite dans les mines et que les rares applications que nous avons mentionnées plus haut avaient déjà mis en évidence.
- Ou peut espérer que l’installation faite à Harwood n’est que le début de l’utilisation pratique des déchets de combustible. Ce qui y a été accompli peut l’ètre partout où on se trouvera dans des conditions analogues, c’est-à-dire disposant de grandes quantités de combustible à très bas prix. Rien n’empêche de la réaliser dans les mines de charbon gras très pauvre du Middle West et même dans les immenses gisements de lignite qui existent dans quelques états du nord-ouest. Avec un équipement de chaudières installées pour brûler ces espèces de combustible, on peut produire le courant électrique à des prix très bas, plus faibles assurément que ce qu’on a jamais obtenu avec les combustibles qu’on trouve dans le commerce.
- La question peut se poser de la manière suivante : est-il plus avantageux de transporter du charbon de faible capacité calorifique au lieu d’emploi ou de le brûler sur le carreau de la mine pour envoyer le cou rant électrique produit à destination ? Il n’est pas douteux aujourd’hui que la seconde solution est la plus économique, parce que, plus le combustible est pauvre, plus pèsent sur lui les frais de transport, tandis que
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- la dépense de transmission du courant est la même, que celui-ci soit engendré avec du charbon de toute première qualité ou avec du lignite sans valeur marchande. La différence entre les deux combustibles ne se fait sentir que dans l’intérieur de l’usine de production de la force.
- La station centrale d’Harwood a été établie de manière à permettre de considérables agrandissements qui pourront porter sa capacité de production à 50 000 ch et plus, et on ne voit pas de raison pour qu’on n’arrive pas à réaliser ces agrandissements dans un avenir très prochain. Nous avons résumé ce qui précède de 1 ’Engineering Record, 13 mai 1911.
- Préservation «les poteaux en Iboîs de lignes télégraphiques contre la décomposition. — L’électricité fait, pour supporter les fils télégraphiques et les câbles, une énorme consommation de poteaux en bois, et ces pieux s’altèrent très vite malgré le créosotage. C’est surtout à l’endroit précis où le poteau change de milieu pour sortir du sol et pénétrer dans l’air que se produit une altération qui met en danger, en peu d’années, la force'de résistance du support à la traction des fils et à la force mécanique du vent. Cette résistance s’affaiblit d’autant plus que les variations atmosphériques sont plus fréquentes et les différences entre les degrés thermiques et hygrométriques du sol et de l’air plus grandes. La zone critique peut être évaluée entre 0,20 m au-dessus du sol et 0,40 m au-dessous.
- D’après une note de notre Collègue, M. Knapen, sur la question, le système de conservation et de prolongement de la durée de ces bois de support se pose comme suit : soustraire aux refroidissements atmosphériques brusques les parties qui y sont le plus exposées, pour éviter la fréquence du point de rosée et empêcher le bois de se saturer par capillarité des vapeurs et des humidités absorbées par la section de base du poteau en contact dans et avec le sol, en les évacuant au fur et à mesure de leur production.
- En conséquence, supprimer la condensation à ras du sol et l’érosion des cellules de la couche extérieure du poteau par la cristallisation du liquide en temps de gelée et réduire au minimum la fermentation due à la stagnation de ces liquides en d’autres temps.
- La structure de l’arbre formé d’une succession de canalisations circulaires et tangentes l’une à l’autre formées par les cellules nouvelles permet de se rendre compte de la facilité avec laquelle le bois absorbe l’humidité et de l’action de l’eau sur la conservation des poteaux. Les parois extérieures en contact avec l’air doivent évaporer plus rapidement que les parois intérieures, d’où un rétrécissement cause de crevasses et de fentes longitudinales de l’extérieur vers le centre, dans le sens des canaux médullaires. L'orsque l’humidité est à l’état liquide, elle gonfle les parties centrales qui font effort sur les parties extérieures rétrécies par l’évaporation.
- C’est en se basant sur ces études que les expériences ont été faites et les résultats positifs obtenus par le dispositif qui constitue le système Knapen.
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- L’appareil préservateur est formé par trois parties distinctes ayant chacune un corps propre :
- ”1° Un manchon en toile métallique formant enveloppe et devenant l’âme d’un cylindre de 6 mm d’épaisseur environ et de 0,60 m de hauteur, en ciment armé, laissant entre la circonférence externe du poteau et son diamètre intérieur 10 mm d’intervalle, destiné à être rempli par une matière imputrescible réfractaire à l’humidité et mauvais conducteur du calorique (amiante, laine minérale, etc.);
- 2° Un chapeau de recouvrement emboîtant et recouvrant la partie supérieure du cylindre de préservation, muni d’un rebord écartant de la base du poteau les eaux de ruissellement pluviales et les rejetant an delà du manchon ;
- 3° Du siphon atmosphérique monobranche, système Knapen, dont le principe est breveté en Allemagne, aux États-Unis, etc., et dont l’action n’est plus discutée.
- Ce siphon consiste, dans les supports en bois, en une canalisation de 25 à 30 mm de diamètre, pénétrant jusqu’au centre du poteau, immédiatement au-dessus du rebord auquel le bouton d’aérage qui le recouvre est fixé par deux pattes. Ce canal est foré obliquement avec une pente proportionnelle au diamètre du poteau, au moyen d’un vilebrequin ou d’une tarière de 2 à 3 mm plus étroits que l’ouverture définitive. Celle-ci est obtenue et l’agrandissement en diamètre voulu, en introduisant un mandrin chauffé au rouge, carbonisant les parois du canal et leur conservant, avec leur inaltérabilité, une porosité constante.
- Le résultat de cette application peut prolonger la durée des supports du double au triple et môme plus, suivant les terrains et la qualité des bois utilisés.
- L’auteur établit ainsi l’économie qui résulte de cette amélioration : si l’on part d’une valeur de 30 f pour un poteau de support de fils télégraphiques, l’annuité d’amortissement représente 3,69 f pour une durée de dix ans.
- L’application du système Knapen coûtant 5 f, la valeur du poteau s’élève à 35 f, mais la durée moyenne devient 30 ans, dans ce cas l’annuité d’amortissement n’est plus que de 1,71 f, d’où résulte une économie de 3,59 — 1,71 = 1,98 f.
- De plus, on doit faire remarquer que, lorsque les érosions n’ont pas encore commencé dans les anciens poteaux déjà placés, il y a possibilité de leur appliquer le système et d’arrêter la décomposition des parois extérieures en danger.
- Fabrication des briquettes avec les poussières de minerai de fer. — Les maîtres de forges s’occupent depuis quelques années d’utiliser les énormes quantités de poussières de minerais qui se produisent dans le service des hauts fourneaux. Les dimensions de ces appareils deviennent de plus en plus grandes et l’accroissement proportionnel de la force du vent augmente toujours la quantité de poussières entraînées par les gaz; or, ces poussières ont une assez grande
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- valeur, non seulement à cause de leur proportion élevée de fer, mais aussi par la chaux et le coke qu’elles contiennent.
- Quelques chiffres donneront une idée de l’importance de l’économie à réaliser. On peut estimer, d’après le professeur G. Franke, de l’Académie des Mines de Berlin, à 1500 000 t la quantité annuelle dépoussiérés extraites des hauts fourneaux, sur lesquelles 250 000 t sont mises sous formes de briquettes et utilisées pour alimenter les hauts fourneaux. Ces briquettes contiennent une moyenne de 35 0/0 de fer. Aux Etats-Unis, on peut dire que plus de 2 500 000 t de poussières contenant une forte proportion de fer vont tous les ans s’ajouter aux tas énormes qui s’élèvent aux environs des hauts fourneaux.
- Plusieurs usines métallurgiques, en Allemagne et dans le Luxembourg, possèdent des installations pour la préparation de ces briquettes. On se sert de deux procédés : le Schumacher et le Ronay. Le premier a été décrit plus particulièrement dans le mémoire de M. C. de Schwarz, de Liège, à la réunion, à Boston, de l’Iron and Steel Institute, sous le titre de « The Briquetting of Iron Ores ». Ce procédé est appliqué à la Kônigshütte, dans la Haute-Silésie ; aux Rombacher Hüttenwerke, à Rombach; aux Forges de Dudelange, dans le Luxembourg; à l’Union, à Dortmund; aux Hasper Eisen und Stahlwerke, à Haspe, en West-phalie, et aux Etablissements Cockerill, à Seraing, en Belgique.
- Le procédé Ronay est installé et fonctionne avec succès à l’Oberschle-sische Eisenbahnbedarfs Aktiengesellschaft Friedenshütte, dans la Haute-Silésie; à la Lothringer Hüttenverein Auwetz-Friede, à Knent-tingen, en Lorraine, et à la Gutehoffnungshütte, à Oberhausen. On l’emploie aussi dans beaucoup d’établissements pour la mise en briquettes des tournures et limailles de fer et autres métaux. En Allemagne, le prix de la mise en briquettes ne dépasse pas 1,25 f à 1,90 f par tonne, selon les conditions locales.
- Dans les installations faites suivant le procédé Ronay, les poussières arrivent dans des trémies et passent de là à un élévateur vertical qui les verse sur des tamis rotatifs qui séparent les gros morceaux de minerai, de pierre ou de coke; les matières fines tombent dans une autre trémie d’où elles sont portées, par un transporteur à courroie, dans une troisième trémie desservant les presses ; un autre transporteur enlève les briquettes, fabriquées et les charge sur des wagonets qui les conduisent aux hauts fourneaux.
- La main-d’œuvre comprend un mécanicien, un homme par presse et deux hommes à chaque transporteur pour le déchargement des briquettes. Chaque presse peut fabriquer, selon la densité des poussières employées, de 5 à 8 t par heure. Le travail nécessaire pour actionner l’ensemble des appareils est de 60 ch environ. Le procédé Schumacher nécessite l’emploi d’un produit chimique qui agit plutôt par son action catalytique que par son effet agglomérant, et dont le coût est de 0,15 f à 0,25 f par tonne de briquettes.
- La différence entre les deux procédés peut être indiquée comme suit : lç procédé Schumacher est employé surtout pour l’agglomération des poussières entraînées par les gaz et demande à peu près 0,5 à 1 0/0 du composé chimique dont il vient d’être parlé. Les briquettes sont formées
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- sous une pression relativement peu considérable et peuvent être immédiatement chargées sur les wagonets et prêtes à être mise dans le haut fourneau. Dans le procédé Ronay, on n’emploie aucun agglomérant et les poussières de minerai sont simplement soumises à une très forte pression qui leur donne une cohésion suffisante pour être employées de suite. La très grande simplicité de ces deux procédés et le peu de manutention qu’ils demandent les rend très précieux pour l’utilisation économique de matières perdues.
- La résistance des briquettes ainsi obtenues permet leur emploi dans les hauts fourneaux des plus grandes dimensions. La valeur de ces procédés peut s’apprécier d’ailleurs par ce fait que, même dans des districts où le minerai est obtenu à très bas prix dans des affleurements, on se sert d’installations pour faire des briquettes de poussières. Le fonctionnement économique de ces dernières les fait préférer, en Allemagne, à la méthode de cuisson, à laquelle on peut reprocher d’exiger de hautes températures, qui amènent une fusion partielle de la matière et apportent un obstacle à l’action réductive dans le haut fourneau.
- Ces procédés sont exploités par la Allgemeine Brikettirungs Gesells-chaft. Une filiale de celle-ci, dans laquelle est intéressée l’importante fabrique de machines de Borsig, exploi te le procédé Ronay pour la mise en briquettes des tournures et limailles dans tous les pays, à l’exception des Etats-Unis. Elle porte le nom de Hochdruk Brikettirungs Gesellschaft.
- lSateaiax.-iiIia.reis non gantés.— La corporation du Triuity house, chargée, comme on sait, de l’éclairage des côtes et chenaux d’Angleterre et d’Ecosse, expérimente actuellement un bateau-phare d’un nouveau système tenant à la fois des bouées lumineuses et des bateaux-phares ou feux flottants ordinaires. Le progrès réalise donc la substitution au feu fixe d’un feu à éclipses donnant des éclats lumineux de plus grande puissance, sans qu’il soit nécessaire de placer un équipage à bord du bateau-phare. Dans ce nouvel engin, le plan focal se trouve à 7,95 m au-dessus de l’eau. La tourelle métallique portant le feu repose sur un bateau de 19,63 m de longueur, 5,65 m de largeur et 3,20 m de creux. A chacune des extrémités du bateau se trouvent deux réservoirs à gaz ; leur contenance totale, de 32,5 m3, est suffisante pour la consommation de cent jours.
- La lanterne a 1,60 m de diamètre et le feu donne un éclat lumineux de 5100 bougies d’intensité toutes les dix secondes.
- L’appareil de révolution est disposé d’une manière très ingénieuse. Dans les réservoirs, le gaz est comprimé à 7,5 atmosphères, et, de là, il passe par un réducteur de pression qui le ramène à 0,5 atmosphère et se rend dans un moteur à trois cylindres à simple effet. Les cylindres ont 18 mm de diamètre et les pistons agissent sur un axe qui, par l’intermédiaire d’engrenages, fait tourner la lanterne. Le chariot de roulement repose dans un bain de mercure ; il est guidé à la partie supérieure et à la partie inférieure par des billes.
- La vitesse obtenue est très régulière. Après avoir agi dans les cylindres, le gaz va dans la caisse qui les contient, laquelle est hermétiquement
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- fermée, l’axe de commande traversant cette caisse par un joint au mercure. De la caisse, le gaz passe dans un réservoir cylindrique dont la fonction est de régulariser la pression et d’éviter que les pulsations du moteur se répercutent sur la flamme. De ce réservoir, le gaz se rend dans la partie à basse pression d’un régulateur et, de là, au brûleur. Celui-ci est réglé pour une pression de 75 mm d’eau. Si le gaz ayant passé par les cylindres du moteur ne peut fournir cette charge, bipartie à haute pression du régulateur lui vient en aide. Cette dernière partie est reliée directement à la conduite allant au moteur. Au cas où, pour une cause quelconque, le moteur viendrait à s’arrêter, le gaz serait fourni directement et en totalité au brûleur par la partie à haute pression du régulateur, le feu devenant momentanément fixe. De plus, si la pression du gaz s’élevait au-dessus de 75 mm, un régulateur de sûreté laisserait le gaz s’échapper dans l’atmosphère. La lanterne est portée sur des suspensions de boussole et reste par conséquent verticale, quels que soient les mouvements du bateau.
- La consommation de gaz est de 112 1 à l’heure; en vue de la réduire, tout en obtenant une lumière plus puissante, des essais seront faits avec des becs réservoirs à incandescence qui ont donné de bons résultats pour les bouées. Si ces essais réussissent, il suffira de remplir de gaz un seul des quatre réservoirs du bateau, les trois autres recevant de l’air comprimé pour actionner le moteur. On peut estimer qu’un manchon à incandescence dure un mois.
- Enfin, il est encore possible d’imaginer un appareil avec came réglable à volonté, qui fermerait l’arrivée du gaz au lever du soleil et l’ouvrirait à son coucher; une veilleuse resterait toujours allumée.
- Le signal de brume consiste en une cloche sur laquelle viennent frapper, par suite des oscillations du bateau, quatre marteaux suspendus à la partie supérieure de la tourelle.
- Le signal automatique sous-marin, dont le bateau doit être muni, n’est pas encore placé ; mais les essais qui ont eu lieu sur des bouées sont satisfaisants.
- Le bateau dont nous venons de parler a été exécuté sous la direction de Sir Thomas Matthews, Ingénieur en chef du Trinity Iiouse ; la coque a été construite par la maison Craysons, de Liverpool, les appareils d’éclairage ont été faits par les ateliers de Trinity Iiouse, à Blackwall, sauf les lentilles fournies par la maison Chance Frères, à Birmingham.
- Les bateaux-phares non gardés pourront donc prendre bientôt la place des bateaux-phares gardés, et il en résultera une très sérieuse économie.
- lia plus grosse cheminée «lu momie. — La plus grosse cheminée du monde — nous ne voulons pas dire la plus haute — vient d’être construite aux ateliers de James Neil Frères, à Pittsburgh, et montée à Gleveland, pour la nouvelle usine électrique de la Gleveland Electric Illuminating Company. C’est une cheminée en tôle d’acier assemblée par rivets, qui devra produire le tirage pour dix-huit chaudières de 600 ch chacune, soit en tout 10 800 ch.
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- Les dimensions justifient le titre que nous avons donné à cette note. Le diamètre à la base est de 12,20 m et au sommet il est de 6,71 m ; la cheminée est supportée par de solides colonnes en métal ancrées sur une plate-forme de fondation en béton. La hauteur de la cheminée au-dessus du sol est de 83,87 m. Le poids du métal employé à la construction, non compris celui des colonnes, est de 181 200 kilogr.; les tôles sont assemblées par 30 000 rivets.
- Le montage de cette cheminée, fait pendant l’hiver, a présenté de sérieuses difficultés à cause de sa position au bord du lac, exposée à des vents très violents.
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- COMPTES RENDUS
- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- Mars-Avril 1911
- De la concurrence en matière «1e distribution «rènergie électrique, par M. P. Weiss, Ingénieur en Chef des Mines, et M. F. Payen, Avocat à la Cour d’appel de Paris.
- Cette note a paru également dans les Annales des Mines, et nous en avons rendu compte dans le Bulletin de juin 1911, page 904.
- Onzième congrès international «le la route, tenu à Bruxelles en 1910. Rapport des délégués français sur les travaux du Congrès.
- Ce rapport débute par un préambule de M. A de Preaudeau, Président de la légation française, préambule rappelant l’organisation du Congrès, la composition du bureau général, des bureaux des diverses sections, et donnant des détails sur l’ouverture du Congrès, ses travaux et sa clôture, ainsi que sur les réceptions et excursions. On trouve comme annexes le règlement de l’Association permanente des Congrès de la Route.
- Dans la première section : Construction et entretien, ont été traitées les questions de :
- 1° Emploi de liants dans la construction des chaussées empierrées.
- — Emploi de bandes de roulement dans les chaussées pavées. — Progrès dans la lutte contre l’usure et la poussière ;
- 2° Fondation et assainissement des chaussées et mode d’exécution ;
- 3° Etablissement de chemins de fer d’intérêt local et de tramways sur route. — Avantages et inconvénients, influence sur le mode et les dépenses d’entretien ;
- 4 Nettoiement et arrosage, nécessité ou utilité. — Moyens employés,
- — Prix de revient, comparaison avec d’autres procédés ;
- 5° Choix du mode de revêtement, empierrement, pavage en pierre, pavage en bois, asphalte, matériaux artificiels ;
- 6° Mode d’exécution des travaux de voirie, d’éclairage et d’adduction d’eau ;
- Dans la seconde question : Circulation et exploitation, on trouve les questions suivantes :
- 7° Influence du poids et de la vitesse des véhicules sur les ouvrages d’art;
- 8° Matériel roulant sur les routes, véhicules à traction animale et
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- véhicules à traction mécanique eux-mêmes divisés en automobiles, véhicules de transport en commun et véhicules industriels.
- Construction du pli arc de la «Fument d’Ouessant, par
- M. Ribière, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, Directeur du service des phares.
- Le nombre des navires qui passent en vue d’Ouessant est considérable ; on l’estime à 24 000 par an. Il était donc nécessaire de signaler ces parages surtout en temps de brume, or l’expérience a fait reconnaître que les instructions données ne suffisaient pas pour prévenir les naufrages.
- Un généreux donateur, M. Potron a, par un legs important, 400000 f, donné les moyens de faciliter l’exécution d’un des ouvrages reconnus nécessaires pour améliorer cette situation, le phare de la Jument d’Ouessant.
- L’emplacement a été choisi sur l’écueil de ce nom constituant l’extré-mite sud de la chaussée qui entoure le promontoire sud d’Ouessant formant un point saillant sur lequel un feu ou un signal sonore pourrait, par temps de brume, rendre de grands services. Le phare a 36 m de hauteur, il est à éclats rouges groupés par trois, avec sirène à sons groupés par trois.
- On a commencé les travaux dès l’année 1904, ils ont été très laborieux, on ne pouvait travailler qu’à la basse mer, ainsi la moyenne des heures passées sur la roche pour les années 1905-1906, 1907 et 1908 est seulement de deux cent douze heures par an, correspondant à cinquante-trois accostages également par an, soit quatre heures par accostage. Le matériel pour la fabrication du béton était porté par un chaland remorqué par une chaloupe à vapeur, la moyenne du cube de maçonnerie par an pour les quatre années indiquées ci-dessus a été seulement de 200 m3, correspondant à un peu moins de 4 par accostage et la moyenne de deux années 1905-1906 où on travaillait à un niveau plus bas n’a été que de 150 m. par an et 3 m3 par accostage.
- Le coût d'établissement s’est élevé à 850 000 f en nombre, rond, dont 137 000 pour les appareils optiques et sonores. Sur ce total l’Etat a fourni 439 000 f.
- Note sur les «légats causés par un incendie dans un hangar en béton armé, par M. M. G-assier, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Il s’agit d’un hangar situé sur le quai sud du môle E au port de Marseille et comprenant un rez-de-chaussée et un étage ; la longueur est de 235 m et la largeur de 32,15 m pour le rez-de-chaussée, est réduite à 29,14 m pour l’étage, de sorte qu’il reste au devant de celui-ci une plateforme de 3 m sûr laquelle les grues déposent les marchandises déchargées des navires.
- Le plancher de l’étage est formé d’un hourdis de 0,11 m d’épaisseur, de poutres longitudinales et transversales reposant sur des piliers dont la section varie de 0,65 m à 0,32 m2.
- Un incendie a éclaté, le 26 juillet 1910, dans ce hangar dans des sacs
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- de coprah (amande de coco) déposés au rez-de-chaussée. Malgré les secours rapides, le feu prit une extension telle qu’il fallut se borner à protéger la seconde moitié du hangar et le hangar voisin.
- La moitié ouest du hangar où étaient les marchandises qui ont brûlé est devenue inutilisable et doit être reconstruit, dans l’autre moitié les dégâts sont moins importants. Les observations intéressantes sont les suivantes : la surface du béton est dans tout le rez-de-chaussée fortement corrodée; près de la partie effondrée, les piliers du rez-de-chaussée sont tordus comme s’ils avaient subi un commencement de fusion; le plancher de l’étage a pris une flèche de 0,37 m. La couverture de la terrasse en ciment volcanique a brûlé très lentement, cette matière ne paraît pas pouvoir contribuer à la propagation d’un incendie. Les coffrages en briques avec ossatures métalliques se sont naturellement voilés très rapidement, mais ils sont restés longtemps en place empêchant ainsi la propagation de l’incendie.
- Le pavage en pavés de grès devant le hangar suc lequel ont coulé les nappes d’huile incandescente est à remplacer entièrement de même que le couronnement en pierres de taille du mur du quai, tandis que le pavage en pavés d’asphalte comprimé de l’intérieur du hangar a relativement peu souffert, il est intact sur une moitié au moins et ne nécessitera pas une réfection immédiate sur le reste de la surface.
- Expériences sur l’évaporation faites à Arles, de 1876 à 1882, par M. A. Salles, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- L’évaporation n’a été jusqu’à présent l’objet que d’un très petit nombre d’expériences exactes. On trouve des chiffres entièrement différents suivant le mode d’observation employé par les météorologistes de 1,87 m par exemple à 2,56 m pour le même pays.
- L’auteur a opéré sur des bassins établis à Arles, dans une prairie exposée de tous côtés à l’action du soleil ; ces bassins ont 3 X 3 m, ils sont au nombre de trois avec des profondeurs d’eau de 0,50 — 1 — 1,50 m pour permettre d’apprécier l’influence de l’épaisseur de la. tranche d’eau sur l’évaporation. Une échelle divisée en centimètres donnait la hauteur d’eau et un udomètre, placé près des bassins, indiquait la quantité de pluie tombée.
- On a trouvé que l’évaporation annuelle a varié entre 879 et 1099, soit une moyenne de 1008 m, elle peut être considérée comme indépendante de la profondeur d’eau. L’évaporation diurne en moyenne a varié entre 3 et 3,6 mm, mais elle varie avec les températures, ainsi elle a atteint un maximum de 14 mm le 31 juillet.
- ANNALES DES MINES
- 2e livraison de 1914.
- Étude sur les minerais de fer Scandinaves. — La paroi suédoise. — Grangesberg. — Gisements de minerais pauvres, par M. Nicou, Ingénieur des Mines.
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- 3e livraison de 4944.
- Étude sur les minerai* «le 1er Scandinaves, par M. Nicou, Ingénieur des Mines (suite).
- 4e livraison de 4914.
- Étude sur les minerais «le 1er Scandinaves. — La paroi suédoise. — Grangesberg. — Gisements de minerais pauvres, par M. Nicou, Ingénieur des Mines (suite et fin).
- L’auteur se propose dans ce travail très développé de passer d’abord en revue l’état actuel des mines de la Laponie suédoise, qui ont, comme on sait, la particularité d’avoir pour actionnaire l’Etat suédois, puis d’examiner les modifications que va apporter au service des chemins de fer l’électrification partielle de la ligne de Laponie. Il étudie ensuite les gisements de fer phosphoreux de la Suède, dont celui de Granegsberg est le plus puissant, et enfin les gisements du nord de la Norvège qu’on met actuellement en œuvre sur une vaste échelle.
- La note dont nous nous occupons est divisée en cinq parties.
- La première partie s’occupe des mines exploitées de Laponie, Gelli-varé et Kirnavara; ces mines contiennent des quantités énormes de minerais, des évaluations dignes de foi portent ces quantités à plusieurs " millions de tonnes. L’extraction se fait souterraiiiement à la première, à ciel ouvert à la seconde. La mine de Gellivaré a produit en 1909 720000 t de minerai et celle de Kirnavara 1 380000 t. Le minerai est transporté aux ports de Narvik et de Lulea; le premier a reçu des développements considérables dans ces derniers temps, tandis que l’autre n’a reçu aucun perfectionnement notable depuis 1908.
- La cherté du combustible, que la Suède ne produit pas et l’abondance des chutes d’eau ont fait penser à employer la traction électrique sur les chemins de fer et on a commencé l’électrification par la ligne Kirna-Riksgrassen de 129 km de longueur qui a un trafic considérable de minerai de fer.
- Cette ligne, à voie unique, peut suffire au transport de 3 millions de tonnes par an avec la traction à vapeur et, comme l’extraction de la seule mine de Kirnavara est prévue à 3 200 000 t en 1913, il fallait aviser sans retard à l’amélioration de cette ligne. Le courant sera produit à une station centrale établie à Porjus, sur une chute du Lilla Porjus, qui pourra fournir une puissance immédiate de 70 000 ch pouvant être portée plus tard à 300 000 ch. On pourra faire des trains de minerai de 1 400 t.
- La deuxième partie s’occupe des gisements de minerai phosphoreux de la Suède centrale, gisements dont le plus connu et le plus important est celui de Grangesberg qui a produit en 1910 près de 800 000 t; la richesse de gisement peut être estimée à une cinquantaine de millions de tonnes. L’exploitation se fait par diverses méthodes. Le port d’embarquement pour les minerais de Grangesberg est le port d’Oxelesund,
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- sur la Baltique, à 253 km des mines; les installations de ce port sont peu perfectionnées. On trouve ensuite des détails sur les mines moins importantes de Blotberg, Idkesberg et Lekemberg, situées dans la môme région.
- La troisième partie étudie la séparation magnétique des minerais de fer et le briquetage.
- Le minerai suédois étant en majeure partie des magnétites, on comprend l’intérêt des procédés de séparation et d’enrichissement magnétique ainsi que de ceux de déphosphoration magnétique; l’auteur donne un aperçu aussi complet que possible de l’état actuel delà question dans la péninsule Scandinave et. décrit les principaux appareils employés dans les mines.
- Le slig qui est un résidu pulvérulent du broyage et qui est inutilisable sous cette forme dans les hauts fourneaux est converti eri briquettes par compression dans des presses ; on cuit ensuite à une température de 1300° à 1 400° poui?agglomérer intimement les grains de manière à permettre aux briquettes de subir des manutentions assez violentes telles que celles du chargement et du déchargement sur les navires; les briquettes reviennent à 20 f la tonne environ.
- La quatrième partie s’occupe des gisements de minerai de préparation magnétique du nord de la Norvège. La production de ces gisements a été assez faible jusqu’ici, mais il y en a qui, de faible teneur, pourront gagner une certaine valeur après l’enrichissement sur place par la séparation magnétique. La note décrit les quatre grands gitès de |jDun-derland, Bogen, Salangen et Sydvarangen. Ces gisements ont l’avantage très appréciable d'être situés près de la mer et [d’une mer qui ne gèle jamais, réchauffée qu’elle est, dans ces parages, par le courant du Gulfstream. Ces quatre gisements peuvent contenir de 250 à 260 millions de tonnes de minerai. Il semble que la Norvège soit capable, d’un jour à l’autre, de jouer un rôle très important dans l’alimentation en minerai Bessemer des marchés étrangers jusqu’ici tributaires de gisements dont l’épuisement semble prochain.
- La cinquième et dernière partie traite des marchés d’exportation des minerais suédois.
- L’Allemagne est le gros consommateur et s’alimente surtout par les ports hollandais, bien que l’ouverture du canal de Dortmund à l’Ems soit de nature à amener l’entrée directe dans une proportion de plus en plus grande, 700 000 t en 1909 avec un total de 2650000 t. Il y a depuis deux ans une exportation notable de minerai suédois vers les États-Unis. La Grande-Bretagne n’en a importé en 1909 que 480000 t; la France et la Belgique un chiffre très faible, chiffre qui semble plutôt devoir s’abaisser encore pa,r la concurrence des minerais de la Lorraine située à proximité des usines du Nord de la France et de la Belgique.
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- SOCIÉTÉ DE L’INDUSTRIE MINÉRALE
- Avril 1911.
- District du Nord.
- Réunion du 48 décembre 4940, à Douai.
- Communication de M. Frank sur le réglage jtar i*ésïsfances «le la vitesse «les moteurs triphasés.
- La question du réglage de la vitesse des moteurs électriques est à l’ordre du jour. Pour les mines, en effet, il arrive fréquemment que des machines sont établies pour des conditions qu’elles n’ont pas à réaliser dans le début, telles que les ventilateurs, les compresseurs, etc. ; on considère souvent que les moteurs triphasés ordinaires se prêtent mal aux variations de vitesse et on est porté à dire que, au fur et à mesure qu’on introduit des résistances dans le rotor de ces moteurs, pour réduire la vitesse, l’énergie perdue dans ces résistances compense la diminution d’énergie correspondant à la diminution de travail, utile. L’auteur se propose de démontrer que, pour certaines applications, il n’en est pas ainsi et que, dans tous les cas où le couple augmente avec la vitesse, par exemple pour les ventilateurs, on peut, en utilisant des résistances, diminuer la puissance aux bornes des moteurs. On peut donc dire que les résistances sont un moyen commode et économique de réduire la vitesse des moteurs triphasés, moyen qui mérite particulièrement d’être utilisé dans tous les cas où la marche à vitesse réduite est momentanée ou accidentelle. L’auteur justifie ces considérations par des chiffres d’expériences.
- Communication de M. Ludovic Breton, sur la sixième partie de la
- seconde vue «lu hassin houillcr du Pas-de-Calais, «lu STord et «le la Belgique.
- Congrès international «les applications électritiues à Turin, en 1911.
- A l’occasion de l’Exposition internationale de l’industrie et du travai qui est ouverte à Turin en 4911, l’Association électrotechnique italienne et le Comité électro-technique italien ont pris l’initiative de convoquer un Congrès international des applications électriques de l’électricité qui aura lieu à Turin entre le 9 et le 29 septembre prochain.
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- Mai 1911.
- District de Saint-Etienne. Réunion du 7 janvier 1911.
- Communication de M. Levet sur l’iitilisation de l’air eom-
- liriiMi'.
- L’auteur décrit un moteur à air comprimé type Woolf construit par la maison Laurent et Collot, de Dijon; ce moteur comprend deux cylindres à double effet disposés en tandem avec tige commune ; les volumes sont dans le rapport de 1 à 3 et la distribution s’opère par un tiroir unique. Pour les treuils, on emploie deux moteurs agissant sur des manivelles à 90°. On évite le refroidissement par la détente et la formation de glaces par un moyen très simple qui consiste à régler la distribution de manière à faire opérer aux fins de course la compression d’un certain volume d’air qui réchauffe les parois des cylindres. On obtient ainsi une utilisation bien plus complète de l’air comprimé, et il n’y a même aucun travail perdu, car le travail nécessité par cette compression est restitué au moteur dès le passage du point mort.
- Communication de M. Verney sur la participation «les ouvriers aux bénéfices dans les mines.
- L’objet de cette communication est de faire connaître les formules d'après lesquelles des primes sont allouées aux ouvriers dans trois importants charbonnages du centre de la France, ceux de Blanzy, de Car-maux et d’Albi, ces primes et allocations présentant bien tous les caractères d’un système de participation aux bénéfices.
- Juin 1911.
- District de Paris.
- Réunion du 16 février 1911.
- Communication de M. Guillet sur la Métallurgie au Congrès de Düsseldorf*.
- L’auteur traite : 1° de la fabrication du coke et des gazogènes; 2° du haut fourneau; 3° des questions concernant la fonderie de deuxième fusion ; 4° de la fabrication des aciers ; 5° des traitements mécaniques de l’acier ; 6° des traitements thermiques et chimiques de l’acier, et 7° des questions touchent les métaux autres que le fer et leurs alliages.
- Cette communication a été suivie d’une discussion à laquelle ont pris part un certain nombre de membres.
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- SOCIETE DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 20. — 20 Mai 1911.
- Les locomotives à l’Exposition universelle de Bruxelles, en 1910, par Metzeltin (suite).
- Grue magnétique, par C. Miclienfelder.
- Transbordeur aux chantiers impériaux de Kiel, par O. Franzius et W. Knopp (suite).
- Les turbines et pompes pour l’usine d’élévation d’eau de Bochum, construites par la Société Amme, Giesache et Konegen, à Brunswick, par Y. Gelpke (fin).
- Groupe $ Aix-la-Chapelle. — Le uouvel institut métallurgique de l’Ecole technique supérieure d’Aix-la-Chapelle. — Machine à mettre les cloche en branle avec transmission électrique.
- Bibliographie. — L’acétylène, ses propriétés, sa préparation et ses applications, par J. N. Yogel avec la collaboration de plusieurs savants. — Corso di costruzione navale ad uso degli studenti d’ingegnieria navale, dei construttori e dei naviganti, par E. Friegeri.
- Revue. — Le nouveau pont-route sur l’Elbe, près Schônebeck.—Distribution par soupapes de Stein. — Porte-outil pour étau-limeur. — Appareil automatique pour alimentation d’eau domestique. — Conservation du charbon à l’abri de l’air. — Sondage de 2240 m de profondeur à Csuchow. — Le chemin de fer de Manenguba au Cameroun. — Chemin de fer électrique sans rails Alba-Barolo.-- Traction sur les canaux par hélice aérienne. — Moteur Diesel à double effet à deux temps pour bateaux. — Pompe à gaz à deux temps. — Chauffage de l’air comprimé servant à actionner des machines-outils.
- N° 21. — 27 Mai 1911.
- Expérience sur une locomotive compound à vapeur surchauffée des chemins de fer de l’Etat de Wurtemberg, par Danner.
- Calcul et effet utile des réservoirs d’air des pompes à piston, par A. Grumberg.
- Grue magnétique, par C. Michenfelder (fin).
- Résistance au glissement du fer sur le béton, par C. Bach.
- Bibliographie. — Les fours rotatifs, par P. Jochum. — Principe de la métronomie pratique, par K. Scheel.
- Revue. — Les premiers bateaux de sauvetage à vapeur, en Allemagne. — Wagon plate-forme de 60 t de port. — Emploi du goudron dans les moteurs Diesel. - Une presse de 2 000 t. — Nouveauté dans le pyromètre Wanner.— La plus grosse locomotive du monde (machine Mallet
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- de 229 t de l’Atchison Topeka and Santa Fé R. R. — Chemin de fer de Tientsin à Pukon. — Installation électrique de 2o kw pour une petite localité de 630 habitants aux Etats-Unis. — Haut fourneau marchant au bois vert au Chili. — Préparation de l’oxygène au mojen de l’aluminium.
- N° 22.-3 Juin 1911.
- Les chaudières à vapeur à l’Exposition universelle de Bruxelles, en 1910, par H. Franke.
- Le transbordeur des chantiers impériaux de Kiel, par O. Franzius et W. Knopp (fin).
- Les locomotives à l’Exposition universelle de Bruxelles, en 1910, par Metzeltin (suite).
- Calcul des réservoirs d’air des pompes à pistons, par A. Grumberg
- (fin).
- Expériences sur une installation de gazogènes, par K. Neumann.
- Installation électrique de transport de charbon à la fabrique de ciment de Dyckerhoff et fils, à Amoneburg, près Biebrich-sur-Rhin, par M. Buhle.
- Groupe de Bavière. — Nouvelles constructions de moteurs d’aéroplanes.
- Bibliographie. — Manuel du constructeur. — Construction des ponts : Volume I. Ponts métalliques, par K. Bernhard. — Manuel de chimie analytique, par M. Wôlbling. — Manuel du soudeur, par K. Esselborn.
- Bevue. — Le dirigeable des ateliers Siemens-Schuckert.— La reconstruction du pont de Québec. — Les chemins de fer électriques aérien et souterrain à Berlin. — Utilisation des combustibles de faible valeur dans le district de Dortmund. — Dessiccation du vent des hauts fourneaux au moyen du chlorure de calcium. — Introduction du block-sys-tem sur les chemins de fer des Etats-Unis. — Voitures automobiles à accumulateurs pour chemin de fer. — Chemin de fer électrique souterrain à Buenos-Ayres. — Machine marine à gaz avec gazogène à succion. — La flotte du Norddeutscher Lloyd. — Rendement des machines-outils actionnées par l’air comprimé.
- N° 23. — 10 Juin 1911.
- Utilisation du calorique dans les machines à vapeur à piston actuelles, par K. Heilmann.
- Les locomotives à l’Exposition universelle de Bruxelles, en 1910, par Metzeltin (suite).
- Aperçu sur le calcul des turbines centripètes Francis, par Camerer.
- Appareils de meunerie et de broyage à l’Exposition universelle de Bruxelles, par G, Naske (fin).
- Recherches sur les propriétés des vapeurs de divers liquides au point de vue de leur emploi pour la production de la force motrice, par H. Ilort.
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- Phénomènes intérieurs dans les liquides et les gaz en mouvement, par J. Isaachsen.
- Réunion générale de TAssociation des Métallurgistes allemands. — Utilisation des gaz des usines métallurgiques et des fours à coke. — Production de force motrice par les gaz des hauts fourneaux.
- Groupe de Dresde. — Nouvelle cheminée perforée à la partie supérieure pour diluer la fumée.
- Revue. — Cisaille circulaire pour grosses tôles. — Expériences sur des forets en acier à coupe rapide. — Machine à poser les rivets fonctionnant par l’électricité. — Générateurs à grille mobile. — Dirigeable anglais pour la marine. — Installations hydro-électriques dans les Alpes françaises. — Construction de la deuxième galerie du tunnel du Simplon. — Dépenses de combustible des chemins de fer de l’Etat prussien et hessois. — Pyromètre à rayonnement de Fery. — Exposition internationale d’automobiles, à Berlin, en 1911.
- N° 24. — 47 Juin 4944.
- Exposition des chemins de fer allemands à l’Exposition internationale industrielle de Turin, en 1911, par R. Anger.
- Machines à préparer la tourbe, système Strenger, par Pau|mann et Blaum.
- Utilisation du calorique dans les machines à vapeur à pistons actuelles, par K. Ileilmann (suite).
- Aperçu sur le calcul des turbines centripètes Francis, par Camerer
- (suite).
- Groupe de Franconie et du Haut-Palatinat. — Le dirigeable des ateliers Siemens-Schuckert.
- Notice nécrologique sur Auguste Dollfus, par C. Matschoss.
- Revue. — Musée des arts et de l’industrie, à Munich. — Plateau de tour avec chariot. — Laboratoire d’essais chimiques et physiques des établissements Krupp à Essen. — Emploi de moteurs monophasés avec double commutateur pour machines d’extraction. — Voiture automobile à marchandises pour le chemin de fer électrique Trente-Mala. — Longs tparcours sans arrêt sur les chemins de fer allemands. — Le trafic du tunnel du Simplon. — Cheminée en tôle d’acier pour une installation de chaudières de 10800 ch. — Travaux du port de Buenos-Aires. — Sondage de 2 240 m de profondeur à Gzuchow. — Les nouveaux navires de guerre américains New-York et Texas. — Le paquebot Cunard Mauretania. — Exposition de métallurgie et de machines, à Buda-Pest.
- N° 25. — 24 Juin 4941.
- La nouvelle distribution d’eau de Kiel, par E. Birnbaum.
- Exposition des chemins de fer allemands à l’Exposition internationale industrielle de Turin, en 1911, par R. Anger (suite).
- Aperçu sur le calcul des turbines centripètes Francis, par Camerer (suite).
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- Utilisation du calorique dans les machines à vapeur à pistons actuelles, par K. Heilmann (fin).
- Association des ingénieurs mécaniciens allemands. — Le chemin de fer de Tientsin à Pulem. — Attelages automatiques.
- Bibliographie. — Les explosifs modernes, par P. P. Chalon. — Les ponts métalliques, par G. Schoper. — Le four électrique dans l’industrie métallurgique W. Rodenhauser et I. Schonawa.
- Revue. — Elévateur, système Mitchell. — Machine à forer rapide. — Locomotives à air comprimé à double expansion.— Machine à percer radiale portative. — Calibres pour lettres de dessins. — Extraction de gros blocs de pierre dans les carrières. — Omnibus à moteur à action mixte, système Stevens. — Barrage de Wilden Weisseritz, près Klin-. genberg. — Le trafic du canal Empereur Guillaume. — Les travaux du canal de Panama.
- Pour la Chronique et les Comptes rendus : A. Mallet.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
- imprimerie CHAIX RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 16556-9HL — (Encre Lorilleux).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- D’OCTOBRE 19H
- N° 10
- OUVRAGES REÇUS
- Pendant les mois d’août, septembre et octobre 1911, la Société a reçu les ouvrages suivants :
- Agriculture.
- Carte relative au colmatage des Polders de Hollande. Willemslad. 2 (1 feuille, 685 X 550). (Don du Ministerie van Waterstaat.) 47144
- Carte relative au colmatage dps Polders de Hollande. ’S- Hertogenbosch. 3 (1 feuille. 685 X 650). (Don du Ministerie van Waterstaat.)
- 47186
- Carte relative au colmatage des Polders de Hollande. Goedereede (1 feuille, 685 X 650). (Don du Ministerie van Waterstaat.) 47202 bis
- Liste générale des Fabriques de Sacre, Raffineries et Distilleries de France, de Belgique, de Hollande, d’Angleterre, des États-Unis, de Cuba, de Porto-Rico et de diverses Colonies. Quarante-troisième année de publication. Campagne 1911-1912 (in-18,155 X 105 de xxvm-372 p.). Paris, 160, Boulevard Magenta, 1911. 47203
- Soudan0 (F.-A.). — La Irrigaciôn en la Argentina, por F.-A. Soldano (in-8°, 280 X 190 de xi-239 p. avec xxn pl. et photog.). Buenos-Aires, G. Kraft, 1910. (Don de l’auteur.) 47189
- Bull. 32
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- Astronomie et Météorologie.
- Annuario publicado pelo Observatorio National do Rio de Janeiro para o anno de 4911. Anno XXVII (Ministerio da Agricultura, Industria e Commercic-) (in-8°, 180 X 125 de iv-386 p.). Rio de Janeiro, 1911. 47161
- Chemins de fer et Tramways.
- Annuaire des Chemins de fer et des Tramways (Annuaire général des Transports fusionnés). Ancien Marchai. Publication officielle. 26e année 4914 (in-8°, 250 X 160 de xlviii-1686-40 p.). Paris, Société anonyme de l’Annuaire des Chemins de fer et des Tramways. 47240
- Auvert. — Traction électrique par courant alternatif monophasé transformé sur la locomotive en courant continu. Essais effectués sur la ligne de Cannes à Grasse, par M. Auvert (in-4°, 315 X 225 de 15 p. avec 4 pl.). (Extrait de la Revue générale des Chemins de fer et des Tramways) (N° de Juin 1911). Paris, H. Dunod et E. Pi-nat, 1911. (Don de M. Chabal.) 47139 .
- Ciofalo (G.-M.). — Variante ail’ ultimo tronco del progetto govemativo délia Direttissima Roma-, Napoli, per Ing. Giuseppe Maria Ciofalo (in-4°, 320 X 225 de 12 p. avec 2 pl.). Napoli, Melfi e Joele, 1911. (Don de l’auteur.) 47131
- Floquet (Ch. et L.). — L’Attelage automatique, de MM. Charles et Louis Floquét (in-8°, 225 X 145 de 11 p. avec 9 fig. et 8 illust.). Charleville, Georges Lenoir. (Don des auteurs.) 47226
- Les Chemins de fer Français à l’Exposition de Turin, 1911 (in-4°, 295X220 de 40 p. avec illustr.). Paris, Publications Lucien Anfry. (Don de l’éditeur.) 47245
- Samitca (Em.-R.). — Notes sur la Conservation des Traverses en hêtre par l’imprégnation économique et spécialement par le Procédé Rüping (Extrait d’un Rapport adressé à la Direction des Chemins de fer de l’État Roumain), par Em. R. Samitca (in-8p, 230 X 165 de 77 p. avec 45 fig. et 32 pl.). Paris, IL Dunod et E. Pinat, 1911. (Don de l’auteur.) 47205
- The Universal Directory of Railways Officiais, 4941 (Seventeenth Year of Publication) (in-8°, 215 X 135 de 723 p.)-. London, The Directory Published Company, Limited. 47149 .
- Trirot-Laspière (I.). — La Locomotive moderne, par J. Tribot-Laspière (in-8°, 200 X 130 de 191 p. avec 57 fig., 16 pl. et 1 dessin).
- ' Paris, Vuibert. (Don de l’éditeur.) 47227
- Valenziam (J.). — Le locomotive a vapore ail’ Esposizione internazionale di Bruxelles (4940), per Ing. I. Valenziani (Estratto dall’ Ingegneria Nr 19, 20 e 21,1910 ; N‘ 3, 4, 5, 7 e 8, 1911) (in-8°, 270 X 180 de 98 p. avec 61 fig., 4 tabl. et 2 pl.). Rqma, Goop. Editrice fra Ingegneri Italiani, 1911. (Don de l’auteur, M. de
- la SJ . 47130
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- Chimie.
- Uiuî.UN (G.). — Introduction à l’Étude de la Spectrochimie, par G. Urbain.
- Leçons professées à la Faculté des Sciences de l’Université de Paris (in-8°, 245 X 160 de m-248 p. avec 70 fig. et 9 pl.). Paris, A. Hermann et fils, 1911. (Don des éditeurs. ) 47217
- Construction des Machines.
- Association des Propriétaires d’Appareils à vapeur du Nord de la France. Exercice 1910-1911. XXV1IP Bulletin (in-8°, 255 X165 de 222 p.). Lille, L. Danei, 1911. 47212
- Association Parisienne des Propriétaires d’Appareils à vapeur. Bulletin annuel. 36e Exercice 1910 (in-8°, 240 X 160 de 143 p.). Paris, Siège de l’Association, 1911. 17187
- Bauchet (H.). — Fonctionnement, Entretien et Démontage des Moteurs à explosion, Gaz, Pétrole, Benzol, Alcool, Essence, Gaz pauvre, par Henry Bauchet (in-8H, 180 X 120 de 68 p. avec fig.). Paris, Publications Lucien Anfry, 1911. (Don de l’éditeur.) 47251 Boulvin (ÏL). — Cours de Mécanique appliquée aux machines, professé à l’Ecole spéciale du Génie Civil de Gand, par J. Boulvin. 7e Fascicule, 5e Édition. Machines servant à déplacer les fluides (in-8°, 255 X 165 de vm-352 p. avec 305 fig.). Paris, L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur.) 47134
- Compte rendu des séances du 34e Congrès des Ingénieurs en chef des Associations de Propriétaires d’Appareils à vapeur tenu à Bruxelles en 1910 (in-8°, 250 X 165 de 303 p.). Paris, E. Capiomont et Cie. (Don de M. Ch. Compère, M. de la S.) 47132
- Duchesne (A.). —Recherches sur les propriétés de la Vapeur d’eau surchauffée‘ par Armand Duchesne (in-4°, 280 X 225 de 119 p. avec 33 fig.). Paris, H. Dunod etE. Pinat, 1911. (Don de M. Y. Dwelshauvers-Dery, M. de la S., de la part de l’auteur.)
- 47155
- Mamy (H.). — Rapport sur le Concours pour une Manivelle de sûreté destinée aux appareils de levage et aux Moteurs à explosion, présenté au Conseil de Direction, au nom de la Commission d’examen, par M. H. Mamy, Directeur de l’Association des Industriels de France contre les Accidents du Travail (in-8°, 240 X 155 de 36 p. avec 34 fig.). Paris, Au Siège de l’Association, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47190
- Périsse (L.). — Les Moteurs à gaz et à pétrole, les Machines motrices diverses à l’Exposition Universelle et Internationale de Bruxelles, 1910, par Lucien Périssé (in-8°. 255 X 165 de 103 p. avec 45 fig.). Paris, L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur.) . 47138
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- S.ULLAïîb (Em.). — Essais sur la Vapeur surchauffée employée au chauffage (12-13 et 14 Novembre 1910). par Emile Saillard (in-8°, 265 X 180 de 13 p.). Paris, Imprimerie de la Presse, 1911. (Don de l’auteur.) 47148
- Éclairage.
- Bloch (L.). — Principes de la Technique de VEclairage, par le D1' Iog1' L. Bloch. Traduit par G. Roy (Bibliothèque de l’Élèvé Ingénieur) (in-8°, 255 X 165 de 184 p. avec 40 fig.). Grenoble, J. Rey. Paris, Gauthier-Villars, 1911. (Don de M. Gauthier-Villars).
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- Mourlon (Ch.). — La Nouvelle Industrie des Lampes électriques à Filaments métalliques. Aperçu par Charles Mourlon (in-4°. 285 X 225 de 40 p. avec 10 fig. et 22 grav.) (Exposition universelle et internationale de Bruxelles en 1910. Collectivité Belge de l’Industrie électrique et des Industries connexes). Bruxelles, J. Lebègue et Cie; Paris, Librairie générale des Arts, des Sciences et des Lettres, 1911. (Don de l’auteur.) 47207
- Économie politique et sociale.
- Bulletin des Assurances sociales. 2F année 4910. Conférence internationale de La Haye (0-8 Septembre). Rapports préliminaires (4™, 2e et 3e série) (3 vol. in-8°, 240 X 155 de 1056 p.). Paris, Siège social au Musée social. (Don de M. E 1. Fuster.) 47218 à 47220
- Chambre de commerce de Dunkerque. Situation commerciale et industrielle de la Circonscription. Statistique maritime et cou. merci ale des Ports de Dunkerque et de Gravelines. 49IO (in-8°, 225 X 165 de 228 p.). Dunkerque, Imprimerie Dunkerquoise, 191 !. 47133
- Chambre de commerce de Rouen. Compte rendu des Travaux pendant Tonnée 4940 (in-4°, 255 X 195 de 484 p.). Rouen, Lecerf fils, 1911.
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- Compte rendu des Travaux de la Chambre de commerce de Paris. Année 4940 (in-8°, 275 X 175 de 910 p.). Paris, Librairies Imprimeries réunies, J911. 47239
- Emerson (H.). — Efficiency as a basis for operation and Wages, by Harrington Emerson. (Works Management Library) (in-8°, 190 X 130 de 224 p.). New York, The Engineering Magazine, 1911. (Don de The Emerson Company.) 47192
- Enquête sur le Travail à domicile dans l'Industrie de la Lingerie. Tome V.
- Résultats généraux (Ministère du Travail et de la Prévoyance sociale. Office du Travail) (in-8°, 225 X 160 de 154 p.). Paris, Imprimerie nationale, 1911. (Don du Ministère du Travail.)
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- Oesterreichisch- Ungarische Handclskammer in Paris. Bericht fur 4940 (in-8°, 240 X 150 de 93 p.). Paris, Imprimerie nouvelle, 1911.
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- Résultats statistiques du Recensement général de la Population, effectué le 4 mars 1906. Tome 1. Troisième partie. Etat civil de la Population active (République Française. Ministère du Travail et de la Prévoyance sociale. Statistique générale de la France) (in-4°, 270 X 215 de 236 p.). Paris, Imprimerie nationale, 1910. (Don du Ministère du Travail.) 47158
- Rottacii (Ed.). — La Chine moderne, par Edmond Rottach (in-8°, 200 X 140 de 270 p. avec 28 photogrammes hors texte et une carn } Deuxième édition (Collection « Les Pays modernes »). Paris, Pierre Roger et Cie. (Don des éditeurs.) 4.15G
- Salaires et Coût de l’existence à diverses époques jusqu en 1910 (République Française. Ministère du Travail et de la Prévoyance sociale Statistique générale de la France) (in-8°. 265 X 175 de 527 p.), Paris, Imprimerie nationale, 1911. (Don du Ministère ; du Travail.) 47122
- Électricité.
- Barblllion (L.), Bergeon (P.) et Claret (M.). — Cours municipal d’Électricité industrielle, par L. Barbiliion. Tome II. Courants alternatifs. Deuxième Édition, revue et augmentée avec la collaboration de P. Bergeon et M. Claret. Deuxième Fascicule. Transformateurs. Moteurs asynchrones. Couplage et compoundage des alternateurs. Compléments (Institut électrotechnique de l’Université de Grenoble) (in-8°, 255 X 165 de vm-6'15 p. avec 522 fig.). Paris, L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur.) 47133
- Charbonneau (A.). — Le s Courants alternatifs de haute fréquence. Théorie, Production, Application, par A. Charbonneau (in-8°, 285 X 190 de 621 p. avec 440 fig.). Paris, L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur.) 47135
- Commission électrotechnique internationale. Comité électrotechnique Français.
- Vocabulaire électrotechnique. Propositions étudiées par le Comité Français pour servir aux travaux de la Commission électrotechnique internationale. Fascicule n° 5. Juillet 1911 (in-4°, 270 X 210 de 50 p.). Paris, Gauthier-Villars, 1911. (Don de M. Ch. David.) 47202
- Transactions ofthe American Institute of Electrical Engineers January 1 to May 16, 1910, Vol. XXIX. Part I.-May 17 to December 31, 1910* Vol. XXIX. Part II (2 vol. in-8°, 245 X 155 de 1747-xm-xiv p., avec 1 photogr.). New York, Published by the American lus-titute of Electrical Engineers, 1911. 47194 et 47195
- Enseignement.
- Impérial College of Science and Technology, and City and Guilds of London Institute. Calendar of the Impérial College (Engineering], Part IV. Session 1911-12. Prospectus of the City and Guilds (Engineering) College, Exhibition Road, London. S. W.,Reyi-sed July, 4911 (in-8u, 215 X 140 de 99 p. avec 13 illustr.)
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- Filature et Tissage.
- Sciilumberger (J.-V.). — Le Tissage mécanique moderne, par Jules-Victor Schlumberger (in-16, 185 X 120 de 288 p. avec fig.). Mulhouse, Vve Bader et Cie; Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don de MM. II. Dunod et E. Pinat.) 47172
- Géologie et Sciences naturelles diverses.
- Chélu-Bey (A.). — Les Sources du Nil. 1. Le Lac Victoria Nyanza, par A. Chélu-Bey. Janvier 1910 (in-4°, 310 X 210 de 42 p. avec 8 pl.). (Don de l’auteur, M. de la S.) 47167
- Maryland Geological Survey. Report on the Highways of Maryland 4898-1940 (in-8°, 260 X 180 de 461-111-80-139-71-51-44 p. avec phot. et cartes). Baltimore, The John Hopkins Press, 1899. 47188
- Législation.
- A nnuaire de la Société amicale des anciens Elèves de VÉcole Nationale des Mines de Saint-Etienne, 4944 (in-16,155 X 110 de 329p.). Saint-Étienne, Siège social, Juillet 1911. 47179
- A ssociation des Chimistes de Sucrerie et de Distillerie de France et des Colonies. Annuaire de 4944 (in-8°, 235 X 455 de 104 p.). Paris, 156, Boulevard Magenta. 47225
- Association internationale permanente des Congrès de Navigation. Règlement. Edition 4944 (in-8°, 240 X 160 de 10 p.). Bruxelles, Société anonyme Belge d’imprimerie, 1911. (Don de l’Association.)
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- Association internationale permanente des Congrès de Navigation. /er Supplément à la liste des Membres pour 4944 (Arrête à la date du 31 janvier 1911). 2e Supplément à la liste des Membres pour 4944 (Arrêté à la date du 30 avril 1911) (2 broch. in-8°, 230 X 160 de 9 p. et de 15 p.). (Don de l’Association.) 47128 et 47129 Charter, Ry-Laws and List of Members of the Iron and Steel lnstitute. Cor-rected to July 25 (in-8°, 215 X 135 de cxlviii p.). London, Pu-blished at the Offices of the lnstitute, 1911. 47209
- Svenska Teknologforeningen. Ledamolsfbrteckning Jàmte Stadgar och Ord-ningsreèfler. Juli 4944 (in-8°, 210 X 135 de 119-vm p.). Stockholm, P.-A. Norstedt et Soner, 1911. 47206
- Syndicat des Mécaniciens, C liaudronniers et Fondeurs de France. Annuaire. 4944 (in-8°, 245 X 160 de 221 p.). Paris, 94, Rue d’Haute-ville. ' 47182
- Syndicat professionnel des Usines d’Électricité. Annuaire 1944. Seizième année (in-8°, 240 X 160 de xn-397 p.). Paris, Siège social, 1911. . 47123
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- Médecine, Hygiène, Sauvetage.
- Miciiotte (F.). — Code de Sécurité du Village, par Félicien Michotte (Comité technique contre l’Incendie et les Accidents) (in-8°, 240 X 155 de 12 p.). Paris, 45, Avenue Trudaine, 1911. (Don de l’auteur.) 4724:1
- Métallurgie et Mines.
- Colomer (F.). — Recherches minières. Guide pratique de prospection et de reconnaissance des Gisements, à l’usage des Ingénieurs et des Propriétaires de Mines. Suivi de Notions abrégées sur l’emploi dans l’industrie des minerais les plus usuels, par Félix Colomer. Troisième Édition entièrement refondue (in-8°, 205X100 de rx-363 p. avec 125 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.) 47173
- Gosselet (J.). — Étude des Gîtes minéraux de la France, publiée sous les auspices de M. le Ministre des Travaux publics, par le Service des Topographies souterraines. Les Assises crétaciques et tertiaires dans les fosses et les sondages du Nord de la France, par M. J. Gosselet. Fascicule 111. Région de Réthune (Ministère des Travaux publics) (in-4°, 310 X 240 de vi-183 p. avec 27 fig., 1 pl. et 5 cartes géologiques). Paris, Imprimerie nationale, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47204
- Hat0n de la Goupillière et Bès de Berc (J.). — Cours d’Exploitation des Mines, par Haton de la Goupillière. Troisième Edition revue et considérablement augmentée, par Jean Bès de Berc. Tome troisième et dernier (in-8°, 255 X 165 de xxm-1445 p. avec 1974 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.)
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- Metallgesellschaft, Metallbank und Metallurgische Gesellschaft Aktiengesells-chaft. Recueils statistiques sur les Métaux : Plomb, Cuivre, Zinc, Étain, Nickel, Aluminium, Mercure et Argent. 17e année, 1901-1910 (in-4°, 270 X 210 de xlvii-107 p.). Francfort-sur-Mein. Juillet 1911. 47200
- Nicoü (P.). — Les Ressources de la France en Minerais de fer, par P. Ni-cou (in-8°, 250 X 160 de vi-108 p. avec 6 fig. et 5 cartes). Paris, IT. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.) 47196
- Notice sur la Compagnie des Mines de Réthune. Concession de Grenay, Pas-de-Calais, 1911 (in-8°, 270 X 220 de 36 p. avec 5 pl.). Paris, Draeger. (Don de M. L. Mercier, M. de la S.) 47165
- Statistique des Houillères en France et en Relgique, publiée sous la direction de M. E. Delecroix. 28e année, Janvier 1911 (in-8°, 255 X 165 de 494 p.). Lille, L. Danel. 47145
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- The Minerai Industry Us Statislics. Technology and Trade during 1910.
- Volume XIX. Supplementing Volumes ï to XVIII (in-8°, 240 X100 de xix-904-16 p.). New York, Mc Graw-Hill Company, 1911.
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- Watteyne (V.) et Breyre (Ad.). — Emploi des Explosifs en 1910 dans les Mines de houille de Belgique. Statistique comparative dressée d’après les documents officiels, par Y. Watteyne et Ad. Breyre (Extrait des Annales des Mines de Belgique, tome XYI) (Ministère de l’Industrie et du Travail. Administration des Mines. Service des Accidents miniers et du Grisou) (in~8°, 240 X 160 de 45 p.). Bruxelles, Lucien Narcisse, 1911. (Don du Ministère de l’Industrie. ) 471(54
- Navigation aérienne, intérieure et maritime.
- Association internationale permanente des Congrès de Navigation. Commission internationale permanente. Séance tenue à Bruxelles le 15 mai 1911. Procès-verbal (in-8°, 240 X 100 de 34 p.). Bruxelles, Société anonyme Belge d’imprimerie, 1911. ,(Don de l’Association.) ' 47120
- Association internationale permanente des Congrès de Navigation. Rapport du Bureau exécutif sur la situation générale de VAssociation, du 1er août 1910 au 31 mars 1911 (in-8°, 235 X 160 de 35 p.). Bruxelles, Société anonyme Belge d’imprimerie, 1911. (Don de l’Association.) 47125
- Bothezat (G. de). — Etude de la Stabilité de l’Aéroplane. Thèse pour le Doctorat, présentée à la Faculté des Sciences de l’Université de Paris, par Georges de Bothezat, avec une Préface de Paul Painlevé (in-8°, 250 X 100 de xxi-192 p. avec 32 fig.). Paris, H. Duuod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.) 47180
- Chittenden (H.-M.). — Forests and Réservoirs in their relation to Stream Flow, with particular Référencé to Navigable Hivers, by H.-M. Chittenden, with Discussion (Reprinted from the Transactions of the American Society of Civil Engineers. Yol. LXII, pages 245 à 546, 1909) (in-8°, 225 X 145 de 302 p. avec 17 lig. et 10 illust.). (Don de l’auteur.) 47201
- Coexe (J. de). — Dire N° 5, de M. de Coëne, Ingénieur, ancien Président de la Société de Défense des Intérêts de la Vallée de la Seine sur le Projet de nouvelle ligne à établir sur la rive gauche (Société industrielle de Rouen. 39e année. Septembre-Octobre, 1911. Extrait du Bulletin N° 5) (in-8°, 270 X 185 de 12 p.). Rouen, J. Girieud, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47238
- Dalton (J.-W.). The Cape Cod Canal, from 1020-1911, by J.-W. Dal-ton (Album 130 X 200 de 32 p. à 2 col. avec 32 illust.). Boston, The Easten Printing Company. (Don de M. J.-F. Sor-zano, M. de la S.) 47175
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- Eiffel (G.). — Conférence faite à l'Aéro-Clvb de France, le 27 mai 1911, sur la Résistance de l’Air et l’Aviation. par G. Eiffel. Extrait de l’Aérophile, du 15 juin 1911 (in-4°, 300 X 230 de 22 p. à 2 col. avec 2 pl. et 23 fig.). Paris, 35, rue François 1er. (Don de l'auteur, M. de la S.) 47152
- Gandillot (M.). — La Résistance de l’Air et le Vol des Oiseaux, par Maurice Gandiliot (in-i'\ 270 X 220 de 30 p.). Paris, Gauthier-ViUars, 1911. (Don de l’auteur.) 47177
- Gandillot (M.). — La Résistance de l’Air et le Vol des Oiseaux, par Maurice Gandiliot. Errata et Complément (in-4°, 205 X 215, pages 3l à 38). Paris, Gauthier-Villars, 19 août 1911. (Don de l’auteur.) 47241
- Institute of Marine Engineers. Twenty-second Volume of Transactions. Session 1910-11 (in-8°, 215 X 130 de cxiv-590 p.) 47151
- Mémorial du Génie maritime. Troisième série. Fascicule XL1 (Ministère de de la Marine) (in-8°, 280 X 135 de 280 p. avec 12 pl.). Paris, Imprimerie nationale, Mars 1911. 47224
- Montessus (R. de). — L’Aviation. Hier, aujourd’hui, demain, par R. de Montessus (in-8°, 250 X 165 de 40 p., avec 7 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1910. (Don des éditeurs.) 47120
- Pouleur (H.). —L’Hélice aérienne, par Hector Pouleur (in-8°, 245 X 160 de 81 p. avec 16 fig.). Paris, Librairie aéronautique. (Don de l’auteur.) 47159
- Report to the Governor of the Advisory Boardof Consulting Engineers, upon its Work relating to the Barge Canal from January 1, 1910 to January 1, 1911. Transmilted to the Législature Mardi 7, 1911 (in-8°, 225 X US de 50-410 p. avec 1 carte et 16 illustr.). Al-bany, J.-B- Lyon Company, 1911. (Don de M. le Marquis L. de Chasseloup-Laubat, M. de la S.) 47210
- Report of the Superintendent of the Coast and Geodetie Survey s/mvïng the Progress of the Work from July 1,1909, to J une 30, 1910 (Department and Commerce of Labor) (in-8°, 300 X 225 de 454 p. avec 9 illustr.). Washington, Government Printiug Office,
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- Transactions of the Institution of Naval Architects. Vol. LUI. Part. I, 1911
- (in-8°, 290 X 215 de lx-327 p. avec 1 photog. et xxix pl.). London W. C. 5, Adelphi Terrace. 47250
- Ventou-Duclaux (L.) et Robert (M.), — Bases et Méthodes d’Éludes aéro-techniques, par L. Ventou-Duclaux et M. Robert (in-8°, 225 X HO de vii-572 p. avec 138 fig.). Paris, H, Duno'd etE. Pinat. (Don des éditeurs.) 47197
- Physique.
- Lalande (L.) et Noalhat (H.). —Éléments de Thermodynamique, par L. Lalande et H. Noalhat (in-16, 205 X 135 de m-230 p. avec 21 fig.). Paris, L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur.) 47136
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- Lalande L.) et Noalhat (H.). — La Thermodynamique appliquée à la machine à vapeur, par L. Lalande et H. Noalhat (in-10, 205 X 135 de 195 p. avec 32 fig.). Paris, L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur.) 47137
- Le Dantec (Abbé L.-M.). — La Faillite de la Science et sa Restauration dans le Christ Jésus. Dédié à Sa Sainteté Pie X. Physique nouvelle, expliquant, à priori, sans formules, tous les phénomènes de ta Lumière et de T Electricité, par l’Abbé L.-M. Le Dantec (in-8°, 250 X 165 de xxvii-225 p.j. Paris, Imprimerie Montparnasse.' (Don de M. F. Chevallier, de la part de l’auteur.) 47160 -
- Routes.
- Association internationale permanente des Congrès de la Route. Commission internationale permanente. Séance tenue à Paris le 20 mai 1911. Procès-verbal (in-8°, 235 X 155 de 27 p.). Paris, Lahure, 1911. (Don de l’Association.) 47153
- Association internationale permanente des Congrès de la Route. Rapport du Pureau exécutif sur la situation générale de VAssociation internationale permanente des. Congrès delà Rouie, du 1er Juin 1910 au 31 Mars 1911 (in-8°, 235 X 155 de 22 p.). Paris, Lahure, 1911. (Don de l’Association.) 47154
- Road Construction and Maintenance. An Informai Discussion. Presented. at ihe Meetings of January 20 th and 21 st. 1911 (Reprinted from Transactions of the American Society of Civil Engineers. Vol. LXXIII, p. 1, 1911) (in-8°, 225 X 150 de 135 p.). (Don de M. A.-Ii. Blanchard, M. de la S.) 47163
- Sciences mathématiques.
- Tédesco (N. de) et Maurel (A.). — Traité théorique et pratique de la Résistance des Matériaux appliquée au Béton et au Ciment armé, par N. de Tédesco et A. Maurel. Deuxième Édition (in-8°, 245 X 160 de xr-656 p. avec 199 fig.). Paris et Liège, Ch. Bépnger et Gi0, 1911. (Don de l’éditeur de la part de l’auteur, M. de la S.)
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- Sciences morales. — Divers.
- Chélu-Pacha (A.). — Mariette Pacha, par A. Chélu-Pacha. Nouvelle Édition revue et augmentée (in-4°, 275 X 210 de 121 p. avec 14 illustr.), Le Caire, F. Diemer, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) ^ 47166
- Dubuisson (J.). — Henry Govignon, Ingénieur des Arts et Manufactures.
- Sa Vie et ses Travaux. Notice historique. Extrait de la Série E des Œuvres inédites de Jules Dubuisson (Manuscrit 175 X US de 186 p.) (Don de l’auteur, M. de la S.) 47176
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- .Iohnton (O.-D’.). — Gargouilles, par Doctor O. D’Johnton. Ouvrage couronné par l’Académie de Sainte-Savine (in-8°, 225 >< 140 de 63-m p. et 16 pl.). Troyes, Gustave Fremont, MCMX. (Don de M. H. Joanneton, M. de la S.) 47236
- Lebon iE.). — Savants du jour. Gabriel Lippmann. Biographie. Bibliographie analytique des écrits, par Ernest Lebon (in-8°. 285 >< 195 de viu-70 p. avec un portrait en héliogravure). Paris, Gauthier-Villar s, 15 Juillet 1911. (Don de l’éditeur.) 47246
- Le Roy (G.-A.). — Un grand Inventeur. Charles Tellier, Créateur de l’Industrie frigorifique, par Georges-A. Le Roy, ex-délégué régional au 1er Congrès régional du Froid (Paris 1908) (Bulletin de la Société industrielle de Rouen, 39e année, N° 3. Mai-Juin 1911) (in-8°, 270 X 135 de 19 p.). Rouen, J. Girieud, 1911. (Don de M. Charles Tellier, M. de la S.) 47247
- Société industrielle de Mulhouse. Funérailles de M. Auguste Dollfus, 18 Mai 1911 (in-8°, 230 X 160 de 42 p. avec 1 photogr.). Mulhouse, Vvt' Bader et Cie. (Don de la Société Industrielle de Mulhouse.)
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- Technologie générale.
- Addresses to Engineering Students. Edited by Waddell and Harrington (in-8°, 245 X 255 de ix-493 p.). Kansas City, Missouri, Publis-hed by Waddell and Harrington, 1911. (Don des éditeurs.)
- 47213
- Anales de la Asociaciôn de Ingenieros y Arquitectos de México. Tome XVU (in-8°, 230 X 160 de 245 p. avec pl.). México, Imprenta y Fo-totipia de la Secretaria de Fomento, 1910. 47121
- Annual Report of the Board of Regenls of Smithsonian Institution showing the Operations. Expenditures and Condition of the Institution for the Year ending lune 30, 1909 (in-8°, 230 X 160 de x-751 p.). Washington, Government Printing Officice, 1910. 47185
- Association Française pour l’avancement des Sciences. Compte rendu de la 39e Session. Toulouse 1910 (in-8°, 245 X 155 de 362-vi p. ; 392 p.; 138-xx p.; 218-xxxn p.). Paris, au Secrétariat de l’Association, 1911. . 47157
- Bloch (C.) et Vidal de la Blache. — Congrès des Sociétés savantes à Caen. Discours prononcé à la séance de clôture du Congrès, le samedi 22 avril 1911, par M. Camille Bloch et par M. Vidal de la Blache (2 br. in-8°, 235 X 155 de 17 p. et de 13 p.). Paris, Imprimerie nationale, 1911. (Don du Ministère de l’Instruction Publique.)
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- Bourdariat (A.-J.), Kemmel (P.) et Bigot (G.). —Congrès minier de Madagascar tenu à Tananarive, du 7 au 11 Février 1911. Compte rendu des travaux, publié sous la direction de M. A.-J. Bourdariat, Président du Congrès, M. P. Kemmel; M. G. Bigot, Secrétaires généraux du Congrès (Chambre des Mines de Madagascar et dépendances) (in-8°, 240 X 155 de 299 p.). Tananarive. Au Siège de la Chambre des Mines, 1911. (Don de M. A.-J. Bourdariat, M. de la S.) 47191
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- Bulletin de la Société scientifique industiielle de Marseille. 38° année. Fascicule unique, 1910 (in-8°, 250 X 165 de 286 p.). Marseille, Siège de la Société, 1910. 47174
- Cinquantième Congrès des Sociétés savantes de Paris et des Départements, à la Sorbonne (Avril 1912). Circulaire et Programme (in-8°, 230 X 150 de 20 p.). Paris, Imprimerie nationale. 1911. (Don du Ministère de l’Instruction Publique.) 47170
- IP Congrès international de la Boule, tenu à Bruxelles en 1910. Rapports des Délégués Français sur les Travaux du Congrès (Extrait des Annales des Ponts et Chaussées, Vol. II et III, 1911) (Ministère des Travaux publics) (in-8°, 255 X165 de 280 p. avec 1 pl.). Paris, A. Dumas. (Don du Ministère des Travaux publics.)
- 47221
- Figuier (L.) et Nansouty (M. de.) — Louis Figuier. Les Merveilles de la Science. Nouvelle Édition revue, corrigée et mise à jour, par Max de Nansouty. Préface de M. Alfred Picard, membre de l’Institut. Tome III. Moteurs (in-8°, 305 X 210 de 748 p. à 2 col. avec 673 fig.). Paris, Boivin et Cie. (Don des éditeurs.)
- 47249
- Garçon (J.). —Note sur la Bibliothèque de la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, par M. Jules Garçon (Extrait du Bulletin de Mai 1911) (in-4°,'275 X 220 de 8 p.). Paris, Philippe Re-nouard. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47222
- Guiahd (E.-L.-A.). — Cours théorique et pratique de Dessin industriel.. Eléments et Organes de Machines (Albums de 60 pl. grand in-8°, jésus, 265 X 185). Nouvelle Édition entièrement refondue (Enseignement professionnel technique. E.-L. A. Guiard, Directeur de l’École pratique de Commerce et d’industrie de Tarbes). Paris, Edouard Cornély et Gie. (Don de l’éditeur, de la part de l’auteur, M. de la S.) ’ 47214
- Guide officiel de ! Exposition internationale de Turin, 1911 (in-8°, 205 X 125 de 232 p. avec illustr., 1 plan de l’Exposition et 1 plan de Turin). Turin, Dott. (Don de M. A. de Dax, M. de la S.) 47248 Information technique. Annuaire de l'Lnslitut international de Techno-Bibliographie. B* année 1909 (in-8°, 250 X 165 de xxvi-81-24-93 p. à 2 col.). Paris, H. Dunod et E. Pinat. 47229
- Lorenz (O.) et Jordell (D.). — Catalogue général de la Librairie Française. Continuation de l’Ouvrage d’Otto Lorenz (Période de 1840 à 1885, 11 volumes. Tome vingt et unième. Période de 1906 à 1909. Rédigé par D. Jordell. A.-II. i(in-8°, 245 X 160 de 616-vni p. à 2 col.). Paris, D. Jordell, 1911. 47178
- Ministerio cia Viaçâo e Obras Publicas. Boletim. Publicaçao official. Segundo anno. N° 3. Abril de 1910. Tomo III. — Segundo anno. N° 4. Abril a Junho >de 1910. Tomo IV. — Segundo anno. 1V0S 5 et 6. Julho a Dezembro de 1910. Tomo V (3 Vol. in-8°, 260 X 180 de 270, 390 et de 334 p. avec pl.). Rio de Janeiro, Imprensa na-cional, 1910-1911. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Viacào e Obras Publicas.) 47230 à 47232
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- Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers. Name-Index.
- Volumes CXIX to CLXX. Sessions 1894-95 to 1906-1907. Also Index to Transactions of the Engineering. Conférence, 1907 (in-8°, 215 X 140 de 556 p.). London, Publislied by the Institution, 1911. 47211
- Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers ; with other selec-ted and abstracted Pcipers. Vol. CLXXXIV, 1910-11. Part. Il (in-8°, 215 X 140 de vm-176 p. ave< 9 pl.). London, Published by the Institution, 1911. 47199
- Regnio d'italia. Mostra delle Opéré pubbliche. Catalogo degli oggetü, disegni fotografie, pubblicazioni e modelli inviati ail’ Esposizione inter nazionale di Torino del 1911 dal Ministero dei Lavori pub-blici, in concorso del Ministero delle Finanze del Consorzio autonomo del Porto di Genova, del Magistrato aile Acque di Yenezia dei Consorzii conscessionnari di Bonifïcazione e di varie ditte Gostruttrici (in-8°, 275 X 150 de 247 p. avec 1 pl. et photog.). Bergamo, Istituto Italiano d’Arti Grafiche, 1911. (Don de M. J. Maganzini.) 47143
- Sculier (A.-J.).— Catalogue des Ouvrages spéciaux de langue française concernant le Sucre et l'Industrie sucrière, composant la Bibliothèque de M. Lewis S. Ware, par A.-J. Sculier, Bibliothécaire (in-8°, 225 X 145 de 340 p.). Paris, A. Davy, 1911. (Don de M. Lewis S. Ware). 47244
- Società degli Ingegneri e. degli Archiletti in Torino. Catalogo délia Biblio-teca (in-8°, 235 X 160 de vu-98 p. à 2 col). Torino, Emilio Ma-rietti, 1911. (Don de la Società). 47124
- The Institution of Mechanical Engineers. Proceedings. 1910. Parts 3-4 (m-8°, 215 X 155 de v p. ; pages 805 à 1739. Pl. 43 à 106). London, Published by the Institution. 47184
- The journal of the lron and Steel înstitute. Vol. LXXXIII. N° 1.1911 (in-8°, 220 X H0 de xvi-753 p. avec lv pl. et 1 photog.). London, E. and F. N. Spon, Limited, 1911. 47208
- Tlie Western Australian Institution of Engineers. Inaugural Address by James Thompson, 31 st Mardi 1910 (in-8°, 205 X 145 de 25 p. avec 15 pl.). Perth, Fred. W. M. Simpson, 1911. 47233
- Iransactiom of the American Society of Civil Engineers. Vol. LXXIII. Sep-tember 1911 (in-8°, 225X158 de vu-522 p. avec xliu pl.). New-York, Published by the Society, 1911. 47216
- Western Australian Institution of Engineers. Proceedings. Volume I. N° 1, Odobtr 1910 (in-8°, 215 X 140 de 62-xvm p. avec 7 pl. et 8 photog.). Perth, Y.-K. Jones and C°. 47234
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- Travaux publics.
- Aragon (E.). — Ponts en bots et en métal, par E. Aragon (Bibliothèque du Conducteur de Travaux publics) (in~16, 185 X 130 de xi-519 p. avec 459 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs.) 47181 -
- Association Française pour le développement des Travaux publics. Compte rendu de la séance du 28 avril 4944 (in-8°, 270 X 175 de 24 p. avec 1 pl.). Paris, Siège social. (Don de M. J.-B. Hersent, M. . de la S.) 47215
- Fifteentli biennial Report of the State Engineer lo the Governor of Colorado for the years 4909-40 (in-4°, 310 X 230 de 341 p.). Denver, Colorado, 1911. (Don de M. Gh.-W. Comstock/) 47162
- Le Béton armé. Organe mensuel des Agents et Concessionnaires du Système Hennebique. N° 436. Quatorzième année. Juillet 4944. Relevé des Travaux exécutés en 4940 (in-4Q, 305 X 220 de 168 p. avec 89 gravures). Paris, 1, Rue Danton, 1911. (Don de M. Hennebique, M. de la S.) 47171
- Lisrôa (A.). — Relatorio sobre e projecto definitivo dos serviços de Aguas e Esgotos para a Cidade de Pelotas ern 4940. Apresentado ao Inten-dente Municipal Engenheiro, José Barboza Gonçalves pelo Engenheiros civil, Alfredo Lisbôa (in-4°, 325 X 220 de 235 p.). Pelotas, Ofïicinas do Diario Popular, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47193
- Tédesco (N. de). — Calcul des Ouvrages en Réton, en Ciment armé. Aide-Mémoire avec Barèmes des Journaux « Le Ciment » et Le Ciment armé, par N. de Tédesco. Tome 1 (in-8°, 210 X 130 de iv-108-100 p.). Paris, Société anonyme de Publications industrielles, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47142
- War Department U. S. A. Annual Reports, 4907 (in ten volumes) Vol. V. Report of the Chief of Engineer s (in-8°, 235 X 145 de 862-lix p.). Washington, Goverment Printing Office, 1191. 47146
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- MEMBRES NOUVELLEMENT ADMIS
- Les Membres nouvellement admis, pendant le mois d’octobre 1911,. sont :
- Comme Membres Sociétaires Titulaires, MM. :
- Ch. Laforgue, présenté par MM. H. Chevalier, Fayollet, de Frémin-
- ville..
- P. van de Velde, — J. Carpentier, Belmère, de Dax.
- A. Veil, — Bloch-Levallois, Knapen, de Dax.
- Comme Membre Associé, M. :
- A. Wilcken, présenté par MM. G. Dumont, Calmettes, de Dax.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DD MOIS D’OCTOBRE 1911
- PROCES-VERBAL
- DE LA
- SBATNCB DU 20 OCTOBRE 1911
- Présidence de M. Louis Rey, Vice-Président.
- La séance est ouverte à 8 heures trois quarts.
- M. L. Rey, Vice-Président, présente à la Société les excuses de M. le Président qui, encore souffrant, se trouve dans l’impossibilité de présider la séance.
- Le procès-verbal de la précédente séance est adopté.
- M. le Président a le regret d’annoncer les décès d’un assez grand nombre de nos Collègues, survenus au cours des vacances, ce sont ceux de MM. :
- J-B. Berlier, Membre de la Société depuis 1882, ancien administrateur Directeur de la Compagnie générale de salubrité. M. Berlier s’était fait une spécialité et avait acquis une grande renommée dans les travaux de construction de souterrains pour tunnels, chemins de fer, collecteurs d’égouts, etc., chevalier de la Légion d’honneur;
- G.-A. Bresson, Membre de la Société depuis 1880. Ingénieur civil des Mines, ancien Directeur des Mines et Usines delà Société Autrichienne-Hongroise des chemins çle fer de l’Etat, Membre du Conseil de perfectionnement de l’Ecole supérieure des Mines ;
- P.-El. Colombier, ancien Élève del’Érole des Arts et Métiers d’Angers (1866), Membre de la Société depuis 1884. Industriel, fondeur en cuivre et fabricant de robinetterie;
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- Marcel Delmas, ancien Élève de l’Ecole Polytechnique (1886). Membre de la Société depuis 1890. Ancien officier d’artillerie démissionnaire. Ancien Avocat et Ingénieur de la Maison Delmas frères, de la Rochelle. Juge au Tribunal de commerce de la Seine. M. Marcel Delmas a été Secrétaire de la Société en 1901 et 1902;
- R.-P. Gandillot, ancien Élève de l’École Centrale (1882), Membre de la Société depuis 1885. S’est spécialisé dans les questions de chauffage domestique et industriel ;
- Louis Guérin, Membre de la Société depuis 1878. A été Ingénieur de la Maison Séraphin, puis Directeur de la Sucrerie centrale et de l’exploitation agricole de Roye (Somme), ancien Ingénieur en chef de l’usine de la Compagnie parisienne de l’air comprimé ;
- L.-J.-B. Mauduit, ancien Elève de l’École Centrale (1873), Membre de la Société depuis 1908. A été Ingénieur de la Société de Construction des Batignolles et chez MM. Moisant et Baudet, Donon et Gie. A été Ingénieur de la Société des Papeteries du Marais et de Sainte-Marie;
- L.-J. Miguet, ancien Élève de l’Ecole Centrale.(1859), Membre de la Société depuis 1898. Ingénieur honoraire de la Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest, chevalier de la Légion d’honneur;
- J.-A.-J. Rossi, ancien Elève de l’Ecole spéciale des Travaux publics, Membre de la Société depuis 1907. A été conducteur de travaux de chemins de fer en France et aux Colonies, Ingénieur civil;
- A. Rubin, ancien Elève de l’Ecole Centrale (1858). Membre de la Société depuis 1863. A été Ingénieur de la Maison Schneider et Gie. A fait partie du Comité de la Société en 1876, 1877 et en 1883;
- L. Schabaver, ancien Elève de l’Ecole des Arts et Métiers de Châlons. Membre de la Société depuis 1862. Constructeur de machines, Administrateur-délégué de la Société anonyme des ateliers de constructions et fonderies de Castres. Ancien Président de la Chambre de Commerce de Castres. Ancien Inspecteur départemental de l’enseignement technique. Ancien Administrateur des hospices et de la succursale de la Banque de France, à Castres. Chevalier de la Légion d’honneur.
- M. le Président adresse aux familles de ces Collègues l’expression des sentiments de profonde sympathie de la Société tout entière.
- M. le Président est heureux d’annoncer les distinctions honorifiques, nominations diverses ét récompenses dont nos Collègues, en assez grand nombre, ont été l’objet depuis la dernière séance; ce sont :
- Commandeur de la Légion d’honneur : M. I. Sirry-Pacha;
- Chevaliers de la Légion d’honneur : MM. P. Baudouin, Ei Bourdon-nay, P. Girin, L. Limet, E. Maurer, C. Moreau, Y. Pradhomme;
- Officier de l’Instruction Publique : M. M.-P. Coulomb;
- Officiers d’Académie : MM. J.-B.-L. Denoyelle, Serge IJeryngfet, L. Mouchette, H. Pichot, B. Rebourg, Georges Richard, L.-Ch. Schertz-mann ;
- Officiers du Mérite Agricole : MM. L.-E. Borderel, F.-L. Godet, Maurice Lambert ;
- Chevaliers du Mérite Agricole : MM. J. Collin, L.-F. David, G. Gin, A. Nuguès, Georges Richard, C. Tartary, Ch. Weeber;
- Bull.
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- Grand-croix du Nicham Iftikar : M. Chélu-Pacha;
- Commandeur du Nicham Iftikar : M. J. Teisset;
- Chevalier de Sainte-Anne de Russie : M. G. Lumet;
- Chevaliers de Saint-Stanislas de Russie : MM. P. Guérin et L. Ventou-Duclaux ;
- Officier de Saint-Sawa de Serbie : M. P. Guérin;
- Chevalier de l’ordre Royal du Sauveur de Grèce : M. A. Cantas;
- M. E. Grangé a été nommé Vice-Président du Jury international de la classe 75 et membre du Jury du groupe XIII à l’Exposition de Turin et M. Auguste Moreau membre du Jury de la classe 35 à la même Exposition ;
- M. P. Jannettaz a été chargé du cours de Métallurgie générale et M. L. Guillet chargé du cours de Métallurgie des métaux autres que le fer à l’École Centrale des Arts et Manufactures;
- M. Ch. Tellier a reçu une Médaille de vermeil de la Société Industrielle d’Amiens et un Prix de 1 200 f de la Société Industrielle de Rouen pour ses travaux sur le froid.
- A ce propos, M. le Président signale qu’il vient de paraître une notice biographique sur M. Tellier, notice qui est déposée à la Bibliothèque et où se trouve relatée la carrière si bien remplie de notre savant Collègue qui fit les premières applications industrielles du froid.
- M. le Président adresse à tous ces Collègues les félicitations de la Société.
- M. le Président fait connaître que le Comité, dans sa séance de ce jour, a désigné M. Maxime Charvaut, comme Membre correspondant de la Société en Egypte, en remplacement de M. Chélu-Pacha, qui va quitter définitivement ce pays.
- M. le Président est heureux de faire connaître que M. Léon Appert, ancien Président, a fait abandon, au profit du fonds social, de deux Obligations de l’Emprunt dont il était propriétaire. M. le Président est certain d’être l’interprète de tous ses Collègues en adressant à M. Appert les vifs et sincères remerciements de la Société pour ce nouveau témoignage de sympathie. M. Appert a, en effet, il y a quelques années, versé à titre de don une somme de 400 f. M. le Président, en rappelant ce don, renouvelle ses remerciements à M. Appert.
- Au cours des vacances, deux autres de nos collègues ont abandonné certaines sommes : M. E. Fromaget, 50 f, et M. Favard, 20 f. M. le Président leur adresse ses vifs remerciements.
- A l’occasion de l’inauguration de la première Exposition Russe d’Aviation organisée à Kharkow par la Société Impériale Technique russe, cette dernière a adressé un télégramme de félicitations comme suite à la présence, au nombre des exposants, d’un Membre de notre Société, M. Leleù, qui a construit un appareil d’aviation. Un télégramme de remerciements a été adressé à la Société Impériale Technique, et M. Leleu a pris la parole au nom des Ingénieurs Civils de France au cours du Banquet d’inauguration, pour renouveler ces remerciements.
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- M. le Président dépose sur le Bureau la liste des ouvrages reçus depuis la dernière séance. Cette liste sera insérée dans l’un de nos prochains Bulletins mensuels.
- Au cours des vacances, la Société a été représentée, au Congrès de l’Apprentissage de Roubaix par M. Gin, et au Congrès des Applications électriques, à Turin, par M. P. Lecler.
- Le Cinquantième Congrès des Sociétés Savantes aura lieu, à Paris, en avril 1912.
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Ch. Lavaud sur Paris Port de Mer.
- M. le Président, avant de donner la parole à M. Lavaud, dit que cette communication, faite à titre essentiellement privé devant la Société des Ingénieurs Civils de France, n’a pas pour but d’ouvrir une discussion sur la question de « Paris Port de Mer », tout au moins actuellement. Il n’y aura donc pas lieu pour les personnes, Membres de la Société ou non, qui seraient désireuses de prendre la parole, de le faire dans la séance de ce*'soir.
- Le Bureau, d’accord avec le Comité, verra, après l’apparition du mémoire de M. Lavaud, s’il y a lieu d’ouvrir à ce moment une discussion, soit entre les Membres de la Société purement et simplement, soit en en élargissant le cadre et en faisant appel aux personnes étrangères à la Société que cette question intéresse ; mais il reste bien entendu qu’il n’y aura pas de discussion ce soir sur cette question.
- M. Ch. Lavaud a la parole pour son étude du Projet de Paris Port de Mer.
- M. Ch. Lavaud dit qu’il ne se propose pas d’examiner ce projet au point de vue technique, lequel, d’ailleurs, ne présente aucune difficulté spéciale.
- Son intention est de faire ressortir toutes les difficultés auxquelles son exploitation donnerait lieu et de montrer que, contrairement à l’attente assez générale, les prix de transport entre Rouen et Paris, loin de subir une réduction, se trouveraient à peu près doublés.
- Il débute par l’exposé du projet, tel qu’il résulte des dernières études exécutées.
- Le chenal du canal suivrait le lit delà Seine, sauf en deux points, où il couperait les boucles du fleuve.
- Il aurait 35 m de largeur en alignement, 45 m en courbe et 6,20 m de profondeur.
- Quatre des huit barrages actuels seraient supprimés, 6 ports seraient créés, les communications entre les rives seraient assurées soit par des ponts surélevés, soit par des ponts tournants.
- Ces travaux, qui pourraient, dit l’exposé, être exécutés en trois ans, sont évalués à 174 millions, et à 188 si la profondeur était portée à 7,20 m.
- La Société concessionnaire percevrait, tant à la montée qu’à la descente, un droit de 2,25 f par^tonneau de jauge des navires utilisant
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- la nouvelle voie, et demande l’abandon, par l’Etat, des droits de quai qu’il perçoit en vertu de la loi du 30 janvier 1872.
- Sans discuter les estimations, M. Lavaud indique qu’aux prix de revient des canaux existants, celui en projet reviendrait, en millions de francs, à 693, 1 177, 1 773, 1 367 ou 898, suivant qu’on le compare à ceux de Suez, de la mer du Nord, de Corinthe, de Manchester ou de Kiel.
- L’estimation de 188 millions paraît donc tout à fait insuffisante, d’autant plus que le canal en question présente infiniment plus de sujétions, an point de vue de la navigation actuelle, qu’on ne peut se dispenser de maintenir pendant la durée de construction, et comporte beaucoup plus de dépenses qu’aucun autre, en raison du nombre bien plus considérable d’ouvrages d’art (écluses, barrages, ponts fixes et mobiles, acquisitions de terrains et indemnités dans une vallée très riche, etc.).
- La suppression de quatre des barrages existants amènerait, en effet, un abaissement du plan d’eau actuel de près de 5,00 m sur une partie importante du tracé, tarirait les sources en'ces points et serait une véritable ruine pour ces régions.
- Mais les difficultés que rencontrerait la navigation sur une rivière extrêmement sinueuse (86 km d’alignements et 100 km de courbes), où les courants sont souvent violents (8 km à l’heure en période de crue), auraient une gravité autrement importante. La vitesse moyenne de 12 km à l’heure pour les navires, escomptée par les promoteurs du projet, serait absolument irréalisable. A Suez, cette vitesse ne dépasse pas, d’ailleurs, 10 km, et cependant les courants y sont très faibles. Elle est de 8 à 10 km sur le canal de Kiel, où ils sont nuis. Surjes canaux de Corinthe et de Manchester, les navires doivent être remorqués.
- Il s’ensuit que la durée du trajet de Rouen à Paris et retour ne saurait être abaissée à une trentaine d’heures, ainsi que l’avance le projet, mais atteindrait au moins cinq jours, comme le prouvent du reste des exemples récents cités par M. Lavaud.
- Au surplus, le mouillage de 7,20 m prévu est absolument insuffisant et ne permettrait l’accès de la voie qu’à des navires d’environ 3 500 t, c’est-à-dire aux petites unités de l’avenir.
- Le peu de services à attendre de la nouvelle voie ne légitime donc pas les sacrifices qn’on exige de l’État : Abandon des droits de quais et cession gratuite des parties du domaine public nécessaires à son établissement.
- C’est une véritable utopie que de vouloir prolonger la navigation maritime sur une voie de 365 km de long, présentant les plus grosses difficultés, et aucun exemple ne saurait être invoqué pour justifier ce projet : Londres, Glascow, Liverpool, Anvers, Rotterdam, Hambourg, Brême, Montréal, Philadelphie, la Nouvelle-Orléans sont beaucoup plus près de la mer, sur de très grands fleuves, qui n’ont nécessité que peu de travaux et ne présentent aucun obstacle (ponts ou écluses). Manchester seul a été créé de toutes pièces; mais d’abord son canal est plus court (57 km seulement); puis son exemple n’est pas encourageant, car
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- son trafic n’augmente pas et les résultats financiers qu’il a donnés sont pitoyables.
- Malgré tout, on peut se demander si le projet serait susceptible de produire un abaissement des prix de transport entre Rouen et Paris. Or, il n’en est pas ainsi :
- En effet, les marchandises qui arrivent actuellement de l’étranger, par eau, à Paris, et dont le total s’est élevé en 1909 à 2 600 000 t, sont à destination non seulement de la région parisienne (dont les quais ont un développement de 200 km), mais encore des régions de l’Est, du Nord et du Centre.
- Les ports situés entre Rouen et Clichy n’en reçoivent que 150/0. Par conséquent, 85 0/0 du total ci-dessus devrait être transbordé, à l’arrivée, sur des chalands qui les conduiraient à destination. C’est donc une augmentation de dépenses de ce chef, car les transports à petite distance sont proportionnellement beaucoup plus coûteux que ceux à grand parcours.
- D’autre part, le droit de 2,25 f par tonneau de jauge, tant à la montée qu’à la descente, perçu par la Société concessionnaire sur les navires, grèverait les marchandises de 3 f par tonne, l’extra-fret Rouen-Glichy de 1,25 f et les frais de remorquage de 0,70 f.
- En tenant compte de tous ces éléments de dépenses et en en comparant le total aux prix pratiqués actuellement, l’auteur montre que, dans le cas le plus favorable à la thèse des partisans du canal, celui où la marchandise ne subit pas de transbordement (mais ce cas ne se produira que quinze fois sur cent), elle paie 1,50 f de plus à la tonne que par les voies actuelles. Si elle doit être transbordée sur chalands, elle paie 3,10 f à 3,25 f de plus.
- La conclusion définitive de M. Lavaud est qu’un projet, qui se présente dans des conditions économiques aussi peu favorables, ne saurait être exécuté.
- M. le Président remercie M. Lavaud de cet exposé, qui porte principalement sur des questions d’évaluation, et donne la parole à M. L. Guillet pour sa communication sur Les progrès des métallurgies autres que la sidérurgie et leur état actuel en France.
- M. L. Guillet demande de ne développer que les points les plus nouveaux et les plus importants de son étude, renvoyant pour les autres au mémoire.
- Il laissera donc de côté le magnésium et le mercure qui ne présentent pas un intérêt direct pour notre pays.
- Aluminium. — Après avoir rappelé le principe de fabrication, M. Guillet entre dans les détails relatifs à la préparation de l’alumine et à l’électro-lyse du mélange fondu : cryolithe et alumine. Il rappelle les déterminations scientifiques qui ont été faites sur la fusibilité de ce mélange, étudie les systèmes de fours actuellement employés (soles entièrement ou partiellement conductrices) et discute les différents facteurs du prix de revient.
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- Au point de vue emplois l’aluminium a fait des progrès considérables que M. Pitaval a fort bien analysés dans une précédente communication. Toutefois M. Guillet examine de près les propriétés que l’on peut actuellement demandera l’aluminium et à des alliages légers. Il insiste particulièrement sur le duraluminium dont il a déjà parlé et qu’il vient d’étudier avec détails. Il donne à l’état écroui.
- R = 44 kg; E = 22kg: A 0/0 = 23; p (résilience) = 5,5.
- Il montre que l’aluminium n’a rien donné au point de vue monnaie. Le procédé Frank (compression à froid à travers une filière) permet d’obtenir des profilés et tubes très complexes dont il est montré de nombreux échantillons adressés par la Compagnie d’Alais et de la Camargue.
- Les fabrications du papier d’aluminium (épaisseur 1/100 mm) et de la poudre d’aluminium sont étudiées en détails ; on a cherché surtout à montrer toutes les difficultés qu’on a dû surmonter. Enfin il faut attirer l’attention sur l’attaquabilité de l’aluminium écroui ; les travaux tout récents de M. Le Chatelier sont rappelés par des micrographies très nettes.
- Pour la situation des usines françaises, on renvoie au mémoire.
- Or. — M. Guillet fait ressortir tout d’abord le lien étroit qui existe entre l’état sous lequel se trouve l’or dans les minerais et les méthodes utilisées pour l’extraire. Celles-ci peuvent se résumer comme suit :
- Amalgamation pour minerai à or libre ;
- Cyanuration, bromocyanuration ou chloruration pour minerai à or dissous ;
- Grillage et cyanuration pour minerai à or combiné.
- On passe successivement en revue les progrès dans les différentes phases :
- Broyage. — Emploi de pilons plus lourds (750 kg au moins) ; on ne pratique plus l’amalgamation dans le pilon ; mais on y fait quelquefois de la cyanuration qui augmente le rendement de l’amalgamation.
- Développement des pilons, des broyeurs à boulets (rendement jusqu’à 2 t par cheval-vapeur-jour) et des tube-mills dont il est donné quelques caractéristiques.
- Amalgamation. — Emploi de tables argentées (moins d’entretien) et, après les tube-mills, de tables d’amalgamation à secousses.
- Cyanuration. Progrès dans les méthodes. — Tendance au slimage général.
- Procédé de Clamecy : emploi dans le tube-mill par tonne de minerai de 2 t de la solution suivante : 2 000 eau, 1 cyanure de sodium, 2 sul-focyanure, 20 chlorure, 1/4 iodure, 2 cyanamide.
- On soumet ensuite,à l’action du courant: les anodes sont en Fe203 fondu, la cathode est formée par la cuve ; le courant est de 50 ampères par tonne de minerai sous 5 volts.
- Dans la précipitation, le zinc gagne toujours du terrain sur le procédé à l’électrolyse qui a rendu des services pour les solutions étendues. On a fait beaucoup de progrès dans le traitement de l’alliage zinc-or (disso-
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- lution par SOH1 en vases avec agitation mécanique ; tiltration rapide ; fusion avec litharge et coupellation).
- Ilfaut signaler spécialement le procédé Merill à la poudre de zinc.
- Cyanuration. Progrès dans les appareils. — Pour le grillage fours mécaniques Merton et Edwards déjà décrits; pour la dissolution grandes cuves (d = 12-15 m) souvent en ciment armé; utilisation d’appareils mécaniques pour la distribution des sables et leur évacuation (il en est donné des descriptions détaillées) ; filtration automatique (appareils Ridgway dans les détails desquels on entre) ; agitation des slimes par l’air (appareil Brown) ; nouveaux fours de distillation et de fusion (appareils Fraser et Ghalmers, Morgan).
- Disposition générale des usines. — M. Guillet attire l’attention sur les dispositions de sécurité qui ont conduit la maison Fraser et Ghalmers à réunir tous les appareils où l’or se trouve à l’état métallique ou d’amalgame (tables, cuves de précipitation, appareils de fusion) dans un môme bâtiment parfaitement clos.
- Usines françaises. — La marche comparative des quatre usines françaises (La Lucette, La Bellière, Le Châtelet et Langeac) est étudiée en détails avec tableau à l’appui. De plus il est donné la description détaillée de chaque usine avec nombreuses photographies.
- La production actuelle de ces usines dépasse 8,5 kg par jour.
- Métaux dits réfractaires. — Le temps restreint dont il dispose ne permet pas à M. Guillet d’étudier tous ces métaux ; il renvoie au mémoire et veut seulement indiquer leurs modes de production ainsi que ceux de leurs alliages :
- Haut fourneau : alliages fusibles et carbures ;
- Four électrique : alliages et métaux à 92-95 0/0) ;
- Aluminothermie : sur tous métaux non carbürés ;
- Méthode au Si-Ca, encore peu usité ;
- Carborundum (Baraduc-Muller), introduction directe des divers métaux dans le bain d’acier, actuellement en essais.
- En terminant, il faut insister tout particulièrement sur la fabrication des alliages peu carbürés, réalisés avec le four Ghaplet.
- Conclusions.— M. Guillet conclut que nos usines françaises ont joué et jouent dans ces métallurgies un rôle très important et qu’elles ont su marcher en tête du progrès.
- Il tient, à la fin de ce long travail, à remercier vivement tous les administrateurs, directeurs et ingénieurs des très nombreuses usines qu’il a visitées. Il souhaite que ses futurs élèves de l’École Centrale y reçoivent le même accueil.
- M. le Président remercie M. L. Guillet de la communication fort intéressante et très documentée qu’il vient de faire devant la Société avec autant de clarté que d’élégance de paroles, et lui adresse ses félicitations.
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- Il est donné lecture, en première présentation, des demandes d’admission de MM. W. Briquet, Y. Douvrez, P. Drjou, G. Millot. B. Ver-laque, comme membres Sociétaires Titulaires et de-:
- MM. P. Buisson et R. Goussy, comme membres Sociétaires Assistants.
- MM. G. Laforgue, P. Yan de Welde et A. Yeil sont admis comme membres Sociétaires Titulaires et :
- M. A. Wilcken comme membre Associé.
- La séance est levée à 11 heures 40 m.
- L’un des Secrétaires techniques,
- F. Taupiat de Saint-Symeux.
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- PROGRÈS
- MÉTALLURGIES AUTRES QUE LA
- LEUR ÉTAT ACTUEL EM FRANCE(1)
- PAR
- M. Leon GUILLBT
- TROISIEME PARTIE
- ALUMINIUM, MAGNÉSIUM, MERCURE, OR MÉTAUX SECONDAIRES
- Avant-Propos.
- Cette troisième communication vient terminer l’exposé que nous nous sommes proposé de faire à la Société sur les progrès des métallurgies autres que la sidérurgie et leur état actuel en France. Elle a trait aux métallurgies de l’aluminium, du magnésium, du mercure, de l’or et des métaux dits autrefois réfractaires.
- Nous conservons, bien entendu, le même ordonnancement que celui de nos conférences précédentes et nous renverrons les principaux documents d’ordre économique à une annexe du mémoire.
- (1) Voir Procès-Verbal de la Séance du 20 octobre 1911, page 513.
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- I
- PROGRÈS DE LA MÉTALLURGIE DE L’ALUMINIUM SON ÉTAT AGTUEL EN FRANGE
- L’excellente communication faite en 1909 par notre collègue M. Pitaval m’évitera de ni’étendre sur ce métal. Toutefois, je désire revenir avec quelques détails sur la métallurgie proprement dite de l’aluminium et sur quelques applications très récentes, tout en passant sous silence les questions historiques qui sont bien connues.
- Méthode de la métallurgie de l’aluminium.
- La seule méthode actuellement employée dans le monde entier est, comme on le sait, l’électrolyse de l’alumine mise en solution dans un bain de cryolithe fondue, et cela de façon à obtenir du premier jet un métal commercial, l’affinage de l’aluminium impur étant impossible de par son oxydabilité.
- Une telle opération comprend deux phases, à savoir :
- 1° Le traitement du minerai qui est la bauxite, pour en extraire de l’alumine aussi pure que possible. Cette opération a lieu généralement dans des usines spéciales situées souvent près de la mine;
- 2° L’obtention proprement dite de l’aluminium, laquelle se fait dans les grandes usines métallurgiques situées près des chutes d’eau.
- Progrès dans la métallurgie de l’aluminium.
- Les progrès très récents sont plutôt des détails que des faits d’une grande importance: ils ont eu pour effet de diminuer surtout le prix de revient.
- Aussi ceux que nous [allons envisager, remontent-ils, pour la plupart, à quelques années. Toutefois, les chiffres que nous donnons doivent être regardés comme pris aux sources les plus sûres, et cela, il y a quelques semaines à peine.
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- ‘Progrès dans la préparation de i/alumine.
- Le traitement de la bauxite se faisait autrefois par la méthode de Deville. A l’heure actuelle la méthode de Bayer est presque seule usitée.
- Rappelons en quelques mots en quoi consistent ces procédés :
- Méthode Deville. — Attaque du minerai par CCFNa2 au rouge.
- Lessivage, après refroidissement, avec une solution de NaOIi.
- Filtration et lavage : le précipité est formé de Fe203 et d’une grande partie de la silice contenue sous forme de silicate double d’alumine et de soude insoluble.
- Précipitation de l’alumine par un courant de GO2.
- Méthode Bayer. — Grillage à 700 degrés, après concassage (on emploie généralement le four Oxland).
- Broyage et lessivage par une solution de soude à 1,45 de densité.
- Filtration au filtre presse.
- Précipitation, sous l’influence d’alumine laissée de l’opération précédente.
- Filtration et lavage.
- Dessiccation et calcination à une température d’au moins 900 degrés (généralement 1 000 à 1 200 degrés) en réverbère.
- Dans une fort remarquable étude parue, en novembre 1909, dans les Annales des Mines, étude qui donne, pour la première fois, des chiffres précis sur la fabrication de l’aluminium, M. Lodin indique que certaines installations récentes, qui n’ont pas pu fonctionner, utilisent le procédé Deville, avec toutefois quelques perfectionnements, notamment l’emploi des fours rotatifs et inclinés, semblables à ceux utilisés dans la fabrication des ciments, à la place de petits réverbères, pour la première attaque. Ces fours, qui ont une longueur de 25 m et un diamètre de 2 m, sont parfois chauffés au gaz pauvre. La matière, à la sortie de ces appareils, est refroidie par son passage dans un autre four semblable, mais incliné en sens inverse. Une vis sans fin provoque le mouvement de la matière et l’air d’un ventilateur aide au refroidissement. Nous croyons savoir que ces installations récentes du procédé Deville sont loin de donner satisfaction.
- M. Lodin a indiqué, dans l’étude que nous avons déjà citée, comme type commercial de bauxite :
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- A1203 > 57 0/0, au delà de 60 0/0, prime de 0,20 — 0,40 par unité ; .
- SiO2 < 3 0/0, au-dessous de 2 0/0, prime de 0,20 par 1/10 d’unité, maximum : 3 0/0;
- Fe203 < 14 0/0, au-dessous de 14 0/0, pénalité de 0,20 par unité, maximum : 17 0/0.
- Cette condition de la teneur en oxyde de fer n’est pas générale; quelques usines traitent des bauxites à 25 0/0 Fe203.
- Azoture d’aluminium. — Enfin, il faut noter ici l’importance que doit prendre la fabrication du nitrure d’aluminium, laquelle donne comme sous-produit de l’aluminate de soude que l’on n’a plus qu’à décomposer par l’alumine hydratée, suivant le processus de Bayer. Il est impossible, dans l’état actuel de la question, de donner des détails sur les phases de la préparation du nitrure d’aluminium. On sait seulement qu’en soumettant la bauxite à l'air atmosphérique, au four électrique vers 1800 ou 1900 degrés, on obtient' du nitrure d’aluminium, que l’on décompose en autoclave, en présence de lessive de soude, dans des conditions telles que l’on obtient, d’une part, de l’ammoniaque, qui donne aisément le sulfate utilisé en agriculture, et, d’autre part, l’aluminate de soude, qui engendre aisément l'alumine commercialement pure.
- Il y a évidemment dans l’industrialisation du nitrure d’aluminium. un point qui aura la répercussion la plus intéressante sur la fabrication de l’aluminium métal.
- A titre documentaire, nous résumerons le devis, que nous avons sous les yeux, d’une usine allemande d’alumine pouvant traiter 6000 t par an et donner 3300 t d’alumine pure calcinée à 98,5-99 0/0 de A1203.
- La surface des bâtiments couverts atteint 4 000 m2 et se répartit comme suit :
- Usine d’alumine proprement dite. . 2 300 m?
- Concassage, broyage et calcination . 300
- Force motrice et gazogènes .... 400
- Hangar........................... . 1 000
- 4ÔÔÔ
- Terrain non couvert pour résidus. . 6 000
- Surface totale de l’usine .......... 10000 m2
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- Nous laisserons de côté, bien entendu, le prix du terrain, essentiellement variable avec la situation.
- Le prix des constructions s’élève à 125 000 f, soit :
- 1000 m2 couverts à 20 f le mètre . . 80 000 f
- Deux tours à étages pour les filtres,
- pompes, évaporateurs............... 35 000
- Mobiliers divers, y compris le laboratoire ............................. 10 000
- 125000 f
- Le devis des appareils peut se résumer comme suit :
- 1° Production de la force motrice : générateurs (surface 560 m2), pompes alimentaires, réservoir d’eau, cheminée.................................... 95 000 f
- 2° Machine motrice (210 HP), pompes, compresseur d’air (80 m3 à 3 kg par heure), puits, réservoir
- d’eau, dynamo pour éclairage................. 60 000
- 3° Préparation mécanique du minerai : concasseur, broyeur à boulets, élévateur, vis d’archimède, torréfacteur (cylindre en tôle, L = 7 m ;
- d = lm;e=6 mm)............................. 25 000
- 4° Appareil de production d’alumine en pâte, com-' prenant :
- 2 bacs à mélanger la bauxite et la lessive de \ soude, chauffés par serpentin (L — 2 m ;
- H = 1,50 mm) ........................
- 4 autoclaves pour l’attaque....................
- 4 bacs pour étendre la lessive d’aluminate . .
- .6 filtres-presses pour filtration de l’aluminate .
- 2 filtres-presses pour filtration des boues . . .
- 3 pompes pour les filtres-presses.............
- 2 filtres à étoffes pour la deuxième filtration de
- l’aluminate..................................
- 4 bacs de décomposition.......................
- 5 filtres-presses pour alumine . . ...........
- 4 pompes pour ces filtres-presses..............
- Bacs pour lessive de soude, eaux de lavage, etc.
- 120000
- A 1reporter
- 300 000
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- 300 000
- Report...............
- 5° Appareils pour l’évaporation des lessives :
- Triple effet pour atteindre 35 degrés Baumé . .
- Simple effet pour obtenir 45 —
- Réfrigérants, condenseurs, séparateur de sels, filtre à sel, pompes, monte-jus, bacs, etc . .
- 6° Appareils pour la dessiccation et la calcination de l’alumine :
- Séchoir en tunnel...............................
- 2 fours à tablettes pour la calcination avec gazo- [ 30 000
- gène de chauffage............................)
- Total.pour le prix des appareils .... 430000 f
- Ceci ne comprend ni les frais de transport, ni le montage des appareils, ni les fondations ou charpentes, ce que l’usine en question compte pour 65000 à 70000 f.
- Il faut, enfin, ajouter les transmissions et les tuyauteries, soit 30000 f environ.
- Progrès dans l’obtention de l’aluminium.
- Nous avons dit que cette fabrication consiste dans l’électrolyse d’alumine en solution dans la cryolithe (et non la réduction électrothermique de l’alumine).
- Le secret de fabrication — si secret il y a — réside dans la composition du bain.
- Il faut que ce bain soit moins dense que le métal, afin que celui-ci se rassemble au fond de la cuve, eu étant protégé de l’oxydation par les sels fondus ; de plus, il est nécessaire que le mélange de sels soit à l’état liquide.
- Des recherches importantes relatives à leur fusibilité ont été faites par Pyre (Minerai Industry, t. XV, p. 19).
- La cryolithe fond à 1 000 degrés. Une addition de A1203 abaisse le point de fusion, lorsque la teneur varie de 0 à 5 0/0 ; le point de fusion passe alo'rs de 1 000 à 915 degrés.
- Le pourcentage d’alumine croissant de 5 à 20 0/0, le point de fusion se relève de 915 à J 015 degrés. Peut-être y a-t-il un minimum d’ailleurs très peu net pour 10 0/0 (980 degrés) (fig. 4).
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- Si on ajoute encore du fluorure de calcium ou du fluorure d’aluminium, on peut, d’après Hall, abaisser le point de fusion à 800 degrés.
- Quoi qu’il en soit, la température doit être de 900 à 950 degrés. D’autre part, les recherches de Richards ont montré que la densité de la crvolithe est de 2,92 à l’état solide et de 2,08 à
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- AP O3
- Courbe de fusibilité de mélanges APF6,elNaBAl203 (D'après les racherches de Dryu)
- Fig, 1.
- l’état liquide, une addition d’alumine ne change pas sensiblement ces chiffres ; quant à la densité de l’aluminium, elle est de 2,6 à l’état solide et 2,54 à l’état liquide. On peut dire qu’actuel-lement la quantité d’alumine que l’on ajoute au bain de cryo-lithe atteint jusqu’à 20-25 0/0. On additionne d’ailleurs de fondants, notamment de fluorure de calcium (jusqu’à 3CaF2 pour 1APF6, 6NaF).
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- Les appareils actuellement utilisés sont des fours électriques à sole conductrice et à plusieurs électrodes.
- Tout à fait au début de la méthode, les cuves étaient chauffées ; on s'est vite aperçu des graves inconvénients de cette méthode ; les récipients perçaient très fréquemment. Actuellement la chaleur nécessaire à maintenir le bain liquide, n’est plus empruntée qu’au courant électrique.
- On a aussi renoncé aux fours à section ronde, à anode unique. Les cuves sont toujours de section rectangulaire et à anodes multiples, le fond de la cuve étant toujours conducteur et formant cathode.
- Deux types de fours sont encore en usage; ils ne diffèrent que par la grosseur des électrodes utilisés et la confection des fonds de cuves. Dans le premier type, les électrodes sont nombreuses (quatre rangées de six à huit) et de faible section (0,10 m), la tôle est constituée par un pisé de charbon, dans lequel sont noyés quatre gros fers plats qui, reliés au courant, amènent l’électricité. L’inconvénient de cette disposition est connu : il y a dégagement important de vapeurs de goudron au début de l’opération.
- Dans le second type de four, la sole n’est que partiellement conductrice ; elle renferme plusieurs électrodes (deux rangées de cinq) qui affleurent à l’intérieur de la cuve. Dans ce cas on utilise des électrodes de forte section (0,25 m) et chaque électrode de la cuve correspond à une anode de même grosseur.
- Quel que soit le four il est bien- évident que la sole comporte une légère pente vers le trou de coulée.
- Il faut bien noter que les électrodes doivent pouvoir être réglées individuellement.
- Une usine à aluminium comporte plusieurs séries de cuves, isolées les unes des autres et disposées en rangées parallèles. Souvent la direction de ces lignes de cuves est celle de la longueur du bâtiment. Cette disposition est commune, d’ailleurs, à la plupart des ateliers d’électrométallurgie, notamment aux usines d’alliages ferro-métalliques.
- Cependant, la tendance dans celle-ci est nettement aux ateliers étroits ne comportant qu’une ligne de fours, ainsi qu’il sera indiqué plus loin.
- Au contraire, les usines à aluminium comportent jusqu’à quatre rangées parallèles de fours, ce qui a le grave inconvénient d’accumuler une grande quantité de chaleur dans l’atelier et
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- nécessite une ventilation énergique qui se fait généralement par carneaux souterrains.
- Nous donnerons maintenant quelques chiffres relatifs à la fabrication de l’aluminium :
- Rendement de l’opération :
- Théoriquement : 42 g par kilowatt-heure.
- Pratiquement : 30 g par kilowatt-heure. Rendement 78 0/0.
- Soit 190 kg par cheval (marche de 360 jours).
- On peut admettre par cuve et par 24 heures : 50-55 kg ;
- Gourant utilisé :
- Voltage : 8-10.
- Densité: 1,5 à 3 ampères par centimètre carré de section d’électrodes.
- Alumine consommée par kilogramme d’Al :
- Théoriquement: 1,888 kg:
- Pratiquement : 2 kg (autrefois ce chiffre était plus élevé, mais alors le voltage était de 15-20). Prix : 0,30 le kilogramme.
- Cryolithe consommée par kilogramme d’Al : 100 g; 0,60 f le kilogramme. Anodes — 900 g ; 0,35 —
- Courant consommé — 31 kilowatts-heure 0,006 f.
- Main-d’œuvre — — 0,30 f.
- On arrive à un prix de revient de 1,45 f environ sans frais généraux.
- Au point de vue marche de l’opération, il est bon de noter que le mauvais réglage d’un four se voit assez aisément ; si l’allure est trop chaude, la flamme qui existe toujours autour de chaque électrode, se développe et se colore en jaune. Le remède est d’abaisser les électrodes mobiles.
- Le réglage de l’addition de l’alumine est également facile ; lorsque l’alumine est en trop faible quantité, ce sont les fluorures qui sont décomposés et il s’ensuit immédiatement une augmentation du voltage qui passe de 8 à 10 v. à 15-18 v. Il est aisé de mettre ce phénomène en évidence par une lampe électrique dont l’intensité lumineuse renseigne de suite.
- La coulée a lieu tous les deux ou trois jours. Elle ne se fait pas directement, mais bien dans une poche qui retient, à l’état solide, les fluorures entraînés.
- Bull.
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- Le métal est coulé en lingotières, qui, comme l’on sait, comportent des renflements successifs, de façon à faciliter la division du lingot.
- Progrès dans les emplois de l’aluminium.
- M. Pitaval a indiqué de façon très précise les progrès récents dans l’emploi de l’aluminium.
- Je n’indiquerai que quelques points nouveaux après avoir rappelé les propriétés des principaux alliages riches en aluminium (alliages légers) que j’ai déterminées, il y a déjà quelques années.
- Tableau des propriétés de l’aluminium et de ses principaux
- ALLIAGES RICHES EN CE MÉTAL.
- .Produits coulés.
- R E A0/0 S
- AI à 99,5 . . 9,4 3 7 10,1
- Al 4- 2 0/0 Cu. . . , . . 10,9 4,0 4,5 3,7
- Ai | 4 0/0 Cu. . . . . 12,9 5,2 6 3,0
- Al + 6 0/0 Cu. . . , . . 13,6 5,2 2 0
- Produits laminés.
- Al à 99,5 recuit .... 9,9 6,2 30 70,6
- Al à 99,5 brut 12 à 14 5,1 11 65,5
- Al -4 2,5 0/0' Cu recuit . 19,8 6,3 11,5 41,5
- Al r 3,0 0/0 Cu recuit . 20,4 16,6 20 41,5
- Al 4- 0 0/0 Cu recuit . 20 — 11 —
- Dans la première communication que je faisais sur les métaux autres que le fer, je disais avoir vu fabriquer aux grandes usines de laiton de Duren, un alliage d’aluminium qui possédait, affirmait-on, des procédés mécaniques très remarquables. J’annonçais être à même de l’étudier dans peu de semaines.
- Voici les résultats de cette étude : l’alliage en question porte le nom de Duraluminium ; ainsi que nous l’avons vu nous-mêmes, il se forge et se lamine aisément à même température que l’aluminium ; nous avons même assisté à la fabrication de profilés à la presse Dick.
- Deux échantillons différents ont été expédiés aux usines de
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- Dion et Bouton et voici les résultats très remarquables qu’ils nous ont donnés :
- 1° Analyses chimiques ; Si Cu Fc Zn Mn Va Ag
- 1er Échantillon . . . 0,53 2,95 0,55 0 0,81 0 0
- 2e Échantillon . . . 0,60 4,00 0,67 ' 0 1,47 0 0
- 2° Essais mécaniques : P h ne
- R E A 0/0 V Dureté (barreaux entaillés) (Brinell). 10 X 10.
- 1er Échantillon brui. 1,T Échantillon recuit 36,6 7,5 20 47,5 81 7.1
- à 400 2t,3 17,2 21,0 48,5 46 9,5
- 1er Échantillon brut. 2e Échantillon recuit 43,6 24,8 23,0 34,2 92 5,5
- à 400 i . . 49,3 6,9 23,0 54,6 44,5 8.7
- 3° Points de fusion.:
- 1er Échantillon Grand palier à 642 Petit arrêt à 511 degrés
- — 644 — 511 degrés
- 4° Examen micrographique:
- Pour les deux échantillons, solution solide presque pure, traces d’un constituant bleuté qui pourrait être regardé comme une impureté.
- On notera que ces alliages, qui renferment surtout du cuivre et du manganèse, comme l’alliage Rt de la Société de la Néo-métallurgie, présente à l’état brut des allongements très remarquables qu’un recuit à 400 degrés n’a pas augmenté, tandis que la charge de rupture est singulièrement abaissée.
- La résistance au choc est faible ; c’est là une caractéristique de tous les alliages d’aluminium connus et de beaucoup d’alliages de cuivre.
- Peut-être s’est-011 un peu empressé de comparer ces résultats à ceux d’un bon acier doux ; il suffit de voir les valeurs de' la limite élastique et de la résilience.
- Il n’en est pas moins vrai que ces produits constituent assurément les plus intéressants que nous ayons jamais eus entre les mains comme alliages légers et qu’ils sont déjà appelés à rendre de nombreux services. Mais on ne peut, parait-il, l’utiliser à l’état brut de coulée.
- D’autre part, il est bon d’attirer l’attention sur deux autres points qui ont trait à l’emploi du métal lui-même.
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- Il s’agit d’une part de la facilité d’obtention de feuilles minces d’aluminium lesquelles sont susceptibles d’emplois très intéressants, ne serait-ce que pour remplacer le papier d’étain.
- Cette question du laminage de l’aluminium sous faible épaisseur n’est entrée que récemment dans la pratique industrielle.
- De plus, il est intéressant de noter que le procédé de compression à iroid (procédé Franck), pour l’obtention des profilés, donne des résultats fort intéressants avec l’aluminium. D’ailleurs, l’usine du Kremlin-Bicêtre qui l’utilise appartient maintenant à la Compagnie d’Alais et de la Camargue. La figure 2
- ‘Filière/
- Fig. 2. — Fabrication des profilés et tubes d’aluminium par écoulement à froid (procédé Frank).
- représente le schéma de la presse utilisée. En dehors du pot de presse principal, on y remarque un lingot creux qui est destiné à engendrer un tube, l’aiguille qui maintient le vide intérieur pendant la compression, le pousseur qui forme l’extrémité du piston, la filière à travers laquelle le métal s’écoule, le conteneur et la contre-filière. Deux cylindres à basse pression placés sur le côté permettent le rappel rapide du piston principal à sa position initiale à la fin de l’opération. Nous renverrons à ce sujet à l’intéressant article publié par M. Breuil dans le Génie Civil (1907, nos 23 et 24).
- Laminage de l’aluminium en feuilles minces.
- Cette fabrication a pris durant ces tout derniers mois, en moins de deux ans, une extension considérable. Il -est bon d’ajouter que sa mise au point a demandé un temps considérable, plus de huit années. C’est qu’en effet, elle présente des difficultés considérables, telles qu’il nous a paru intéressant d’en examiner en détail les diverses phases.
- On part, bien entendu, d’un lingot coulé. Une précaution
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- importante à prendre est de ne pas couler à trop haute température; il paraît bon de se régler entre 750 et 775 degrés. Le laminage se fait à 420 degrés, ce que l’on est convenu d’appeler, en termes d’atelier, la température du bois fumant.
- Le lingot initial a généralement, comme dimensions, 700x320 X 120 mm.
- Il est laminé en trio Lauth, qui permet de l’amener à une épaisseur de 3,5 mm.
- On obtient ainsi une bande d’une largeur de 35 à 36 cm ayant une épaisseur de 3,5 mm, dont les bords ne sont pas rectilignes.
- On y découpe quatre bandes de 8 cm de largeur.
- Ces bandes sont recuites à 420 degrés, puis laminées à froid.
- Les laminoirs utilisés ont 200 mm de largeur de table et 160 mm de diamètre.
- Leur vitesse est de 30 tours à la minute.
- Dans chaque opération de laminage il y a, en quelque sorte, trois périodes :
- 1° L’alimentation de la matière, qui se fait à travers une filière, laquelle se trouve avant le laminoir. On ne donne donc, en quelque sorte, la matière qu’à regret;
- 2° Le laminage proprement dit;
- 3° L’enroulement de la matière laminée, mais enroulement qui a lieu sous traction, de telle sorte que l’on enroule la matière plus vite qu’elle ne sort du laminoir, ce qui augmente encore l’effet de l’opération.
- On voit très bien sur la figure 1, Planche 21, la filière, le laminoir et l’enrouleur.
- La figure 2, Planche 21, donne l’ensemble de l’atelier de laminage de la Société Française des Couleurs Métalliques, qui est situé à La Praz, à la porte même de la Société Électrométallurgique Française.
- Le laminage se fait en six passes jusqu’à une épaisseur de 4/100 de millimètre.
- Il n’y a qu’un recuit intermédiaire après la deuxième passe. Voici, d’ailleurs, la descente, telle qu’on la pratique (en centièmes de millimètres) :
- lre passe : 350-180; 2e passe : 190-90; Recuit: 3e passe: 90-35: 4e passe : 35-14 ; 5e passe : 14-7 ; 6e passe : 7-4.
- Pour les épaisseurs inférieures à 4/100, il y a deux méthodes : le battage, le laminage.
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- 1° Procédé du battage.
- Les feuilles sont coupées à 1 m de longueur.
- On place les unes sur les autres 500 feuilles de 4/100 que l’on recuit.
- On les bat de façon à amener à 3/100, on y ajoute un autre paquet semblable, et on les place les unes sur les autres. On a donc i 000 feuilles de 3/100.
- On les bat pour les amener à 2/100, on y ajoute un autre paquet; on a 2 000 feuilles de 2/100 que l’on bat à 1/100.
- Pour battre ces feuilles, on utilise des marteaux pneumatiques de 150 kg, donnant 300 coups à la minute; les feuilles d’aluminium sont enserrées entre deux feuilles de zinc. La panne du marteau a une section elliptique très allongée, de façon à agir surtout sur la longueur.
- Les pertes de l’opération sont considérables; on doit admettre :
- Laminage..........
- Coupage à 1 m . .
- Battage...........
- Décollage. . . . . Perte au coupage .
- 5 0/0;
- 3 0/0 de ce qui reste ;
- 8 0/0 —
- 12 0/0 —
- 50 0/0 environ —
- Bref, le rendement de l’opération, est de 33 à 35 0/0.
- Il faut donc avoir un écoulement certain de l’aluminium constituant les déchets ; on conçoit alors que seuls peuvent entreprendre cette fabrication ceux qui font les couleurs d’aluminium ou l’aluminium en poudre.
- D’autre part, il est nécessaire d’attirer toute l’attention sur la difficulté que l’on rencontre dans le coupage; c’est là, doit-on dire, la pierre d’achoppement du procédé. On sait combien l’industrie a attendu de temps la question de la soudure autogène de l’aluminium, actuellement mise entièrement au point; on se rappelle que toute la difficulté a consisté dans la poudre susceptible de dissoudre la couche d’alumine plus ou moins importante qui recouvre le métal.
- Ici, dans la fabrication de l’aluminium en feuilles extraminces, le phénomène de la soudure autogène joue un rôle particulièrement néfaste : lorsqu’on découpe deux feuilles non seulement placées l’une sur l’autre, mais extrêmement bien rapprochées par l’opération du laminage qui a chassé tout l’air
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- interposé, on brise de façon certaine la couche mince d’alumine qui peut exister; l’aluminium étant mis à nu, se soude, ou, tout au moins, se colle sous l’influence du massicot ; la séparation est impossible.
- Trois méthodes permettent de remédier à ce grave ennui après le décollage :
- 1° Intercaler du papier, ce qui se fait surtout quand le métal doit être imprimé.
- Mais, pour les usages industriels, il serait trop dispendieux de faire la séparation au moyen de ce matelas de papier, et on essaie de réaliser le matelas d’air;
- 2° Gaufrer les feuilles; pour cela on les fait passer entre deux cylindres, l’un en papier, l’autre en acier.
- Le cylindre en papier est gravé selon des dessins en relief qui s’impriment dans le cylindre de papier comprimé, et les feuilles minces qui traversent ces cylindres, après avoir été préalablement recuites, épousent elles-mêmes les formes de ces dessins en relief et en creux, ce qui constitue leur gaufrage. On peut alors le découper aisément, le matelas d’air ainsi interposé empêchant la soudure;
- 3° Laisser l’aluminium uni, mais l’amener mécaniquement à l’état feuilleté. On peut alors le découper avec une scie à ruban extrêmement mince (quelques centièmes de millimètre), de très grande longueur, marchant à grande vitesse et refroidie sur son parcours par un ventilateur.
- Le papier d’aluminium (épaisseur 1/100) est ainsi découpé en feuilles dont les dimensions les plus courantes sont :
- 19X 21; 22 X 23; 24 X 25. .
- Finalement on les recuit et on fait la mise en paquets par mille.
- 2° Procédé du laminage.
- L’aluminium étant amené à 4/100, comme il a été indiqué^ mais en le laissant à sa largeur de 32 cm, les bandes sont graissées et laminées par deux jusqu’à 2/100, et par quatre jusqu’à 1/100.
- On enroule le produit laminé.
- Mais on rencontre des difficultés très grandes dans le laminage, la bande très longue (16 m environ), et très mince, se
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- cassant aisément; déplus, il y a toujours les mêmes difficultés de coupage pour l’industriel qui utilise ces bandes pour faire des empaquetages; enfin, la main-d’œuvre est très élevé, puisque l’on admet qu’un laminoir finisseur ne peut produire que 40 kg d’aluminium par jour avec 30 0/0 de déchet; avec le personnel occupé aux laminages préparatoires, le rendement moyen d’un ouvrier est à peine de 2 kg. Il faut, en effet, se souvenir que le mètre carré pèse 27 g, et que le mètre courant de bande, à 24 cm de largeur, pèse 6 g.
- Cependant, il se pourrait que cette méthode de laminage prenne une grande extension, car on commence à utiliser des machines d’empaquetage automatique pour le chocolat, lesquelles peuvent utiliser les rouleaux d’aluminium, sans qu’il soit nécessaire de procéder au découpage de ces feuilles en carré.
- Attirons, en terminant, l’attention sur ce fait, qu’une feuille d’aluminium froissée prend une teinte tout autre que l’aluminium laminé, par suite des nombreuses facettes- créées ainsi et donnant de multiples reflets.
- M. Drouilly, administrateur de la Société Française des Couleurs métalliques, qui a mis au point toute cette question de laminage, a tiré parti de ce phénomène en emboutissant des plaques d’aluminium en pointes de diamant, ce qui n’est pas sans produire un effet fort agréable. On l’utilise, notamment, sur les marchepieds d’automobiles.
- Fabrication de l’aluminium en poudre.
- La fabrication de l’aluminium en poudre a pris, dans le courant de cts dernières années, une extension sans .cesse croissante. Son principal usage réside dans ses applications sous forme de peinture, qui permettent de faire à froid, et sur des constructions métalliques déjà en place, un dépôt d’aluminium, métal qui, dans certains cas, peut remplacer la galvanisation.
- Pour ne parler que des applications vraiment très importantes qui en ont été faites, nous citerons le troisième étage de la1 Tour Eiffel, dont la peinture est antérieure à 1900; le gazomètre de 60000 m3 de Boulogne-sur-Seine, appartenant à la Société d’Éclairage, Chauffage et Force motrice et dépendant de l’usine de Gennevilliers (1909), et la conduite d’eau en tubes métalliques sous pression de 8 km sur 2,60 m de diamètre, qui forme
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- les 40 000 HP hydrauliques de l’usine de l’Àrgentière, près Briançon (par la canalisation des eaux de la Durance et de la Gyronde, son affluent).
- A Paris même, les lignes aériennes du Métropolitain doivent à l’aluminium en poudre le reflet métallique de leur peinture grise et nous avons, d’autre part, l’occasion d’en voir une application journalière, cette peinture étant adoptée par la plupart de nos grands raffineurs de pétrole, pour préserver de l’oxydation les bidons de 5 1 dans lesquels ils nous livrent l’essence pour automobiles.
- Dans un autre ordre d’idées et pour une raison que nous croyons être due au coefficient de dilatation élevé de ce métal, la peinture d’aluminium ne se craquelle pas sous l’influence de la chaleur, même à des températures très élevées.
- La Compagnie Thomson-Houston l’emploie pour peindre par immersion ses grilles en fonte de résistances électriques, et, sans passer sous silence les tuyaux et pots d’échappement des automobiles, nous la voyons appliquée aux installations de chauffage à vapeur et à air chaud, aux conduites de distribution d’eau chaude, radiateurs, etc. C’est surtout en Amérique que ce mode de chauffage est employé, et c’est ce qui explique que les États-Unis soient le pays du monde où la poudre d’aluminium est exportée en plus grande quantité. .
- Nous avons cru devoir nous étendre un peu longuement sur les usages de la peinture d’aluminium pour expliquer quelles sont les difficultés que l’on a rencontrées dans la préparation de l’aluminium en poudre qui en est la hase.
- On peut réduire l’aluminium en fragments par divers procédés ; le tour, la scie et la lime peuvent être utilisés; en agitant très vivement le métal fondu dans des tambours spécialement appropriés, on peut obtenir la grenaille qui est employée dans l’aluminothermie.
- Mais tout ceci, traité au pilon, ne donne que des grains sableux, absolument impropres à là fabrication des peintures. Si nous examinons au microscope la poudre dont les peintures sont composées, nous nous rendons compte qu’elle se compose d’une infinité de paillettes dont l’épaisseur n’est que de quelques millièmes de millimètre, mais dont les autres dimensions sont sensiblement appréciables par rapport à l’épaisseur. Nous pourrions, en somme, les comparer à des écailles de poissons, et
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- c’est grâce à cette forme que les fabricants de peinture à base d’aluminium sont arrivés à en obtenir un rendement qui est inconnu avec les peintures à base d’oxydes broyés. Dans la préparation de cette poudre, en effet, elle se trouve mélangée avec des quantités infinitésimales de stéarine dont chaque paillette se trouve recouverte et, la stéarine étant insoluble dans l’essence de térébenthine qui forme la hase du véhicule liquide servant à l’application, la poudre remonte à la surface de la couche de peinture par capillarité ; il se produit alors entre les diverses molécules qui constituent la nappe métallique surnageant à la surface du vernis, des phénomènes d’attraction qui font que ces molécules s’enchevêtrent les unes dans les autres, ce qui produit au séchage un véritable enduit métallique d’aluminium sans solution de continuité.
- Pour examiner la fabrication de ces paillettes minuscules qui constituent la poudre d’aluminium, nous nous transporterons à l’usine que la Société Française des Couleurs Métalliques possède à Cbarleval-sur-Andelle (Eure): notons de suite que la poudre d’aluminium est susceptible, dans certaines conditions, de former avec l’air des mélanges détonants et spontanément inflammables, comme la farine ou la poussière de charbon, que la partie de l’usine de Charleval où se fabriquent ces poudres a été détruite trois fois par des incendies en 1905, 1908 et 1910, et que les administrateurs de cette Société ont acquis, dans leurs malheurs précédents, une expérience hors de pair pour cette fabrication. La confiance qu’ils ont dans leurs installations est devenue telle, aujourd’hui, que cette partie de leur usine n’est même plus assurée contre l’incendie.
- Les difficultés qui ont été rencontrées dans la fabrication de la poudre d’aluminium sont du même ordre que celles dont je vous ai entretenu au sujet de la fabrication de la feuille : facilité de collage ou de soudage des différentes parties du métal, dès que la couche protectrice d’aluminium vient à être rompue, et que deux surfaces d’aluminium pur se trouvent en présence, à l'abri de toute oxydation possible, et qu’elles sont pressées l’une sur l'autre par un moyen mécanique, en même temps que le travail dégage une chaleur suffisante pour amener la soudure dans ces conditions.
- La matière première employée à Charleval est le tombant de coupe de la fabrication de l’aluminium mince, dénommé dans cette usine papier à chocolat.
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- Toute la fabrication aura pour but de désagréger ces feuilles minces, en les arnincissant de plus en plus encore jusqu’à obtenir la poudre.
- La première de ces opérations semble être la plus délicate de toutes. C’est d’elle, en tout cas, que dépend la réussite de toutes les autres; car elle consiste à amener, et déjà avec une diminution sensible de l’épaisseur, les morceaux de feuilles à 1/100 de millimètre d’épaisseur qui viennent du coupage, sous forme de paillettes qui n’ont pas plus de 2 mm de côté. Le moindre échauffement donnerait des paillettes trois ou quatre fois plus épaisses que la matière première, et le but poursuivi est au contraire un amincissement, en même temps qu’une désagrégation.
- Le résultat est obtenu dans des batteries de pilons ronds (fig. 3, PL 2J), où 12 pilons viennent successivement tomber, à raison de 75 rotations à la minute, dans une cuvette en couronne, fermée par un porte à faux sphérique de 1,10 m de diamètre et par un tronc de cône central sur lequel vient s’appuyer l’arbre vertical de commande. Cet arbre commande, d’une part, un plan incliné circulaire situé à la partie supérieure et terminé comme une dent de rochet. Tous les pilons sont soulevés successivement par le plan incliné, en môme temps qu’une charrue, commandée par la partie inférieure de l’arbre et tournant avec elle, vient lancer la feuille à pulvériser sous le pilon qui va tomber. Le pot est fermé à 1 m du sol; l’alimentation est faite d’une façon continue par un orifice latéral communiquant avec une trémie extérieure, et la sortie s’effectue aussi automatiquement par l’intermédiaire de tamis, disposés dans la cloison latérale des pots, percée de trois trous de 0,30 m sur 0,20 m à cet effet, et sur lesquels la charrue lance la matière pilonnée à chacune de ses révolutions, en même temps qu’elle ramène le produit à diviser sous le pilon qui va tomber.
- Les tamis d’expulsion sont reliés à des boîtes à tiroirs, et c’est ainsi qu’on obtient la grosse paillette.
- Cette grosse paillette contient en réalité une certaine quantité de paillette moyenne et de paillette fine, telles qu’elles sont obtenues dans les batteries de pilons suivantes. On en fait de suite le classement en paillette moyenne, fine et grosse. La paillette fine sera seule employée dans les pilons faisant la poudre, la paillette moyenne subissant une nouveau travail pour être amenée à l’état de paillette fine, et la paillette grosse
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- servant à amorcer la désagrégation de la feuille et à en assurer la division.
- A partir de ce moment, les courants d’air el les charrues seraient impuissants à amener une division suffisante du métal pour l’empêcher de se coller sous l’action mécanique des pilons. Pour empêcher le collage des paillettes, on emploie la stéarine, que l’on reçoit en pains et que l’on râpe en poudre, mais qui est bientôt rendue fluide par la chaleur dégagée par le travail et qui est introduite à cet effet, et à raison de 2 0/0 seulement, en même temps que la paillette dans les batteries successives de pilons fermés où se termine le travail (fig. 4, PL 24).
- Nous n’insisterons pas davantage sur le mode de remplissage et de vidange de ces diverses batteries successives de pilons où se termine la poudre ; nous dirons seulement que ces travaux s’effectuent avec quelques tours de main pratiques qui permettent de réduire à son minimum la perte de poudre, d’une part, et la création, d’autre part, d’une atmosphère pouvant constituer un mélange détonant.
- Le produit des derniers pilons donne lieu à un tamisage dans une bluterie toute en fer de 4 m de long et de 1 m de diamètre (sauf la toile de soie de la bluterie, tout en est fer ou en ciment dans cet atelier). Nous ajouterons pourtant que le toit est fait de bandes d’aluminium de 0,33 m de large et tenant toute la longueur de l’atelier, elles sont seulement fixées dans leur longueur par un crampon posé à la partie supérieure, tous les 0,50 m, et pourraient s’ouvrir comme un éventail s’il se produisait la moindre explosion.
- La poudre ayant traversé la toile de soie n° 200 est réputée finie, mais elle n’est pas encore finie, car elle peut être épaisse si plusieurs paillettes se- sont accolées les unes aux autres, et elle doit passer dans les machines élévatrices.
- A partir de ce moment, la fabrication est faite en plein air : construction à deux étages en fer, briques et ciment, adossée au gros mur de l’atelier des pilons, couverte par un toit en auvent, mais complètement ouverte sur la rivière qui limite la propriété de ce côté.
- Ce sont, en effet, les machines qui vont suivre qui ont été la cause initiale des incendies dont l’usine a eu précédemment à souffrir; ce sont celles où la poudre est mise en mouvement dans l’air, et on a pris la précaution de les faire petites pour limiter les dégâts qu’elles peuvent occasionner et de les isoler
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- séparément dans des stalles avec murs de séparation, pour que l’explosion de l’une ne puisse pas entraîner celle des autres.
- Au rez-de-chaussée, les machines élévatrices se composent de cylindres en laiton de 2 m de haut et de 0,80 m de diamètre, dans lesquelles la poudre est introduite par une tubulure, pour être brassée par un arbre vertical portant des ailettes à la partie inférieure. La vitesse de rotation constante de ces machines a été calculée telle que la poudre légère est mise en suspension par les ailettes et vient se fixer dans des boites métalliques accrochées à la paroi intérieure sur un rail hélicoïdal. La hauteur des boîtes sur le rail donne un classement par légèreté, et la poudre qui se refuse à monter dans les boîtes se vidange dans un tiroir inférieur et sert à amorcer les pilonnages de paillette fine de l’atelier précédent.
- La poudre recueillie dans les élévatrices est ensuite polie pour la rendre brillante.
- Les machines qui font ce travail sont dénommées brillanteuses et se composent de cylindres horizontaux de 1,20 m de long et de 0,60 m de diamètre.
- Les cylindres sont en tôle striée, portant les reliefs à l’intérieur et comprenant un axe horizontal central, portant trois brosses à 120 degrés qui appuient sur la surface du cylindre dans toute sa longueur. Le frottement de ces brosses sur le relief des tôles amène les particules d’aluminium à se polir, tant sur l’acier que sur elles-mêmes, et après dix heures de cette opération la poudre est enfin finie.
- Gomme le frottement des brosses sur l’acier produit un travail et une élévation de température favorables aux explosions, cette partie de la fabrication est faite en plein air, sur le plancher qui sert de toit aux machines élévatrices et sous l’auvent dont j’ai parlé. Pour éviter les pertes de poudre, la manutention et la vidange sont,faites avec le secours de vis d’Archimède qui conduisent la poudre finie dans des fûts métalliques servant à faire leur expédition.
- Emploi de l’aluminium comme monnaie.
- On avait fondé quelque espoir sur l’emploi de l’aluminium pour la fabrication de la monnaie de billon. Une Commission a été nommée par M. le Ministre des Finances et a conclu à l’em-
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- ploi non de l’aluminium, mais bien du bronze d’aluminium d’Henri Sainte-Claire Deville à 9-10 0/0 d’aluminium.
- Je ne puis entrer dans le détail des conclusions; comme membre de la Commission, je craindrais de commettre des indiscrétions. J’ajouterai seulement que la faible résistance au frottement et peut-être la facilité d’attaque de l’aluminium ou de ses alliages riches en ce métal par certains produits usuels n’ont pas permis à la Commission de les proposer.
- Caractéristiques principales des usines à aluminium, en France.
- SOCIETE
- SITUATION
- DES USINES
- à aluminium
- Socitété Électromélal-lurgique Française .
- Compagnie des Produits Chimiques d’Alais et de la Camargue . .
- Société d’Électrochimie. j
- I
- Société des Produits Éicctrochimiques et Métallurgiques des Pyrénées ....
- Société l'Aluminium du Sud-Ouest. . . .
- Société d’Elcctromélal-lurgie du Sud-Est .
- Société des Usines de l’Ane.. ....
- Eroges (Isère)
- La Praz (Savoie)
- La Saussay (Savoie)
- Largenlières (llaut.-Alpes)
- Calypso, près St-Micliel-do-Maurienne (Savoie)
- 1 St-Félix-de-Maur. (Savoie) / Sl-Jean-de-Maur. (Savoie) Ponlamafrey (Savoie)
- Prémont, près St-Michel-de-Maurienne (Savoie)
- Aurai (Ariège)
- Aireau
- Le Veuthou, près Albertville
- Chedde (Savoie)
- DATE DE LA CRÉATION NOMBRE DE CHEVAUX aménagés COURS D’EAU ALIMENTANT J’usine SITUATION DES USINES à alumine
- 1888 1894 400 15 000 15000 24 000 petit affluent de l’Isère Arc à Gardanne (llou-clies-du-Rhône)
- 20 000 La Valloirette à Salindres
- 3 200 Arc (Gard)
- 12 250 Arc
- 10000 Arc
- 10 000 Arc à La Forasse,
- près Marseille
- 12000 (chlorates) Vicdessos
- 10 000
- G 000 Doron
- 8 000 (chlorates) Arve
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- État actuel de la métallurgie de 1’aluminiun en France.
- On sait toute la place que la métallurgie de l’aluminium occupe en France, non seulement par ses importantes usines électrométallurgiques, mais aussi par ses mines de bauxite qui alimentent une grande partie du monde.
- On trouvera à ce sujet des renseignements précis dans les annexes qui terminent ce travail.
- Les usines de fabrication de l’aluminium métallique sont toutes, bien entendu, situées en pays de montagne, où elles utilisent des chutes d’eau importantes.
- Le tableau ci-dessus en indique les principales caractéristiques.
- II
- PROGRÈS DE LA MÉTALLURGIE DU MAGNÉSIUM SON ÉTAT ACTUEL EN FRANCE
- La métallurgie du magnésium est toujours de faible importance.
- Il n’en est point préparé en France et, à notre connaissance, il n’existe en Europe que deux usines qui le fabriquent. Elles sont toutes deux en Allemagne : la Aluminium und Magnésium Fabrik, à Hennelingen, près Brême, et la Chemische Fabrik Griesheim Elektron, à Griesheim.
- Toutes deux utilisent la méthode de l’électrolyse du chlorure fondu, telle que l’a décrite le professeur Borcbers dans son traité d’électrométallurgie. On a pu espérer, il y a quelques années, que les emplois du magnésium prendraient de l’extension; il peut être utilisé comme désoxydant, mais son prix très élevé et sa faible densité lui font préférer d’autres corps; certaines usines qui « malléabilisent » le nickel ont bien recours au magnésium, bien que, dit-on, d’autres ont d’aussi bons résultats avec le manganèse.
- D’autre part, les alliages aluminium-magnésium ont beaucoup
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- fait parler d’eux, il y a peu de temps, sous le nom de magna-lium, sans cependant que leurs emplois se soient vulgarisés.
- Il est bon de rappeler que ces alliages renferment de 5 à 10 0/0 de magnésium et qu’ils sont obtenus en versant, l’aluminium liquide sur le magnésium fondu, sa température étant maintenue à 650 degrés environ. On obtient des produits qui se moulent et se laminent fort bien et donnent jusqu’à 24 kg de charge de rupture par millimètre carré.
- Enfin, on a essayé, il a deux ou trois ans, de lancer, en vue surtout de l’aéronautique, un métal liège qui n’était que du magnésium, ou du moins un alliage magnésiu.m-zinc, renfermant 1 à 3 0/0 de ce dernier métal. Nous ne croyons pas qu’il se soit répandu. La métallurgie du magnésium est donc extrêmement restreinte.
- Il est bon cependant de noter, avec Y Engineering and Mining Journal (1911, XGII, p. 62), que ce métal est destiné à des applications plus importantes. Son prix, qui a été aux États-Unis de 13,80 f le kilogramme, se réduira d’ici peu à 5 ou 6 f. Ii deviendrait alors un rival sérieux de l’aluminium à volume égal.
- Il serait préférable à l’aluminium en sidérurgie ; de plus, les alliages magnésium-zinc d’une densité de 1,8 seraient sur le point d’être appliqués en grand en aéronautique. Ces alliages contiennent 2 à 4 0/0 de zinc. Iis peuvent être fondus, forgés, laminés et résisteraient très bien à l’action de l’air ou de l’eau, dit la revue indiquée ci-dessus, ce dont nous doutons.
- III
- PROGRÈS DE LA MÉTALLURGIE DU MERGURE SON ÉTAT ACTUEL EN FRANCE
- Méthodes de la métallurgie du mercure.
- La métallurgie du mercure est essentiellement basée sur le principe du grillage oxydant avec distillation
- HgS + 20 = Hg + SO2.
- Dans cette opération, l’oxyde HgO ne peut prendre naissance, étant donnée la température à laquelle a lieu l’opération.
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- Cette opération comporte, en somme, deux phases : le grillage proprement dit d’une part, la condensation du mercure d’autre part.
- Il faut cependant ajouter que, dans des cas très particuliers de minerais très riches, on a recours à des réactions de précipitation ou de décomposition qui peuvent se résumer comme suit :
- HgS + Fe = Idg + FeS IdgS + 4CaO = 3CaS + S04Ca + 4Hg.
- Ces opérations ont lieu en récipients clos, chauffés de l’extérieur. Elles sont, répétons-le, extrêmement rares.
- Progrès dans le grillage.
- Dans une fort intéressante conférence faite au Congrès de Chimie Appliquée de Rome, en 1906, un spécialiste très connu de la métallurgie du mercure, M. Spirek, résuma comme suit les progrès faits dans les fours de grillage : au début de cette métallurgie, on grillait le cinabre en tas recouverts de terre où se concentrait le mercure.
- En 1530, à Idria, on adopta le premier four perdescensum.
- En 1633, on créa au Pérou le four à aludels, qui fut monté en 1641 à.Almaden et en 1750 à Idria.
- A cette même mine, on utilise, en 1787, le premier four réverbère à sole chauffée.
- Enfin vint la période moderne avec les fours à chute libre, dont le premier type utilisé fut celui de Hasenclever (1875); celui-ci fut perfectionné par Livermoor, en Californie (1878). Le type Cernak fut créé ensuite (1882-1886) et des progrès importants y furent apportés par Spirek.
- Ce four Cernak-Spirek est caractérisé par des trémies, qui sont formées par des tuiles de formes particulières : ces tuiles inclinées forment de véritables entonnoirs dans lesquels descend le minerai, pour se séparer en deux lorsqu’il rencontre le sommet de la coupole suivante. Ces tuiles sont à parois inclinées à 45 degrés, sur une hauteur de 260 mm, et se terminent à la partie inférieure par une portion verticale ; elles ont une longueur de 500 mm, une largeur de 400 mm et une hauteur de 380 mm.
- Elles sont disposées en rangées horizontales, écartées les unes
- Buli..
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- des autres de 80 à 120 mm, et reposent sur des supports de matière réfractaire.
- On conçoit aisément le mouvement du minerai qui, tombant d’étage en étage, présente à l’air une surface constamment renouvelée.
- Le minerai grillé atteint ainsi la rangée inférieure des briques où il est soumis à la plus haute température provenant du foyer; il est alors à 800 degrés environ.
- Puis il gagne la partie inférieure du four, réchauffant alors l’air qui entre froid dans le four pour le grillage; il sort ainsi à une température relativement basse, + 30 degrés environ.
- Le plus souvent on admet que les deux rangées supérieures de briques servent pour dessécher le minerai, et on laisse se dégager séparément les vapeurs qui se produisent dans cette partie du four, tandis que le collecteur à gaz se trouve au-dessous de la seconde file de tuiles.
- Gomme application de ces fours, nous citerons les résultats obtenus au Monte-Amiata : la teneur du minerai est extrêmement variable depuis 0,1 jusqu’à 60 0/0 de mercure, parfois même 82 0/0 (cinabre presque pur). (On sait qu’un minerai de mercure à 10 0/0 est regardé comme minerai riche.)
- On divise le minerai en deux catégories : les morceaux de 40 mm de grosseur et plus qui passent aux fours à cuves ; les morceaux de moins de 40 mm qui vont aux fours Gernak-Spirek. Ge four est chauffé au bois (dans d’autres cas, il est chauffé par gazogène accolé). Un ouvrier suffît à la surveillance du four ; un aide au chargement.
- Les résidus du four sont transportés par courant d’eau.
- Nous verrons plus loin comment se fait la condensation.
- En quinze ans de marche, on a passé une quantité de minerai renfermant 1 513 t de mercure, la perte totale a été de 60 t, soit 4 0/0, et les appareils (fours, condenseurs, conduites) en ont absorbé 22 t.
- On a produit 93 t de mercure sous forme de stupps, soit 6,5 0/0.
- Les gaz à la sortie du four sont à 200.degrés environ; ils ont la composition moyenne suivante (en laissant de côté le mercure et la vapeur d'eau) :
- GO2 - 16 à 22; CO = 0,50 à 2; Air = 21 à 26; Az = 51 à 54.
- Ges gaz n’ont plus que 20-30 degrés à la sortie des condenseurs.
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- Voici pour terminer, d’après M. Spirek, les températures mesurées dans un four et les frais de traitement à Monte Amiata :
- Température à l’arrivée des flammes . . 800-1000 degrés
- — au premier étage (inférieur)
- de grillage........................... 700-800
- Température au deuxième étage de grillage 500-600
- — au troisième — 450-500
- — au quatrième — 360-400
- A la sortie des gaz du four........... 200
- Au dernier étage (séchage)............ 100
- Frais de traitement, à la tonne de minerai :
- Main-d’œuvre......................... 0,69 f
- Classement du minerai................. 0,34
- Séchage et transport................. . 0,60
- Surveillance, transport des stupps. . . . 0,63
- Combustible. ........................... 1,29
- Divers (réparation, éclairage)........ 0,50
- 4,05 f
- Le minerai revient à 17 f la tonne; le kilogramme de mercure valant aux environs de 5 f, on doit conclure qu’un minerai à 0,42 0/0 couvre juste les frais.
- Progrès dans la condensation.
- M. Spirek a résumé (1) très clairement les progrès faits dans cette phase :
- Autrefois, dans les procédés des tas, le métal se condensait dans la partie de la terre qui formait la couverture.
- Puis sont venus les condenseurs formés par des tubes placés à l’extérieur du four; ensuite les aludels, les chambres verticales de-maçonnerie que l’on a blindés de fonte pour empêcher les infiltrations de mercure et que l’on a parfois refroidies par des tubes à circulation d’eau.
- On y a substitué dans certains fours des tubes de fonte ou de terre horizontaux (Alberti) ou verticaux (Exali).
- (1) Congrès de Chimie appliquée. Rome, 1906. .
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- La condensation a été ensuite améliorée en utilisant des tubes en fonte revêtus de ciment ou d’éléments, en forme d’U, qui étaient plongés dans des caisses à eau.
- Enfin, il faut citer le condenseur Cernak-Spirek, qui est essentiellement constitué de tubes à section elliptique (0,50x0,20 m). Les tubes sont en fonte garnie de ciment et de goudron, dans la partie où la température est d’au moins 100 degrés, et en terre cuite plongée dans du goudron bouillant, dans le reste de l’appareil.
- Il est nécessaire de noter que, jusque vers 1868, tous.les fours à mercure ont travaillé à tirage naturel. A l’heure actelle, on emploie des ventilateurs qui créent une faible dépression (0,5 mm d’eau).
- On voit en somme que les progrès effectués dans la métallurgie du mercure ne sont ni très récents, ni de première importance.
- On a cherché, avant tout, à augmenter le rendement de l’opération.
- Notons que cette métallurgie ne présente aucun intérêt direct pour la France.
- IV
- PROGRÈS DANS LA MÉTALLURGIE DE L’OR SON ÉTAT ACTUEL EN FRANCE
- Méthodes de la métallurgie de l’or.
- Les méthodes,-utilisées dans la métallurgie de l’or, sont essentiellement fonction du minerai en présence duquel on se trouve.
- Les minerais d’or sont soit dessables d’alluvion, soit des quartz aurifères. Dans les premiers, Tor est toujours à l’état libre. Dans les seconds, l’or peut être soit à l’état libre, soit à un état que l’on a appelé'or réfractaire, parce qu’il n’est pas susceptible de s’amalgamer comme l’or libre.
- L’or réfractaire peuk être de l’or à l’état de combinaison (tellurures), ou bien de l’or dissous dans les sulfures, arsé-niures, etc.
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- Cet or, répétons-le, ne peut être extrait par amalgamation ; il faut avoir recours à une autre méthode, telle que la cyanuration ou l’emplombage. Nous verrons, d’ailleurs, les précautions que l’on est conduit à prendre dans la cyanuration, pour écarter tous les corps qui nuisent à l’opération, soit en empêchant la dissolution de l’or, soit en augmentant la dépense de cyanure dans des proportions telles que le procédé n’est plus industriel. On connaît d’ailleurs des minerais aurifères dont on ne peut actuellement extraire l’or par aucun procédé. C’est bien dire que la question de l’état de l’or dans les différents minerais n’est nullement résolue.
- Les méthodes de la métallurgie de l’or se résument comme suit :
- 1° Amalgamation : S’applique aux minerais contenant de l’or libre.
- Elle consiste purement et simplement à mettre le minerai broyé convenablement en contact avec du mercure (tables d’amalgamation), à recueillir l’amalgame ainsi formé, à le comprimer pour enlever l’excès de mercure et à distiller le résidu;
- 2°^ Cyanuration ('procédé Mac-Arthur-Forrest, '1890) : S’applique, avec les précautions, qui seront indiquées plus loin, aux minerais renfermant l’or très divisé, dissous, enrobé ou combiné. On fait agir une solution de cyanure sur le minerai d’or ; ce métal entre en solution. On l’en précipite par le zinc ou l’électricité.
- La réaction suivante est généralement admise comme représentant le phénomène de dissolution de l’or; elle fait intervenir l’oxygène de l’air :
- 2 Au + 4 KCy + O + H20 ~ 2 AuCy2K + 2 KOH.
- Quant à la réaction de précipitation par le zinc, elle est plus discutée; on admet bien généralement la substitution pure et simple du zinc à l’or, avec formation d’un cyanure double K2ZnCy4. Toutefois, il est bien prouvé qu’il se forme aussi du zincate de potassium et de l’hydrate d’oxyde de zinc.
- Il est bien à noter que tout minerai non amalgamable n’est pas forcément susceptible d’être traité par cyanuration;
- 3° Chloruration (procédé Plattner), qui s’applique à des minerais analogues à ceux de la cyanuration- et même plus réfractaires.
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- Ici on soumet le minerai à un courant de chlore qui produit du trichlorure d’or : AuCl3. Celui-ci est séparé en solution par filtration; l’or est précipité généralement par l’acide sulfhydrique et le sulfure est grillé.
- Cette méthode paraît perdre chaque jour du terrain.
- Elle fut appliquée à son début (1891) aux concentrés;
- 4° Bromocyanuration : Qui traite les mêmes minerais que la chloruration et qui est d’ailleurs fort peu usitée. On fait agir sur le minerai finement broyé une dissolution de cyanure et de bromure de potassium, on obtient ainsi une action plus efficace et complète (voir l’emploi de cette méthode à la mine Hannan’s Star, dans l’excellent ouvrage : Y Industrie Aurifère, de Levât, p. 838).
- 5° Emplombage ou encuivrage : qui paraît s’appliquer à la généralité des minerais à or. Mais le voisinage de fonderies de plomb ou de cuivre est nécessaire.
- La méthode consiste simplement à introduire le minerai dans le lit de fusion, avant passage au water-jacket ou, comme le font quelquefois les métallurgistes anglais, à le répartir sur un bain liquide au réverbère.
- Il est bien entendu qu’un même minerai, pouvant contenir de l’or libre et de l’or combiné, doit parfois être traité par deux méthodes successives : par exemple l’amalgamation pour retenir l’or libre, la cyanuration pour dissoudre l’or réfractaire. On peut même dire que c’est actuellement la méthode la plus répandue. Nous en verrons des exemples en France.
- Le principe essentiel, croyons-nous, est de saisir l’or dès qu’il est possible, et c’est pour cela que ce traitement mixte : amalgamation-cyanuration est aussi répandu.
- La plupart des opérations de la métallurgie de l’or sont précédées d’un concassage et d’un broyage. Il nous faudra donc passer successivement en revue les progrès effectués dans le broyage, dans l’amalgamation, dans la cyanuration;'nous ne voyons rien de bien nouveau dans la chloruration et l’emplom-bage. A propos de la cyanuration, nous insisterons sur les différentes façons dont cette méthode peut être utilisée.
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- Progrès dans le broyage.
- Les principaux progrès dans le broyage sont :
- D’une part, des perfectionnements apportés aux pilons;
- D’autre part, l’emploi qui tend de plus en plus à se généraliser, du tube-mill.
- Perfectionnements apportés dans les pilons. — On peut dire d’abord que la tendance actuelle est d’augmenter le poids. C’est ainsi qu’en Amérique, le poids courant des bocards modernes est de 750 kg. Il est, dit-on, plus élevé encore dans l’Afrique du sud.
- On a cherché à rendre les montages et réparations aussi aisés que possible; d’où la création, notamment, de cames à serrage automatique.
- Enfin, il est bon de noter qu’on parait renoncer à l’amalgamation dans le mortier lui-même pour confier entièrement l’amalgamation à la table.
- Broyeurs à boulets. -— Ces appareils se sont beaucoup répandus dans les usines aurifères. On a atteint de façon courante des rendements de 2 t de minerais par jour et par cheval, la matière passant au tamis de 700 meshs.
- Tube-mill. — Dans de nombreux cas de traitement des minerais d’or, on est conduit à shmmer, non seulement une partie, mais même la totalité de la matière. Nous en verrons un exemple très net dans une usine française.
- L’appareil qui conduit à ce résultat est le tube-mill.
- On sait qu’il est essentiellement constitué par un long tube métallique pavé intérieurement et tournant autour de son axe. Il est, de plus, très légèrement incliné sur l’horizon. La matière introduite à l’extrémité la plus élevée est *ensuite soumise à l’action de galets renfermés dans l’appareil, et s'écoule lentement au point le plus bas. Il arrive souvent que l’on conjugue deux de ces tubes, le premier alimentant le deuxième, comme, par exemple, aux usines du Châtelet.
- Enfin, il est bon de noter que ces appareils ne servent pas seulement au broyage, mais qu’on les utilise parfois aussi pour opérer le commencement de cyanuration, en y introduisant simultanément le minerai à broyer et la solution de cyanure.
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- 2,IS 00 L_________________________________________________________________-..2.350 ______________________________________________________________________________________35£
- ZMO
- 1.2 00
- r >-
- 1.350
- Fig. 3 à 5.
- Type de broyeur à boulets.
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- Nous donnons, à titre d’exemple, le dessin d’un tube-mill construit par MM. Dalbouze et Brachet (fig. 3 à 5). Deux de ces tubes, en fonctionnement au Châtelet, dans les conditions indiquées plus haut, permettent de traiter 100 t en vingt heures.
- On admet généralement 5 0/0 de galets en poids pour 95 0/0 de minerai. Mais ce chiffre varie cependant avec la nature du minerai et la forme sous laquelle on l’introduit dans le tube-mill.
- De façon générale on n’emploie les pilons que pour le premier broyage et on achève le broyage fin avec les tubes-mills. Dans ces conditions, au Transvaal (1), les dépenses avec les tubes-mills sont de 0,55 f : dont 0,20 f de force motrice; 0,07.f de galets; 0,10 f d’entretien du revêtement.
- Dans certaines mines on remplace les galets par du minerai brut.
- Signalons aussi que l’on tend à faire autant que possible le broyage humide et que l’on cherche à réduire la quantité de sûmes colloïdal, c’est-à-dire soluble, que l’on produit dans le broyage ; pour cela, on remplace l’eau par une solution de chaux, de chlorure de calcium ou de sulfate de calcium.
- Nous ne voyons rien de particulier à signaler au sujet des moulins chiliens.
- Progrès dans l’amalgamation.
- Les progrès qui sont à signaler au point de vue de l’amalgamation proprement dite sont : l’emploi des tables d’amalgamation argentées et l’usage de tables d’amalgamation à secousses.
- Les tables d’amalgamation constituées par une table de cuivre argenté sont regardées comme d’une durée plus grande que les tables ordinaires. Nous devons, cependant, ajouter qu’elles n’ont pas toujours donné de bons résultats, notamment dans une mine française.
- On a signalé (2) l’emploi de tables en alliage dit de médailles; elles se seraient beaucoup mieux conservées que les tables ordinaires.
- Quant aux tables d’amalgamation à secousses, elles paraissent se généraliser, au moins, à la sortie du tube-mill. En effet, une marche très utilisée pour les minerais contenant une partie de
- (1) Engin, and Min. Journ., LXXX1II, 17.
- (2) Parsons: Métallurgie, t. III, p. 673, 1906.
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- l’or à l’état libre consiste à broyer relativement gros au pilon et, après un passage sur tables d’amalgamation fixes, d’envoyer au tube-mill en recevant à la sortie le minerai sur des tables d’amalgamation à secousses. Le rendement est alors nettement augmenté. La secousse a, en somme, pour effet de produire la vague qui a lieu tout naturellement à la sortie du pilon et d’assurer ainsi un meilleur contact entre le minerai et le mercure.
- Nous verrons que c’est vers cette marche que tendent actuellement les usines de La Bellière. Il est bon de noter que plus souvent encore on ne fait l’amalgamation qu’en un seul temps sur tables à secousses, après le broyage qui, lui, a lieu en deux phases (pilons et tube-mills).
- Progrès dans la cyanuration.
- On peut envisager les progrès ou plus exactement les tendances actuelles de la cyanuration à deux points de vue très différents :
- Les méthodes, les appareils.
- Progrès dans les méthodes de cyanuration.
- On a souvent classé les méthodes de cyanuration de la façon suivante (1) :
- 1° La Méthode du Transvaal qui comprend les opérations suivantes :
- Concassage-broyage au pilon, amalgamation sur tables;
- Classement des tailings donnant des sables et des slimes ;
- Traitement des sables: broyage au tube-mill, nouvelle amalgamation sur tables et cyanuration par solution forte ;
- Traitement des slimes: cyanuration avec agitation par solution étendue ;
- Extraction de l’or de la solution concentrée, la solution étendue étant ramenée au degré voulu pour servir de solution concentrée dans l’opération suivante ;
- 2® La Méthode Américaine dont les phases sont:
- Réduction immédiate de la totalité du minerai en slimes ;
- Grillage mécanique. Cyanuration de l’ensemble, décantation et précipitation de l’or ;
- (1) Voir l’Industrie Aurifère de Levât. Dunod et Pinat, éditeurs.
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- 3° La Méthode Australienne qui comprend :
- Broyage au pilon, suivi d’amalgamation sur table ;
- Classification des tailings qui donnent des concentrés et des résidus ;
- Les concentrés sont grillés, amalgamés au pan, broyés fins, cyanurés et passés au filtre-presse.
- Les résidus sont broyés en tube-mill, cyanurés et passés au filtre-presse.
- Les solutions sont, dans les deux cas, traitées pour or.
- Il faut bien reconnaître que ces méthodes ont empiété les unes sur les autres et que, notamment, le passage des slimes au filtre-presse n’est plus une caractéristique de la méthode australienne.
- En somme, on peut dire que, dans 1 état actuel de la question, on fait d’abord de l’amalgamation, comme nous l’avons déjà dit, lorsque la teneur en or non réfractaire est suffisamment élevée (on admet généralement que le rendement de l’amalgamation doit atteindre 35 0/0 de l’or contenu, pour présenter un réel intérêt).
- Puis la cyanuration a lieu soit en séparant la matière en sables et en slimes dans une laverie ou bien en broyant en tubes-mills, toute la matière.
- Dans le premier cas, les sables sont traités par percolation et les slimes au filtre-presse ; dans le second cas, tout le produit cyanuré est soumis aux filtres-presses.
- On peut ajouter, qu’actuellement, la tendance est au « slimage » général. Cette méthode n’a que l’inconvénient d’une dépense élevée en force motrice.
- La cyanuration est précédé d’un grillage, lorsque cela est nécessaire. Mais il est difficile de préciser, autrement que par un essai préalable, si ce traitement est nécessaire, en dehors toutefois des tellurures qui l’exigent.
- Enfin, il arrive parfois, qu’après amalgamation on ait intérêt à faire des concentrés. C’est un point très important sur lequel on n’insiste généralement pas assez. Nous y reviendrons en étudiant l’usine française de la Lucette.
- La cyanuration se fait généralement par des solutions de cyanure de sodium, ce sel ayant remplacé déjà depuis quelques années le cyanure de potassium, son action étant plus importante à poids égal.
- Mais un nouveau procédé connu sous le nom de Clamecy, son inventeur, paraît donner des résultats non dénués d’intérêt. Il
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- emploie la eyanamide et présente cet avantage de permettre de dissoudre l’or dans les minerais les plus réfractaires, notamment les tellurures et cela sans grillage préalable. A la suite d'essais fort longs et très systématiques, l’auteur a été conduit à ce solvant que l’on trouve à bon marché sous forme de eyanamide de calcium qui est fabriquée au four électrique et qu’il fait agir sous l’influence du courant électrique, lequel produit ainsi un cyanure naissant ; le minerai est amené par concassage et broyage à la grosseur de 2 mm, puis on le fait passer au tube-mill, en y envoyant, pour 1 t de minerai, 2 à 3 t d’une solution qui contient pour 2 000 d’eau, 1 de cyanure, 2 de sulfocyanure, 2 de cya-namide, 20 de sel marin et 1 /4 d’iodure. On obtient ainsi une pulpe qui est envoyée dans une grande cuve où a lieu la dissolution sous l’influence du courant électrique.
- Les anodes utilisées sont très particulières ; elles sont en oxyde de fer fondu au four électrique et permettent une densité de courant élevée (5 ampères au moins par décimètre carré) ; la cathode est généralement constituée par le bac en fer lui-même ; le courant est de 50 ampères par tonne de minerai traité, sous 5 volts. La dissolution demande environ huit heures. Ensuite on filtre et on précipite comme dans la cyanuration ordinaire. Il est bon de noter que la eyanamide coûte environ six fois moins que le cyanure.
- . On doit attirer l’attention sur les précautions d’ailleurs connues pour éviter, soit les pertes de cyanure, soit la précipitation de l’or dans les cuves de cyanuration.
- Les « cyanicides » sont nombreux et si l’on se rend aisément maître des acides par une addition de chaux, si dans certains cas on peut dissoudre les corps nuisibles comme le cuivre, ou l’antimoine (procédé Masson, employé en Australie), il en est d’autres où l’on doit renoncer complètement à la cyanuration à cause de la dépense en solvant.
- Quant à la précipitation de l’or dans les cuves, elle est à redouter notamment avec les sels de fer ou avec le charbon entraîné dans les opérations de grillage.
- Au point de vue précipitation de l’or des solutions cyanurées, la méthode au zinc se généralise de plus en plus au détriment de la méthode Siemens et Halske.
- On sait que, dans cette dernière méthode, on électrolyse la solution aurifère en utilisant des cathodes en plomb que l’on refond avec le dépôt. L’ensemble est coupellé.
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- M. BatLers a d’ailleurs perfectionné cette méthode, en recouvrant le plomb, par électrolyse, d’une couche de peroxyde.
- Dans ces conditions, avec un courant élevé, le métal se dépose à l’état pulvérulent et on peut le séparer aisément de la cathode, sans fondre celle-ci.
- Malgré cela le procédé électrolytique perd chaque jour du terrain. Au début (1894), il avait donné toute satisfaction dans la précipitation des solutions très étendues pour lesquelles le zinc ne donnait pas de bons résultats. Mais la méthode de précipitation par le zinc s’est rapidement perfectionnée d’une part au point de vue du traitement du résidu (attaque par l’acide sulfurique, filtration) et d’autre part au point de vue du traitement des solutions diluées, par l’emploi de zinc-plombeux très actif obtenu soit en trempant les copeaux de zinc dans une solution d’acétate de plomb, soit en versant cette solution dans les cuves de' précipitation.
- Le gros inconvénient du procédé Siemens et Halske se trouve dans une abondante production de bleu de Prusse (ferricyanure de potassium). Ce produit obstrue rapidement les sacs qui enveloppent les anodes en fer pour éviter les courts circuits avec la cathode ; d’où une augmentation très sensible de résistance au passage du courant.
- D’autre part, la solution aurifère est beaucoup mieux épuisée dans le procédé au zinc que dans le procédé électrolytique; avec le zinc la solution résiduelle renferme 0,13 g par tonne, tandis qu’avec l’électrolyse on ne peut pas descendre au-dessous de 0,77 g.
- Enfin le procédé électrolytique est d’installation beaucoup plus coûteuse et encombrante que le procédé au zinc.
- On a cherché récemment à remplacer la précipitation par la tournure de zinc par la précipitation au moyen de poudre de zinc, résidu qui se produit dans les « étouffoirs » des usines à zinc. Cette utilisation se fait d’ailleurs dans des conditions spéciales et constitue le procédé Merrill, dont il nous faut dire quelques mots.
- Le schéma d’une installation Merrill est représenté (fig. 6). Un bac rassemble les solutions aurifères provenant du traitement de tables ou des slimes selon la méthode ordinaire. Ce bac reçoit la poussière de zinc de la façon suivante : cette poussière est répandue sur une courroie dont la marche est réglée sur la vitesse avec laquelle le liquide est aspiré de la cuve A ; elle tombe dans
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- un cône G où elle est réduite à l’état de pâte au moyen d’air et de solution injectés par les tubes d et e.
- Un tuyau f amène le mélange dans la cuve A et c’est l’en-
- Verslesapparejis _r de Cyanuration
- (Bacs : agitateurs, filtres, etc, '
- ' ' '.Tuyau d'aB me ntap on. de f.Emulsion Zmcifère
- Disposition des appareils de Précipitation Système Merrill.
- Fig. 6.
- semble solution et précipitant qui est élevé par le tuyau g, la pompe H et le tuyau g au filtre-presse I. Les filtres-presses sont
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- d’une construction spéciale dont nous ne connaissons pas les détails. Nous savons seulement que les cadres sont triangulaires et que les tubes d’arrivée sont disposés de façon que la solution et la poudre de zinc cheminent vers le haut de chaque cadre.
- On a soin de laisser un peu du résidu de l’opération précédente. Celui-ci est alors mis en agitation par l’arrivée de la solution et concourt à produire une précipitation complète.
- A la sortie du filtre-presse, la solution, ne contenant plus d’or, s’écoule dans un réservoir, d’où elle peut, après mise au point, regagner les cuves de cyanuration.
- Le procédé Merrill aurait comme avantage une précipitation plus complète et plus rapide que dans le procédé aux copeaux de'zinc ; cela proviendrait d’un contact plus intime entre la solution et le métal et du renouvellement constant du précipitant. On n’aurait plus à craindre la présence de certains corps qui recouvrent aisément les copeaux de zinc et empêchent leur action, notamment le cuivre, la chaux, etc.
- La consommation de zinc est abaissée : il faudrait 45,3 g de zinc par tonne de solution renfermant 5 francs d’or à la tonne.
- La poudre de zinc est évidemment moins coûteuse que la tournure, à peu près moitié prix.
- La main-d’œuvre est bien moins élevée qu’avec la précipitation ordinaire, puisqu’ici l’opération est continue. L’unique travail est le nettoyage des filtres-presses ; deux hommes suffisent pour cette opération qui se fait de la façon suivante :
- Après arrêt du passage de la solution, on envoie un courant d’air dans l’appareil, jusqu’à ce que le produit contienne de 5 à 6 0/0 d’humidité.
- L’air est envoyé sous une pression de 3 à 4 kg. Ceci demande une heure ou deux.
- On démonte les cadres et on les décharge dans des boîtes que l’on pèse et où l’on fait les additions voulues de fondants. Le produit est pelleté directement de ces boites dans le creuset de fusion.
- Il est bon de noter que le procédé Merrill s’applique aussi bien aux minerais d’argent, qu’aux minerais d’or ; ce n’est, en somme, qu’une variante de l’une des phases de la cyanuration.
- Le traitement du résidu zinc-or a subi quelques modifications ; tout d’abord on tend à simplifier le traitement classique en attaquant le résidu par l’acide sulfurique, en le passant au filtre-presse après lavage et en fondant le résidu au four à creuset.
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- De plus on a introduit dans la pratique des usines le traitement à la litharge (procédé Tavener) lequel consiste à englober l’or brut, provenant du traitement de l’alliage Zn-Au par l’acide, dans de la litharge et du borax comme fondant et à coupeller.
- Enfin, dans certaines usines on traite par l’acide ce qui ne passe pas au tamis 30. On fond le reste avec l’or provenant du traitement par l’acide sulfurique dans un four Fabre du Faur celui-là même qui est utilisé pour distiller l’alliage Zn-Pb-Ag dans le traitement du plomb argèntifère.
- Progrès dans les appareils de cyanuration.
- Nous entendons par là, non seulement les appareils de cyanuration proprement dite, mais bien ceux utilisés dans les différentes phases de la méthode.
- Nous ne revenons pas sur les progrès du broyage analysés plus haut.
- Le grillage se fait bien entendu en fours réverbères mécaniques ; les types les plus employés sont les fours Merton et Edwards que nous avons étudiés en détails, à propos du grillage des sulfures dans notre deuxième communication.
- Les cuves de dépôt de sable (1) et les cuves de cyanuration se font le plus souvent en ciment armé. On tend de plus en plus aux grands diamètres (10 à 12 m) et aux faibles profondeurs. Les plus grands progrès ont été apportés dans les appareils de manipulation des, sables, distributeurs et extracteurs ; les buts que l’on a cherché à atteindre sont, d’une part, de réduire la main-d’œuvre à sa plus simple expression, d’autre part, de rendre les manipulations de tonnage très important aussi rapides que possible et enfin d’obtenir un chargement très régulier, afin d’éviter toute accumulation inégale de matière qui pourrait s’opposer au passage de la solution cyanurée, ceci dans le cas du traitement des sables.
- Les sables sont généralement envoyés aux cuves de dépôt, alors qu’ils renferment une grande quantité d’eau, au moyen de roues élévatrices, lesquelles déversent leur contenu dans des conduites aboutissant à des distributeurs placés au centre des cuves à remplir. Ces distributeurs sont de véritables tourniquets hydrauliques montés à roulements à billes; ils ont des bras
- (1) Ce dépôt est nécessaire à la sortie de la laverie pour enlever la plus grande partie de l’eau et les cuves utilisées pour cette opération sont à faux fond avec toile filtrante.
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- inégaux qui sont, de ce fait, susceptibles de couvrir toute la surface de la cuve.
- Les sables ayant abandonné leur humidité dans les cuves de dépôt en sont extraits et transportés aux cuves de cyanuration.
- MM. Dalbouze et Brachet ont construit pour les mines de La Bellière un excavateur fort intéressant, dont voici la description sommaire :
- L’évacuation des sables est faite au moyen d’un transporteur à courroie établi dans l’axe des cuves et en dessous de celles-ci.
- Les minerais doivent être distribués régulièrement sur ce transporteur et, d’après le débit de celui-ci. Les cuves sont munies à leur centre et sur les fonds, d’un siège conique qui est obturé au moyen d’un tube en fonte (fig. 4 à 6, PI. 20). Ce tube ménage ainsi dans la masse des minerais déposés dans la cuve, un conduit central.
- L’excavateur est constitué par un pont, roulant sur les chemins de roulement qui servent également pour le distributeur à sable. Ce pont comporte :
- 1° Un treuil. On amène le pont de façon que le treuil se trouve dans l’axe de la cuve et on arrache le tube, qui dégage ainsi l’orifice d’évacuation. #
- Le pont porte symétriquement une tarière, qui est animée d’un mouvement de rotation et qui peut être descendue au moyen du treuil.
- Le pont étant amené de façon à ce que l’axe de la tarière coïncide avec l’axe de la cuve. La tarière est mise en mouvement et est descendue jusqu’au fond de la cuve de façon à reconstituer dans la masse de sable, le conduit central qui avait été moulé au moyen du tube et qui a été dégradé lorsque ceiui-ci a été arraché.
- Cette opération terminée, le pont est amené dans une troisième position, son axe correspondant à l’axe de la cuve.
- Dans l’axe du pont est établi un arbre vertical, qui peut être animé d’un mouvement de rotation et d’un mouvement automatique de descente très lente ou de montée rapide.
- A la partie inférieure de cet arbre sont montées des poutres, sur lesquelles sont fixées des coupelles en métal trempé à inclinaison réglable, que l’on voit sur la figure 4, Planche 20, au-dessous de l’appareil à gauche. Lorsque l’arbre vertical tourne, ces coupelles agissent comme des socs de charrue, en faisant des sillons dont la profondeur est fonction de la vitesse de descente
- Bull.
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- et dont le triangle découpé est fonction de l’inclinaison de la coupelle. Les sables déversés par le soc sont repris par le soc suivant et cheminent ainsi depuis la périphérie jusqu’au centre. Ils tombent ainsi automatiquement dans le conduit qui a été ménagé au moyen du tube, au début de l’opération.
- L’appareil étant entièrement automatique, on laisse tourner jusqu’à ce que les coupelles arrivent au fond de la cuve, et à ce moment celle-ci est vidée. On embraye alors le mouvement de retour, et on est prêt à recommencer une seconde opération.
- Tous les mouvements nécessaires à l’exécution sont actionnés au moyen d’un moteur unique et d’une série d’embrayages et de relais.
- Les sables repris des cuves de dépôt doivent être distribués dans les cuves de cyanuration. MM. Dalbouze et Brachet ont également étudié pour les mines de La Bellière un appareil fort original (fig. 1 à 3, PL 20).
- L’appareil correspond à des cuves de 12,25 m de diamètre; ces cuves sont établies en ligne et le minerai est amené par un transporteur longitudinal courant tout le long des cuves.
- Ce transporteur est muni d’un chariot déverseur mobile qui est relié avec le distributeur dessable. Le minerai amené par le transporteur est ainsi automatiquement déversé sur le distributeur quelle que soit la position de celui-ci.
- Le distributeur est constitué par :
- Un pont roulant circulant sur deux chemins de roulement entre lesquels sont placées les cuves de cyanuration. Le pont roulant est actionné électriquement et permet la marche arrière ou la marche avant.
- Le minerai amené par le transporteur est déversé par le chariot déverseur sur le transporteur établi sur le pont et amenant le minerai dans l’axe des cuves. Ce transporteur déverse le minerai dans un entonnoir, qui est animé d’un mouvement de rotation à raison de 18 tours par minute; cet entonnoir répartit le minerai sur le plateau distributeur; ce plateau distributeur est animé d’un mouvement de rotation à vitesse variable, cette vitesse variant automatiquement d’une façon constante de 40 à 120 tours et de 120 à 40 tours. Cette variation de vitesse est obtenue en actionnant le relais qui fait tourner le plateau au moyen de deux plateaux à friction : le galet moteur étant déplacé au moyen d’une vis, alternativement du centre à la périphérie et de la périphérie au centre. Cette variation de
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- vitesse du plateau fait varier la parabole de chute du minerai projeté par la force centrifuge depuis la périphérie des cuves jusqu’au voisinage du centre. On réalise ainsi une répartition uniforme par couches horizontales dans les cuves.
- Le pont porte un moteur électrique actionné au moyen d’un trolley, et ce moteur, au moyen de différents relais, actionne tous les mouvements nécessaires : translation du pont dans un sens quelconque, marche du transporteur d’alimentation, commande de la vis faisant varier la vitesse du plateau, rotation du pont distributeur et rotation du plateau distributeur.
- Cet appareil est capable de distribuer 30 t dans une heure.
- Après épuisement, les stériles sont évacués par le même appareil qui a servi à retirer les sables des cuves de dépôt.
- Mais, de tous les progrès de la cyanuration, les plus importants sont certainement ceux relatifs à la filtration. Nous avons montré tout le rôle que joue cette opération dans le traitement des slimes et l’importance, chaque jour plus grande, qu’elle prend, avec la tendance de généraliser le broyage fin.
- On a construit des filtres-presses à plateaux de grande capacité jusqu’à 25 t.
- A Homestake, on utilise des appareils ayant une longueur de 13,50 m, possédant 82 cadres de 1,20 X 1,80 m et une capacité de 25 t.
- On a cherché ensuite à rendre l’opération automatique et l’on a créé plusieurs types de filtres, dont l’un des plus répandus est le filtre Ridgway. Il nous faut, d’autant plus, en donner une description détaillée, qu’il est utilisé aux mines d’or du Châtelet.
- Disons de suite que cet appareil permet la filtration et le lavage automatiques et qu’il a l’avantage de ne demander qu’une surveillance du graissage et des toiles filtrantes qu’il faut remplacer après usure.
- Il consiste essentiellement (fig. 7 et 8) en 14 cadres en fonte, placés horizontalement et tournant autour d’un axe vertical. Ces cadressont de véritables raquettes filtrantes. Elles se meuvent dans une cuve circulaire qui est divisée èn trois compartiments : l’un d’eux renferme les slimes à filtrer, le suivant contient de l’eau et le troisième forme réservoir et est appelé e recevoir, ou plutôt à laisser déverser le produit épuisé.
- Les slimes sont tenues en suspension au moyen de quatre agiteurs placés dans le compartiment spécial. Les raquettes ont
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- une surface inférieure d’environ 0,38 m2 à 0,40 m2, du côté qui reçoit la toile filtrante. Elles sont fermées à la partie supérieure
- ^_____Air
- comprime
- -Lavage
- Décharge
- Solution delavage ( ' j Solution concentrée ! '
- Commande
- Fig. 7 et 8. — Filtre ltidgway.
- et sont rejointe^ par un conduit en communication avec la pompe à vide.
- D’autre part, elles sont guidées dans leur mouvement de rotation par des galets qui glissent sur le bord delà cuve. Celui-ci a une forme telle que ces raquettes peuvent plus ou moins
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- plonger dans le bain, passer d’une des parties de la cuve dans l’autre, etc.
- Suivons d’ailleurs l’une de ces raquettes dans son mouvement et prenons-la au moment même où elle entre dans la partie de la cuve contenant les sûmes : l’aspiration se produit automatiquement, par suite du mouvement plongeant du galet, le bord de la cuve étant incliné.
- La filtration s’opère, le liquide est appelé par le conduit de la raquette, tandis que la matière solide vient se plaquer contre la toile filtrante.
- La raquette, arrivée à l’extrémité de la partie de la cuve contenant les slimes, remonte toujours guidée par les galets qui suivent une rampe ascendante; à ce moment, la communication avec le vide cesse automatiquement; la raquette descendant dans la partie contenant de l’eau pure, cette communication s’ouvre à nouveau, l’eau passe à travers le gâteau filtrée et le lavage s’effectue; la solution qui en provient et qui est évidemment très diluée est envoyée dans uil bac spécial.
- Lorsque la raquette arrive à la fin du compartiment de lavage, elle est de nouveau soulevée et le gâteau subit alors une dessiccation rapide, par courant d’air, la communication avec la pompe à vide se ferme automatiquement et le cadre arrivant au-dessus du couloir de décharge, une valve s’ouvre et envoie une brusque pression d’air sur le dos de la toile. Il s’ensuit une rupture nette du gâteau, qui se déverse lui-même dans le transporteur placé au-dessous.
- Le diamètre le plus courant de la cuve est de 3,25 m.
- La vitesse de rotation est fonction de la nature des slimes et, par conséquent, de la facilité avec laquelle se forme le gâteau sur le filtre. Le plus souvent on admet une révolution par minute ; 15 à 30 secondes suffisent pour la formation d’un gâteau; 30 secondes environ pour le lavage à l’eau : il faut bien noter, en effet, que ces gâteaux sont beaucoup plus minces que ceux obtenus dans les autres filtres-presses. Les résidus renferment 20 à 23 0/0 d’humidité et des traces infimes d’or. La force motrice nécessaire est très faible : 0,5 ch pour le mouvement même ; 0,5 ch pour les agitateurs et 5 ch pour les services secondaires, pompe à vide, compresseur et agitateurs.
- Un seul homme peut surveiller jusqu’à 10 filtres ; un autre homme est occupé à placer les toiles de rechange On peut
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- admettre que 10 m2 de la toile filtrante permettent de traiter 700 t de minerai.
- Le filtre normal d’un diamètre de 3,25 m permet de traiter 50 t par 24 heures, pour une qualité moyenne de sûmes.
- Un dernier progrès à signaler dans le traitement des sûmes par cyanuration est l’agitation par l’air. L’un des appareils basés sur ce principe et qui est fort usité est l’agitateur Brown. I] applique le principe bien connu de l’allègement d’une colonne d’eau par l’introduction de bulles d’air ; il consiste (fig. 9) en un cylindre de très grande hauteur terminé à la partie inférieure par un cône et à l’intérieur duquel se trouve un tube plus petit allant de la partie supérieure jusqu’à la naissance de la portion conique. C’est ce tube qui reçoit de l’air et la pulpe est ainsi allégée. Elle produit un courant ascendant continuel. Dans la figure 9, on remarque la grande cuve cylindrique avec partie conique en bas, le tube central qui est traversé par un tube à , air ; un autre tube à air
- est placé extérieurement au précédent et sert à maintenir la pulpe en mouvement pendant que l’on emplit ou décharge la cuve. Des tuyaux divers permettent d’amener l’eau pour laver
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- la cuve ou servent à toute autre fin, notamment à ramollir les vieilles matières.
- La difficulté réside évidemment dans le réglage de la pression.
- Les progrès dans les appareils de précipitation ne sont pas importants : les petites cuves pour la précipitation par le zinc ont la forme connue d’un parallélipipède divisé par une cloison qui n’atteint pas le fond en deux compartiments, dont l’un, de très faible capacité, par lequel remonte la solution pour gagner la cuve suivante qui est à un niveau un peu plus bas.
- 220 largeur entre les tourillons
- Fig. 10. — Four Morgan, avec récupération .
- Le lavage du zinc recouvert d’or, qui provient des cuves de précipitation, se pratique en général à la main en frottant la matière sur un crible. Dans certaines usines, on utilise un trommel plongeant d’environ un tiers dans l’eau et que l’on charge à moitié de rognures de zinc. Après quelques rotations, trois ou quatre seulement, les rognures restant sont renvoyées aux cuves de précipitation, tandis que la boue est passée au filtre-presse.
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- Les perfectionnements apportés aux appareils de fusion et de distillation sont plus importants : on a rassemblé dans un même massif les fours à distiller l’amalgame et le four de fusion ; MM. Frasers et Chalmers construisent, dans cette idée, un appareil très simple que nous avons notamment rencontré aux usines de La Bellière.
- Mais on tend aussi à adopter des fours plus vastes, plus importants que ceux employés jusqu’ici. C’est ainsi que la maison Morgan a créé un appareil intéressant qui, sous une forme plus simple, fonctionne aux usines de La Bellière. Le creuset (7«/. 40) est en deux ou trois parties : le creuset proprement dit, la rallonge et une partie en forme de dôme, qui couronne l’ensemble et a pour effet de diminuer les pertes. Le four est d’ailleurs mobile autour d’un axe, tout comme un four Piat.
- Il est chauffé au coke : mais la combustion a lieu sous l’influence de trois rangées de tuyères, la plus élevée ayant pour effet de parfaire la combustion.
- D’ailleurs, dans le modèle le plus récent, celui de la figure, l’air qui arrive par ces tuyères est chauffé par récupération; en effet, les gaz chauds traversent un conduit à ailettes, qui est entouré par un tube plus vaste dans lequel circule Pair sous pression qui va aux tuyères.
- Pendant la marche, le four est fermé par un couvercle qui tourne dans le plan horizontal autour d’une charnière pour le chargement.
- Disposition générale des usines.
- Les usines ont gardé, en général, les dispositions classiques, dans lesquelles, autant que faire se peut, l’écoulement des matières a lieu par différence de niveau.
- Le seul point sur lequel il nous paraît intéressait d’insister réside dans les grandes précautions que l’on prend contre les vols. On recouvre les appareils où l’or peut se trouver à l’état métallique, ou combiné sous une forme facile à transporter (tables d’amalgamation, cuves de précipitation), de caisses ou de grillage maintenus par des badenas. L’atelier de précipitation est soigneusement fermé et, même dans les ateliers les plus modernes, on a rassemblé dans un même bâtiment : tables d’amalgamation, cuves de précipitation, atelier de fusion et de distillation.
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- 2.00 Filons
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- Fig. 11. — Usine type Fraser et Chalmers.
- Transporteur de Sables
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- Nous donnons l’nsine type moderne, de Fraser et Glial mers qui correspond justement à cette conception (fig. 44).
- Prix de revient.
- Il est toujours délicat d’aborder cette question si variable avec le minerai et la situation de l’usine. Voici, toutefois, à titre d’exemple, quelques prix de revient qui ont été publiés, en 1907, pour les mines du Transwaal :
- MINE MINE MINE
- LAKE VIEW IVANHOÈ SOUTH KALGUHL1
- Tonnes. Tonnes. Tonnes.
- Concassage 1,95 2,10 4,15 (à sec)
- Broyage 2,15 2,15 3,60 -
- Concentration (par tonne broyée). 0,90 1,05 »
- — ( — concentrée) 8,20 10 » »
- Grillage. . . ( — grillée) . . 4,75 6,75 3,10
- Broyage des sables (par tonnes traitées) 2,25 0,80 1,55
- Cyanuration par agitation .... 3,85 5,10 1,65 »
- Cyanuration par percolation . . . » 2,70 »
- Filtre-presse 1,95 1,85 1,85
- Frais totaux » 11,25 14,05
- État actuel de la métallurgie de l’or en France.
- Actuellement, notre pays compte quatre usines aurifères en pleine marche :
- Ce sont : La Lucette, près de Laval; La Bellière (Maine-et-Loire), près d’Ancenis; le Châtelet (Creuse), près de Montluçon; Langeac, au sud de Brioude.
- Les figures 12 à 15 donnent le. schéma comparatif des méthodes utilisées dans ces quatre usines.
- 1° Marche de l’usine La Lucette.
- Le minerai est ici de la stibine à gangue quartzeuse, et l’on sait que, pendant longtemps, ce minerai a été exploité pour antimoine, sans que l’on se doute de la présence de l’or.
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- Stibine et Textes
- La Lucette -La BelHëre
- QConcassagi Pilon s efiimalgamalti on
- Scories \ Aurifères'
- Tubes
- Usine » à
- Hnlimoine
- laverie
- ition
- lécantation
- 1 Laverie
- Réception
- Cuves
- Nourrices
- iFiltres
- Solutions
- Disiillaüi a
- Stériles
- i
- i
- Le Châtelet Langeac
- • de !
- )Concassage
- [Dessication
- Brqya.g'e
- Préparation du Lit dp fusion
- feter Jacket
- . Grillage
- Scories Plorr
- b aurifère
- oeoooo
- Cyanuration
- Fig. 12 à 15. — Schémas de marche dans les usines aurifères françaises.
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- Sa teneur en or est de 25 g en moyenne à la tonne. La stibine est extrêmement riche, au minimum 45 0/0 d’antimoine.
- Un grande partie de l’or, est amalgamable : 70 à 72 0/0 environ.
- Le principe est de trier le quartz et la stibine aussi bien que
- Tr êlectr.
- ,-i. Treuils cleclrii
- i .l’unibascule
- Moulin
- Moulin
- ,. 9 600
- . ..j .9 .£01
- MS
- : _ V- 500
- Fig. 16. — Moulin à or de la Lucette.
- possible, de retirer par amalgamation tout ce que l’on peut et de concentrer le reste pour la vente.
- Il faut bien noter qu’ici on est en présence d’une difficulté
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- toute particulière : la présence d’antimoine qui nuit à l’amalgamation. en détruisant rapidement le mercure des tables (le mercure mousse, suivant l’expression de métier) et en occasion-
- Legen.de rélalive aux plans 855 et 856.
- A2 A3 _ Monte-Charges, actionnés par un treujj électrique de iO IP
- B B Bassins de dépôt pour ,
- B2__________Bassins de décantation pour leandes 3MouIms
- C2_________Concasseurs hlake I force absorbée 8 IP ) Type 10 x 7 pouces ouverture trémie Tonnagehoraire approximatif
- I de 2 pouces-5 T
- pourgrosseurj delpouce _ 2ï'/a Nombre de tourspuni-nute 250
- D, D2 D3____ Tables Dallemagne
- E, E2 E3____Caisses pointues
- F, F2 F3______ Moteurs élsetnquesde 30 JP. actionnant les batteries les tables sont actionnées par des moteurs électropde.b F F,’F2 Fj
- Kj K; K3_________Cuves, réservoir deau.volume disponible,I0ra Consommation deau par Moulin 30m à l'heure.
- Mi M2 M3— Batt«rie.doable de-piions.5flccbespar baltene, tOflë.ches par Moulin.Fotds dune flèche ,500 % Minerai broyé par flèche et par heure. 150 K9S 0] 02 O3___Tables d'amalgamation
- Fi F2 P3 _ Pompes''actionnéespardes moteursde5LP, 81F,et 13H3 V2 .pompes de SO™3 GO7"3 90m3 S _______________ Scheidagcpour les gros*quartz
- b T2 I3__________. Trémies a quartz alimentantJ.es batteries Volume disponible 30m3
- V, V2 V3_ Tables de VYiîfiey
- Fig. 17 et 18. — Moulin à or de la Lucette.
- nant de par là même une perte assez forte de ce métal. De plus, on n’a pas envisagé le traitement des concentrés, d’abord parce que leur quantité est faible, aussi parce que des essais de cya-
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- nuration ont donné de mauvais résultats, et enfin parce que le traitement de l’emplombage ou de l’encuivrage qui leur convient le mieux ne peut être pratiqué que dans le voisinage- des minerais de plomb ou de cuivre.
- Les phases de la fabrication consistent donc :
- Dans un triage à la main qui permet d’avoir, d’une part, de la stibine sensiblement pure et des mixtes qui vont à l’usine d’antimoine (d’ailleurs les scories de ces usines sont vendues pour or), du quartz sans stibine qui va à l’usine à or, ceci pour les morceaux relativement gros.
- Le minerai fin va à la laverie, qui produit de la stibine, du quartz et un résidu que l’on regarde comme minerai aurifère lorsque la teneur en or est supérieure à 5 g à la tonne et, lorsque cette teneur n’est pas atteinte comme stérile.
- L’usine à or comprend trois blocs de dix pilons de 500 kg, du type le plus récent de MM. Frasers et Ghalmers. Gomme à l’ordinaire, une table d’amalgamation est alimentée par cinq pilons. La seule précaution à signaler est le soin que l’on doit prendre dans le nettoyage des tables qui a lieu toutes les trois heures. On admet, déplus, que.la teneur en antimoine du quartz aurifère ne doit pas dépasser 3 0/0.
- A la sortie des tables d’amalgamation se trouvent des caisses qui retiennent le mercure entraîné; les minerais se rendent aux classeurs et, de là, aux tables Wilfley et Dallemagne.
- Les concentrés ainsi préparés renferment environ 350 g d’or à la tonne. Le rendement total en or atteint 93-94 0/0.
- Les figures 16 à 18 donnent les coupes et plan du moulin à or de cette usine.
- Dans cette usine de La Lucette on produisait mensuellement environ 30 à 45 kg d’or, avec vingt pilons. On vient de mettre en marche dix nouveaux pilons.
- 2° Marche de l’usine de La Bellière.
- Le minerai des mines de La Bellière renferme une moyenne de 15-16 g à la tonne. Il contient, de plus, du mispickel isolé dans la masse quarteeuse et d’autres sulfures, notamment de la galène.
- La méthode utilisée est l’amalgamation suivie de cyanuration. Celle-ci est pratiquée séparément sur concentrés, sables et slimes. '
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- L’or amalgamable s’élève à 48-50 0/0 de l’or contenu ; le reste est soluble dans le cyanure.
- Une particularité sur laquelle nous attirons l’attention est la suivante ; le broyage et l’amalgamation se font en deux temps.
- Les phases d’une opération sont donc les suivantes ;
- Concassage suivi d’un triage à la main ;
- Bocardage dans une batterie de marteaux-pilons, suivi d’amalgamation sur table fixe. Ici l’extraction de l’amalgame se fait deux fois par jour;
- Broyage en tubes-mills avec une nouvelle amalgamation sur tables à secousses.
- Le résidu passe à la laverie où une batterie de tables Wilfley les classe en concentrés (environ 2 0/0 du produit traité), en sûmes (environ 30 0/0) et en sable (le reste).
- Les sables sont d’abord égouttés, puis distribués aux cuves de cyanuration.
- Les solutions aurifères sont accumulées dans des cuves et amenées dans un réservoir qui alimente sous pression constante l’atelier de précipitation, tandis que les résidus sont entraînés par des moyens mécaniques au crassier.
- Les concentrés sont traités de façon analogue.
- Les slimes sont reçues dans des cuves d’épaississage; l’eau qui s’en écoule et qui entraîne une quantité importante de matière, séjourne dans d’énormes bassins de décantation.
- Les slimes épaissies sont envoyées à la cuve de traitement où l’on ajoute à même le cyanure solide. Les produits sont brassés pneumatiquement.
- Puis les matières s’accumulent dans deux bassins dits cuves-nourrices, qui alimentent les filtres-presses. Les résidus sont rejetés tandis que les solutions se rassemblent dans les bassins alimentant la précipitation.
- La précipitation se fait par le zinc. L'alliage obtenu est traité par l’acide sulfurique. Le résidu est fondu avec les additions ordinaires, soit dans un four Fraser-Chalmers, soit dans un nouveau1 four Morgan.
- On obtient ainsi un rendement, total de 90-9.2 0/0 de l’or contenu.
- Ce qui frappe lorsqu’on visite les belles usines de La Bellière, ce sont avant tout les installations mécaniques dont le but est de supprimer la main-d’œuvre et de rendre les opérations, notamment le remplissage des cuves, aussi régulières que possible.
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- C’est là où nous avons vu fonctionner les distributeurs et excavateurs que nous avons décrits plus haut.
- L’usine comprend quarante pilons de 800 livres anglaises et trente pilons de 1500 livres anglaises; ces pilons alimentent quatorze tables d’amalgamation. Les matières sont ensuite broyées en trois tubes-mills dont les produits sont reçus sur une batterie de tables d’amalgamation à secousses.
- Les cuves de réception des sables sont au nombre de six; elles ont un diamètre de 7,20 m et une hauteur de 3 m; la cyanuration des sables se fait dans seize cuves, dont huit de 12 m de diamètre et 2 m de profondeur, et huit de 7,20 m de diamètre et 3 m de hauteur.
- L’atelier de précipitation comprend huit séries de cuves pour les solutions provenant du traitement des concentrés, lesquelles renferment environ 30 g d’or à la tonne, et huit séries de cuves, beaucoup plus importantes comme nombre d’éléments, pour le traitement des autres solutions qui ne contiennent que 6 à 10 g maximum à la tonne.
- Les usines de La Bellière traitent actuellement 3001 de minerai par jour; mais leur outillage, tel qu’il est monté maintenant, permet de doubler ce chiffre.
- Leur production est de 100 kg d’or par mois.
- Les figures 5 à 11 de la planche 22 représentent différentes vues et ateliers des mines de La Bellière.
- 3° Marche des usines du Châtelet.
- Les minerais du Châtelet sont très particuliers; ils renferment, en moyenne, 18 à 20 g d’or à la tonne ; mais cet or se trouve à un état extrêmement divisé, peut-être même combiné, dans le mis-pickel, lequel est réparti dans toute la masse quartzeuse et lui donne une patine brune très caractéristique. Ces quartz sont gris et, fait assez curieux, cette coloration va en croissant avec la teneur en or. Nous avons vu un échantillon à 4,5 kg d’or à la tonne qui était presque noir.
- La méthode suivie est celle dite de « slimage » général avec grillage et cyanuration.
- L’amalgamation ne permettait de retirer que 4 à 5 0/0 de l’or contenu et n’a pu, par conséquent, être appliquée.
- Les phases successives du procédé sont les suivantes :
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- Concassage grossier suivi d’un triage à la main et d’un séchage;
- Broyage à sec dans les broyeurs à cylindres et les broyeurs à boulets, de façon que le minerai soit réduit en grains de 3 à 3,5 mm ;
- Grillage dans quatre fours Merton disposés en deux massifs;
- Aération du produit grillé de façon à peroxyder le fer;
- Nouveau broyage ou plutôt porphyrisation dans deux tubes-mills (décrits plus hauts) fonctionnant en série. On y injecte la solution de cyanure qui est à 1,5 kg à la tonne d’eau;
- La cyanuration se fait en cuves avec malaxeurs (durée quatre à cinq heures; quatre cuves en ciment);
- Filtration dans les appareils Ridgway (deux filtres) ;
- Précipitation par le zinc des solutions concentrées et des solutions diluées séparément; pour cette dernière on fait, comme il a été dit, une addition d’acétate de plomb;
- Traitement du mélange zinc-or par volatilisation d’une partie du zinc, par dissolution du restant par l’acide sulfurique et par double fusion avec fondants.
- L’usine du Châtelet traite 150 t de minerai par vingt-quatre heures; le rendement en or est de 90 0/0; sa production est actuellement de 2,5 kg en or par jour.
- Les figures 12 à 19 de la planche 21 donnent différentes vues des usines du Châtelet.
- 4° Marche des usines de Langeac,
- Ces usines, qui ont été longtemps ouvertes pour fonderie de plomb, ont été remises en marche en vue du traitement des résidus aurifères de la vallée de l’Orb, découverts il y a peu d’années.
- La méthode utilisée est celle de l’emplombage.
- Nous n’insisterons pas sur cette marche connue, ce serait revenir sur notre première communication traitant de la métallurgie du plomb.
- D’ailleurs, nous n’avons pas été admis à visiter les usines de Langeac et nous ne pouvons, par conséquent, indiquer les particularités qui peuvent les caractérise!1.
- En résumé, on peut dire qu’actuellement les quatre usines d’or de France, à savoir : La Lucette, La Bellière, le Châtelet et Langeac, produisent environ 225 à 250 kg d’or par mois. Ce
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- chiffre, absolument véridique, est bien fait pour frapper ceux qui ne sont pas au courant de ces questions.
- Il reste bien entendu que, dans cette communication, nous n’avons envisagé la question de l’or qu’au point de vue métallurgie et que nous y avons laissé complètement de côté la question mines et, a fortiori, les recherches qui s’opèrent actuellement de tous côtés, plus spécialement dans le Plateau Central, et dont quelques-unes paraissent avoir déjà donné des résultats intéressants.
- Y
- MÉTAUX DITS AUTREFOIS RÉFRACTAIRES ET LEURS ALLIAGES
- Un certain nombre dé ces métaux ne sont que bien rarement employés à l’état pur, soit à cause de leurs propriétés, soit par suite de leur prix. Ils entrent alors dans les alliages, parfois pour une part élevée, souvent aussi à l’état de traces soit qu’ils aient une action épurante ou qu’ils agissent par des doses homœo-pathiques.
- La plupart de ces métaux ont été des curiosités de laboratoire et ne sont rentrés dans le domaine industriel que dans ces toutes dernières années, depuis que des méthodes nouvelles d’élaboration ont permis de les mettre en masse importante sur le marché et que des études scientifiques ont mis en vue les qualités capitales qu’ils apportent à certains produits métallurgiques notamment aux aciers.
- Un grand nombre de ces métaux ont été considérés pendant de longues années comme fondant à des températures élevées ; on les appelait des métaux réfractaires.
- On a reconnu que certains fondaient à des températures inférieures au point de fusion des métaux industriels ; le fer, le nickel, par exemple. C’est ainsi que le manganèse fond à 1 225 degrés.
- D’autres fondent à plus haute température : le chrome à 1 505 ; le vanadium à 1 730 degrés.
- D’autre part, les études sur les alliages se multipliant, notam-
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- ment avec l’École de Goettingen et le professeur Tammann, on a déterminé le diagramme des alliages du fer avec ces différents métaux (1).
- Méthodes de préparation.
- Quatre méthodes de fabrication sont actuellement utilisées pour fabriquer ces métaux ou leurs alliages. Ce sont :
- 1° Le haut fourneau qui est de beaucoup la plus ancienne méthode;
- Elle ne s’applique qu’aux alliages assez fusibles et, qui, plus est, aux alliages carburés, ou à ceux qui ne peuvent absorber du carbone (cas du ferro-sicilium) ;
- 2° Le four électrique qui a pris un développement considérable.
- Il s’applique aux alliages carburés ou non et depuis peu à l’obtention de métaux purs ou du moins d’alliages extrêmement riches (au moins 92-95 0/0 du corps cherché) ;
- 3° L’aluminothermie dont le principe est comme l’on sait de réduire un oxyde métallique par l’aluminium en grains la réaction étant simplement amorcée en un point par une cartouche de bioxyde de baryum et d'aluminium.
- Cette méthode, due réellement à M. Goldschmidt d’Essen-sur-Ruhr, est réservée aux métaux purs, manganèse, chrome, etc., ou aux alliages non carburés, ferrovanadium notamment.
- Elle présente le gros inconvénient d’utiliser un combustible cher l’aluminium ;
- 4° La méthode dite au silicium-calcium du même industriel; mais elle n’a guère reçu la consécration de la pratique, la matière première étant d’un prix trop élevé.
- Enfin, il faut rapprocher de ces procédés celui au carborun-dum qui a été développé ici même par M. Baraduc-Muller et qui paraît être entré dans la voie des applications d’après l’intéressant mémoire que vient de publier la Revue de Métallurgie (2).
- Voyons comment l’industrie applique ces méthodes suivant les cas et indiquons rapidement pour les différents métaux et alliages leurs principaux débouchés.
- (1) Voir à ce sujet les très remarquables études de M. Portevin. Revue de Métallurgie 1908-1909, notamment 1909 p. 535.
- (2) Numéro d’octobre 1911.
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- Il est bien entendu que nous n’avons pas ici la prétention d’être complet, le sujet est trop vaste pour être traité en aussi peu d’espace.
- Silicium rt ferrosiliciüms.
- Le silicium n’est pas un métal, d’après la classification actuellement admise en chimie. Toutefois, ses alliages connus sous le nom de ferrosiliciüms ont pris une telle importance et se rapprochent tellement des autres alliages ferrométalliques qu’il nous paraît nécessaire d’en parler assez longuement.
- Actuellement le haut fourneau ne fournit plus guère de ferro-siliciums, dont les trois types commerciaux les plus courants 25 0/0 ; 50 0/0 et 75 0/0 sont obtenus au four électrique.
- Il se peut toutefois que l’on fasse encore du ferrosilicium à 12 0/0 au haut fourneau.
- Le principe essentiel de la fabrication est la réduction de la silice (quartz) par le carbone en présence de fer ou d’oxyde de fer.
- Le four électrique est donc l’outil de fabrication des ferro-siliciums, on y va même jusqu’à la teneur de 95-96 0/0 de silicium.
- Les types de fours utilisés sont généralement du type à sole conductrice (Jîg. 49 et 20); il faut bien noter ici qu’on n’a pas à chercher l’obtention d’alliages non carburés, le silicium précipitant le carbone à l’état de graphite.
- Le four peut être :
- 1° A une électrode, la sole renferme alors des amenées de courant constituées par des boues métalliques ;
- 2° A deux électrodes, la sole n’a plus d’amenées de Courant.
- On marche dans les deux cas en courant alternatif;
- 3° A trois électrodes et alors on utilise le courant triphasé.
- L’armature du four qui forme l'enveloppe et le fond de sole sont en fonte.
- La garniture du four est en briques siliceuses, le fond est constitué par le pisée de graphite et de goudron ou par un dallage d’électroçles. Ces fours sont bien entendu entièrement ouverts à la partie supérieure et ne possèdent aucune voûte.
- Les dimensions d’un four à ferrosilicium doit avoir une relation avec le produit que l’on y fabrique et la cuve doit être d’autant plus petite que la teneur en silicium est plus élevée.
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- OSTt
- 'Elévation _ Coupe AB
- Fig. 19 et 20. — Four électrique à sole conductrice.
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- Ainsi un four de 1 000 ch fabriquant du 50 0/0 de silicium doit avoir 2 m X 2; m un four de même puissance fabriquant un alliage à 90 0/0 de silicium devrait avoir 1 ,50 m X 1,50 m.
- En pratique il n’en est pas toujours ainsi; les usines ont une batterie de fours déterminés qu’elles utilisent suivant leur commande.
- La puissance des fours employés varie de 500 à 2000 ch. Lorsqu’on se trouve sur une alimentation de force de valeur variable le type de 1000 ch est de beaucoup le plus pratique. A l’étranger même, on utilise couramment des fours de 2 500 ch.
- Nous avons indiqué plus haut le principe chimique de la fabrication qui peut d’ailleurs être résumé par la réaction :
- SiO2 -f nFe + 2G = FenSi + 2GO.
- En pratique il faut utiliser beaucoup plus de carbone que ne l’indique cette réaction; cela provient principalement de ce qu’une partie du carbone du lit de fusion brûle au détriment de l’oxygène de l’air et non de la charge.
- Quant à la silice, les pertes par volatilisation peuvent être très importantes, atteindre, dit-on, jusqu’à 15 0/0. Lorsqu’on a examiné un four en marche, on en est aisément convaincu; en effet, il se forme dans le lit de fusion de véritables cheminées à travers lesquelles s’engouffre la silice volatilisée ; l’ouvrier doit fréquemment piquer son feu pour détruire ces cheminées et la conduite du four a, on doit bien le noter, une influence considérable sur le résultat de l’opération. C’est dire aussi que l’on doit marcher en résistance et éviter avant tout la formation de l’arc.
- Il est bien évident, d’ailleurs, que les pertes augmentent avec la teneur en silicium que l’on veut obtenir. Aussi a-t-on cherché à produire les alliages riches par enrichissement de ferros plus pauvres. Il ne semble pas que cette méthode ait survécu.
- Enfin, dans le lit de fusion, le fer peut être ajouté sous différentes formes : en tournures, c’est une forme désagréable, parce que très encombrante; sous forme de scories ou de minerai; les scories peuvent elles-mêmes contenir des quantités importantes de silicium.
- Il a été donné de différents côtés des prix de revient de ferro-siliciums (1); de façon générale, il semble que les chiffres de rendement donnés ne sont pas exacts.
- Voir notamment l’étude de M. Charles Louis. Four Électrique, 1er octobre 1910.
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- Nous pensons que l’on peut admettre qu’un four de 1 000 ch donne par vingt-quatre heures :
- 4 000 kg de ferrosilicium à 25 0/0 avec mie perte de 5 0/0 de silice.
- 2 000 — 50 0/0 — 10 —
- 1000 — 75 0/0 — 15 —
- 800 — 90 0/0 — 25 —
- Ajoutons que les sections d’électrodes sont toujours calculées pour qu’il passe 7 ampères (quelquefois on monte à 10 ampères) par centimètre carré de section.
- Voici enfin quelques lits de fusion :
- ALLIAGE ALLIAGE ALLIAGE ALLIAGE
- à 25 0/0 Si à 50 0/0 Si à 80 0/0 Si à 90 0/0 Si
- kg kg kg kg
- Quartz 68 68 68 70 très pur
- Anthracite (10 0/0 cendres).. 35 35 35 30
- Fer 60 15 0 0
- Les caractéristiques des ferrosiliciums industriels sont résumés dans le tableau suivant :
- TYPES Si 0/0 Mn 0/0 P 0/0 S 0/0
- Type I 25 1 0,15 0,10
- Type II 45-47 0,75 ' 0,10 . 0,07
- Type III .. 75 0,50 0,10 0,05
- Type IV 90-92 » » »
- Il est bien à noter qu’il y a deux teneurs critiques pour lesquelles le ferrosilicium tombe en poussière, entre 30-33 0/0 d’une part, et entre 50-65 0/0 d’autre part.
- Les causes de ces transformations sont encore mal connues.
- Les débouchés des ferrosiliciums se trouvent dans la fabrication de s aciers, et comme épurateurs, et comme additions fixes (aciers au silicium pour ressorts, aciers mangano-siliceux pour pièces d’automobiles).
- Nous rappellerons aussi que notre Collègue, M. Jouve, a montré ici même les qualités de ces alliages au point de vue de,leur
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- inaltérabilité dans les acides et l’emploi qui en découle pour des moulages que l’on obtient non sans difficultés.
- Des ferrosiliciums, rapprochons le silico-calcium qui n’est pas encore fort usité.
- On le prépare soit en faisant réagir sur la silice le carbure de calcium :
- CaC2 + 2Si02 = CaSi2 + CO,
- soit en réduisant la chaux par le silicium (méthode de Gold-schmidt) :
- 5CaO + 5Si = 2Si2Ca + SiO2, 3GaO.
- On ajoute, d’ailleurs, des fondants, tel que le spath.
- Les cupro-siliciums sont également utilisés de façon courante pour la fabrication des cuivres siliciés et comme désoxydant du cuivre et de ses alliages.
- Manganèse, ferromanganèse, silicospiegel.
- ' Le manganèse métallique a été fabriqué pendant un certain nombre d’années par voie aluminothermique, d’après la réaction ;
- 3Mn304 + 8A1 = 9Mn + 4APO*.
- Depuis quelques années, on prépare du manganèse à 95 0/0 Mn au four électrique, notamment aux usines du Giffre.
- Quant aux ferromanganèses, ils sont presque toujours préparés au haut fourneau, non pas tant, comme on le croit souvent, que les pertes soient importantes au four électrique, mais bien parce que le prix de revient ne peut lutter contre celui du haut fourneau, ne serait-ce que par la situation des usines loin du minerai et du marché des produits finis. On distingue, comme Ton sait, le spiegel (Mn < 25 0/0) et les ferromanganèses.
- Nous n’insistons pas sur ces fabrications connues et que nous avons décrites en détails dans notre traité : Étude industrielle des alliages métalliques.“
- Le silicospiegel, qui fut préparé pour la première fois en 1875 au haut fourneau, par M. Pourcel, contient généralement 10-12 0/0 Si et 20 0/0 Mn.t ____
- On le fabrique aussi au four électrique, soit directement, soit indirectement, c’est-à-dire en préparant dans deux fours différents du ferrosilicium et du ferromanganèse, et en coulant en-
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- semble les deux produits en proportions convenables ; il se produit alors un phénomène très net : le carbone du ferromanganèse est précipité à l’état de graphite par le silicium, il monte à la surface et, après refroidissement, il n’y a plus qu’à le ce balayer » au sens réel du mot.
- Dans la fabrication directe, on peut utiliser comme matière première les silicates de manganèse naturels, tels que ceux que l’on trouve dans les Pyrénées.
- Il faut rapprocher du silicospiegel le silicomanganèse-alumi-nium qui, lui aussi, peut être fait soit directement, soit en coulant ensemble les ferros et l’aluminium fondus.
- Voici les analyses de deux produits industriels :
- Type I. Type II.
- Mn......................... 77,09 63,34
- Si......................... 13,63 22,18
- Al......................... 4,46 10,44
- Fe.......................... 4,81 4,06
- 99,99 100,02
- Mais il est bien à noter qu’il y a d’autres types industriels, notamment les alliages à 20 0/0 Mn, 20 0/0 Si et 10 0/0 Al ou 10 0/0 Mn, 10 0/0 Si, 5 0/0 Al (le reste étant toujours du fer).
- Nous n’avons pas à insister sur les usages des ferromanga-nèses ou des silicospiegel comme additions finales en aciéries. Le silicomanganèse-aluminium paraît donner à ce point de vue des résultats fort intéressants, notamment dans la fabrication des aciers extra-doux.
- Le manganèse trouve des débouchés d’une certaine importance dans les aciers à haute teneur en ce métal (12 0/0), dans la préparation du cupromanganèse, lequel est une matière première des plus utilisées dans les laitons à haute résistance, dans les alliages cuivre-manganèse à basse teneur en ce corps, qui sont utilisées comme entretoises des foyers de locomotives.
- Chromes et ferrochromes.
- On peut dire qu’actuellement tous les ferrochromes employés dans l’industrie sont préparés au four électrique. L’industrie, cependant, consomme des quantités notables de chrome préparé par aluminothermie.
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- Les ferrochromes industriels renferment presque tous 60 à 70 0/0 de métal, mais ce qui les différencie essentiellement, c’est la teneur en carbone. On doit même ajouter que c’est là leur véritable classification. On distingue généralement les ferrochrom.es à 8-10 0/0 de carbone, à 4-6 0/0, à 2-4 0/0, moins de 2 0/0 et moins de 1 0/0 (parfois même on distingue moins de 0,75 0/0).
- Ceux-là sont dits ferrochromes doux.
- On conçoit l’importance qu’ils jouent dans les fabrications d’aciers à teneur relativement faible en carbone et à teneur assez élevée en chrome.
- Yoici d’ailleurs l’échelle actuelle des prix : la base est le
- ferrochrome à 60 0/0 : Prix. Plus-va lue à l’unité.
- G < 0,75 0/0. .... . 2 400f 40 f
- G < 1 0/0 2 200 ' 40
- C < 2 0/0 . . ' 1200 32
- C 2-4 0/0. 600-700 20
- G 4-6 0/0 ....... 700-450 12,50
- C 6-8 0/0 450-400 10
- G 8-10 0/0. 400-300 10
- Le type courant A 70 0/0 Gr et 8 0/0 G donne un rendement
- d’environ 1 t par kilowatt-an. Le lit de fusion le plus couramment employé est le suivant :
- Minerai à 50-51 0/0 Cr203 . . . 100 kg
- Anthracite 10 0/0 cendres . . . 21_
- Ceci se passe au four ^électrique à sole conductrice, sans précautions particulières.
- Les difficultés commencent lorsqu’on veut abaisser la teneur en carbone à moins de 2 0/0. Il faut d’abord se mettre à l’abri de la sole conductrice et carburante, utiliser des revêtements non siliceux, car on forme, des laitiers contenant de l’oxyde de chrome. On brise en morceaux les pains de ferrochrome à 9 0/0 de carbone et on fes refond en présence de minerai de chrome. D’ailleurs, le type de four utilisé joue un rôle important dans le produit obtenu.
- Aussi peut-on ajouter que si les Sociétés du Giffre et de la Néo-Métallurgie ont pu arriver les premières à mettre sur pied cette
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- importante question des ferrocliomes doux, elles l’ont dû à l’utilisation du four Ghaplet qui met le bain, autant qu’il est possible, à l’abri de la carburation par les électrodes.
- Ce four (fig. 20 et 24) rentre dans le type des fours à électrodes
- . . 600. . _
- 3_350
- L Courtier & C'e
- Fig. 20 et 21. — Four Chaplet à une queue.
- avec sortie du courant par la sole. Ce qui le différencie du type Girod, qui a déjà été décrit ici (1906, page 733), c’est qu’il n’est plus question de masses polaires placées dans la sole. Celle-ci est rendue partiellement conductrice par une masse métallique formée de largets en fer qui aboutit à son centre et se redresse verticalement à une certaine distance du four jusqu’au-dessus du niveau du bain.
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- Fig. 22 et 23. — Four Chaplet à deux queues
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- Fig.'24. — Four à clapets à deux queues.
- On évite ainsi les accidents que peut provoquer la fusion des masses polaires.
- Ces fours sont utilisés sur une grande échelle pour la fabrication des alliages ferrométalliques aux usines du Giffre et pour la préparation des aciers à la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard.
- Lorsque le tonnage devient assez élevé (7 t) on a été conduit, pour obtenir une meilleure répartition de l’énergie électrique, à créer un four à deux queues, le départ du courant se faisant par deux masses métalliques (fg. 22 à 24). On évite ainsi les échauffements exagérés. Ces fours, consacrés à l’acier, sont tous maintenant des appareils oscillants; dans le four à une queue, le mouvement d’oscillation se produit sous la queue unique ; dans le four à deux queues, celles-ci se trouvent de chaque côté du four et le vérin hydraulique est placé à l’opposé du bec de coulée.
- Utilisés pour la fabrication des aciers spéciaux, les ferro-chromes et même le chrome métallique n’ont encore trouvé aucun autre débouché. Quoi que l’on en ait dit, le chrome ne paraît pas donner de résultats utiles avec les autres métaux ou alliages usuels.
- Il est peut-être intéressant de noter que la Nouvelle-Calédonie
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- fournit environ 40 0/0 du minerai à la consommation du monde. En 1900, il a été exporté 5861; en 1905, 3082 t; en 1908, 21991; l’extraction a varié de 12 000 à 85 000 t.
- Il en vient un peu de l’Afrique du Sud, des Indes, du Canada et dë l’Oural. Le prix est d’environ 70 à 80 f la tonne franco port français par grosse quantité (500 t). L’analyse se tient dans les limites suivantes :
- Cr203, 55 0/0; FeO, 13-17 0/0; CaO + HgO, 14-18 0/0;
- A1203,18-15 0/0; SiO2, 2-3 0/0.
- Tungstène et ferrotungstènes.
- Ici encore l’aluminothermie est utilisée pour fabriquer quelques kilogrammes de ce métal, mais les ferrotungstènes sont obtenus au four électrique en partant; de wolfranite qui renferme généralement 70 0/0 d’acide tungstique sous forme de tungs-tate de fer et de manganèse.
- En voici une analyse :
- WO3 - 69; SiO2: 2,2; FeO = 18,7, MnO = 4,0.
- Très souvent on atteint 75 0/0 de WO3.
- Un lit de fusion à :
- Minerai : 100 kg ;
- Anthracite à 10 0/0 cendres : 250 kg ; avait donné du ferrotungstène à :
- W = 50,99; C = 0,43; Fe = 11,4; Mn = 6,8.
- On sait que le mineria du tungstène voisine fréquemment avec celui d’étain (cassitérite) et que la séparation magnétique donne d'excellents résultats.
- Les gisements les plus importants sont ceux d’Australie et de Nouvelle-Zélande qui forment environ 1500 t de minerai; le Colorado, F Arizona et l’Utali renferment des mines importantes. Enfin, au Montana, on a découvert des quantités importantes de tailings renfermant un pourcentage élevé en tungstène.
- On peut dire que la production de l’Amérique dépasse un peu celle de l’Australie.
- Le Portugal, les Indes et le Tonkin en fournissent aussi quelques quantités; la schedite de Suède est peu utilisée.
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- D’après Leiser (Chemiker Zeitung, 1911, p. 565), la production mondiale, en 1912, aurait été de 5 900 t. On en retrouvera le détail aux annexes.
- On consomme encore des quantités importantes de tungstène en poudre sous forme de briquettes. Ce tungstène est obtenu en réduisant l’acide tungstique par l’hydrogène. Le produit le plus important est le ferrotungstène à 80 0/0 de tungstène et renfermant moins de 1 0/0 de carbone. Il vaut actuellement 5,50 f le kilogramme.
- On sait les emplois importants du tungstène en sidérurgie, surtout dans la fabrication des aciers à coupe rapide. Rappelons qu’il est utilisé pour la fabrication des lampes à filaments métalliques. On dit que les alliages de nickel et de tungstène présentent quelque intérêt.
- Molybdène et ferromolybdènes.
- L’industrie utilise peu le molybdène métallique et commence à peine à employer les ferromolybdènes.
- Le minerai est la molybdénite MoS2, dont les gisements n’étaient pas très importants jusqu’à ces derniers temps. Les plus connus sont ceux d’Australie et des pays Scandinaves. Des découvertes nouvelles faites en Australie vont changer singulièrement les choses.
- Traité au four électrique, il donne des ferromolybdènes dont les teneurs les plus admises sont de 50 et de 80 0/0 avec 1 à 3 0/0 de carbone.
- On sait que M. Guichard a obtenu directement du molybdène en chauffant la molybdénite au four électrique. Pratiquement, le minerai est généralement assez pur pour que l’industrie puisse l’utiliser immédiactement au four électrique. Sans cela, on est conduit à un grillage oxydant, permettant d’obtenir l’acide molybdique, qui est alors la matière première du four électrique. Mais, répétons-le, cette méthode est bien rarement utilisée.
- Le ferromolybdène à 80 0/0 est vendu actuellement 10-12 f le kilogramme.
- La molybdénite à 90-95 0/0 MoS2 vaut 3 200 à 3 600 fia tonne franco port français.
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- Vanadium et ferrovanadium.
- Si le vanadium métal n’est pas utilisé pour l’industrie, le ferro-vanadium et même certains autres alliages ont pris une extension notable durant ces dernières années, surtout en Amérique.
- Les minerais de vanadium ont été assez rares jusqu’à ces dernières années. Le vanadate de plomb, dont le gisement de Santa-Marta est le plus connu, et les cendres des anthracites du Youli étaient à peu près les seules sources notables de ce métal. Mais il a été découvert, il y a quelques années, des gisements très importants de sulfure de vanadium dans l’Amérique du Sud et ce sont eux qui alimentent l’American Vanadium G0, les plus grands producteurs du monde et le seul réellement important.
- De toutes façons, le minerai est converti par voie chimique en acide vanadique. Ce dernier est transformé en ferrovanadium, soit au four électrique, soit par aluminothermie. Il semble bien que cette dernière voie soit la meilleure: au four électrique on ne saurait éviter complètement le carbure. Or, ainsi qu’on le sait, le carbure ne se dissout pas dans le bain d’acier auquel on l’ajoute et forme une véritable scorie qui est extrêmement nuisible aux qualités du produit final.
- La Vanadium Alloys G0, qui a établi une usine à Newmire (Colorado) pour traiter 40 t de carnotiteà 2,5-6 0/0 Va par jour, paraît utiliser une autre méthode qui est la précipitation de l’acide vanadique, après broyage, grillage chlorurant et lessivage du minerai par du sulfate ferreux.
- La vanadate de fer, qui renferme 50-75 0/0 de V205, est réduit au four électrique et donne, avec des précautions, un alliage à moins de 1 0/0 de carbone.
- La teneur du ferrovanadium le plus courant est de 25 0/0.
- On sait que cet élément agit par des doses extrêmement faibles 0,1 à 0,3 0/0, et cela aussi bien dans la fonte que dans l’acier, dont il augmente singulièrement le pouvoir trempant, ainsi que nous l’avons nettement montré ici même.
- On prépare aufesi par voie aluminothermique d’autres alliages de vanadium, notamment du cuprovanadium et de Pàluminio-vanadium qui paraissent avoir un -gros avenir.
- Nous avons expérimenté nous-mêmes le cuprovanadium et
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- nous avons obtenu des résultats vraiment intéressants, aussi bien sur le cuivre, en vue de son laminage, que sur les bronzes et les laitons.
- Titane et ferrotitane.
- Gomme pour le vanadium, les alliages sont seuls employés. Ils sont préparés au four électrique et par aluminothermie. Ils semblent avoir une action épurante sur les fontes et les aciers qui est tout à fait remarquable. Mais il n’est pas prouvé que l’addition du titane métallique, faite dans des prQportions telles qu’il en reste des proportions notables dans le métal, soit avantageuse.
- On sait que les minerais titanifères sont extrêmement abondants en Suède, Norvège, Canada, etc., et qu’on s’est préoccupé, durant ces dernières années, de l’exploitation des sables de Java, qui sont de véritables mines de fer titanifère. Ils renferment de 10 à 20 0/0 et parfois jusqu’à 40 0/0 de titane.
- Le rutile est généralement réduit au four électrique par le carbone ou par l’aluminium. On pratique aussi, souvent, l’aluminothermie.
- M. Rossi (1) a particulièrement étudié la fabrication directe des fontes titanifères au haut fourneau et a indiqué que les silicotitanates de chaux, à parties égales des trois constituants, sont plus faibles que les silicates de chaux.
- C’est le même industriel qui a proposé de préparer le titane en projetant l’acier titanique en un bain d’aluminium fondu au four électrique (2).
- Les ferrotitanes utilisés en Europe contiennent 15 0/0 de Ti et I à 2 0/0 de carbone. Ils se vendent 2 f le kilogramme environ.
- Autres métaux. Autres alliages.
- Le tantale est encore peu employé en métallurgie.
- Les sources sont assez abondantes. Le minerai le plus commun est la tantalite, qui contient plus de 80 0/0 de Ta203.
- On prépare le fluorure double de potassium et de tantale en partant du minerai et on le réduit par le potassium métallique.
- (1) Journal of Frauhlein Institute, 1912, p. 241.
- (2) A part l’emploi du four électrique, ce procédé a été indiqué par Moissan.
- Bull; 38
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- Le mélange de métal et d’oxyde ainsi obtenu est aisément séparé par distillation fractionnée au four électrique.
- Actuellement, le seul emploi courant du tantale est la fabrication des filaments de lampes électriques.
- Enfin, nous signalerons que le ferro-uranium est utilisé aux usines Krupp, et que la tendance actuelle est aux alliages complexes comme le silico-aluminium-manganèse. le ferrochrome-tungstène, le ferronickelo-silicium, etc. Leurs préparations et leurs emplois se déduisent aisément de ce qui a été dit plus haut..
- État actuel de la métallurgie en France.
- Les principales usines fabriquant les alliages ferrométalliques ou les métaux dont il vient d’être question sont :
- 1° Au haut fourneau : la Société de Paris et d’Outreau; la Société des Aciéries de la Marine et d’Homécourt, aux usines du Boucau ;
- 2° Par aluminothermie : la Société de l’Aluminothermie, dans ses usines de Saint-Ouen, et la Société de Santa-Marta qui, dans l’usine de Cirres-les-Mello, près de Greil, traite les minerais de Santa-Marta (Espagne), pour acide vanadique et ferro-vanadium;
- 3° Au four électrique :
- La Société Électrochimique du Giffre, qui a une puissance de 9000 ch à ses usines du Giffre (Haute-Savoie):
- La Société Paul Girod, à Ugines (Savoie);
- La Société des Établissements Keller-Leleux (15000 ch);
- La Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard (Isère) ;
- La Société Électrométallurgique française, à La Praz (Savoie);
- La Compagnie d’Électrochimie de Bozel, aux usines du Villard (Savoie) (4 950 ch), et du Plan-du-Var (Alpes-Maritimes) (3 000 ch) ;
- La Compagnie Universelle d’Acétylène, dans ses usines des Clavaux (Isère) ;
- MM. Rochette frères, à Épierre (Savoie) ;
- La Société des Çarbures métalliques, àNotre-Dame-de-Briançon (1 700 kw) ;
- La Volta, à la Pomblière (Savoie) (12 000 ch) ;
- La Société Électrométallurgique de Saint-Béron (Savoie) (2600 ch);
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- La Société des Pyrénées, qui s’est spécialisée dans les silico-spiegels, parce que trouvant sur place les silicates de manganèse qui lui servent de matières premières.
- Ces usines ne donnent pas leurs productions et aucun document ne permet de l’établir.
- Nous avons seulement indiqué les forces motrices pour les usines qui font principalement des alliages ferrométalliques ; il faut bien noter cependant que, parmi celles-là, il en est un grand nombre, pour ne pas dire toutes, qui font simultanément du carbure de calcium.
- Quoi qu’il en soit, on peut dire que notre pays occupe un rang prépondérant dans cette branche de l’industrie métallurgique.
- Conclusions.
- Dans nos deux premières communications, nous avions été conduits à conclure que nos usines françaises s’étaient parfaitement tenues au courant des progrès les plus récents et avaient su les adapter à leurs besoins.
- Lorsqu’on envisage, comme nous venons de le faire, la métallurgie de l’aluminium,* où notre pays a joué un rôle prépondérant; celle de l’or, qui a pris une extension si remarquable que certaines de nos usines peuvent subir la comparaison avec les mines du Sud-Afrique; celles des métaux anciennement qualifiés de réfractaires qui, grâce aux recherches suivies de nos Sociétés et à l’aménagement de nos belles chutes d’eau, notamment dans les Alpes, ont, de chez nous, une influence mondiale, nous pourrons, en terminant ce trop long exposé, dire que nous occupons, dans de nombreuses branches de la métallurgie, une place prépondérante et que là, où nous ne l’occupons pas, ce n’est que parce que les ressources de notre sol sont insuffisantes.
- On voudra bien reconnaître que l’intérêt que l’on a pu trouver dans ce travail d’ensemble n’est dû qu’à l’accueil si bienveillant, si aimable que nous avons reçu de tous côtés, en France et à l’étranger. Notre mission a été des plus simples : elle a consisté à rassembler méthodiquement des notes de voyage, et tout le mérite de cette étude revient aux Administrateurs, Directeurs et Ingénieurs qui nous ont si bien renseignés. Nous tenons à remercier tout particulièrement, ce soir, M. Portier, Président; M. Biver, Ingénieur, délégué de la Société nouvelle de La Lucette;
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- M. Coutrot, administrateur délégué de la Société du Châtelet; M. M. Strap, administrateur délégué et directeur des usines de La Bellière; M. Badin, le directeur des usines de la Société d’Alais et de la Camargue ; M. Bouchayer, administrateur délégué de la Société des Produits chimiques des Pyrénées ; M. Drouilly, administrateur délégué de la Société Française des couleurs métalliques; M. le professeur Borchers, qui s’est beaucoup occupé de la métallurgie du magnésium; M. Arnou, Ingénieur de la Société du Giffre; M. Girod, le métallurgiste bien connu. Enfin, qu’il me soit permis en terminant d’émettre un vœu : le hasard des circonstances veut, qu’au moment même où je termine cet exposé, j’ai l’honneur d’être appelé à enseigner les métallurgies autres que le fer à l’École où je me suis formé. Je suis de ceux qui pensent que l’enseignement technique, quel qu’il soit, ne peut se passer seulement au tableau noir et je souhaite du fond du cœur que ceux qui, demain, seront mes élèves, reçoivent dans les usines métallurgiques le même accueil que celui qui m’a été réservé.
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- DOCUMENTS ÉCONOMIQUES
- I. — Métallurgie de l’aluminium.
- Production et consommation mondiales de l’aluminium (en tonnes).
- 1900 1901 1902 1903 1904
- Production 7 300 7 500 7 800 8 200 9 300
- Consommation . . . 7 300 7 500 7 800 8 200 9 300
- 1905 1906 1907 1908 1909
- Production 11500 14 500 19 800 18 600 24 200
- Consommation . . . 11 500 14 500 14 800 17 000' 30 800
- Détails de la production et de la consommation en 1909 (en tonnes).
- Production. Consommation.
- États-Unis 9 000 11 000
- Allemagne, Autriche, Suisse. . 5 000 12 000
- et autres pays
- France 6 000 5000
- Grande-Bretagne . . 2 800 2 000
- Italie . 800 800
- Norwège 600 »
- Variation du cours de l’aluminium.
- 1855 1885 1886 1890 1893
- Prix moyen du kilo. 1250,00 125,00 88,00 19,00 6,25 .
- 1895 1897 1900 1904 1905
- Prix moyen du kilo. 3,75 3,10 2,50 2,94 4,37
- 1906 1907 1908 1909
- Prix moyen du kilo. 4,35 4,35 2,20 1,70 1
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- Importations et exportations françaises (en tonnes).
- 1900 1901 1902 1903 1904
- — — — — —
- Importations. . . . 8 Il 11 15 15
- Exportations . . . 324 306 748 662 663
- 1905 1906 1907 1908 1909
- Importations. . . . 18 31 25 27 39
- Exportations . . . 926 1474 1118 1332 4 425
- II. — Production Métallurgie du mercure. mondiale du mercure (en tonnes).
- 1900 1901 1902 1903 1904
- Production . . 3 300 3100 4100 3 600 3 800
- 1905 1906 1907 1908 1909
- Production . . 3 300 3 700 3 200 3 300 3200
- Détail de la production 1909 (en tonnes).
- Etats-Unis........................................... . 683
- Espagne................................................. 1000
- Autriche-Hongrie.......................................... 609
- / Italie.................................................... 700
- Russie...................................................... 7
- Mexique................................................... 200
- Prix du mercure d’Espagne a Londres (Prix de la bouteille de 35 kg).
- 1893 1895 1898 1900
- Le plus haut ....... 6.17.6 7.8.6 7.15 9.12.6
- Le plus bas...... 6. 2.6 6.7.6 6.16 9. 2.6
- 1901 1902 1903 1904
- Le plus haut . •. 9. 2.6 8.17.6 8.15 8.5
- Le plus bas............. . 8.17.6 8.14.6 8.5 7.14
- 1905 1906 1907 1908 1909
- Le plus haut. . . . 7.15 7.7.6 8.5 8.10 9.17.6
- Le plus bas . ... 7.1 6.17 6.15 7.12.6 7.19
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- — 595
- III. — Métallurgie de l’or.
- Production mondiale en or fin en 1909, en kilogrammes.
- Production Production des usines traitant mattes
- des plomb ou minei
- mines. d'importation,
- France 2 107 136
- Grande-Bretagne . . 94 5 76G
- Allemagne . . 104 5 064
- Belgique 1 028
- Autriche . . 203 152
- Hongrie . . 2 727 2 669
- Italie • . . 26 10
- Russie . . 48 711 9
- Suède . . 20 »
- Espagne . . 5 ))
- Portugal . . . . 25 »
- Turquie . . 65 4.
- Serbie . . 229 )>
- États-Unis . . 142 281 94 697
- Mexique . . 33 764 »
- Chili . . 1268 »
- Colombie 5 807 »
- Yénezuela . . 455 »
- Bolivie . . 40 ))
- Équateur . . 296 »
- Brésil . . 4323 »
- République Argentine Pérou ‘ . . 175 73
- . . 977 889
- Uruguay . . 13 )>
- Amérique centrale , . 4164 ))
- Guyane française . . 2 968 »
- Guyane anglaise 1962 »
- Guyane hollandaise 1 022 »
- Canada . . 13 620 »
- Australie . . 106 772 )>
- Indes anglaises ' . . . . 17 439 »
- Indes néerlandaises........ 4 208 )>
- Japon . . 4 043 »
- Corée . 6 777 »
- Madagascar 3 005 ))
- Le Cap et le Sud Afrique .... . . 245 274 »
- Côte d’Or (Afrique) 8 672 »
- Total . . 663 641 »
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- 59G —
- Production détaillée de la France en 1909. Production en métal.
- Haute-Loire............................................... 111
- Vaucluse................................................. 25
- Total. ...... 136
- Cette statistique de l’industrie minérale ne donne, pensons-nous, que la production des usines de plomb (Langeac) et de cuivre (Société des Cuivres de France). Il faut y ajouter la production de For provenant des minerais.
- Production en quartz aurifère.
- Creuse..................................... 18 672 (Le Châtelet)
- Maine-et-Loire............................. 72 314 (La Bellière)
- Mayenne..................................... 5 917 (La Lucette)
- IV. — Métallurgie des métaux secondaires.
- Extraction des minerais de chrome dans les colonies françaises (Nouvelle-Calédonie)
- (D'après les publications de l’Office Colonial, en tonnes).
- 1900 1901 1902 1903 1904
- Minerai extrait. . Minerai exporté . 12 997 10 474 17 649 17 451 1905 17 503 10281 1906 34404 20 437 1907 47 247 42 437 1908
- Minerai extrait . Minerai exporté . 76 933 51 374 82 242 53 368 29 818 31 793 15 754 46 309
- Production mondiale de minerai de tungstène en 1910 (D’après M. Lciser, Chemiker Zeitung 4944, p. 665).
- Amérique du Nord. ... 1 200 t minerai enrichi
- Australie . ..1200 —
- Australie . . . 120 t scheelite
- Inde et Japon . . . 120 t minerai enrichi
- Amérique du Sud . . . 1 080 —
- Espagne . . . 240 —
- Portugal . . . 1200
- Allemagne ... 35 —
- Autriche
- Grande-Bretagne ... 480
- Divers . . . 180 —
- Total .... . . . 5 900 —
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- Variation du cours.
- De l’unité de
- TuO3 par tonne. Du métal.
- 1900 :........................ 12,50 »
- 1901 . ....................... 6,25 4,40
- 1902 ..................................... » 4,40
- 1903 ..................................... » 6,25
- 1904 ......................... 56 11,90
- 1905 ......................... 31 5,60-8,15
- 1906 ..................................... » 6,25-9,40
- 1907 ..................................... 69 6,50-15
- 1908 ......................... 39 4,75-9,40
- 1909 ......................... » »
- 1910 .................................. 56 7,50-7,80
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- NOTE
- A PROPOS D’UN MEMOIRE DE M. JEAN REY
- INTITULÉ
- QUELQUES REMARQUES
- SUR LA
- CONSTITUTION INTÉRIEURE DU GLOBE TERRESTRE j)
- PAR
- M. F. GUBRY.
- M. Jean Rey a présenté à notre Société, le 20 janvier 1911, une étude de laquelle il déduit que les parties internes du globe terrestre sont soumises à des pressions si considérables qu’aucune expérience à notre portée ne pourrait nous permettre de les reproduire. Au centre, la pression serait infinie. Or, le même raisonnement et le même calcul pourraient être appliqués à tout corps sphérique, quelle que soit sa dimension, une goutte] d’eau, par exemple, si on admet la généralité de la loi de l’attraction universelle. Ce résultat a donc quelque chose de paradoxal. C’est pourquoi je me suis demandé si les prémisses posées par M. Jean Rey, et qui ne me paraissent pas discutables, ont bien nécessairement comme conclusion celle que je viens de rappeler.
- Considérons, comme l’a fait M. Jean Rey, un corps composé de couches sphériques homogènes formant un ensemble matériel continu.
- Chaque élément de volume transmet son poids à l’élément placé immédiatement au-dessous. Il semble donc, la surface de cet élément se réduisant jusqu’à 0, alors que le poids tend vers une limite finie, que la pression doive croître indéfiniment au centre. ,
- Ce raisonnement implique déjà une hypothèse, c’^st celle de la fluidité de la matière constituant la sphère.
- En effet, si l’on se représente cette sphère comme composée
- (1) Voir Bulletin de juillet 1911, page 38.
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- d’une série de couches solides superposées, chacune de ces couches pouvant se tenir en équilibre sans le secours de celle placée au-dessous, peut ne transmettre aucune pression à celle-ci. Elle peut inversement, à la manière d’un frettage, exercer sur sa voisine une pression bien supérieure à celle résultant de l’attraction de la matière. Aucun raisonnement général n’est donc applicable à ce cas.
- On peut néanmoins déduire, de ce qui précède, une notion importante :
- Si la couche solide se tient en équilibre par elle-même, c’est que les différents éléments qui la composent se soutiennent les uns les autres à la manière des pierres d’une voûte.
- RmïR
- Fig. 1.
- Si, au lieu d’une couche solide, nous sommes en présence d’une couche fluide, la pression agira également non seulement dans le sens radial, mais aussi dans la direction normale au rayon. „
- Le raisonnement simple rappelé ci-dessus n’a plus aucune valeur si on tient compte de cette action transversale de la pression. Il est maintenant nécessaire de soumettre la question au calcul.
- Considérons donc un élément de volume découpé dans la masse entre les surfaces sphériques de rayons R et R -f dR par un cône circulaire d’ouverture dw ayant son sommet au centre
- (h- *)•
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- — 600
- Cet élément reçoit sur une aire R+ d(R2diù) une pression p + dp qui lui est transmise par l’élément placé au-dessus ; il transmet à l’élément placé au-dessous et reçoit donc de lui par réaction une pression p sur une aire R2cL). La force totale dirigée vers le centre résultant de ces deux actions est :
- fx = d(pWdu) = (2pRdR + R2dp)dw.
- De plus, le même élément reçoit latéralement une pression p sur une aire S^Ry/— dR.
- Les composantes de cette action latérale normale à l’axe de l’élément s’équilibrent entre elles, les composantes suivant l’axe donnent lieu à une résultante en sens inverse de fi :
- h =
- = 2/>RdRdw.
- D’autre part, si p est lg, masse spécifique de la matière constituant la couche sphérique à laquelle appartient l’élément de volume considéré, M la masse totale de la sphère intérieure, en désignant par k la constante de la gravitation, l’action propre de la pesanteur sur l’élément considéré est :
- /3 = k^vWdudR.
- Il y a équilibre, donc :
- fi + fa — /2 “ 0’
- d’où l’on déduit, toutes réductions faites :
- dp . M _____
- [IJ
- Si \j! désigne la masse spécifique moyenne de la sphère intérieure, la formule [1] peut s’écrire :
- dp _
- dR ~~
- u/R.
- m
- Sous cette forme, on voit que lorsque R tend vers 0, \x et p, conservant des valeurs finies, ^ tend vers 0. Donc, la pression ne croît pas indéfiniment au centre.
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- On peut remarquer que la formule [1] est la généralisation de celle qui exprime la pression hydrostatique dans le cas approché de la gravité constante où l’on a l’habitude de l’envisager. Si M
- nous remplaçons par la gravité y et que nous supposions celle-ci constante, nous déduisons en effet de la formule [Ij : p = T1x(R0 - R),
- R0 et R étant ici les hauteurs, comptées à partir d’une surface le niveau quelconque prise comme origine, de la surface libre et de celle à laquelle se rapporte la pression p.
- On remarquera également, pour bien mettre en valeur l’effet de la pression transversale, que la force f\ équilibre précisément la partie de la force /j qui résulte de l’effet de la transmission des pressions sur des aires allant en décroissant de la périphérie vers le centre. Voilà pourquoi la pression reste finie.
- Nous allons maintenant examiner l’application de ce qui précède au sphéroïde terrestre.
- Nous prendrons pour base la loi de Roche Wiechert, qui parait jouir d’une certaine faveur auprès des géodésiens. Cette loi suppose la terre formée d’un noyau de masse spécifique 8,2 recouvert d’une écorce de masse spécifique 3,2.
- Le détail des calculs étant sans intérêt, nous donnons seulement le résultat auquel nous arrivons pour la pression au centre, laquelle serait :
- pl = 27 000 kg par mm2.
- Pour bien montrer l’influence de la variation de la masse spécifique avec la profondeur, nous indiquerons la valeur de la pression au centre en supposant la masse spécifique constante et égale à 5,3 ; le calcul donne 17 500 kg par millimètre carré pour la pression au centre dans cette hypothèse.
- 11 est certain que ce chiffre est un minimum, car nous savons que 1a, masse spécifique est beaucoup plus grande au centre qu’à la surface. Mais il était intéressant de le faire ressortir, car, dans l’ignorance de la loi exacte de variation de la masse spécifique, il est la seule donnée précise que nous possédions. Nous inclinons à penser toutefois que la vérité se rapproche davantage du chiffre de 27 000 kg par millimètre carré, car il nous paraît incontestable que le noyau terrestre doit avoir une masse spécifique très élevée.
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- Ces pressions sont évidemment très considérables. Mais elles n’ont rien d’inconcevable, ni peut-être même d’irréalisable par les moyens dont nous disposons. La pression est, en effet, limitée par la dureté des matériaux qui servent à la transmettre.
- Or, nous relevons, dans des travaux publiés ici il y a quelques années, des duretés d’acier de 700 kg par millimètre carré pour des températures très basses.
- La courbe de dureté, en fonction de la température, paraissant avoir en outre une allure de variation assez rapide au voisinage de — 100 degrés, il n’est peut-être pas impossible que l’on arrive à produire des pressions encore plus élevées.
- Empressons-nous d’ajouter que les conclusions de M. Jean Rey ne sont pas infirmées par le résultat de notre calcul. Ces conclusions ne paraissent d’ailleurs nullement en désaccord avec aucune théorie. Notre collègue rappelait au début de son mémoire qu’en se basant sur les phénomènes des marées et certaines observations astronomiques, plusieurs auteurs ont prétendu démontrer l’état solide du globe.
- Or, les annuaires du Bureau des Longitudes de 1909 et 1910 contiennent de très intéressantes notes de M. Ch. Lallemand sur l’élasticité du globe terrestre.
- Dans la première, l’auteur émet cette opinion qu’avec les formidables pressions qui régnent au centre du globe, la distinction entre fluides et solides n’a plus de sens, et que, la viscosité croissant avec la pression, l’intérieur de la terre peut parfaitement être fluide et en même temps rigide comme l’acier.
- Si donc il est démontré que des pressions de l’ordre de celles qui régnent à l’intérieur de la terre ne sont pas complètement inaccessibles à l’expérience ; comme, d’autre part, nous savons également produire des températures élevées, il ne semble pas impossible qu’un jour ou l’autre nous arrivions à concevoir assez exactement l’état intérieur de notre globe. Ce qui nous manquera peut-être le plus, ce sont les matériaux eux-mêmes qui le composent, car, en raison de leur classement par densités, il est possible que ceux qui constituent le noyau central ne figurent que dans des proportions infimes à la surface. Le mot rareté serait ici synonyme de densité. Ce sont là, d’ailleurs, pures hypothèses' sur lesquelles nous ne nous étendrons pas davantage, ce mémoire n’ayant d’autre but que l’établissement de la loi des pressions internes.
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- Augustin et Benjamin NORMAND
- NOTICES BIOGRAPHIQUES
- PAR
- M. Émile JEVER-S
- Le 20 août 1911, a eu lieu, au Havre, l’inauguration du monument élevé à la mémoire d’Augustin Normand. La Société des Ingénieurs Civils de France était représentée aux fêtes par M. Émile Evers, Membre correspondant au Havre. Au banquet qui suivit l’inauguration, notre Collègue a prononcé les paroles suivantes :
- » Mesdames, Messieurs,
- » Mes chers Collègues,
- « Au nom de la Société des Ingénieurs Civils de France, dont » MM. Benjamin et Augustin Normand ont fait partie pendant » chacun vingt-sept ans, j’ai en premier lieu à vous présenter » les excuses de M. Bertin, Directeur du génie maritime, Membre » d’honneur de la Société des Ingénieurs Civils de France, nommé » par le Comité Président de la délégation à cette cérémonie, et » qui, retenu par son état de santé, n’a pu venir; puis, j’ai le » devoir eh ses lieu et place, de vous rappeler brièvement ce » qu’ont été nos deux Collègues, comme Membres de la Société.
- » M. Benjamin Normand, admis Membre Sociétaire en 1861, » publia dans le Bulletin de l’année 1868 — à la suite de remar-» quables travaux sur la transformation des machines a vapeur, » en collaboration avec notre distingué Collègue, AL Mallet, le » propagateur de la locomotive compound — un mémoire sur » les Conditions de travail et d’utilisation de la machine à vapeur » marine, puis nous le voyons jusqu’en 1888, année de son décès, » continuer ses études sur ces questions et construire bien avant » leur temps des machines à triple et même à quadruple ex-» pansion.
- » M. Augustin Normand, admis Membre Sociétaire en 1879, » à l’époque où toute son activité était concentrée sur la cons-» truction des machines marines légères, est conduit, par ses
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- — 604 —
- » études sur ces questions, à publier dans le Bulletin de jan-» vier 1883, une note Sur Valimentation des chaudières marines; » puis, en 1890, après avoir vu ses travaux couronnés de succès, » il rédige une notice très détaillée sur L'Application des Ma-» chines à vapeur à bord des torpilleurs, dont il donne lecture à la » Société, dans la séance du 5 décembre 1890, ce qui lui valut » l’honneur d’être proclamé Lauréat du Prix Annuel de la Soft ciété, à l’Assemblée générale de 1891.
- » En 1902, il voit l’ensemble de ses travaux de constructions » navales récompensé par la Société qui lui décerne le Prix » Henri-Schneider, tout nouvellement créé.
- » En 1904, il est élu Membre du Comité.
- » Membre donateur de la Société, à la suite du beau geste » désintéressé qu’il fait en dotant notre fonds de secours de la » somme relativement importante lui revenant du Prix Henri-» Schneider, il acquiert ainsi, par ses travaux et ses bienfaits, » la reconnaissance de notre Société, qui gardera toujours de » lui le souvenir d’un Collègue travailleur, affable, bienveillant » et si justement bon.
- » Mes chers Collègues,
- » Je pense être votre interprète en vous proposant, tout d’a-» bord, de lever nos verres et de boire à la santé de la famille » Normand, de Mesdemoiselles Normand, de Madame Augustin » Normand, de ses enfants et, en particulier, de notre jeune et » sympathique Collègue, M. Augustin Normand fils.
- » Puis, au nom de la Société des Ingénieurs Civils-de France, » je lève mon verre à la prospérité et au succès des Chantiers » et Ateliers Augustin Normand, bientôt centenaires.
- » Enfin, je crois répondre au désir de la famille Augustin Nor-» mand en portant un toast à tous ses collaborateurs et, entre » autres, à ces braves et honnêtes ouvriers, l’élite du chantier, » qui conservent si pieusement le souvenir de leurs chefs véné-» rés, MM. Augustin Normand père et fils. »
- Aux paroles de M. Evers nous avons cru devoir ajouter une notice biographique plus détaillée sur M. Augustin Normand, à laquelle nous avons joinb une notice analogue sur son frère et prédécesseur, Benjamin Normand. Ainsi que le rappelle le discours de M. Evers, tous deux furent nos Collègues pendant de longues années et nous avons tenu à leur rendre le même hommage.
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- Jacques-Augustin NORMAND
- Jacques-Augustin Normand naquit au Havre en 1839. Pas plus que son frère aîné Benjamin, il ne fréquenta aucune] école"spéciale, et c’est au sein de sa famille qu’il puisa la somme de cou-
- Augustin Normand.
- naissances théoriques et pratiques qui lui permirent de devenir un des plus grands ingénieurs de constructions navales, non seulement de la France, mais du monde entier. Tout jeune, il débuta dans les chantiers et ateliers si bien dirigés par l’homme aussi éminent qu’honnête qu’était M. Augustin Normand père.
- A l’époque où il commença à prendre part aux travaux du chantier, vers 1858, il y avait alors en construction un navire à vapeur, commandé par la Marine Royale de Prusse, muni d’une excellente machine de 160' ch nominaux, le Grille, destiné à servir de yacht au roi Frédéric-Guillaume. Quelques années plus tard, en 1865, la marine impériale française passe commande, aux chantiers Normand, d’un superbe navire à hélice, maté en goélette, le Jérôme-Napoléon, attaché comme yacht au service du prince Napoléon.
- Bull.
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- — 606 —
- Ce beau spécimen de construction navale, dont nous avons gardé le souvenir, l’ayant visité, et souvent admiré à son poste d’amarrage du bassin du Commerce, au Havre, avait reçu une machine Mazeline de 450 ch nominaux, qui lui permettait d’atteindre une vitesse de près de 15 nœuds, souvent dépassée, lorsque le vent se montrait propice à l’emploi de la voilure.
- En 1870, le chantier Normand mit à l’eau un navire d’une construction encore plus soignée, Hirondelle, yacht construit pour l’Empereur Napoléon III.
- Après les événements de 1870, la destination de ce bâtiment fut changée, et il fut disposé en vue du service « d’éclaireur d’escadre », de même que le Jérôme-Napoléon, qui, sous le nom de Desaix fut affecté au même emploi.
- L’année 1871 voit disparaître le chef vénéré de cette grande famille de constructeurs de navires, et aussitôt la mort de son père, Augustin Normand prend la direction des affaires.
- A cette époque, il y avait en cours de construction deux avisos à roues, Petrel et Antilope, destinés à la marine nationale française.
- Mis à l’eau en 1872, ils reçurent aussitôt des machines com-pound, à cylindres inclinés, condenseur par surface, fournies par les Ateliers du Greusot.
- Les années 1873-1874 virent sortir des chantiers Normand quatre avisos à hélice, ayant l’étrave en forme d’éperon : Bisson, Labour donnais, Lancier, Hussard ». Ces quatre navires fournirent dans la marine nationale française une belle carrière d’avisos de station coloniale.
- La Compagnie des Bateaux à vapeur des Côtes de Normandie, ayant besoin d’augmenter sa flotte d’une unité, demanda en 1874 à Augustin Normand de lui étudier, puis de lui construire, un steamer à roues, destiné au service des voyageurs et marchandises. Pour ce navire, dont la coque devait être en acier, et la machine aussi légère que peu encombrante, Augustin Normand dut créer un type de machine tout spécial.
- Il imagina, une machine compound, à deux cylindres superposés et inclinés, mais dont les axes verticaux étaient suffisamment écartés, afin de permettre aux coussinets des têtes de bielle motrice de venir se fixer chacun sur un bouton de manivelle, attaquant l’un l’arbre tribord, l’autre l’arbre bâbord, puis, en vue d’obtenir le calage des manivelles à 90°, il accouplait par une menotte les boutons de chaque manivelle.
- Ce type de machine parfaitement bien compris, fut reproduit
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- en 1877 sur le Rapide, vapeur à roues destiné aux voyages du Havre à Trouville, appartenant à la même Compagnie que Hirondelle, puis en 1884, à bord de Gazelle, navire à roues aménagé pour le service des marchandises et voyageurs du Havre à Caen.
- Sur la machine du Rapide, Augustin Normand employa les bielles motrices à section partiellement aplaties, qu’il venait d’expérimenter à bord de ses premiers torpilleurs.
- Ces trois types de navires présentaient les caractéristiques suivantes : longueur, 44 m à 49 m; largeur, 5,80 m à 6 m ; creux, 3 m à 3,20 m ; tirant d’eau, 1,80 ; machines de 400 à 500 ch indiqués, imprimant une vitesse de 13 à 14 nœuds.
- En 1875, Augustin Normand entreprend la construction d’un superbe yacht à voiles, Zemajtey.
- Cette belle goélette, à la mâture très élancée, réalise dès le début de sa navigation des vitesses de près de 16 nœuds, par bonne brise.
- On peut encore admirer, dans le bassin du Commerce du Havre, ce bel échantillon de yacht à voile, qui porte à présent le nom de Veloæ et, malgré son âge, tient encore parfaitement la mer.
- Ses dimensions sont 44 m de longueur, 7,50 m de largeur et 4,10 m de creux.
- Nous arrivons à l’époque où le monde maritime commence a s’occuper du navire léger et rapide, destiné à poursuivre les vaisseaux d’escadre, et à les couler au moyen de torpilles, d’où ces petits bâtiments prirent de suite le nom de torpilleurs.
- L’année 1876 voit Augustin Normand commencer la construction de deux torpilleurs pour la marine nationale française, les numéros 20 et 21.
- Ces deux navires avaient 26 m de longueur, 33 tx de déplacement, 500 ch indiqués de puissance et donnaient une vitesse d’environ 19 nœuds maximum. Ils marquent le point de départ de trente années de travail, pendant lesquelles, nous voyons Augustin Normand, aux prises avec un problème jamais résolu, cherchant toujours à augmenter la vitesse.
- La recherche de cet accroissement successif de vitesse le conduit à poser et à résoudre nombre de questions secondaires pour les coqufes, les machines ou les chaudières, et l’amène, à la hn de sa carrière, à construire des appareils presque parfaits, si la perfection est susceptible d’être jamais atteinte en ce monde.
- Tout d’abord, il remarque l’insuffisance de la vaporisation de
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- la chaudière, ainsi que la difficulté de faire fonctionner les pompes alimentaires à grande vitesse.
- Il commence par modifier les chaudières « type locomotive » dont il se servait, soit en augmentant la capacité du foyer, soit en modifiant la forme des tubes, puis il construit, d’après ses propres idées, des pompes 'alimentaires, dont les clapets ont un grand diamètre et une toute petite levée, et obtient ainsi de meilleurs résultats.
- Il faut arriver aux années 1885-1886 pour trouver de notables améliorations dans ses torpilleurs : il a alors en chantier les torpilleurs russes Poti, Revel, Siveaborg, le torpilleur espagnol Barcelo et les torpilleurs français Balny, Déroulède, Doudart de Lagrée dont les caractéristiques sont 41 m de longueur, 3,18 m de largeur, 220 t de déplacement et plus de 20 nœuds de vitesse.
- Les machines de ces torpilleurs sont compound, et les chaudières du type locomotive timbrées à 9,500 kg.
- .1888-1889 voient sortir des chantiers les torpilleurs types Avant-Garde à deux hélices qui réalisent 21 nœuds de vitesse, avec des machines compound développant 1 200 ch.
- En 1890, ce sont les torpilleurs 126-127-128-129 de 75 tx de déplacement, qui tous arrivent à 21 nœuds.
- Les torpilleurs Lansquenet et Chevalier construits en 1893, munis chacun de deux chaudières Du Temple et deux machines à triple expansion, réalisent de belles vitesses de 26 à 27 nœuds en déplaçant 119 tx et développant environ 3 000 ch indiqués.
- Ces résultats sont dus en grande partie à la grande vaporisation des chaudières, au réchauffage de l’eau d’alimentation, à la surchauffe de la vapeur, et à la compression de la vapeur dans le cylindre d’admission. Cette année 1893 voit Augustin Normand rechercher l’influence de l’immersion de l’hélice sur la vitesse, en se livrant sur le torpilleur n° 153, suspendu par l’arrière à la mâture du bassin du Commerce, au Havre, à des essais au point fixe, à divers tirants d’eau, obtenus par le plus ou le moins d’immersion de l’arrière. Cette même année, il recherche à bord des torpilleurs Lancier et Dragon, l’influence que peut avoir, sur la giration du navire, la position du gouvernail en avant ou en arrière du plan vertical des hélices, et remarque que sur le Lancier, qui avait son gouvernail en avant des hélices, la giration était d’environ 10 0/0 moins accentuée que sur le Dragon, dont le gouvernail était en arrière des hélices, ce qui est la position ordinairement adoptée sur les navires.
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- L’emploi des chaudières Du Temple, à la place des chaudières « type locomotive », conduit Augustin Normand à la construction de chaudières à tubes d’eau, aujourd’hui si connues, sous le nom de Chaudières Normand.
- En 1894, la Compagnie des Paquebots à vapeur des Côtes de Normandie, qui a en Augustin Normand une confiance absolue, lui demande d’étudier un vapeur à hélice, exclusivement amé nagé pour le transport'des voyageurs, et pouvant en tout temps assurer le service entre le Havre et la Jetée-Promenade de Trouville, dont la construction venait d’être achevée, et allait permettre d’assurer plus régulièrement les relations entre les deux bords de l’estuaire de la Seine.
- De l’étude présentée par Augustin Normand est résultée la construction de ce remarquable petit paquebot de 48 m de longueur, 6,90 m de largeur, 2,95 m de creux, qui, avec un tirant d’eau de 1,80 m et une puissance totale de ses deux machines de 700 ch, arrive à une vitesse de 15 nœuds.
- En mémoire de M. Augustin Normand père, ce vapeur reçut le nom Augustin Normand.
- Grâce à ses excellentes qualités nautiques et à sa grande stabilité, il peut traverser l’embouchure de la Seine, dont les eaux sont souvent fort agitées, à peu près par tous les temps.
- Nous arrivons au couronnement de l’œuvre d’Augustin Normand, par le succès qu’il obtint en 1895, aux essais du torpilleur Forban qui dépassa 31 nœuds.
- De 44 m de longueur sur 4,60 m de largeur et 3,0i m de creux, d’un déplacement de 136 tx, ce beau bâtiment, avec deux machines à triple expansion, alimentées chacune par une chaudière Normand, timbrées à 15 kg comportant outre les perfectionnements déjà décrits, des purgeurs automatiques, des filtres d’alimentation, des tubes de condenseurs cintrés et mandrinés, le Forban put donner aux essais progressifs les résultats suivants :
- Avec 467 ch 909 — 1722 — 2622 — 3386 — et 4 060 —
- 14,10 nœuds. 17,49 —
- 21,46 —
- 25,70 — 28,27 —
- 31,07 -
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- La même année, la marine militaire anglaise commence à lancer le type destroyer dont le but est de donner la chasse aux torpilleurs, et de paralyser ainsi leur action.
- Ce nouveau type de navire doit être de dimensions suffisantes pour tenir la mer par gros temps, d’où solidité plus grande de la coque, tout en conservant le plus de légèreté possible.
- Devant ce changement de la tactique navale, l’esprit inventif d'Augustin Normand ne reste pas désarmé : il pense avec juste raison, qu’étant donnés les progrès accomplis par la métallurgie, il pouvait, par l’emploi de métaux à haute résistance et à grand allongement, arriver à une heureuse solution.
- La marine nationale française lui confie alors la construction d’un torpilleur de haute mer qui reçoit le nom de Durandal, et est bientôt suivi d’un type similaire, Hallebarde.
- Ces bâtiments arrivent à 55 m de longueur sur 6 m de largeur, ils déplacent 310 tx, ont deux hélices et, en développant 5300 ch, donnent près de 28 nœuds de vitesse.
- Sur ce type de navire, Augustin Normand applique une disposition de pont particulière. Afin de ne pas modifier le dos de tortue qui forme le pont de la coque, il pose dessus à une hauteur d’environ 50 cm, un pont léger, en bois, fixé au dos de tortue par un système de poutrelles et de traverses métalliques très légères.
- L'emploi des turbines à vapeur sur les navires commence, vers 1902, à rentrer dans la pratique pour les bateaux de moyennes dimensions. Augustin Normand, quoique déjà bien fatigué, ne veut pas rester en arrière sur cette question, et, dès 1904, il procède à bord du torpilleur 293, à l’application de turbines Parsons.
- Ces essais décident la marine nationale à lui confier la construction d’un contre-torpilleur à turbines, qui prend le nom de Chasseur.
- A la fin de l’année 1906, Augustin Normand, malade depuis longtemps, meurt, entouré de toute l’affection de sa famille et du respect de tous ceux qui l’ont connu.
- Sa vie n’a été qu’une longue suite d’études et de travaux, car, outre les nombreux navires en bois ou en acier construits dans la première partie de son existence, il a mis à flot environ cent torpilleurs dont les deux tiers pour la marine nationale française, ce qui ne l’a pas empêché de publier nombre de brochures, articles ou documents dont la liste a été dressée et publiée dans le bulletin de notre Société du mois de décembre de 1906, par
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- notre distingué collègue M. A. Coville, ingénieur en chef des Forges et Chantiers de la Méditerranée.
- Pour terminer, nous ne pouvons passer sous silence le caractère d’Augustin Normand, si bon, si affable et si sociable.
- Sa préoccupation constante était le bien-être de son personnel, auquel il demandait du travail bien exécuté, sans limiter le temps pour le mener à bien ; aussi le chantier Normand est-il resté au Havre, comme le type de l’école pratique par excellence, d’où sont sortis tant de bons ouvriers de toutes les spécialités, qui honorent l’industrie française, et gardent au fond de leur cœur le pieux souvenir des bons patrons qu’étaient MM. Augustin Normand père etdils.
- Sa grande œuvre sera continuée par son fils, notre jeune collègue, qui dirige si habilement la maison des ancêtres devenue « la Société des Chantiers et Ateliers Augustin Normand », laquelle vient d’obtenir un nouveau succès avec le contre-torpilleur Bouclier, à turbines et à chauffage au pétrole, en enregistrant aux essais officiels une vitesse de plus de 35 nœuds, soit la vitesse d’un train express.
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- Charles-Benjamin NORMAND
- Charles-Benjamin Normand naquit au Havre en 1830.
- Fils aîné d’Augustin Normand père, le célèbre constructeur de navires, dont les chantiers fondés à Honfleur par son bisaïeul François Normand, vers 1730, furent transportés au Havre, dans
- Benjamin Normand.
- le quartier du Perreyen 1816, où ils existent encore aujourd’hui, Benjamin Normand s’instruisit dans sa famille, comme du reste son plus jeune frère Augustin, où, en contact journalier avec les travaux paternels, au milieu de ce chantier où, tout en travaillant manuellement, il puisait toutes les connaissances indispensables à un- bon charpentier constructeur de navires ainsi qu’à un ingénieur constructeur de machines.
- Là, tout jeune homme, il avait remarqué le peu de production que l’on obtenait du sciage à la main du bois en long, et la difficulté que l’on éprouvait pour présenter au' sciage les bois courbes. Aussi, ne fut-il pas long à concevoir cet admirable outil qui a pour
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- nom « machine à scier », permettant le débit des bois en grume, en plateaux, puis en planches; et finalement cette disposition du châssis-porteur, qui permet à la pièce à débiter de se présenter sous divers angles, à la lame de la scie, et d’obtenir ainsi du premier coup les membrures et pièces courbes, entrant dans la construction d’une coque en bois. Ces machines furent immédiatement adoptées par les arsenaux et les chantiers de construction, où, dix ans environ après, l’on pouvait en trouver environ cent quinze diversement employées. Comme constructeur de navires à voiles, Benjamin Normand a fourni vers 1861), à un armateur havrais, la goélette Jacmel, destinée au transport des marchandises entre la France et les colonies des Antilles. Cette goélette, dont les qualités nautiques étaient remarquables, a résisté seule, à un ouragan sur rade foraine, au milieu d’autres navires désemparés, et est revenue au Havre sans avaries.
- Mais c’est surtout dans l’art de la construction des machines à vapeur que son esprit se montre le plus ingénieux.
- En 1856, il prend un brevet pour un condenseur tubulaire dont les tubes présentaient la forme d’un U, mais ce n’est que quelques années plus tard que nous trouvons dans ses machines l’application du condenseur par surface. En 1860, il transforme la machine oscillante du petit vapeur à roues le Furet, construite par John Penn, de Londres, en machine à haute et basse pression.
- Les résultats obtenus comme économie de combustible sont tellement satisfaisants que, l’année suivante, en 1861, il entreprend le même genre de transformation sur une machine à hélice d’un des vapeurs de charge de la Compagnie des Bateaux à vapeur du Nord, l'Albert, qu’il munit en plus d’un système de condensation monhydriqne de son invention.
- Cette même année, il transforme en machine à haute et basse pression la machine horizontale du bateau monoroue, l'Union, qui faisait le service de Rouen à la Bouille, bateau à double coque, construit dans le genre des paquebots américains.
- La vogue de ces sortes de machines se propageant, il entreprend, en 1863, la transformation d’une assez forte machine oscillante, construite par Miller et Ravenhill, et actionnant l’un des vapeurs à roues de la Compagnie des Bateaux à vapeur du Havre-Honfleur-Trouville-Caen, l'Éclair. Ce bateau fonctionnait il y a encore quelques années, sur la Seine, de Rouen à la Bouille.
- En 1865 paraît alors le premier bateau vapeur construit en-
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- tièrement sur ses plans, c’est le François Fv, de la Compagnie des Bateaux à vapeur Havre-Honfleur-Trouville-Caen. Pour ce bateau, il crée un type de machine à roues, qu’il devait reproduire à plusieurs exemplaires. Il place le cylindre à haute pression oscillant au-dessous de la manivelle; le cylindre basse pression est incliné presque horizontalement, et sa bielle vient attaquer le même bouton de manivelle que la bielle du cylindre de haute pression; là encore il conserve la condensation par mélange.
- Le François Ier a arrêté son service il y a deux mois, après avoir, pendant trente-six ans, assuré journellement le trajet du Havre à Honfleur, et a été livre à la démolition.
- En 1867, la Compagnie des Paquebots à vapeur du Finistère lui confie l’étude et la construction d’un vapeur à hélice, à marchandises et à voyageurs, destiné à assurer le service du Havre à Morlaix. Ce bateau, qui prit le nom de Morlaix, était muni d’une machine type pilon, à haute et basse pression, avec ré-chauffeur tubulaire de la vapeur dans la boîte à tiroir de la basse pression; là encore, il avait conservé le condenseur par mélange.
- En 1868, la question des bateaux mixtes, à voile et à vapeur, s’étant posée, il entreprit la transformation de trois magnifiques navires à voiles, le La Fontaine, le Fénelon, le François 7er, en y adaptant des machines à vapeur, à hélice, à pilon, à haute et basse pression avec condenseur par surface. Ces machines commandaient l’hélice par l’intermédiaire d’engrenages.
- La maison Quesnel et Cie, à laquelle appartenaient ces navires, qui assuraient le service du Havre à la Plata, lui avait, en outre, commandé une machine pour le Vauban, navire à voiles, mais par suite de divers événements, elle ne fut jamais embarquée et prit place sur un petit vapeur caboteur, la Nathalie, en 1873.
- A cette même époque, qui est celle où les travaux lui affluaient de toutes parts, il reçut de notre regretté Collègue Eugène Péri-gnon, décédé en 1900, la commande d’un yacht à hélice pouvant affronter la haute mer. Ce yacht, qui prit le nom de la Fauvette, a eu l’honneur de franchir le premier, en 1869, le canal de Suez. C’était un bateau très réussi, tenant parfaitement bien la mer, et d’un fonctionnement très économique.
- En 1869, la maison Quesnel et Gie lui commande un grand vapeur à marchandises, le Louis XIV. Mis en chantier à la fin de l’année, sa construction est arrêtée par les événements de 1870, et n’est reprise qu’au cours de 1871. A cette époque, une nou-
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- velle Compagnie de navigation à vapeur, les « Chargeurs Réunis », était en voie de formation par les soins de la maison Quesnel et Cie, et de la Société des Paquebots à Voiles « l’Union des Chargeurs». Cette Compagnie acheta le bateau en construction qui fut allongé sur chantier, prit le nom de Belgrano et put entrer en service vers l’automne 1872. Le Belgrano a, durant vingt ans, assuré d’une manière régulière le service du Havre à la Plata.
- Dans le courant de 1872, la maison E. Grosos et Cie lui confie le rallongement de la coque et le remplacement de la machine du vapeur Ville-de-Brest, où il emploie pour la première fois le réchauffage de la vapeur d’échappement de la haute pression à la basse pression au moyen d’un faisceau tubulaire placé dans la boite à fumée. Ce vapeur, sur lequel nous avons navigué comme jeune officier mécanicien de fin 1873 au commencement de 1875, transportait régulièrement des marchandises diverses entre Le Havre et les ports de la côte d’Espagne et d’Algérie, et avait une très faible consommation de charbon.
- En 1873, la maison Quesnel et Cie lui confie la transformation de la machine du vapeur Montezuma, où il adopte la triple expansion, mais le bateau s’étant perdu au cours de son premier voyage aux Antilles, on ne peut rien dire du fonctionnement de cette machine.
- A cette époque, Benjamin Normand quitte le Havre pour aller à Rouen entreprendre la transformation du vapeur à hélice Albert, de la Compagnie des Bateaux à vapeur du Nord, mais au cours des travaux, le constructeur ayant été obligé de liquider, la machine resta en suspens et ne fut terminée que deux ans plus tard, en 1875, aux ateliers de la Société de Constructions navales du Havre (anciens Établissements Nillus). A partir de ce moment, les travaux viennent difficilement à notre Collègue, et après la construction d’un petit remorqueur en bois à roues, construit à Rouen, Dom Diego, et destiné au Brésil, où Benjamin Normand fait l’application de la quadruple expansion, nous le voyons abandonner la Normandie pour aller à Lyon, où une Compagnie de navigation fluviale fait appel à sa science pour la construction d’un nouveau type de navire à roues à grande vitesse.
- Il construisit alors le Rapide qui, laborieusement achevé par suite des difficultés financières de la Société, fut mis en vente et vint à Saint-Nazaire où, durant un certain temps, il fit le
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- service de la Basse-Loire, de Nantes à Saint-Nazaire; finalement ce navire est mis à la démolition vers 1886.
- Benjamin Normand revint alors à Rouen où, découragé, il languit un an ou deux, en travaillant, de divers côtés, à des études de transformation, entre autres celle du Morlaix, qu’il avait construit, et dont il étudia et conduisit le remplacement de la chaudière et l’application d’un condenseur par surface avec pompe centrifuge pour la circulation. Vaincu par la maladie, il s’éteint en janvier 1888.
- En dehors des machines marines, Benjamin Normand a construit environ trente machines fixes ou semi-fixes, dont quelques échantillons sont encore existants, entre autres, au Havre, deux semi-locomobiles conduisant les pompes d’épuisement des formes de radoub du bassin de la Citadelle.
- Ce qui caractérise les machines Normand, c’est l’emploi de pressions modérées, même par de la triple expansion, qu’il produit avec une pression initiale de 6 kg, d’où nécessité de condenseurs puissants dont la circulation fonctionnait presque toujours par le sillage du navire, ce qui allait parfaitement le navire étant en pleine marche, mais ne pouvait supporter les allures réduites ainsi que les manœuvres. Néanmoins ses machines étaient très économiques, et conservaient en service la presque totalité des résultats constatés aux essais.
- Benjamin Normand restera aux yeux de la postérité comme le créateur et le propagateur, en France, de la machine à détente multiple, ainsi que l’esprit le plus ouvert aux inventions étrangères, car jamais il ne se désintéressa de ce qui se construisait par ailleurs, et ne marchandait ni son temps ni sa peine pour aller s’en rendre compte.
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- CHRONIQUE
- N° 382.
- Sommaire. — La traversée de la Manche {suite et fin). —- Chasse-neige du chemin de fer
- de la Bernina. — Les tunnels de base du Hauenstein et du mont Cènis. — Le canal
- maritime à travers l’Ecosse. — Les lacs du Doubs. — Importance des forces hydrauliques pour l’industrie chimique.
- lia traversée rte la Manche (suite et fin).—On peut mettre au compte du vapeur à turbines les avantages suivants :
- a) Les mouvements de rotation sont plus réguliers sur les arbres moteurs ;
- b) La vapeur peut être détendue dans une proportion plus considérable ;
- c) Les vibrations des machines sont réduites dans une importante mesure ;
- d) Le personnel des machines est moins nombreux;
- e) Avec le même poids pour l’appareil moteur, on peut obtenir une vitesse de 4 0/0 environ supérieure.
- Mais, pour être juste, on doit dire que les turbines ne donnentpas un aussi bon rendement à des vitesses réduites et qu’elles ne fonctionnent pas aussi bien dans les manœuvres et la marche en arrière, et que, si, avec elles, on a moins de vibrations provenant des machines, les hélices donnent plus de vibrations.
- A l’exception de la Société Zeeland, qui a mis récemment en service quelques nouveaux bateaux à deux hélices avec machines à triple expansion, et des deux services entre Holyhead et l’Irlande, toutes les grandes Compagnies qui font la traversée de la Manche comptent des navires à turbines dans leurs flottes. La General Steam Navigation Company possède le seul bateau à turbine qu’il y ait sur la Tamise, le Kingfisher, qui fait en été le service entre Tilbury, Douvres et Boulogne.
- Le tableau ci-joint donne les éléments principaux des navires les plus rapides des divers services dont nous avons parlé.
- En présence de la demande croissante de confort et aussi de luxe de la part du public voyageur, on a dû augmenter très notablement la grandeur des paquebots dans ces dernières années, mais, dans beaucoup de cas, la limite doit être considérée comme actuellement atteinte, à cause des exigences du service des ports.
- Le tonnage brut (gross) est souvent pris comme indication de la grandeur d’un navire ; la signification exacte de ce terme n’est pas toujours bien connue. Il date du quinzième siècle, époque à laquelle le nombre de « tuns » de vin qu’un navire pouvait porter fut pris pour mesure de sa capacité. Ces pièces occupaient un certain espace dans l’intérieur
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- NOMS DES PAQUEBOTS COMPAGNIES DATE de construction TYPES BIAMÈTH Longueur E- DE LA t Largeur OQUE Creux TONNAGE BRUT S CYLINDRES DIAMÈTRES Course VITESSE EN NOEUDS
- Konigen Regentes . . . Zeeland . . . . 1895 tR m 97,60 m 10,98 m 4,88 t 1947 3 1,295-1,505-2,845 1,98 21,2
- Princesse- Clémenline. . État Belge . 1896 cR 104,00 11,59 4,27 1474 2 1,524-2.743 2,13 22,2
- Ulster ........ City of Dublin 1896 tu 109,80 12,50 8,23 2 632 8 0,736-1,143-1,220-1,220 0,84 23,8
- Empress Queen .... Isle of Man 1897 cR 109,80 12,80 5,18 2140 3 1,727-2,336-2,336 2,13 21,7
- Dresden Great Eastern Ry 1897 tu 92,10 11,59 4,88 1805 6 0,660-1,003-1,600 0,91 18,5
- Roebuck Great Western Ry 1897 tu 85,40 10,83 5,03 1300 6 0,660-0,915-1,423 0,84 20,0
- Le Nord Chemin de fer du Nord .... 1898 tR 103,00 10,67 4,88 2 004 3 1,067-1,422-2,21 2,25 21,5
- Alberta. . ...... London and South Western Ry. 1900 tH 82,35 10,83 4,42 1240 8 0,495-0,800-0,927-0,927 0,76 19,0
- Anglia London and North Western Ry. 1900 tH 100,40 11,89 4,66 1862 8 0,660-1,016-1,092-1,092 0,84 22,2
- Londonderry Midland Ry 1904 T 97,90 10,09 5,18 2 086 » 3 turbines )> 21,5
- Dieppe. . . . ... . London, Brighton Ry 1905 T 83,26 10,67 4,27 1216 » d° » 22,5
- Princesse^Elisabeth. . . État Belge 1905 T 108,90 12,20 7,00 1 748 » d° )) 24.0
- Kingfisher ...... General Steam Navigation . . . 1906 T 83,88 9,76 3,51 982 )) d° )) . 21,0
- Saint-George Great Western Ry 1906 T 107,35 12,50 5,49 2 456 » d° » 22,0
- Empress South-Eastern Ry. ..... . 1907 T 98,80 12,80 7,32 1695 )) d° » 22.5
- Munich Great. Eastern Ry 1908 T 100,90 13,11 5,49 2400 » d° )) 21,0
- Ren-my-Chree .... Isle of Man. . . : 1908 T 114,37 14,03 5,64 2 500 » d° )) 25,7
- Primes Juliana .... Zeeland 1910 tH 106,75 12,50 4,88 2 500 8 0,711-1,105-1,225-1,225 0,84 22,5
- c Compound. — t Triple expansion. — R Roues. — H Deux hélices. — T Turbines et trois hélices.
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- de la coque et on adopta un espace donné pour représenter l’unité de volume. Actuellement, l’unité de gross tonnage est représentée par 100 pieds cubes. Mais c’est sur la jauge nette que sont perçus les droits de ports et on arrive à cette jauge par une certaine réduction opérée suite tonnage brut pour tenir compte de l’emplacement occupé par l’appareil moteur, les logements de l’équipage, les espaces ouverts, etc. Il est de l’intérêt des armateurs de laisser le plus d’espaces ouverts possible et, par suite, les considérations de jauge peuvent conduire à compromettre la sécurité des navires à la mer; les paquebots de la Manche, qui entrent très souvent dans les ports, sont passablement sujets à caution à ce point de vue.
- Des règles de jauge qui s’appliqueraient convenablement à tous les types de navires sont grandement à désirer.
- Il y aurait beaucoup à dire sur les appareils moteurs, mais le sujet a été discuté tant de fois et il est si difficile de le traiter sans de grands développements qu’on n’en dira ici que quelques mots.
- Dans les bateaux à turbines de la Manche, il y a trois arbres et trois hélices ; celui du centre est actionné par une turbine à haute pression et chacun des deux autres par une turbine à basse pression.
- La vapeur se détend successivement dans les deux espèces de tur bines. Pour la marche en arrière, il y a des turbines spéciales, généralement calées sur les arbres des turbines à basse pression et contenues dans les enveloppes de celles-ci.
- L’appareil évàporatoire se compose généralement de quatre ou cinq chaudières cylindriques à double façade de 4,50 m environ de diamètre sur 6,10 m de longueur, donnant une surface de chauffe totale de 1 850 m2 (on compte 0,19 m2, ou 2 pieds carrés par cheval indiqué), et 46 m2 de surface de grille, la pression de la vapeur est généralement de 12 à 13 kg par centimètre carré.
- On n’emploie guère les chaudières à tubes d’eau (1) sur ces bateaux, sans qu’on sache au juste pourquoi, car on réaliserait une notable économie de poids par leur emploi.
- Ces chaudières fonctionnent à tirage forcé, le plus souvent avec chaufferies closes ; ce système a l’inconvénient de nécessiter des sas à air pour l’accès des chambres de chauffe. Dans le système Howden, l’air est envoyé seulement dans les cendriers ; il est employé sur les nouveaux paquebots belges Jan Breydel et Pieter de Comnck, de la ligne d’Ostende à Douvres.
- Ce genre de navire exige un grand développement d’appareils auxiliaires, tels que pompes de circulation (généralement du type centrifuge) pour faire circuler l’eau dans les condenseurs, pompes à air, machines électriques, ventilateurs, etc. Une installation type de 75 kilowatts comporte une machine compound à deux cylindres de 0,25 à 0,35 m de diamètre et 0,165 m de course attaquant directement une dynamo à la vitesse de 500 tours par minute et produisant le courant à 100 volts. Tous ces auxiliaires sont généralement en double pour donner toute sécurité, chacun étant capable d’assurer le service.
- (1) Il s’agit ici des paquebots anglais, car les paquebots français de la Manche emploient des chaudières Belleville et des chaudières Niclausse. ,
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- On rencontre aujourd’hui sur les paquebots de la Manche quelques dispositions spéciales telles que :
- 1° Installation d’un gouvernail de proue pour les manœuvres ; ce gouvernail prolonge les façons d’avant et est fixé hors de la marche normale pour qu’il ne puisse pas créer de résistance contre l’eau ;
- 2° Un puissant projecteur pour faciliter l’entrée des ports et l’accostage aux quais ;
- 3° Emploi d’acier à haute résistance pour les tôles de chaudières, etc. ;
- 4° Appareils de signaux sous-marins et de télégraphie sans fil ;
- 5° Présence de cloisons étanches en nombre convenable et commande des portes de ces cloisons par le système Stone-Lloyd, les faisant manœuvrer simultanément depuis la passerelle ; ces précautions sont nécessaires pour des paquebots qui naviguent dans des eaux très fréquentées.
- A l’heure actuelle, la question de l’introduction dans la marine des moteurs à combustion interne est l’objet d’un vif intérêt,, mais il subsiste encore de graves objections à leur emploi ; ainsi, la commande des appareils auxiliaires, la marche en arrière, etc. Il semble aussi y avoir là une sorte de pas en arrière, par le fait de revenir de la turbine qui est un moteur rotatif à une machine alternative à rotation, à marche même moins uniforme que celle de la machine à vapeur. Il faudrait trouver un système pratique de turbine à gaz.
- Il est difficile d’émettre des conjectures au sujet de nouveaux perfectionnements dans le genre de navires dont nous nous occupons. On peut, toutefois, prévoir des progrès dans le sens des appareils mécaniques pour le chauffage des chaudières et surtout dans l’emploi du com-bustibleliquide. Ce dernier présenterait de sérieux avantages économiques (en admettant que la consommation n’arrivât pas à faire monter rapidement les prix) par la réduction du personnel des chaufferies et de l’espace occupé par l’approvisionnement. Un autre avantage est la facilité et la rapidité de la mise à bord du combustible et la suppression des traces malpropres laissées partout par le charbon.
- On parle souvent de l’électricité pour la propulsion des navires ; elle ne semble pas très appropriée au genre de service dont nous nous occupons ; on a aussi proposé des innovations encore plus hardies dont l’examen ne saurait trouver place ici. Ce qui précède est contenu dans une note de M. G. W. Tripp parue dans la revue The Central, publiée par l’Association des anciens étudiants du Collège technique centrai de la Cité et des Corporations de Londres.
- le cltassc-neigc (lu ekemin «le fer de la Uterniiia. — Le
- chemin de fer de la Bernina, à voie de 1 m, qui relie l’Engadine à la Yalteline, entre les stations de Saint-Moritz, des chemins de fer Rhé-tiques, et de Tirano^ de la ligne italienne Colico-Sondrio-Tirano, a une longueur de 61 km ; il s’élève, à l’hospice de la Bernina, a une altitude de 2 256 m au-dessus du niveau de la mer. Comme ce chemin de fer, ouvert cet été, doit être exploité toute l’année, on conçoit qu’on a dû se préoccuper de la gêne considérable causée dans la mauvaise saison par la neige très abondante dans ces régions élevées. On a donc dû songer
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- à l’emploi, pour maintenir la voie libre, des chasse-neige, qui rendent de si grands services dans des cas analogues en Norvège, en Amérique et, en Suisse môme, au Gothard.
- La question était très délicate. Le chemin de fer de la Bernina est à traction électrique ; les déclivités franchies par la simple adhérence vont jusqu’à 70 0/00, et le rayon des courbes s’abaisse à 4d m ; d’autre part, la charge exercée sur les rails de 24 kg, devait être limitée à 7,5 t par essieu. Le calcul et l’expérience indiquaient qu’il fallait compter sur un travail de 500 à 600 chx pour l’enlèvement de la neige, et sur un autre de 300 à 400 chx pour la propulsion de l’appareil ; on ne pouvait penser à demander un tel travail à l’électricité dans les conditions d’installation de la ligne, et, de plus, on ne pouvait compter sur une transmission suffisante du courant dans des accumulations de neige. Il fallait donc avoir recours a la vapeur, et la Société suisse pour la construction de locomotives et machines, à Winterthur, fut chargée d’élaborer un programme qui fut exécuté, et l’appareil construit a parfaitement rempli le but recherché.
- Le chasse-neige se compose d’une locomotive portée sur deux bogies moteurs à trois essieux, avec roues de 0,75 m de diamètre. Ces roues sont actionnées par des cylindres de 0,300 m de diamètre et 0,350 m de course ; les cylindres de chaque bogie sont en regard, les essieux extrêmes sont écartés de 5,79 m.
- La chaudière a une surface de grille de 1,6 m2 et une surface de chaufïe de 110. m2 ; elle est timbrée à 12 kg et contient 158 tubes de 3,10 m de longueur et 50 mm de diamètre. Cette chaudière est munie d’un surchauffeur Schmidt, formé de 14 gros tubes contenant de petits tubes où passe la vapeur. La vapeur arrive de la chaudière aux cylindres et s’échappe de ceux-ci pour aller à la cheminée, au moyen de tuyaux articulés à rotules et prcsse-étoupes. Les cylindres ont des tiroirs cylindriques actionnés par des mécanismes Walschaerts.
- A l’avant de la chaudière se trouve l’appareil chasse-neige formé d’une roue ou turbine à 10 ailes en tôle et acier coulé de 2,50 m de diamètre, portée par un arbre disposé dans l’axe de la locomotive et actionné au moyen de roues d’angle à chevrons du système Citroen par l’arbre placé transversalement d’une machine à vapeur horizontale dont les cylindres sont disposés de chaque côté de la boîte à fumée. La roue fait normalement 160 tours à la minute, nombre qui peut aller au maximum à 170. Le rapport d’engrenages est de 1 —1,9, de sorte que l’arbre de la machine à vapeur fait de 304 à 326 tours par minute. Les cylindres de cette machine ont 0,300 m de diamètre et 0,450 m de course. La distribution s’y opère également au moyen d’un mécanisme du type Walschaerts. La turbine est entourée d’une enveloppe conique qui permet à la roue attaquant la neige par la partie antérieure de la projeter tangentiellement à la circonférence dans une direction latérale et oblique.
- La manœuvre exige trois hommes, un mécanicien et un aide placés à l’avant, derrière la turbine, et un chauffeur placé à l’arrière de la chaudière.
- La machine est accompagnée d’un tender porté sur deux essieux.
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- contenant 7 500 1 d’eau et 2500 kg de charbon ; son poids chargé est de 15 tonnes environ et celui de la machine de 45. L’écartement des essieux extrêmes de la machine et du tender est de 9,74 m. La longueur totale est de 9,75 m sans le tender, la largeur maxima de 3,250 m, et la hauteur de la cheminée au-dessus du rail de 3,70 m. La machine est munie d’un frein à vapeur agissant sur quatre des roues de chaque bogie et le tender d’un frein à main. On a disposé sur la chaudière une prise de vapeur pour fondre la neige dans le cas d’engorgement de la turbine.
- lies tunnels de base «te Hauenstein et «lu mont Cenis. —
- Un fait assurément digne d’intérêt est qu’à notre époque on ne se contente pas de construire de nouvelles lignes de chemins de fer, mais qu’on s’occupe dans certains cas de modifier des lignes existantes pour en améliorer le tracé et, par suite, les conditions d’exploitation.
- Un cas des plus remarquables est le remplacement de tunnels par de nouveaux placés à une moindre altitude et qu’on désigne sous le nom de « tunnels de base ».
- Nous trouvons un exemple de ce fait dans les travaux qui vont être entrepris pour la traversée du Hauenstein, sur la ligne Bâle-Olten des Chemins de fer fédéraux suisses. Entre les stations de Sissach et Olten, distantes de 18.170 m, la voie monte de la première, située à l’altitude de 379 m, à celle de 562 m, à Laufelfmgen, pour redescendre de là à Olten, à 399 m. Sa déclivité moyenne est donc dans la première section de 18,6, et dans la seconde de 19 0/00. En réalité, le maximum des inclinaisons s’élève à 26 0/0, et le tunnel qui traverse le Hauenstein situé au point culminant et de 2495 m de longueur est établi avec cette inclinaison. Il résulte de ce tracé une gêne considérable pour l’exploitation de ce tronçon, qui est une partie de la grande ligne de Bâle-Milan. On a donc étudié un nouveau tracé réunissant Tecknau à Olten et restant à une altitude relativement faible, mais ce tracé comporte un tunnel de base d’environ 8 135 m de longueur, et deux tronçons de voie, l’un de 3255 m au nord du tunnel, et l’autre de 920 m au sud, plus un pont à jeter sur l’Aar. On évalue à 25 à 28 millions le coût de ces travaux et on espère que l’abaissement des dépenses de traction compensera largement l’intérêt de cette somme.
- Voici un autre exemple d’un intérêt encore plus considérable, c’est celui du mont Cenis Ouvert le 17 septembre 1871, le tunnel du mont Genis a été, pendant dix ans, le seul passage par lequel les chemins de fer de l’Europe occidentale pénétraient en Italie. L’ouverture de deux autres souterrains alpins, le Gothard, en 1880, et le Simplon, en 1906, ont détourné dans une assez large mesure le trafic des voyageurs de l’ancienne capitale du Piémont.
- Les approches du tunnel du côté italien comportent des rampes très fortes et on peut croire que l’établissement d’un nouveau tunnel à un niveau inférieur serait susceptible de réduire considérablement les dépenses de traction.
- La nouvelle ligne, étudiée par M. D. Régis, ingénieur à Turin, se détacherait de la ligne actuelle de Turin à Modane à la station de Saint
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- Antonino, située à 35 km de Turin, et suivrait le cours de la Dora Riparia, sur la rive droite, jusqu’au village d’Exilles. A cet endroit, la vallée serait traversée par un viaduc d’environ 700 m de longueur pour arriver à l’entrée sud du grand tunnel, à une distance de 31 km de Sant Antonino ; la différence de niveau étant de 523 m, on voit que la pente moyenne serait seulement de 17 0/00, le maximum étant de 20.
- Le tunnel traverserait la montagne dans la direction du nord-ouest; sa longueur serait de 22 200 m seulement 2 466 m de plus que celle du tunnel du Simplon, la voie s’élèverait de 154 m jusqu’au point culminant situé à 160,9 m au-dessus du niveau de la mer. De ce point, qui est à 226 m plus bas que le point correspondant du tunnel actuel du mont Genis, la voie descendrait de 12 m jusqu’à l’entrée nord placée à 400 m environ de la gare frontière actuelle de Modane, qui est à l’altitude de 1 097 m.
- La longueur totale de la nouvelle ligne a créer serait de 88,5 km, ce qui donne un raccourcissement notable sur le tracé actuel, qui a 105 km. Les dépenses sont estimées a 84 millions de lires, et on croit pouvoir compter sur une économie annuel de 3 200 000 lires.
- Le tableau ci-joint donne les altitudes du projet dont nous venons de parler, comparées avec celles des trois tunnels alpins : mont Genis, Gothard et Simplon.
- ALTITUDE AU-DESSUS DE LA MER
- TUNNELS LONGUEUR Entrée nord Point culminant Entrée sud
- Tunnel de base projeté (Modane-Exilles). Mont Genis (Modane- Bardonneche) . . Saint-Gothard (Goschenen-Airolo). . . Simplon (Brigue-Iselle) m 22 200 12133 14 920 19 734 m 1057 1160 1109 687 . m 1 069 1295 1154 705 ni ' 904 1292 1145 657
- lie canal maritime à travers l’itoossc. — Le Gouvernement
- anglais a étudié divers projéts relatifs à la construction d’un grand canal de navigation à travers l’Ecosse et est arrivé à la conclusion que, au point de vue des exigences de la marine, le tracé le plus favorable est celui qui passe par les Lochs Lomond et Long, tracé qu’on désigne généralement sous le nom de « tracé bas », Une voie de navigation de ce genre aurait très certainement une importante valeur stratégique et, comme le Gouvernement ne manquerait pas de subventionnér cette entreprise, ses promoteurs s’occupent activement d’intéresser le commerce en sa faveur. Le Gouvernement pose, comme conditions de son concours, que le canal devra avoir une largeur de 45 m au plafond, une profondeur de 11 m*et des écluses de 260 m de longeur, 33,50 m de largeur à l’entrée et 11 m d’eau sur les seuils.
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- Un canal à niveau a été jugé irréalisable, car, bien que le niveau moyen de la mer soit sensiblement le même dans la Clyde et dans le Forth, le niveau aux hautes mers diffère notablement, de sorte qu’il se produirait des courants violents susceptibles de causer des risques sérieux pour la navigation.
- D’après les études déjà faites, l’entrée du canal sur la mer du Nord se trouverait à une faible distance de Graugemoutli ; le tracé se dirige au nord-ouest, laissant Stirling au sud-est, suivant la vallée du Forth, qui ne dépasse pas une altitude de 10 à 15 m au-dessus du niveau de la mer ; il passe à travers l’extrémité deBenLomond pour pénétrer dans la vallée d’Endrick. C’est là que se trouve la plus importante tranchée, la partie supérieure atteignant la cote de 80 m au-dessus du niveau de la mer, mais sa longueur est peu considérable.
- Dans le Loch Lomond, la profondeur est assez grande pour recevoir les plus gros navires existants ; le tracé emprunte les eaux du Loch jusqu’à Tarbet, où une autre tranchée coupe la bande de terre qui sépare le Loch Lomond du Loch Long. On pénètre dans ce dernier à Arrochar et on utilise ce lac, qui a une grande profondeur, jusqu’au Firth de la Glyde, qu’on atteint en face du phare de Gloch. On devra placer des écluses aux deux extrémités du canal ; celle du côté de la Glyde devra clever les navires jusqu’au niveau, des eaux du Loch Lomond, qui est à 6,60 m au-dessus du niveau moyen de la mer, et celle d’Arrochar devra racheter la différence de niveau avec le Loch Long.
- La longueur totale de cet ouvrage serait de 94,5 km, dont 56 environ pour le canal proprement dit. et 38,5 formés par les eaux du Loch Lomond et du Loch Long. Les tranchées les plus profondes seraient une de 57 m environ, près de Stirling, une de 86 m à l’entrée de la vallée du Forth, et une troisième de 43 m entre Tarbet et Arrochar. Ces tranchées, si elles sont très profondes, ne sont pas longues. Les navires devront être élevés du côté du Forth de 3,95 m aux hautes mers et de 9,45 m aux basses mers et, du côté d’Arrochar, de 5,20 et 8,25 m respectivement. Eu outre, on devra établir une écluse de régularisation à l’entrée de la vallée d’Endrick, pour servir lorsque le Loch Lomond entre en crue.
- Parmi les avantages de ce tracé, on peut compter l’absence de la nécessité de dévier des rivières ; on ne rencontre, en effet, que des cours d’eau relativement insignifiants, qu’on peut facilement faire passer sous le canal par des siphons. Une seule déviation sera nécessaire, celle de l’Endrick, qui n’est guère qu’un torrent. De même, on ne rencontre que très peu de lignes de chemins de fer ; il n’y aura pas besoin de faire des ponts tournants, et les navires pourront passer sous les ponts sans abaisser leurs mâ,ts. Le plus petit rayon des courbes sera de 3 200 m. On estime que la construction du canal nécessitera l’enlèveinentdel27 millions de mètres cubes de terre et son coût d’établissement pour satisfaire aux exigences de l’Amirauté sera approximativement de 600 millions de francs.
- En dehors de son intérêt au point de vue stratégique, le canal dont nous nous occupons offre au commerce de sérieux avantages. Le trafic
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- du nord de l’Ecosse, y compris le cabotage, est important, et une économie de 100 à 500 milles marins pour les voyages transatlantiques effectués de certains ports de l’Europe n’est pas négligeable.
- Le total du trafic que pourrait utiliser le canal d’Ecosse peut être évalué à 10 750 000 tx par an, duquel, à raison de 1,75 f par tonneau, produirait un revenu annuel de 19 millions de francs en nombre rond. Après déduction de 1 500 000 f pour les frais d’exploitation, il resterait un revenu net suffisant pour assurer un intérêt de 3 0/0 au capital dépensé pour la construction.
- On s’occupe activement de l’affaire et, dès qu’on connailra les intentions du Gouvernement relativement à la subvention à accorder à l’entreprise, il ne sera pas difficile de trouver les capitaux nécessaires pour la réalisation de ce projet intéressant.
- lies lacs du Boubs. — La Chambre de commerce de Besançon s’est réunie dernièrement à Malbuisson, sur le lac de Saint-Point, pour étudier un intéressant projet dû à notre collègue, M. G. Butticaz. Voici en quoi consiste ce projet :
- M. Butticaz a l’intention de constituer, à l’issue du lac de Saint-Point, un important barrage qui aura pour effet d’exhausser ce lac et de réunir les eaux des lacs de Rernorav et de Saint-Point en une seule nappe de 12 km de longueur et 1 km de largeur.
- Les réserves d’eau constituées au lac de Saint-Point seraient de 60 millions de mètres cubes ; un second réservoir artificiel, situé au confluent du Doubs et du Drugeon, contiendrait 1 million de mètres cubes ; les lacs de Frasne et de la Rivière, mis en communication avec le lac de Saint-Point, fourniraient, en outre, une réserve de 500 000 m3.
- Les usiniers du Doubs ont souvent à se plaindre de la sécheresse et craignent d’être contraints, dans un avenir prochain, de chômer par suite de la diminution croissante du débit.
- Les lacs de Saint-Point et de Remoray se trouvant à la cote 800 et Oubans à la cote 635, on aurait une chute d’eau de 165 m, actionnant une première usine électrique ; les eaux seraient ensuite amenées dans un canal construit en partie à flanc de coteau et traversant une série de petits tunnels jusqu’à Rénedale, où une chute de 150 m actionnerait les turbines d’une seconde usine; à Vuillafans, sur une troisième chute de 155 m serait établie une troisième usine. Les eaux suivraient ensuite la Loue, à partir de Vuillafans jusqu’au barrage placé en aval de Ghenecey-Buillon ; une conduite souterraine les amènerait alors dans le Doubs, à Tornes, où serait construite une quatrième usine avec une chute de 52 m.
- L’ensemble de ces quatre usines, actionnées par des chutes d’une hauteur totale de 522 m, donnerait une force de 150000 chx.
- La construction du Frasne-Vallorbe constitue, cependant, un obstacle sérieux à la réalisation de ce vaste projet. La ligne du chemin de fer doit, en effet, franchir la vallée entre les lacs de Remoray et de Saint-Point, sur un remblai dont la hauteur au-dessus du niveau actuel des eaux est fixée à 8 m ; or, si on exhausse ce niveau, la Compagnie du P.-L.-M. devra donner une plus grande hauteur à son remblai. Mais, cet
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- ouvrage repose sur un terrain tourbeux peu résistant. Elle craint d’avoir des déboires. On ne peut songer, d’autre part, à construire un viaduc pour franchir le lac constitué par la réunion des deux lacs actuels, car on ne trouve le rocher qu’à une profondeur de 60 m ; l’exécution d’un tel travail se heurterait à des difficultés considérables.
- Avant de pousser plus loin l’étude du projet Butticaz, il était donc nécessaire de demander à la Compagnie du P.-L.-M. ce qu’elle entendait faire et si elle consentirait à modifier le tracé de sa ligne. C’était là le but de la réunion de Malbuisson.
- Au cours de l’inspection des lieux, M. Nivert, ingénieur du P.-L.-M., a montré les difficultés énumérées plus haut. Il a donné néanmoins l’assurance que le P.-L.-M. étudierait un tracé de façon à ne pas empêcher la réalisation du projet Butticaz, si sa mise à exécution était décidée.
- Importance «les forces Hydrauliques pour l’industrie cltimiquc. — Dans une conférence sous le titre qui précède, faite à la réunion des chimistes allemands, à Munich, le 19 mai 1910, le professeur R. Camerer, après avoir examiné la dépense de la production de la force par les moteurs hydrauliques, a expliqué combien il serait intéressant pour le développement de l’industrie chimique d’utiliser l’énergie restant disponible dans certaines périodes du jour ou de l’année dans des installations qui peuvent supporter une interruption de travail sans préjudice au point de vue économique. Dans l’état actuel des choses, il ne semble pas possible de se servir avantageusement de forces hydrauliques utilisées directement, si ce n’est dans des conditions plutôt exceptionnelles.
- D’après le docteur Hugo Koller, l’énergie électrique trouve son emploi dans la préparation des produits suivants :
- 1° Aluminium 2° chlorates ; 3° alcalis ; 4° sodium métallique ; 5° raffinage du cuivre ; 6° carbure de calcium ; 7° alliages de fer ; 8° carborundum ; 9° acier ; 10° nitrates.
- La possibilité ou la convenance d’établir ces industries sur les lieux mômes de production de la force hydraulique, dépend non seulement de la nature du courant qui leur est nécessaire, mais encore des frais de transport des matières premières, par rapport à la valeur des produits fabriqués.
- En ce qui concerne la nature du courant, on comprend qué Es courants alternatifs polyphasés, qui, grâce à la facilité avec laquelle ils peuvent subir des transformations, sont susceptibles d’alimenter les usines à une grande distance, sont spécialement indiqués pour les industries 6 à 9, pour lesquelles l’emploi des courants alternatifs ou continus est indifférente, tandis que les industries 1 à 5, qui exigent l’emploi du courant continu, doivent être placées dans les endroits mêmes de la production de la force hydraulique. En ce qui regarde les frais de transport, soit des matières premières, soit des produits fabriqués, l’influence est moins manifeste lorsque les derniers sont d’un prix relativement élevé, dans le cas. par exemple, des nitrates. L’auteur, en
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- passant en revue les principales fabrications énumérées ci-dessus, fait les observations suivantes :
- 1° Aluminium. — La fabrication de l'aluminium nécessite l’emploi de courants continus et l’usine doit, en conséquence, être située dans le voisinage relatif des chutes d’eau. Un cheval produit annuellement 130 à 150 kg de métal, pour la fabrication desquels il ne faut pas plus de 250 à 350 kg de matières premières, l’alumine étant supposée calcinée préalablement. Gomme les dépensés de manipulation sont relativement assez élevées, on ne pourrait admettre de variations un peu sensibles dans l’énergie disponible. Avec les prix actuels de vente de l’aluminium, le coût de l’énergie doit être compris entre 60 et 75 f par cheval et par an ;
- 2° Chlorates. — La préparation de ces produits est assez facile, et il n’y a guère à tenir compte que du coût de l’énergie, ainsi que de l’intérêt et de l’amortissement du capital de l’installation. La production est, toutefois, limitée, parce que les chlorates constituent un produit secondaire de l’électrolyse des chlorures alcalins ;
- 3° Alcalis. — La faible valeur commerciale de ces produits et la nécessité d’opérer sur de grandes masses obligent à tenir compte d’une manière très sérieuse des frais de transport. Un cheval produit par an 6 t de soude caustique et de chlorure de chaux avec une dépense d’environ 10 t de sel commun, d’anthracite et de chaux. Cette considération restreint dans une certaine mesure la possibilité d’installer cette fabrication sur les lieux de production de l’énergie ;
- 4° Sodium métallique. — La production de ce produit d’une valeur élevée et exigeant une assez grande dépense de main-d’œuvre réduit notablement l’importance du coût de l’énergie : aussi celle-ci peut-elle être produite indifféremment, avec du charbon, comme en Angleterre, ou avec des chutes d’eau, comme en France et en Allemagne;
- 5° Raffinage du cuivre. — Avec un cheval, on raffine par an 20 t de cuivre, et le coût de l’énergie nécessaire n’a pas d’influence bien sensible, vu la valeur considérable du métal obtenu ;
- 6° Carbure de calcium. — On avait fondé de grandes espérances sur cette fabrication, mais, par suite de quelques inconvénients reconnus dans l’emploi pratique de l’acétylène, elles ne se sont pas entièrement réalisées. Un cheval produit par an 1,5 t de carbure au moyen de 2,4 t d’un mélange d’anthracite, de coke et de chaux. Le poids relativement élevé des matières premières et, dans certains cas, les droits de douane, influencent le choix des localités à choisir et ne permettent pas d’adopter celles qui seraient lés mieux placées au point de vue de la production de l’énergie. A quoi vient s’ajouter le fait que la fabrication ne devient rémunératrice que si l’on peut disposer d’une force d’au moins 4 000 chx. Pour toutes ces raisons, il semble plus avantageux de payer le cheval 50 à 60 f par an dans des localités voisines de la mer que de ne le payer que 25 à 50 f dans les régions alpestres où les conditions de transport sont moins favorables ;
- 7° Alliages de fer. — Ces alliages sont le ferro-silicium, le ferro-
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- chrome, le ferro-vanadium et le ferro-titane. Pour la fabrication des trois derniers, le coût de l’énergie ne représente pas un facteur dominant. Le contraire se présente pour le ferro-silicium, pour lequel, à mesure que croit la proportion de silicium contenu, devient plus important le coût de l’énergie employée. La richesse moyenne du produit commercial est de 50 0/0 de silicium et, pour cette proportion, on doit compter un cheval par tonne et par an. Actuellement, le prix de ce produit est assez bas et il en est de même du ferro-chrome, riche en carbure. La préparation de ce dernier avec faible teneur en carbure est, au contraire, assez coûteuse et n’est, par conséquent, pas sensiblement influencée par le coût de l’énergie électrique ;
- 8° Carborundum. — Pour ce produit, les dépenses de main-d’œuvre et d’énergie font passer en seconde ligne les frais de transport. Un cheval produit annuellement environ 200 kg de carborundum ;
- 9° Acier. — Dans les conditions où travaillent actuellement les aciéries électriques, il s’agit plutôt d’un procédé d’affinage que d’une véritable fabrication. Avéc un cheval, on raffine par an de 6 à 10 t d’acier. On peut dans certains cas obtenir l’énergie électrique des gaz de hauts fourneaux ; dans d’autres cas, on a recours aux forces hydrauliques ;
- 10° Nitrates. — Si on en juge par l’exemple de la Norvège, la production des nitrates offre le champ le plus vaste pour l’utilisation des chutes d’eau.
- D’après des informations obtenues de M. Gremling, inspecteur du Gouvernement, la fabrique de Norge est installée depuis deux ans ; elle dispose d’une force de 32 000 chx fournie par le fleuve Tina, avec un débit maximum de 70 m3 par seconde sous une chute de 46,5 m. Les dépenses d’installation n’ont pas dépassé 171,25 f par cheval, et le prix annuel 15 f pour la même unité.
- L’usine comprend 32 fours de 1000 chx chacun ; la condensation des vapeurs nitreuses se fait dans 15 tours d’absorption de 23 m de hauteur. Chaque tonne de nitrates produite par an demande 2 chx.
- Une installation encore plus importante est celle de Rynkaufoss, à laquelle la force est fournie par le lac de Môsrand, dont le niveau est susceptible de s’abaisser de 14,5 iïi sur une superficie de 55 km2, et qui peut fournir d’une manière constante 47 m3 d’eau par seconde. La chute est divisée en trois phases de 550 m, dont chacune correspond à 260 000 chx. On construit une première usine de 140 000 chx qui alimentera 120 fours électriques. Le syndicat des nitrates a acquis d’autres chutes pour une force collective de 460 000 chx, et se propose de mettre par ce moyen sur le marché une quantité dé nitrate de chaux montant à 225 000 t.
- On étudie en ce moment en Bavière l’installation pour le même objet du Alz-Salawerke, qui emploierait 55 000 chx. Une usine de 12 000 chx est déjà en construction près de Tacherting et Trosberg, et les dépenses d’établissement de l’énergie sont évaluées à 375 f par cheval.
- Nous trouvons dans Ylndustria ces renseignements, qui sont tirés du Dinglers Polytechnische Journal.
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- COMPTES RENDUS
- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- Mai-Juin 1941.
- Note sur la vie et les travaux de M. M. Luthier, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, par M. Mahieu, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- Notice sur Ses ports sle BSotterdansa et Anastei'dann, leurs voies d’accès à la mer, et le poa*t d’AsiasaidcBa, par M. Tjiouvenot, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Le port de Rotterdam est établi sur la nouvelle Meuse et on y accède, de la mer, par une embouchure créée artificiellement à travers les dunes de Iioek van Holland ; cette voie d’accès a été ouverte en 1872 et ne présentait alors qu’un mouillage de 2 m sous basses mers, lequel a élé porté à 4 m en 1875 et à 5 m en 1884. En 1908, la profondeur de ce chenal a été amenée à 7,50 m sous basses mers (9 m sous hautes mers), Entre Hoek van Holland et l’extrémité des jetées en mers, la profondeur minimum atteignait même 8,50 m sous basse mer moyenne. Actuellement, on travaille à obtenir un chenal continu de 100 m de longueur à 8 m sous basses mers.
- Les travaux exécutés depuis vingt ans ont eu pour complément nécessaire des travaux d’amélioration et d’extension au moins aussi considérables dans le port de Rotterdam, dont l’étendue a quadruplé depuis vingt-trois ans, ayant été portée de 50 à 206 ha. La note entre dans des détails où nous ne saurions la suivre sur la construction des murs de quais, les appareils de radoub, etc. Nous nous bornerons à indique que le trafic du port de Rotterdam, qui était de 2 918 000 t en 1890, avait passé en 1907 à 10107 000 pour le tonnage dss navires de mer entrés dans le port.
- Le port dépêché d’Ymuiden est un des plus importants d’Europe ; la surface du bassin principal et de ses terre-pleins est actuellement de 12 ha, avec une profondeur de 5,20 m sous basse mer ; le port communique librement avec le chenal d’accès aux écluses du canal de la mer du Nord par une entrée de 55 m de largeur.
- Le canal de la mer du Nord à Amsterdam a, à Ymuiden, une nouvelle écluse de 225 m de longueur et 25 m de largeur ; il a 8,50 m de profondeur sous le plan d’eau normal, et l’avant-pont a 8,60 m sous basse mer. La largeur du canal au plafond a été portée en 1897 à 98,50 dans les alignements droits et à 60 m dans les courbes ; la largeur en plein
- Bull. 40.
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- d’eau est de 120 m et le mouillage normal de 9,80 m. Il peut donner passage à des navires de 220 m de longueur et 25 m de largeur.
- Le port d’Amsterdam forme un immense bassin à flot en communication directe avec le canal de la mer du Nord jusqu’aux écluses d’Y-muiden ; la superficie de la nappe d’eau utilisable pour les navires est de 215 ha, avec une longueur de quais de 8 500 m.
- L’ensemble des navires de mer entrant à Amsterdam en une année correspond à un total d’environ 2 500 000 tx de jauge.
- 11e Congrès international de la route, tenu à Bruxelles en 1900. Rapport des délégués français sur les travaux du Congrès (suite et fin).
- Nous devons nous borner à indiquer ici les questions traitées :
- 2e section : Circulation et exploitation.
- ,9e Question. — Conditions d'exploitation des transports en commun par voie de terre et par véhicules autres que les tramvVays. Avantages, inconvénients, capacité, prix de revient, etc. Compte rendu par M. Heude, Inspecteur général des Ponts et Chaussées.
- /re Section i Construction et entretien.
- Z™ Communication. — Emploi des rouleaux compresseurs à traction mécanique par moteur à pétrole. Compte rendu par M. Verger, Sous-Ingénieur des Ponts et Chaussées, attaché au service de la Ville de Paris.
- 2e Communication. — Outillage des routes en dehors des rouleaux compresseurs à traction mécanique. Machines à piocher, etc. Compte rendu par M. Verger. •
- 3e Communication. — Matériaux de toute na'ure utilisés dans la construction et l’entietien des routes. Qualités a. exiger. Expériences de réception. Unités adoptées. Compte rendu par M. Mesnager, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- Communication. — Etablissement des trottoirs dans les villes. Compte rendu par M. Le Roux, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- 5e Communication. — Enlèvement des neiges et glaces. Compte rendu par M. Wilhelm, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- 2e Section : Circulation et exploitation.
- 7e Communication. — Différentes espèces de bandages simples. Utilisation. Avantages. Inconvénients, etc. Compte rendu présenté au nom de l’Automobile-Club de France par M. Ventou-Duclaux, Secrétaire adjoint de la Commission technique del’A. G. F.
- 8e Communication. — Recensement de la circulation, ’du tonnage et du trafic. Moyens employés et résultats obtenus. Unités adoptées. Compte rendu par M. Moullé, Directeur honoraire au Ministère des Travaux Publics.
- l<es carrière s tïe pavés en Belgique, notice par MM. Tur, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, adjoint à l’Inspecteur général chargé du Service technique de la voie publique et de l’éclairage de la Ville de Paris, et Laboruère, Ingénieur des Pont& et Chaussées, attaché au service municipal de la Ville de Paris.
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- Cette note décrit les carrières de Quenast, de Lessines, de l’Ourthe à Poulseur et d’Yvoir. Les premières produisent les pavés et la pierre cassée de porphyre, les autres des pierres à bâtir en môme temps que des pavés de grès et des matériaux d’empierrement.
- La note entre dans de grands détails sur le mode d’exploitation des carrières belges et les enseignements à en tirer pour les carrières françaises.
- Note sur l’emploi en S<el$;i({»e «lu §;oudi‘o»iia$;e superficiel et «les liants dans la construction ou l’entretien des chaussées empierrées, par MM. Mauieu, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et Coquet, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Cette note rend compte des résultats obtenus avec deux procédés différents :
- 1° Emploi d’un liant de goudron sur la route d’Ostende à Blanken-berghe, dans l’Avenue de Tervueren et dans l’Avenue des Nations, à Bruxelles ;
- 2° Emploi d’un liant composé d’un mortier de ciment de laitier entre Liège et Spa.
- Le premier procédé n’a obtenu qu’un demi-succès, ce qui tient en grande partie à ce que on confond le plus souvent sous le nom de goudrons des liants fort différents au point de vue physique et chimique. Il ne peut pas être fait du bon tar-macadam sans bonnes matières goudronneuses, bitumineuses ou asphaltiques, pas plus qu’il ne peut être fait de bonnes maçonneries sans bonnes chaux ou ciments. Quant au second procédé, il est bien difficile d’apprécier d’ores et déjà sa valeur ; il convient, avant de se prononcer, d’attendre le passage d’un ou deux hivers. En tout cas. l’essai est intéressant et il est à désirer d’y voir procéder en France.
- Ii’cx]tosili«m «lit lfe Congrès intcrnatioual «9e la raiilr à
- l’Exposition de Bruxelles 1910. Compte rendu par M. LeGavrian, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Les objets et documents exposés se rattachent à quatre grandes catégories, savoir :
- A. Matériaux et produits destinés à la confection des chaussées;
- B. Engins, outils et instruments;
- G. Tourisme;
- D. Documentation géuérale et renseignements statistiques ;
- E. Exposition de l’histoire de la Route.
- Solutions nomograiihiqucs de questions relatives aux chemins de fer, par M. L. Potin, attaché à l’Administration des chemins de fer de l’Etat.
- Les applications nomographiques traitées dans cette note sont basées uniquement sur la méthode dite des points alignés, dont le principe a été donne en 1884 par M. l’Ingénieur en chef d’Ocagne, et développé plus tard par lui dans ses ouvrages. Il ne semble pas qu’on en ait tiré
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- pour les chemins de fer tout le parti possible on s’est borné à s’en servir pour la cubature des terrassements et divers problèmes de traction.
- L’auteur a pensé à appliquer la méthode nomographique à diverses questions relatives à Ja voie qui, jusqu’à présent, ont exigé des calculs plus ou moins laborieux et fastidieux, par exemple, le problème des rails courts pour la pose des voies en courbe et le raccordement des déclivités.
- lîtatf e8e la loneticur des eoittcs nationales par département au 1er janvier 1910 :
- La longueur des routes nationales pour la France continentale était au 1er janvier 1909, de 38 304611 m contre 38 311464 m au 1er janvier 1910. Les chiffres correspondants étaient, pour l’Algérie, 2941937 m et 4 497 657 m. Le département où il y a la plus grande longueur de routes est la Corse, où le chiffre, pour les deux dates, s’élève à ! 132 458 m, c’est-à-dire sans changement d’une année à l’autre.
- ANNALES DES MINES
- 5e livraison de 1911.
- JDvnivciliitions si© la, voie et oscillations des véliicnles al© elicn&ins «le fer. — Compléments théoriques. — Etudes diverses, par M. Georges Marié, Ingénieur en retraite de la Compagnie P.-L.-M.
- Les travaux de notre distingué collègue M. Marié sont trop connus des membres de notre Société, dans les bulletins de laquelle il en a publié une partie, pour qu’il soit nécessaire d’entrer dans des détails à ce sujet.
- 6e livraison de 1911.
- lies minerais stratiforanes «le la claaîaae ItèreynieaiBac,
- par M. L. de Launay.
- On a cherché à expliquer l’origine des concentrations métallifères qui forment les divers gisements par deux théories, l’une où on fait tout venir de la surface avec remplissage per descensum : l’autre per ascension, dans laquelle l’origine des métaux, pétrole, sel et eaux thermales est dans la profondeur. Il ne semble pas qu’on soit arrivé encore à quelque chose de définitif. Parmi les problèmes les plus difficiles et les plus intéressants, sef trouve l’origine réelle des minerais à allure sédi-mentaire et surtout de ceux qui sont situés le long de la chaîne hercynienne, c’est ce qui fait l’objet du présent mémoire. Cette chaîne se développe à travers l’Europe, dans toute sa longueur du Sud-Ouest au Nord-Est, depuis le Sud de l’Espagne jusqu’à l’Oural, formant une zone caractéristique de sédiments métallifères comprenant comme métaux
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- essentiels : le fer, le cuivre et le plomb, accessoirement le nickel, le cobalt, le zinc et le manganèse, voir des quantités parfois assez sensibles d’argent, et des traces intéressantes d’éléments rares, tels que le vanadium.
- L’auteur étudie en détail sur toute la longueur les diverses parties de la chaîne hercynienne et cette étude le porte à conclure que les métaux des gisements retenus ici comme sédimentaires ont pour origine la destruction de filons préexistants dans la chaîne hercynienne et leur concentration progressive dans les bassins d’évaporation lagunaires ou désertiques, axec dépôt immédiat quand il se formait des sédiments argileux et, au contraire, pénétration des eaux cuprifères dans le sous-sol de sable et de galets, quand la concentration se faisait au-dessus d’un semblable terrain, à la manière dont se produit la couche du lias à la base du sable des Landes.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 26. — 1er juillet 1911.
- La technique des courants à forte tension à l’Exposition de Bruxelles, par M. Kübler.
- Dragues et appareils de déchargement actionnés par l’électricite, par R. Ri ch ter (suite).
- Les machines-outils à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par F. Adler (suite).
- Les locomotives à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par Metzeltin
- (suite).
- Aperçu sur le calcul des turbines centripètes Francis, d’après les expériences au frein faites à la station d’essais de Briegleb, Hansen et Cic, à Gotha, par Camerer (fin).
- Les locomohiles à l’Exposition de Bruxelles, par H. Franke (fin).
- Groupe d'Alsace-Lorraine. — La création de la technique moderne au xvme siècle.
- Bibliographie. — L’art de la construction, particulièrement au sujet des édifices élevés, par F. Titscher.
- Revue. — Deux cinquantenaires dans l’industrie allemande. —Travail d’une roue de commande à main sur un tour automatique de la Cleveland Automatic Machine Company. — Chauffage des wagons-poste. — Nouvelle grue mobile. — Presse ,à faire les balles actionnée par l’électricité. — Graissage par l’air comprimé. — La ligne Brigue-Furka-Dissentis. — Les chemins de fer du monde au 1er janvier 1910. — Utilisation de la chute du Nore sur le fleuve Numsdal, en Norvège.
- N° 27. — § juillet 1911.
- Le développement de l’enseignement dans les hautes écoles générales et dans les écoles techniques supérieures, par D. Meyer.
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- Installations électriques aux puitsde la Société des Mines d’Ëschweiler, par E. Ileilmann.
- Les locomotives à l’Exposition universelle de Bruxelles en 1910, par Metzeltin (fin).
- Recherches sur l’inflammation des mélanges gazeux contenant du méthane, par W. Bûcher.
- Dragues et appareils de déchargement actionnés par l’électricité, par R. Richter (fin).
- Établissement d’essais et exposition de machines et d’appareils pour la sécurité des ouvriers, à Dresde.
- Groupe du Palatinat-Searbruck. — Développement commercial et technique de la station de force du chemin de fer à Saarbruck.
- Bibliographie. — Manuel de sondage, par K. Esselborn. — Pratique de la construction navale, par A. Brix. — Manuel de l’industrie du gaz, par M. Berthelmann. — Météorologie aéronautique, par F. Linke. — Machines à broyer, par G. Marke.
- Revue. — Nouvelles expériences sur des réservoirs stabilisateurs. — Mesureur de gaz de Thomas. — Accidents aux aéroplanes. — Traitement de la fonte électrique au four Martin. — Le barrage de Marrum-bidgee dans la Nouvelle-Galles du Sud. — Barrages et installations hydrauliques à Bombay. — Travaux du tunnel de la Jungfrau. — Trafic des ports du Rhin et de la Ruhr en 1910, — Yol entre Munich et Berlin. — Nouveau paquebot pour la Iiamburg-Amerika-Linie.
- N° 28. — 15 juillet 1911.
- Exposition industrielle internationale de Turin en 1911, par W. Kaemmerer.
- Concours pour la construction du pont de Québec, par N. F. Bordan.
- Installation électrique aux puits de la Société des Mines d’Esch-weiler, par E. Heilmann (suite).
- Recherches cinématographiques sur le mouvement d’un moteur à vapeur, par B. Fuchs.
- Sur l’influence de l’électricité sur le rendement d’une transmission par courroie, par R. Lorenz.
- Groupe de Bochum. — Le barrage de la Mehne.
- Groupe du lac de Constance — Les machines motrices et leur influence sur le développement industriel.
- Bibliographie. — La construction des aérostats et des aéroplanes, par F. Notb. — Les constructious hydrauliques, par G. Schiffmann. — L’indicateur et ses installations, par A. Stans. — La résistance des soudures à l’acétylène sur l’acier, par M. L. Wittemore (texte anglais).
- Bevue. — Le plus grand excavateur du monde. — Tête simple de tige de piston pour locomotive, — Modifications au frein de Prony. — Machines à tourner, fraiser et forer. — Fondations pour une machine à essayer. — Gros laminoir universel à tôles des forges de Gury. — Les usines électriques de la Kander. — Installations hydrauliques de force de 10000 ch en Bavière. — Le chemin de fer du mont Blanc. — Automobiles sur rails et locomotives à courant continu pour le service des
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- marchandises en Californie. — Une nouvelle disposition de locomotive, Le nouveau dirigeable Zeppelin Schwaben.
- N° 29. — 22 juillet 1911.
- Aperçu sur la question des relations réciproques entre l’état et la technique en présénce des développements récents de cette dernière, par C. Matschoss.
- La fabrication des turbines par l’Allgemeine Electricitâts Gesellschaft, par O, Larché
- Les machines-outils à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par A. Adler
- (suite).
- Action de l’énergie dans les liquides en mouvement circulaire, par D. Rauki.
- Groupe de la Prusse occidentale. — Les bateaux sous-marins. — Machines à refroidir l’air.
- Bibliographie. — Bases de la métallurgie, par Th. Geilenkirchen. — Tables pour le calcul des conduites pour les chauffages à eau chaude, par G. Nause. — La résistance au feu des planchers, d’après les résultats d’expériences, par E. O. Sachs et E. Marsland (texte anglais). -Le chauffage central au point de vue commercial, par G. de Grahl.
- Revue. — Cinquantenaire de l’Institution of Naval Architects, de Londres. — Allégement d’un navire cuirassé. — Chaudière flexible pour des locomotives Mallet de l’Atchison, Topeka and Santa Fé R. R. — Inflammation spontanée de briquettes de lignite. — Le barrage d’Ost-Park, en Californie. — Automobiles électriques pour le Southern Pacific R. R. — Machine à épurer l’huile de graissage. — Le cuirassé anglais New-Zealand. — Nouvelles conditions d’admission à l’École technique supérieure de Carlsruhe.
- N° 30. — 29 juillet 1911.
- Le pont de Blackwell Tsland sur l’East River, à New-York, par G. Barkhausen et Pischel.
- Elévation du rendement des moteurs à gaz à quatre temps par la compression, par W. Hellmann.
- Exposition industrielle internationale de Turin en 1911, par Kaem-merer (fin).
- La fabrication des turbines par l’Allgemeine Elektricitats Gesellschaft, par O. Larché (fin):
- Revue. — Nouvelles industries et port de commerce à Brême. — Engrenages défectueux. — Nouvelles expériences sur les procédés d’arrosage dans les mines. — Emploi de l’électricité dans les mines du Witwatersrand. — Distribution d’eau sous pression pour force motrice, à Londres. — Navire pour le transport de la viande congelée. — Cours de construction en béton armé a l’École technique supérieure d’Aix-la-Chapelle.
- Pour la Chronique et les Comptes Rendus : A. Mallet.
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- BIBLIOGRAPHIE
- III« SECTION
- Motorc a petrolio pesante applicato a«l una automotrice irrroviaria, de M. E. Mariotti (1).
- La notice de M. Mariotti sur le Moteur à pétrole lourd appliqué à une automotrice de chemin de fer, comporte des détails très intéressants pour ceux qui s’occupent des moteurs thermiques à combustion interne et aussi de la traction sur les voies ferrées.
- La compréhension de certaines dispositions est toutefois rendue laborieuse, du fait de dessins un peu chargés.
- L. B.
- . Éléments «le Thermoilynauiique, par L. Lalande et H. Noaliiat (2).
- lia Thermodynamique appliquée à la Machine sV vapeur,
- par L. Lalande et H. Noaliiat (3).
- Gcs volumes seront consultés avec fruit par tous ceux qu’intéressent les applications directes de la théorie de la chaleur aux machines.
- Ils contiennent de nombreux renseignements utiles aux praticiens, ne nécessitant pour être compris que quelques notions d’analyse.
- Ces volumes répondent au besoin qu’ont les jeunes Ingénieurs d’apprendre la pratique de leur art, et de nombreux exemples facilitent la compréhension des théories.
- A ce titre ces ouvrages ont leur place marquée dans les bibliothèques de tous ceux qui s’occupent des machines thermiques.
- L. B.
- IVe SECTION
- lia géologie et ses phénomènes, de G. Eisenmenger (4).
- Les douze conférences réunies sous ce titre renferment, non seulement pour le public non spécialiste, mais pour l’amateur de la science géologique et le géologue de profession, un résumé très intéressant et bien classé de ce qu’il faut connaître des phénomènes terrestres.
- (1) In-8°, 270 X 18» de 42 p. avec 20 fig. Roma, 1910.
- (2) ln-16°, 205 X 135 de in-230 p. avec 21 fig. Paris, L. Geisler. 1, rue de Médicis, 1911. Prix : broché, 4 f.
- (3) In-16°, 205 X 135 de 195 p. avec 32 fig. Paris, L. Geisler, 1, rue de Médicis, 1911. Prix : broché, 4L
- (4) In-8°, 200 X 185 de 328 p. avec 70 fig. et 9 pl. Paris, Pierre Roger et Cie, 54, rue Jacob. 1911.Prix : broché, 4 L
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- Cet ouvrage est donc destiné à un grand nombre de lecteurs et prendra place dans toutes les bibliothèques.
- Les exposés sont nets et leur compréhension est encore facilitée par quelques planches et nombre de gravures.
- Bollaert F.
- Alla* général «les houillères. — lre Partie, Atlas. — 2e Partie, Texte, par F. Gruner et G. Bousquet (1).
- Cet atlas, que MM. E Grimer et G. Bousquet viennent de faire paraître, est la seconde édition de l’ouvrage que M. E. Grimer a publié en 1893, sous le môme titre. Si le plan des deux éditions est resté le même (et il n’y avait aucune raison de le modifier, puisqu’il était logique et pratique), la seconde, par ses compléments et par sa mise au point des questions anciennement traitées, forme bien un nouvel ouvrage ; il renferme, en effet, un nombre de planches presque double et 300 pages de texte de plus.
- Aux renseignements donnés antérieurement sur la France, la Belgique, la Grande-Bretagne et l’Allemagne, et qu’ils ont modifiés d’après les informations les plus récentes, les auteurs en ont ajouté de nouveaux sur F Au triche-Hongrie, les États-Unis, les Pays-Bas et la Russie. Ce ne sont pas seulement des données statistiques que l’on trouve dans cet Atlas des Houillères, mais encore de vraies études succinctes sur les conditions d’exploitation, sur les marchés, sur l’organisation du travail chez les différentes nations, sur l’avenir de ces dernières au point de vue de leur richesse en houille. Les auteurs ont mis ainsi en lumière la place relative de chaque nation, au point de vue de ce qu’on peut appeler sa valeur houillère. C’est donc une œuvre du plus grand intérêt que nous devons à MM. E. Grtiner et G. Bousquet, et il est à souhaiter que les éditions s’en succèdent rapidement, toujours conçues dans le même esprit. J. B.
- lies M*cssourccs de la France en minerais «le 1er (2), par M. Nicou, Ingénieur au corps des Mines.
- C’est un ouvrage très intéressant. Il a été fait lors du Congrès géologique de Stockholm pour concourir à l’enquête ouverte sur les richesses mondiales en minerai de fer, connues et industriellement exploitables.
- Après quelques considérations générales sur les minerais, leur nature et leur emploi au Bessemer ou au Thomas, M. Nicou commence son étude divisée en cinq chapitres et traitée avec la compétence que tout le monde lui reconnait.
- Dans le premier chapitre, il s’occupe des minerais oolithiques de la Lorraine : bassins de Nancy, de Briey, de Longwy, et il évalue les existences totales en minerais de toutes ces mines à 3 milliards de tonnes.
- (1) ln-8°, 245 X 160, de xi-372 p. avec atlas in-f1’ 400 X 300, de 59 pl., Paris, Comité centrai des Houillères de France, 55, rue de Châteajidun, 1909, 1911. Prix : relié, 60 f.
- (2) In-8°, 250 X 160 de vi-108 p., avec 6 fig. et 5 cartes. Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. Prix : broché, 6 t.
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- Au chapitre I[, il étudie les bassins siluriens de l’Ouest de la France. Normandie, Anjou et Bretagne, et il leur attribue une importance de 700 000 millions de tonnes.
- Le chapitre III est consacré aux gisements des Pyrénées.
- Les petits bassins secondaires des autres parties de la France, notamment ceux de la Haute-Marne, du Jura, de Saône-et-Loire, de l’Ardèche, du Gard, de l’Aveyron, du Berry, etc., sont examinés dans le chapitre suivant.
- Enfin, le dernier chapitre est relatif à l’Algérie et à la Tunisie.
- L’ouvrage de M. Nicou n’est pas passé inaperçu au milieu des nombreuses publications scientifiques qui naissent tous les jours; M. 'fermier, professeur à l’École supérieure des Mines, directeur de la carte géologique et membre de l’Académie des Sciences, l’a présenté à ses collègues dans la séance du mois dernier et en a fait ressortir l’intérêt et le mérite.
- E. T.
- Cours «l’Exploitation «les Mines. Tome troisième, par Haton de
- la Goupillière et J. Bès de Berc (1).
- Le troisième volume du Cours d’Exploitation des Mines de M. Haton de la Goupillière, Inspecteur général des Mines, Membre de l’Institut, ouvrage mis à jour par M. Bès de Berc, Ingénieur en chef des Mines, vient de paraître et clôt cette importante encyclopédie minière qui sera encore complétée, cependant, par un volume indépendant, ayant traita la question de là préparation mécanique des minerais et des charbons.
- Le dernier volume du Cours d’Exploitation des Mines, proprement dit, renferme la seconde partie de l’étude de 1 ’Extraction, qui se trouve ainsi à cheval sur deux tomes, celui qui voit le jour contenant les chapitres relatifs aux moteurs à vapeur, aux moteurs électriques, aux modes divers d’extraction et de descente et à la translation des ouvriers.
- La mise au point des éditions antérieures a conduit à décrire, avec tout le développement que ces sujets comportent, l’utilisation des vapeurs d’échappement par l’emploi des accumulateurs de vapeurs, le problème de la machine d’extraction électrique et l’étude des applications dont ce mode d’extraction a été l’objet dans ces dernières années, enfin, les nombreux indicateurs de vitesse et appareils de sécurité adaptés aux machines d’extraction.
- La septième partie de l’ouvrage est consacrée à Y Epuisement-, parmi les additions que l’on rencontre dans la nouvelle édition figurent la description des pompes express, à rapide mouvement alternatif, celle des pompes multicellulaires, qui se sont répandues dans une si large mesure au cours des dernières années, en raison, tant de leur simplicité que de leur faible encombrement, les moteurs d’exhaure, et particulièrement les moteurs hydrauliques des pompeuses souterraines, qu’on rencontre plutôt à l’étranger, et, enfin, les pompes électriques, qui ont trouvé,
- (1) In-8°, 255 x 165 de xxm-1445 p., avec 1974 fig. Paris, H. Dunod et E. Pinat, 49, quai des Grands-Augustins, 1911. Prix, broché : 100 f les trois volumes.
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- dans la nouvelle édition, la place à laquelle elles avaient légitimement droit.
- La huitième et dernière partie est affectée à l’étude de Y Aérage des mines, elle est la plus étendue par suite du haut intérêt qu’elle présente et du milieu redoutable où s’agite la vie minière. Les progrès obtenus dans la ventilation des mines, les compresseurs rotatifs à haute pression de notre savant collègue M. Rateau, appareils apparus depuis la rédaction du tome II du Cours, les nouveaux types de lampes de sûreté, les récentes installations de lampisteries à benzine, la grisoumétrie, l’ankylostomiase, sa prophylaxie et sa thérapeutique, l’étude des poussières, celle des galeries et stations d’essais créées dans les dernières années, la monographie des grandes catastrophes minières, les remèdes préconisés pour éviter les dangers des atmosphères poussiéreuses dans les houillères, les procédés de sauvetage et les appareils respiratoires, permettant de pénétrer dans les milieux irrespirables, telles sont les principales additions que contient ce chapitre capital, passant en revue tout ce qui a trait à l’atmosphère des mines.
- Le signataire-de cette note bibliographique saisit l’occasion qui s’offre à lui de rectifier un point d’antériorité, relatif aux travaux sur l’inflammation par les conducteurs électriques des mélanges explosifs de grisou et d’air qu’il a faits en collaboration avec M. J. Meunier.
- Après avoir analysé ces travaux, les auteurs du cours ajoutent :
- « MM. Heise et Thiem étaient arrivés, dès 1897, à' des conclusions concordantes. » Ainsi que nous l’avons constaté en relisant notre journal d’expériences, nos recherches, qui avaient débuté en mars 1896, ont été publiées, en mars 1898, dans les comptes rendus de l’Académie des Sciences ; nous n’avions nullement connaissance des études faites parallèlement, du 4 septembre au 25 novembre 1897, par les distingués expérimentateurs que se sont montrés MM. Iieise et Thiem, dont les travaux n’ont été publiés, en Allemagne, que du 1er au 15 janvier 1898 et n’ont vu le jour en France que par une traduction, parue dans les comptes rendus de la Société de l’Industrie minérale au mois de février 1898, imprimés ordinairement à cette époque dans un délai assez long.
- Nous ne pensons donc pas avoir été précédés par les expérimentateurs allemands, et cela, tant comme dates de nos recherches, que comme résultats acquis, ayant formulé les premiers, sous le nom de « principe de la dérivation de courant », la considération du rapport des résistances des deux dérivations observées, au lieu de tenir compte seulement, comme MM. Heise et Thiem, de l’intensité du courant parcourant la dérivation sur laquelle l’étincelle est produite.
- En réalité, les travaux, effectués de part et d’autre et indépendamment les uns des autres, ont conduit leurs auteurs à cette conclusion très nette que « le shuntage des lampes en accroît la sécurité ».
- Avec le chapitre relatif à l’aérage prend fin cette vaste et riche encyclopédie qui n’omet rien du passé, .ni du présent des mines, qu’illustrent de nombreuses figures, qu’enrichissent de multiples renvois bibliographiques et qui a exigé plus de six années d’un opiniâtre et infatigable travail pour sa mise au point, le premier tome ayant paru en 1905.
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- Cet ouvrage constitue au véritable monument érigé à l'Art des mines, il témoigne hautement en faveur des efforts accomplis par notre génération pour rendre l’industrie minière moins dangereuse et plus féconde, tout en améliorant chaque jour la condition de l’ouvrier mineur et en obtenant de celui-ci cependant un rendement plus élevé, avec un labeur moins pénible que par le passé, grâce à des procédés, des méthodes et des moyens plus perfectionnés, aussi cet important traité fait-il grand honneur à ses auteurs, dont il faut louer à la fois la riche documentation, la clarté, l’esprit de méthode dans l’exposition et la science profonde. H. Couriot.
- Une Moi'inandic inconnue. — Le bassin minier de la Basse Normandie (1), de M. Pawlowski.
- Cette brochure rappelle par sa forme celle que cet auteur a déjà faite pour le bassin de Briey.
- Après des considérations générales tirées de l’ouvrage de M. Cayeux, il passe en revue les mines et les concessions des principaux synclinaux : de May, de Ferrières, de Saint-Rémy, de Morlain, de la Fer-rière-Halouze. Ensuite, durant plusieurs chapitres, il traite de l’utilisation des minerais sur place, question agitée dequis longtemps et loin encore d'être résolue ; de l’exportation des minerais en France et à l’étranger ; des chemins de fer d’intérêt privé ; des canaux et du port de Caen, et enfin de démographie et de sociologie régionale.
- E. T.
- Ve SECTION
- l omulairc pratique «les Sociétés commerciales (faisan
- suite au Traité des Sociétés commerciales, de M. Arthuys), par Emile
- Lecoutuiuek (j2).
- Tous ceux qui gèrent des Sociétés savent combien il est souvent difficile de rédiger certains actes, procès-verbaux ou résolutions, surtout lorsqu'on veut éviter de se mettre à l’abri derrière la responsabilité toujours onéreuse et souvent illusoire d’un notaire. C’est pourquoi la plupart des traités sur les Sociétés sont généralement suivis d’un formulaire.
- Celui de MM. Arthuys et Lecouturier est particulièrement bien fait et contient plusieurs formules absolument inédites et nouvelles. Il donne les raisons des rédactions qu’il propose et appelle l’attention sur les cas dangereux, qu’il est préférable d’éviter. L. B.
- (1) ln-16°, 185 X 125 de 112 p. Paris, II. Dnnod et E. Pinat, 1911. Prix : broché, 2,50 f.
- (2) ln-8° 225 X MOtle 311 p. Paris, L. Larose et L. Tenin, 22, rue Soufïlot, 1911. Prix ; broché, 8 f.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- niriilMEitiu ciiaix, lîUH hehgéiuî, 20, l’.wus.-----17022-10-12. — (Encre Lorillcux).
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- MÉMOIRES
- EX
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANGE
- BULLETIN
- DE
- NOVEMBRE 1911
- N° 11
- OUVRAGES REÇUS
- Pendant le mois de novembre 1911, la Société a reçu les ouvrages suivants :
- Agriculture.
- Carte relative au colmatage des Polders de Hollande. Willemstad. 4 (une feuille 685 X 350). (Don du Ministerie van Waterstaat.)
- 47290
- Ministère de l'Agriculture. Annales. Direction de l'Hydraulique et des Améliorations agricoles. Comité d’Etudes scientifiques. Fascicule 38 (in-8°, 280 X 180 de 411 p. avec lxv pl.). Paris, Imprimerie nationale, 1908 . 47289
- Arts militaires.
- Table générale des matières de la Revue du Génie militaire, disposée par ordre alphabétique. Tomes XXXI à XXXX (Années 4906-4940) Suivie d’une Table par ordre alphabétique des noms d’auteurs des tomes 1 à XXXX (4887 à 4940) (in-8°, 220 X 140 de 107 p.). Paris et Nancy, Berger-Levrault, 1911. 47279
- Bull.
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- Astronomie et Météorologie.
- Bassot (G;i1). — Annales de VObservatoire de Nice, publiées sous la direction de M. le Général Bassot. Tome XIV. (Université de Paris. Fondation R. Bischoffsheim) (in-4-ü, 330 X 250 de A. 146; B. 126; G. 56: D. 184 p.). Paris, Gauthier-Villars, 1911.
- 4725'*
- Chemins de fer et Tramways.
- Caria de Viaçüo Ferrea do Brasil, organisada por ordem do Exm0 Snr. Br. Miguel Galmon Du Pine Almeida, Ministro da Yiaçào e Obras Pubiicas no Escriptorio da Administraçâo Gérai da Commissâo de Estudos e Construcçâo de Estradas de Ferro sob a direcçào do Engenheiro Gbefe Ernesto A. Lassance Cunha, Auxiliado pelo Eng° Mililar Alipio Gama e por Eugenio Dillermando e Luiz Privât. Escala de 1:5.000.000. 1910 (une feuille 1,050 X 1,050). Rio de Janeiro, Ofï. da Intendencia da E.-F. Central do Brazil, 1910. (Don de la Bibliotheca doMinisterio da Yiaçào e Obras Pubiicas.) 47292
- Estatisliva das Estradas de Ferro da Uniâo e das fiscaüsadas pela Unüio relaliva ao anno de 1907 (Ministerio da Industria, Yiaçtào e Obras Pubiicas. Repartiçào Fédéral de Fiscalisaçâo das Estradas de Ferro) (in-8°, 275 X 196 de xxxiv-183 p.). Rio de Janeiro, Impreoça nacional, 1909. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Viaçào e Obras Pubiicas.) 47295
- Lassance Cunha (E. A.). — Esludo descriptivo da Viaçào Ferrea do Brazil, organisado na Gommissâo Central de Estudos e Construc-çào de Estradas de Ferro, pelo Engenheiro-Chefe' Ernesto Antonio Lassance Cunha (in-8°, 235 X 165 de xi-623 p.). Rio de Janeiro, Imprença nacional, 1909. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Yiaçào e Obras Pubiicas.) 47294
- Ozorno de Almeida (Dr. G.) et Sila^a Fiieire (J.-J. da). — Missào aos Eslados linidos. Relatorio apresenta do ao Director da Estrada de Ferro Central do Brazil Dr. Gabriel Ozorio de Almeida pelo Sub-Director da Locomoçâo Engenheiro J.-J. da Silva Freire (in-8°, 240 X 160 de xvm-444 p. avec xxiv pl.). Rio de Janeiro, imprença nacional, 1907. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Yiaçào e Obras Pubiicas.) 47293
- Relatorio da Estrada de Ferro central do Brazil referente ao ano de 1907, 1908, 1909 (3 vol. in-8°, 275 X 1S5 de xliv-185-23 p. ; lyii-183-11 p.; 184 p.). Rio de Janeiro. Imprença nacional^ 1909, 1910. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Yiaçào e Obras Pu-blicas.) 41296 à 47298
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- Seitier (J.). — Droits et Obligations du Publie et des Compagnies en fait de transport des bagages, des colis à la main et des bagages non accompagnés, par Joseph Seitier. Ouvrage honoré d’une souscription du Ministère des Travaux publics [(Collection Joseph Seitier. Les Chemins de fer) (in-8°, 225 X 140 de 195 p.). Paris, Georges Crès et Cie, 1911. (Don de l’éditeur de la part de l’auteur, M. de la S.) 47286
- Signorel (J.). —L’Électrification des grandes lignes de Chemins de fer, par Jean Signorel (in-8°,225 X145 de xxxm-230 p.). Paris et Nancy, Berger-Levrault, 1911. 47270
- Économie politique et sociale.
- Anos 1907-1908. Anuario esladistico de la Repüblica Oriental del Uruguay con varios datos de 1909 y 1910. Libro XXI del « Anuario » y XXXV de las Publicaciones de la Direcciôn general de Esta-distica. Tomo II. Part. I (in-8°, 305 X 220 de xlyiii-571 p. avec photog.). Montevideo, Juan J. Dornaleche, 1911. 47278
- Cleuet (L.) et Soulé (L.). — Le Travail de nuit dans la boulangerie. Rapport de M. L. Cleuet. Rapport de M. L. Soulé. Procès-verbaux et Documents (République Française. Ministère du Travail et de la Prévoyance sociale, Conseil Supérieur du Travail. Session de 1911) (in-4°, 270 X 220 de 156 p.). Paris, Imprimerie nationale, 1911. (Don du Ministère du Travail.) 47287
- Corthell (E.-L.). — Engineering and Commercial Conditions and Problems in Latin America, by Elmer L. Corthell. Being and Address Before the Tbursday Morning Club of Great Barrington, Massachusetts. U. S. A. September 13, 1911 (in-8°, 230 X 150 de 19 p.). (Don de l’auteur, M, de la S.) 47277
- Rondet-Saint (M.). — L’Afrique équatoriale Française, par Maurice Ronde!-Saint. Préface de M. Marcel Saint-Germain (in-8°, 185 X 115 de iv-313 p. avec 1 carte). Paris, Plon-Nourrit et Cie, 1911. (Don des éditeurs et de l’auteur, M. de la S.) 47265
- Société de Secours des Amis des Sciences. Compte rendu du cinquante-quatrième Exercice. Quarante-huitième Séance publique annuelle tenue le 20 Mai 4911, au Cercle de la Librairie (in-8°, 215 X 155 de 151 p.). Paris, Gauthier-Villars, 1911. 47267
- Enseignement.
- Fréminville (Ch. de). — Le Jeune Ingénieur, par Ch. de Fréminville (Revue de Métallurgie, pages 786 à 790. 8e année. Octobre 1911. N° 10) (in-4°, 270 X 220 de 5 p.). (Don de l’auteur, M. de la S.)
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- Géologie et Sciences naturelles diverses.
- Lemoine (P.). — Géologie du Bassin de Paris, par M. Paul Lemoine (in-8°, 260 X 1^0 de n-408 p. avec 136 fig. et 9 pl. color.). Paris, A. Hermann et fils, 1911. (Don des éditeurs.) 47255
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- Législation.
- XL1I. Adressverzeichnis der Mitglieder der Gesellschaft ehemaliger Studie-renderderEidgenossischen technischen Hochschulein Zurich. Iieraus-gegeben im Auftrage des Yorstandes im Oktober 1911 (in-8°, 225 X 155 de 60 p.). Zurich, Juchli und Beck, 1911. 47280
- Anhang zum XLIL Adressverzeichnis der Gesellschaft ehemaliger Siudieren-der der Eidgenossischen technischen Hochschule in Zurich, Oktober 1911 (in-8°, 225 X 165 de 62 p.), 1911. 47281
- Annuaire de la Société Française des Ingénieurs Coloniaux au 15 août 1911 (in-8°, 240 X 155 de 123 p.). Angers, G. Grassin, 1911.
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- The Institution of Electrical Engineers. List of Officers and Members. Cor-rected lo 31 st. August, 1911 (in-8°, 215 X 135 de 240 p.). Wo-king and London, Unwin, Brothers, Limited, The Gresham Press. 47268 .
- Médecine, Hygiène, Sauvetage.
- Rapport sur les Opérations du Service d’inspection des Etablissements classés dans le Département de la Seine pendant l’année 1910, présenté à M. le Préfet de Police, par Paul Adam (République Française. Préfecture de Police. 2e Division.. Bureaux d’Hygiène) (in-4°, 270 X 215 de 90 p.), Paris, Imprimerie Ghaix, 1911.
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- Métallurgie et Mines.
- Comité des Forges de France. Annuaire 1911-1912 (in-8°, 215 X 135 de 92-1176 p.). Paris, 7, Rue de Madrid. 47264
- Marquet (Ch.). —• Les Minerais de fer dans le monde, par Charles Mar-quet (in-16, 185 X 120 de 114 p.). Paris, G. Cadet, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.). 47274
- Marquet (Ch.). — Les Minerais de fer en Normandie, par Charles Marquet (in-16, 185X120 de 44 p.). Paris, G. Cadet, 1911. (Don de l’auteur, M. de la.S.) 47275
- Muzet (A.). — L’Industrie minérale dans les Balkans, Serbie, Bulgarie, par M. Alphonse Muzet (Bulletins et Comptes rendus mensuels de la Société de l’Industrie minérale. Août 1911 (Extrait) (in-8°, 240 X 155 de 44 p. avec 2 cartes). Saint-Étienne, Au Siège de la Société. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47253
- Watteyjse (Y.) et Lemaire (E.).,— Le Bourrage extérieur en poussières incombustibles (Premiere Note), Yictor Watteyne et Emmanuel Lemaire (Extrait des Annales des Mines, tome XYI) (Ministère de l’Industrie et du Travail. Administration des Mines. Service des Accidents miniers et du Grisou. Siège d’Expérien-ces de Frameries) (in-8°, 240 X 160 de 32 p.). Ixelles-Bruxellës, Lucien Narcisse, 1911. (Don du Ministère de l’Industrie et du Travail.) 47266
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- Navigation aérienne, intérieure et maritime.
- Bouchard (Ch.). — Pour la Sécurité des Aviateurs, par Ch. Bouchard (in-8°, 265 X 186 de 39 p.). Paris, G. Steinheil, 1911. (Don de l’éditeur et de l’auteur.) 47273
- Costa (A.). — A marinha mercante no Brasil. Estudos. Projectos e Reforma, pelo Affonso Costa (in-8°, 180 X 130 de 231 p. avec phot.). Rio de Janeiro, Officinas graphicas da Liga Maritima Brazi-leira, 1910. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Yiaçào e Obras Publicas.) 47299
- Gaston (R. de). — Les Aéroplanes de 1914. Étude technique avec plans cotés pour la plupart des principaux aéroplanes existant au début de 1911, par R. de Gaston. Préface du Commandant Renard (in-4°, 270 X 220 de vi-144 p. à 2 col. avec photog. et 1 tableau). Paris, Librairie aéronautique. (Don de l’éditeur.)
- 47261
- Lévy-Salvador (P.). — La Régularisation du Régime des Cours d'eau, par Paul Lévy-Salvador (Extrait du Génie Civil, des 9 et 16 septembre 1911) (in-8°, 240 X 155 de 34 p. avec 5 fig.). Paris, Publications du Journal Le Génie Civil, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.)_ 47258
- Sciences mathématiques.
- Béghin (A.). — Règle à calculs. Instruction. Applications numériques. 400 Problèmes pratiques et industriels. Tables et Formules, par A. Béghin. Cinquième Édition refondue et considérablement augmentée (in-8°, 255 X 165 de 188 p. avec 190 fig.). Paris, Ch. Béranger; Tavernier-Gravet, 1912. (Don de l’auteur.)
- 47256
- Flamant (A.). — Mécanique générale. Cours professé à l’École Centrale des Arts et Manufactures, par A. Flamant. Deuxième Édition revue et augmentée (Encyclopédie des Travaux publics, fondée par M.-C. Lechalas) (in-8°, 255 X165 dexn-620 p. avec 205fig.). Paris et Liège, Ch. Béranger. (Don de l’éditeur, M. de la S.)
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- Sciences morales. — Divers.
- Caria dimostrativa délia Tripolitania e Cirenaica. Tripolitania. Zona litto-ranea da Zavia ad Argub. Pianta di Tripoli di Rarberia. Porto e Citlà di Rengasi (4 feuilles pliées fat 180 X 130). Roma, Labo-ratorio fotolitografico d’Artiglieria, 1911. (Don de la Rivista d’Artiglieria e Genio.) 47262
- Technologie générale.
- Almanach Hachette. Petite Encyclopédie populaire de la Vie pratique. Édition complète. 4942. Dix-neuvième année (in-lG, 195 X 130 de 640-96 p.). Paris, Hachette et Cie. 47284
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- Association Française pour l'Avancement des Sciences. Compte rendu de la 40e session. Dijon, 1941. Séance d’ouverture. Conférences faites au Congrès. Résumé des travaux. Conférences faites à Paris (in-8°, 255 X 165 de 273 p.). Paris, Au Secrétariat de l’Association, 1911. 47285
- Gravantes (A.-J.). — Congresso das Vias de transporte no Brazil Em Dezembro de 4909. Archivo dos Trabalhos organisado pelo Ba-charel em Mathematicas e Engenheiro Civil, Alcino José Cha-vantes (in-8°, 235 X 175 de ix-402 p. avec 1 phot,). Rio de Janeiro, Off. da lntendencia da E.-F. Central do Brazil, 1910. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Viaçào e Obras Publias. ) 47291
- Congrès de la Prévention des Accidents du Travail et de l’Hygiène industrielle tenu à Reims, les 26, 27, 28 novembre 4909. Actes, Documents et Comptes rendus (in-8°, 255 X 165 de iv-392 p.). Paris, Secrétariat du Congrès. (Don de la Société d’Éditions techniques.) 47283
- Congrès mondial des Associations internationales. Bruxelles, 9-11 Mai 4940.
- Premier volume. Documents préliminaires. Rapports (Office central des Associations internationales) (in-8°, 255 X 165 de ix-830p. avec 1 photog.). Bruxelles, Palais des Beaux-Arts, 1911. (Don de l’Institut international de Bibliographie de Bruxelles.)
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- Deuxième Congrès national Français de l’Enseignement du Dessin, tenu à Paris à l’École nationale des Beaux-Arts, du 1er au 5 août 1910. Compte rendu des séances (in-8°, 240 X 155 de 122 p.). (Union du Dessin. Société nationale pour le Développement du Dessin et son extension à l’éducation générale à l’art et à l’industrie). Paris, Siège social, 11, Rue Froment. (Don de MM. F.-J. Pillet et de M. P. Besson, M. de la S.) 47272
- Livre d’Or de VInstitut Égyptien. Publié à l’occasion du Cinquantenaire de la Fondation de l’Institut Égyptien. Institut Égyptien, 6 Mai 1859-7 Mai 1909 (in-8°, 245 X 160 de 29 p.). Fe Caire, M. Roditi et C°, 1911. 47271
- Ministerio da Industria, Viaçào e Obras Publicas, Boletim. Publicaçào Official. Primeiro anno N° 2. Agosto. Tomo II (in-8°, 255 X 175 de 426 p. avec photog.). Rio de Janeiro, Officinas da Directoria da Estatistica, 1909. (Don de la Bibliotheca do Ministerio da Viaçào e Obras Publicas.) 47300
- Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers, with other selected and abstraeted Papers, Vol. CLXXXV. 4910-11. Part. 111 (in-8°, 215 X 135 de viii-496 p. avec 6 pi.). London, Published b y the Institution. 1911. 47288
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- Nansoutv (M. de). — Petites Causeries d’un Ingénieur. Physique et Chimie. La fée Electricité. — La Science à la Campagne. — La Vie sur l’Océan. — Merveilles et Surprises de la Mécanique. — Recettes utiles, par Max de Nansouty (« La Petite Bibliothèque ». Série C. Science récréative) (in-8ü, 200 >< 130 de 148 p. avec 80 gravures), Paris, Armand Colin, 1911. (Don de l’éditeur et de l’auteur, M. de la S.) 47282
- Transactions of the North-East Coast Institution of Engineers and Shipbuil-ders. Volume XXVII. Twenty-seventh session I9IO-1911 (in-8°, 215 X 133 de xliv-303 p. avec xx pl.). Newcastle-upon Tyne and London, Andrew Reid and Company, Limited, 1911.
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- Travaux publics.
- Descans (L.). — Contribution à l’étude des Ponts à béquilles, par L. Des-cans (Extrait du 5e Fascicule des Annales des Travaux publics de Belgique. Octobre 1911) (in-8°, 240 X 130 de 111 p. avec 19 fig. et 3 pl.). Paris, H. Dunod et Ë. Pinat; Bruxelles, Goe-inaere, 1911. (Don des éditeurs.) 47260
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- MEMBRES NOUVELLEMENT ADMIS
- Les Membres nouvellement admis, pendant le mois de décembre 1911, sont :
- Comme Membres Sociétaires Titulaires. MM. :
- O. Aubourg, présenté par MM
- A. Bain ville, —
- J. Bastélica, —
- W. Briquet, —
- J. Dechelette, —
- H. Delhomme, —
- Y. Devrez, —
- P. Duou, —
- Ch. Dollfus, —
- R. JoUASSAIN, —
- J. Milley, —
- G. Millot, —
- R. Mowtefiore, —
- E. Mossé, —
- L. Rocoffort, —
- M. Sartiaux, —
- H. SCHMERBER, —
- J. Seitier, —
- L. Tavares Alves Pereira, —
- B. Verlaque, —
- E. VüAGNAT, —
- Boury, Guillaume, Stofft.
- Abadie, Bochet, A. Postel-Vinay. J. Bel, Eyrolles, Poulain.
- J. Armand. A. Dumas, Wronecki. Lebrec, Roman, de Dax.
- A. Dupont, Evers, Le Magnen.
- J. Carpentier, L. Mercier, de Dax. Yesier, Marion, de Jenlis.
- J. Rey, Dehenne, Harlé.
- P. Barbier, Braun, Moineau. Dalard, E. Dupont, P. Lefèvre. Pittiot, E. Michel, E. Kleber.
- A. Dumas, Lemaire, Riester. Lebovici, Maurel, Sarasin.
- H. Bellet, Desjuzeurs, de la Rochette.
- Berry, Bourdon, A. Masson. Barthélemy, Sivori, Warin. Commandeur, P. Simon, Yallette. L. Rey, Teixeira Soares, de Dax. J. Armand, A. Dumas, Robequain. de Bazelaire, Gallais, Vuillaume.
- Comme Sociétaires Assistants, MM. :
- P. Billiez, présenté par MM. Bartissol, J. Robert, J. Salomon, P. Buisson, — Brunet, Savy, de Dax.
- R. Coussy, — Brunet, Savy, de Dax.
- Comme Membres Associés, MM. :
- A. Angilbert, présenté par MM. A. Artus, Aubié, Fehrenbach.
- L. Duverger, — Blazy, Bouzanquet, Guiselin.
- L.-J. Rousseau, — Priestley, Yedovelli, de Dax.
- A. Thévenin, — Boussiron, Nettre, Viennot.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DD MOIS DE NOVEMBRE 1911
- PROCES-VERBAL
- DE LA
- SEANCE DU 3 NOVEMBRE 1911
- Présidence de M. Herdner, Président de la IIP section.
- Là séance est ouverte à 8 heures trois quarts.
- M. Herdner présente à la Société les excuses de M. Carpentier qui ne peut encore, par suite de son état de santé, présider la séance ; il exprime aussi les regrets de M. L. Rey, Vice-Président qui, par suite d’engagements antérieurs, est également dans l’impossibilité d’assister à la séance.
- Le Procès-verbal de la précédente séance est adopté.
- M. le Président a le regret d’annoncer le décès de MM. :
- A. Bieber, ancien Élève de l’École Centrale (1868), Membre de la Société depuis 1879; Ingénieur civil, attaché au service technique de la Banque de Paris et des Pays-Bas ;
- A.-L. Bouissou, ancien Élève de l’École des Arts et Métiers d’Aix (1851), Membre de la Société depuis 1867 ; Ingénieur honoraire de la Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest, chevalier de la Légion d’honneur;
- E. Maire, ancien Élève de l’École Centrale (1880), Membre de la Société depuis 1896; Ingénieur-Directeur de l’Association des propriétaires d’appareils à vapeur du Nord-Est.
- M. le Président adresse aux familles de ces Collègues l’expression des sentiments de profonde sympathie de la Société.
- M. le Président est heureux d’annoncer qu’un grand nombre de nos collègues viennent d’être l’objet de distinctions honorifiques. Parmi ces
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- nominations M. le Président se félicite de pouvoir signaler plus particulièrement les noms de MM. Louis Mercier, Président de la IVe Section, et Louis-Alexandre Barbet, Membre de la Ire Section, qui ont tous deux été promus officiers de la Légion d’honneur et celui de M. Albert Mou-tier, Membre de la IIe Section qui a été nommé chevalier de la Légion d’honneur.
- Ces nominations sont les suivantes :
- Commandeur de la Légion d’honneur : M. G.-J. Schwob;
- Officiers de la Légion d’honneur : MM. F. d’Allest, Ed. Avisse, L.-A. Barbet, H.-E. Boyer, C. Cavallier, F. de Ribes-Ghristofle, Ch. David, L. Eyrolles, Louis Mercier, E. Richemond ;
- Chevaliers de la Légion d’honneur : MM. E. Arnaud, L. Crépel, E. Despas, H.-Ch. Domange, Ch.-E. Dufour, E.-A. Dufour, A.-J. Dumes-nil, Y. Durafort, A. Ellissen, A. de Geiger, A. Giros, T. Guérin, A. Huillard, L.-J.-B. Lassalle, P.-E. Lombard, Ch. Mardelet, Auguste Moreau, E.-A. Moutier, P. Petit, R.-A.-J. Piat, Méry-Picard, A. Pifre, E. Planche, H.-R.-J. Portier, Ch.-G.-H. Roux, T. Schertzer, A. Schwartz, E.-L. de Seynes, Ch. Thiry, J.-B.-L. Vidal-Beaume G. Weissmann.
- M. N. Bélélubsky, Membre honoraire de la Société, vient d’être nommé Grand Officier du Danebrog.
- M. A. Celle a été nommé officier du Nicham Iftikar.
- M. Schiff a été nommé Membre du Jury de la classe 109 à l’Exposition de Turin.
- M. le Président adresse à tous ces Collègues les félicitations de la Société.
- M. le Président dépose, sur le Bureau, la liste des ouvrages reçus depuis la dernière séance. Cette liste sera insérée dans un des prochains Bulletins.
- M. le Président est heureux d’annoncer que Mme Brüll et M. Brüll fils ont fait abandon, en souvenir de leur. mari et père, notre regretté ancien Président, de deux obligations de 500 francs de l’emprunt de notre Société, que ce dernier possédait.
- M. le Président renouvelle à Mme Brüll et à son fils les remerciements qui leur ont déjà été adressés pour cette généreuse marque de sympathie.
- La Société des Ingénieurs et Architectes Suédois doit le 18 novembre prochain fêter le cinquantième anniversaire de sa fondation, et a invité notre Société à se faire représenter aux cérémonies qui auront lieu à Stockholm à cette occasion.
- La Société ne possédant aucun membre en Suède n’a pu répondre à l’invitation qui lui a été si aimablement faite, mais une lettre de remerciements et de félicitations a été adressée à la Société des Ingénieurs et Architectes Suédois. En outre, un télégramme lui sera envoyé le 18 courant pour lui exprimer nos vœux de prospérité.
- Le Garage d’Omnibus Automobiles qui a fait l’objet de la communication de M. Mariage, dans la séance du 7 juillet dernier, sera visité
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- par MM. les Membres de la Société, le samedi 18 novembre, à 10 heures du matin.
- Rendez-vous au garage, 143, avenue de Clichy, à 9 heures trois quarts.
- M. M. Leblanc a la parole pour sa communication sur Le vide, sa production, ses applications.
- M. Maurice Leblanc dit qu’il a entrepris cette étude théorique et expérimentale avec le concours de la Société anonyme Westinghouse, dans le but de réaliser une machine frigorifique à vapeur d’eau, pouvant s’appliquer particulièrement au refroidissement et surtout au séchage de l’air de nos habitations.
- En principe, on devait refroidir de l’eau douce ou salée en l’évaporant partiellement dans un récipient, où l’on ferait un vide suffisamment élevé; l’eau non évaporée, mais refroidie, serait extraite par une pompe, qui la lancerait dans la canalisation à desservir.
- L’emploi de tout corps chimique étant proscrit a priori, on devait entretenir le vide nécessaire au moyen d’un compresseur qui aspirerait les vapeurs émises, au fur et à mesure de leur production, et les refoulerait dans un condenseur refroidi par un courant d’eau, où .la pression serait maintenue aussi basse que possible.
- Il fallait d’abord réaliser un condenseur donnant le vide théorique dans tous les cas.
- D’autre part, la très faible densité de la vapeur d’eau, aux basses températures, empêchait de se servir de pompes comme compresseurs. Seuls convenaient des appareils que la vapeur pùt traverser avec des vitesses de centaines de mètres par seconde, tels qùe les éjec-teurs à vapeur et les compresseurs rotatifs du genre Rateau.
- L’auteur a été ainsi conduit à étudier successivement les appareils suivants :
- 1° Condenseurs donnant, dans tous les cas, le vide théorique ;
- 2° Éjecteurs à rendement relativement élevé, destinés à accroître le vide des condenseurs de vapeur d’eau ;
- 3° Turbo-compresseurs de puissance moyenne, destinés à faire de très grands vides.
- Condemeurs. — La température ne peut être uniforme dans un condenseur, puisque l’eau de refroidissement s’échauffe en le traversant. La pression propre de la vapeur est plus petite dans les parties froides que dans les parties chaudes, et l’air, qui pénètre toujours dans un condenseur, sous l’influence du vide, tend à s’accumuler dans les parties froides, la somme des pressions propres de la vapeur et de l’air étant sensiblement constante dans toute l’étendue de l’appareil.
- A la condition d’aspirer l’air dans les parties froides, au moyen d’une pompe engendrant un volume suffisant mais fini, on peut toujours rendre nulle la pression propre de l’air dans les parties chaudes du condenseur, et obtenir ainsi le vide théorique.
- Cependant, on n’y arrivait jamais, avec les meilleures pompes à pistons, lorsque l’eau de refroidissement s’échauffait de moins de
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- 30 degrés en traversant le condenseur. On attribuait ce fait au défaut d’étanchéité des canalisations, que l’on considère comme inévitable.
- Gela n’était pas exact. La faiblesse du vide était due au défaut de rendement volumétrique des pompes à piston. Cependant, on avait remplacé les clapets des pompes à air par un système de distribution à tiroir, des dispositions ingénieuses supprimaient l’influence des espaces nuisibles, et l’on constatait que ces pompes avaient un excellent rendement volumétrique, lorsqu’elles aspiraient de l’air provenant de l’atmosphère et, par suite, très sec.
- Mais l’air puisé dans un condenseur est non seulement saturé, mais chargé de gouttelettes d’eau, qu’il entraîne mécaniquement. Cette humidité favorise les échanges de chaleur entre le mélange fluide et les parois de la pompe, qui s’échauffent pendant la compression. La chaleur emmagasinée sert à vaporiser une partie des gouttelettes d’eau pendant l’aspiration, et la vapeur ainsi émise occupe une grande partie du volume engendré. Cela réduit le rendement volumétrique de la pompe, d’autant plus que la pression est maintenue plus basse dans le condenseur.
- Il était impossible d’éviter ce phénomène dans une pompe à mouvement alternatif. Il fallait se servir d’un compresseur à débit continu, tel qu’un compresseur rotatif, une trompe à eau ou un éjecteur à vapeur.
- La simplicité de l’appareil devant l’emporter sur son rendement, on a choisi un appareil à jet. La trompe à eau convenait le mieux, car les fluides à comprimer y sont préalablement mélangés à une grande masse d’eau froide, où se condense une grande partie de la vapeur entraînée avec l’air dont la pression propre s’élève.
- Au lieu de lancer dans une trompe de l’eau mise sous pression à l’aide d’une pompe centrifuge, où l’on transformerait d’abord de la force vive en travail de compression, dans le diffuseur de la pompe, pour le retransformer en force vive, dans les tuyères de la trompe, on pouvait éviter cette double transformation en lançant directement l’eau dans le diffuseur de la trompe, au moyen d’une turbine dont on renverserait l’action en l’actionnant par un moteur.
- D’où les pompes à air Westinghouse-Leblanc : une turbine à injection partielle lance une gerbe d’eau dans un diffuseur unique.
- Dans les derniers modèles la turbine communique à l'eau une vitesse de 36 m par seconde, et la puissance qu’elle absorbe est très sensiblement d’un HP par litre d’eau lancé à la seconde. Chaque litre d’eaü entraîne avec lui environ 10 1 d’air, lorsque celui-ci a une pression propre de 15 mm de mercure.
- Ces pompes ont le même rendement que les meilleures pompes à piston, lorsque la pression restante, dans le condenseur, est de 70 mm de mercure. Leur rendement est supérieur lorsque cette pression est plus petite et Réciproquement.
- On les transforme facilement en pompes à deux étages, et l’on peut, sans augmenter la dépense de travail, faire aspirer par la même gerbe un volume de fluides au moins double du précédent, à la condition que les deux courants de fluide proviennent de réservoirs à pressions diffé-
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- rentes. C’est ce qui a permis de les appliquer avec succès aux appareils à cuire dans le vide à multiple effet.
- Avec ces pompes, l’on a fait des condenseurs Westinghouse-Leblanc qui peuvent fournir, dans tous les cas, le vide théorique. Leurs premières applications datent de quatre ans. Aujourd’hui, il y en a près de 1800 en service, répartis dans le monde entier.
- Éjecteurs. — Les éjecteurs sont des appareils très simples où un assemblage de tuyaux remplace un compresseur et son moteur. Mais leur défauts sont nombreux.
- Le fluide moteur entraine le fluide aspiré par friction et celle-ci ne peut se faire qu’avec un grand glissement, d’où un mauvais rendement. Mais celui-ci se trouve en partie compensé, dans une machine frigorifique à vapeur d’eau, parce que le cycle décrit diffère moins du cycle de Carnot que celui décrit par les corps tels que l’ammoniaque, l’acide sulfureux et surtout l’acide carbonique. On peut donc faire commercialement une machine à vapeur d’eau à éjecteur, alors que cela serait impossible avec les autres corps habituellement employés.
- Dans l’éjecteur, les fluides moteur et aspiré sont intimement mélangés et on ne peut condenser l’un sans condenser l’autre, à l’inverse de ce qui a lieu, dans les machines à compresseur. Cela conduit à dépenser au moins quatre fois plus d’eau de refroidissement, si l'on veut maintenir la môme pression dans le condenseur, que si l’on remplaçait l’éjecteur par un compresseur rotatif.
- L’éjecteur ne peut guère être utilisé que si l’on se sert, pour la condensation, d’eaux superficielles et non d’eaux de couches profondes, celles-ci étant rares et devant être élevées à une grande hauteur.
- Il convient particulièrement à bord où l’on ne dispose que d’eaux superficielles, mais en quantité indéfinie et que l’on n’a pas à élever. Sa simplicité en conseille alors l’emploi.
- L’auteur a constaté que les fluide moteur et aspiré ne se mélangent pas. Les veines motrices se propagent en ligne droite et l’entraînement est purement superficiel. C’est pourquoi il a multiplié beaucoup leur nombre, pour augmenter leur surface de friction.
- Mais il fallait que le fluide aspiré pùt affluer librement autour de chacune d’elles. D’où la nécessité de disposer les tuyères de l’éjecteur en couronnes étagées, les tuyères centrales étant les plus éloignées de l’entrée du diffuseur.
- D’autre part, l’expérience a montré que les veines motrices devaient se propager librement, sans se rencontrer et sans choquer les parois du diffuseur, alors, que celui-ci devait être convergent-divergent. Cela a conduit à incliner les tuyères de l’éjecteur, de manière que les gerbes motrices formassent un paquet de macaroni et à donner au diffuseur la forme d’un hyperboloide de révolution à une nappe.
- Les éjecteurs d’une machine frigorifique à vapeur d’eau doivent produire un rapport de compression compris entre 15 et 20. Dès que ce rapport dépasse 7, l’éjecteur tracé en conséquence refuse de s’amorcer.
- L’auteur a d’abord cherché à produire les basses températures demandées avec des éjecteurs tracés pour produire seulement un rapport de
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- compression égal à 5. Pour cela, il a envoyé de l’air pris dans l’atmosphère ou dans la partie la plus froide du condenseur où débouchait l’éjecteur. La pression propre de l’air s’ajoutant à celle de la vapeur, le rapport de compression nécessaire était diminué et l’éjecteur se retrouvait dans ses conditions normales de fonctionnement, alors que la différence de températures produite devenait de 40 ou 45°.
- Si l’air venait de l’atmosphère, il arrivait très sec dans l’évaporateur et ne gênait pas l’évaporation, mais il fallait l’extraire du condenseur et cela nécessait une dépense de travail supplémentaire, qui rendait détestable le rendement du système.
- Si l’air venait du condenseur, cette dépense de travail était supprimée, mais l’air était pris saturé à la température de l’eau de refroidissement et à une pression propre déjà très basse. Il contenait alors presque autant de vapeur, qu’il pouvait en absorber dans l’évaporateur, en occupant un volume environ six fois plus grand, mais à une température inférieure d’une trentaine de degrés. Dans ces conditions, le nombre de fri-gories produites par kilogramme de vapeur était encore très petit. Il eût fallu sécher l’air entre le condenseur et l’évaporateur, ce qu’on ne pourrait faire sans emploi de produits chimiques appropriés.
- L’auteur a été ainsi ramené à étudier des méthodes d’amorçage pour éjecteurs destinés à produire de grands rapports de compression et qui sont caractérisés : 1° par le grand épanouissement de leurs tuyères; 2° par la convergence très accentuée de leurs diffuseurs.
- Les premières méthodes reviennent à modifier graduellement le tracé de l’éjecteur, de manière à l’adapter, à chaque instant, au degré de vide produit dans l’évaporateur. Les secondes reviennent à abaisser artificiellement la pression dans le condenseur, au moment de la mise en route.
- L’auteur en décrit un certain nombre, qui se sont montrées efficaces.
- Avec ces éjecteurs, on a fait des machines frigorifiques à vapeur d’eau. L’eau douce ou salée à refroidir tombe en pluie dans un récipient où des éjecteurs font le vide. L’on ne peut compter alors que sur l’évaporation superficielle et non sur l’ébullition, ce qui force à donner une très grande surface d’évaporation à l’eau.
- La plus grosse machine de ce système faite jusqu’à ce jour est en service aux mines de Béthune, depuis deux ans. Elle se compose de deux machines réunies en une seule, ayant un moteur de pompes et un condenseur communs. L’une d’elles produit 65 000 frigories à +- 5° et pour l’autre 6 000 frigories à — 5° qui servent à faire de la glace. Elles utilisent de la vapeur d’échappement et l’eau de refroidissement est fournie à 20°.
- Des machines de ce système de 15 000 et 30000 frigories ont été adoptées par la Marine pour le refroidissement des soutes du Suffren et de cinq cuirassés de la série Danton. Elles fournissent des frigories à + 14°, en produisant 200 frigories par kilogramme de vapeur vive, la différence de températures effective créée étant de 29°. Ces machines ont donné de bons résultats et la Marine a commandé des machines du même système pour le Jean-Bart et le Courbet.
- Une machine devant produire des frigories à — 40°, l’eau de con-
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- densation étant fournie à + 30°, est en construction. L’auteur compte sur un rendement net de 80 frigories par kilogramme de vapeur vive, les pompes étant actionnées par une turbine montée en série avec l’éjecteur et utilisant la môme vapeur.
- Compresseur rotatif. — Après les trompes à eau et à vapeur, le compresseur le plus simple est le turbo-compresseur Rateau. Il s’agissait de faire de semblables compresseurs pour de petites puissances et capables de faire des vides poussés très loin, au lieu d’aspirer de l’air pris à la pression atmosphérique, et tout en utilisant bien les matériaux.
- L’étude de la question montre qu’il faut adopter des vitesses périphériques d’autant plus élevées que le fluide aspiré est moins dense. La vitesse angulaire doit être d’autant plus grande que la puissance de la machine est moindre,
- En particulier, l’auteur a étudié un compresseur pour une machine frigorifique à vapeur d’eau de 20000 frigories à — 10°, la température correspondant à la pression du condenseur étant de 30°. Il a été conduit à lui donner 4 roues, à communiquer à la plus grande une vitesse périphérique de 500 m par seconde et à faire tourner le tout à la vitesse de 30 000 tours par minute.
- On ne pourrait faire les ailes qu’en forme de lames graduellement amincies du centre à la périphérie, et à les encastrer à leur base dans un moyeu. Or, à moins de rendre leur épaisseur minima plus petite que 1/10 de millimètre, il était impossible de les faire en acier, car le moyeu n’aurait pu supporter les efforts de traction extraordinaires développés par la force centrifuge. D’autre part, si ces ailes étaient venues frotter contre les parois du stator, elles les auraient fraisées.
- Mais les fibres végétales résistent mieux à la force centrifuge que les ailes métalliques. Toutefois, les tissus ordinaires ne pouvaient convenir, la trame aurait constitué une surcharge inutile, puisque les ailes n’avaient aucun effort transversal à supporter, et la chaîne était une véritable sinusoïde qu’il eût d’abord fallu rectifier, avant de faire travailler les fibres à l’allongement.
- Des bandes de toile ayant la résistance voulue se seraient allongées de 30 à 40 0/0, sous l’influence de là force centrifuge, ce qui aurait été inadmissible.
- C’est pourquoi l’auteur s’est servi de bandes formées de fils tendus parallèlement les uns aux autrés et agglutinés entre eux par une colle.
- Il a choisi des fils de ramie qu’il a agglutinés avec de l’acétate de cellulose dissous dans de l’acétone. Il a obtenu ainsi des bandes ayant sensiblement la densité de l’eau et ne se rompant que sous un effort de 30 kg par millimètre carré, après ne s’être allongées que dé 2,5 0/0. Elles sont insensibles à l’humidité et à la chaleur, tant que la température demeure inférieure à 100°.
- Avec ces bandes repliées sur elles-mêmes, autour d’un talon en fibre, il constitue des solides sensiblement d’égale résistance. Il les badigeonne avec la solution d’acétate de cellulose, qui les recouvre d’un épiderme très dur supportant bien le frottement des gouttelettes d’eau.
- On peut faire travailler les ailes ainsi constituées, à raison de 7 kg
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- par millimètre carré, en tonte sécurité. Cela rend leur tracé très facile, ainsi que celui des moyeux, à cause de leur faible densité.
- Il leur donne, à la construction, un petit excès de largeur et les fait tourner, pendant quelque temps, à la vitesse de 3.000 ou 4.000 tours. Leurs bords s’usent contre les plateaux du stator, sans les rayer. Elles s’ajustent ainsi naturellement dans leurs cages.
- Les questions relatives à la grandeur de la vitesse périphérique étant résolues, il fallait se préoccuper de celles relatives à la vitesse angulaire.
- A la vitesse de 30 000 tours par minute, une masse de 1 gr décrivant un cercle de 1 mm de rayon est sollicitée par un effort de 1 kg force.
- Il faudrait donc équilibrer parfaitement les masses tournantes, pour éviter de très vives réactions sur les points d’appui. C’est pratiquement impossible.
- On peut cependant éviter ces réactions en laissant le rotor libre de tourner autour d’un des axes principaux d’inertie, passant par son centre de gravité. Mais, alors, son axe de figure ne demeure plus fixe dans l’espace. Il saute, suivant l’expression courante, en communiquant des vibrations à toutes les masses tournantes, ce qui les altère rapidement. On n’évite donc une difficulté que pour tomber dans une autre.
- L’auteur en est sorti en imaginant des équilibreurs automatiques comportant des masses additionnelles qui, d’elles-mêmes, sous l’influence des forces d’inertie développées par la rotation, viennent occuper les positions voulues, pour ramener l’axe d’inertie considéré du rotor à coïncider avec son axe de figure.
- Ces équilibreurs automatiques ne peuvent fonctionner que si le rotor est libre de choisir, à chaque instant, son axe de rotation. L’auteur décrit les difficultés qu’il a rencontrées pour arriver à ce résultat et les moyens qui lui ont réussi.
- Il considère désormais comme résolues toutes les questions d’ordre mécanique relatives à la réalisation des très grandes vitesses périphériques et angulaires. Il lui reste à étudier le fonctionnement de son nouveau compresseur dans une machine frigorifique à vapeur d’eau actuellement construite.
- Il pense qu’elle lui donnera là solution du Frigorifère, qu’il n’ajamais perdu de vue, et que la machine à éjecteur ne résolvait pas bien à cause de la grande quantité d’eau de condensation nécessaire.
- Le nouveau compresseur rotatif est d’ailleurs extrêmement simple, et l’auteur espère que le préjugé opposé à l’emploi des grandes vitesses périphériques et angulaires aura bientôt disparu.
- M. le Président remercie M. M. Leblanc de sa communication. En étudiant les appareils à faire le vide, M. M. Leblanc a été conduit à aborder toute une série de problèmes, les uns de mécanique, les autres de physique, mais tous très difficiles. Il les a résolus avec une ingéniosité remarquable, et les résultats obtenus au moyen des éjecteurs permettent de penser que le problème de la réfrigération des soutes des navires, question à l’ordre du jour actuellement, sera bientôt définitivement résolu.
- M. le Président félicite donc M. M. Leblanc en exprimant l’espoir
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- que les essais qui vont être entrepris avec des compresseurs rotatifs donneront des résultats aussi intéressants.
- Il est donné lecture en première présentation des demandes d’admission de MM. O. Aubourg, A. Bainville, J. Bastélica, G. Bernheim, J. Dechelette, H. Delhomme, R. Jouassin, J. Milley, R. MontéfLore, E. Mossé, L.Rocofïbrt, M. Sartiaux, J. Schmerber, J. Seitier, L. Tavares Alves Pereira, E. Yuagnat, comme Membres Sociétaires titulaires ;
- de MM. A. Angilbert, Ch. Dollfus, L. Duverger, L. Rousseau et A. Thévenin comme Membres Associés et de M. P. Billiez comme Membre Sociétaire Assistant.
- MM. W. Briquet, Y. Devrez, P. Dijou, B. Verlaque et G. Millot sont reçus comme Membres Sociétaires Titulaires et MM. P. Buisson etR. Coussy comme Membres Sociétaires Assistants.
- La séance est levée à 10 h. 50.
- L”un des Secrétaires techniques.
- L. Sékutowicz.
- PROCES-VERBAL
- DE LA.
- SEANCE DU 17 NOVJEBNXBJFtEl 1911
- Présidence de M. L. Rey, Yice-Président.
- La séance est ouverte à 8 heures trois quarts.
- M. L. Rey présente les excuses et les regrets de M. Carpentier, encore très souffrant.
- Le Procès-verbal de la précédente séance est adopté.
- M. le Président a le regret de faire connaître le décès de MM. :
- R. Yiterbo, ancien Élève de l’École Centrale (1872), Membre de la Société depuis 1880, ancien Directeur des Tramways de Constantinople et de la « Mersina-Tarsus-Adana-Railway G0 ». Il était en dernier lieu Inspecteur général de l’Entreprise des Routes d’Etat dans l’Empire ottoman ;
- Fernand d’Huart (baron), ancien Elève de l’Ecole Centrale (1864), Membre de la Société depuis 1898, chevalier de la Légion d’honneur, maître de forges, Yice-Président honoraire de l’Iron and Stepl Institute, fabricant de faïences ;
- J.-A. Estève, ancien Elève de l’Ecole Centrale (1870), Membre de la Société depuis 1878, Ingénieur des Compagnies de chemins de fer de Maubeugeà Yillers-Sire-Nicolle, et de Bettrechies àHon et Bavay, etc.;
- Louis-François Bellot, Membre de la Société depuis 1883, ancien Ingénieur des Ateliers Feray et Cie et ancien Directeur des Ateliers Dar-blay.
- Bull .
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- E. L. Mazeman, Ancien Élève de l’École des Mines de Paris (1888), Membre de la Société depuis 1903, a été Ingénieur Directeur de Mines d’Or au Transvaal, à Madagascar et en Annam.
- Jean Allard, Membre de la Société depuis 1905; Chevalier de la Légion dTionneur; Entrepreneur de Travaux publics.
- M. le Président adresse aux familles de ces Collègues l’expression des sentiments de douloureuse sympathie de la Société.
- M. le Président adresse les vives félicitations delà Société à notre ancien Président, M. A. Loreau ; il vient en effet d’être nommé G-rand-Croix de l’Ordre du Double Dragon de Chine, comme suite à sa collaboration aux travaux de la mission militaire chinoise venue, il y a plusieurs mois, étudier en France les questions d’Automobile et d’Aviation.
- Il félicite également M. Ch. Régnault qui a été nommé Chevalier de la Légion d’honneur et M. R. de la Mahotière. qui a été nommé Chevalier du Mérite agricole.
- M. le Président' dépose sur le Bureau la liste des ouvrages reçus depuis la dernière séance. Cette liste sera insérée dans l’un des prochains Bulletins.
- M. le Président adresse les remerciements de la Société à M. L. Du-verger, notre nouveau Collègue, qui a bien voulu verser une somme de 75 f au profit du fonds de secours.
- M. le Président rappelle que demain Samedi, à dix heures du matin, doit avoir lieu la visite du garage d’omnibus automobiles de l’avenue de Glichy, annoncée à la suite de la communication de M. Mariage. Il espère que les Membres de la Société qui prendront part à cette intéressante visite seront nombreux.
- M. H. Claude a la parole pour une communication sur des Procédés nouveaux de reproduction industrielle des dessins.
- M. H. Claude, après avoir fait un exposé des moyens employés jusqu’ici pour la reproduction des calques, montre $ar des projections les différents modèles d’appareils qui ont été créés pour améliorer le rendement des papiers photographiques industriels.
- C’est d’abord l’antique châssis à ressorts, remplacé par le châssis à pression atmosphérique ; puis le châssis cylindrique à lampe électrique centrale, remplacé lui-même par les châssis à chargement automatique (horizontaux et verticaux).
- Malgré toutes ces améliorations, le rendement était encore jugé insuffisant par certains industriels importants.
- Des recherches furent alors effectuées pour obtenir des épreuves très rapidement et sans grands frais. Elles aboutirent au procédé qui fait l’objet de la communication et qui donne, en quelques minutes et sur papier quelconque, des épreuves en noir ou en couleurs, sans installation spéciale.
- M. Claude décrit le procédé qui est basé sur la propriété que possède une gélatine ferreuse de retenir l’encre grasse sous l’action d’un papier au ferro, là où il n’a pas été insolé.
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- Il montre comment on peut exécuter avec une installation même de fortune, des épreuves d’un calque sur toutes sortes de papiers : blancs, bulle, pelure à calquer, calicot blanc, toile à calquer, etc., le tout en quelques minutes.
- Pour cela, on coule d’abord la gélatine préparée, préalablement fondue au bain-marie, sur une feuille de zinc ordinaire.
- Après refroidissement on applique un ferro, non lavé, simplement avec la main : puis on passe un rouleau garni de l’encre de la couleur désirée, et l’on voit apparaître immédiatement le dessin; on pose ensuite une feuille du support choisi ; une pression de la main suffit pour obtenir l’épreuve,on réencre et imprime et ainsi de suite.
- Le tirage terminé, on gratte la gélatine que l’on remet à la fonte pour une autre coulée. Deux hommes peuvent faire 50 à 100 m2 par jour et les résultats obtenus sont comparables à ceux de la photo-zincographie.
- M. Claude termine en montrant, par quelques tableaux comparatifs, ce que l’on obtient avec les divers procédés : il estime que, dans un avenir prochain, les maisons ayant un service suivi de reproductions remplaceront les papiers héliographiques et cyanotypes par le procédé qu’il vient de décrire dès que le nombre d’exemplaires d’un même calque à obtenir sera supérieur à trois.
- M. le Président remercie M. H. Claude de sa communication et dit que les procédés de reproduction industrielle des dessins qui viennent d’être exposés, semblent présenter des avantages assez sérieux sur ceux employés jusqu’à présent. Ils sont appelés sans doute à rendre des services, surtout à cette époque de travail intensif et rapide.
- M. Daniel Berthelot a la parole pour sa communication sur les Rayons ultra-violets et leurs applications pratiques.
- Radiations visibles et invisibles : le spectre lumineux ; le spectre infrarouge ou calorifique ; le spectre ultra-violet ou chimique.— Lorsqu’on décompose par un prisme ou un réseau, un faisceau de lumière provenant d’une source à haute température (soleil, arc électrique, etc.), on aperçoit sur l’écran, au lieu d’une tache blanche une bande colorée des couleurs de l’arc-en-ciel (violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge). La limite du rouge visible correspond à une fréquence de 375 trillions de vibrations de l’éther par seconde ; la limite du violet visible à une fréquence sensiblement double, soit 750 trillions.
- Pour employer une comparaison acoustique suggestive, on peut dire que le spectre visible s'étend; sur une octave. On peut encore repérer ces radiations par leur longueur d’onde X, qui est égale au quotient de la vitesse de la lumière dans le vide (300 000 km par seconde) par la fréquence vibratoire. D’après cela, on peut dire encore que le spectre visible s’étend de X —. Op.,8 (rouge extrême)) à X = Op.,4 (violet extrême). La lettre grecque j* représente le micron ou millième de millimètre.
- En deçà et au delà du spectre visible existent des radiations pour lesquelles notre œil est aveugle, comme notre oreille est sourde pour les sons trop graves: ou trop aigus.
- Les plus lentes forment le spectre infra-rouge ou calorifique que l’on
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- décèle, avec des appareils thermométriques très sensibles (pile thermo-électrique, bolomètre, etc.), et dont on connaît actuellement huit octaves et demi (de X = 0y,8 à X = 300|x) ; les dernières de ces vibrations sont très voisines des premières ondulations de la télégraphie sans fil dont la nature est la même.
- Les vibrations plus rapides que les vibrations visibles forment le spectre ultra-violet ou chimique découvert en 1801, par Ritter et Wollas-ton, grâce à son action photogénique sur les sels d’argent, étudié et répéré depuis par de nombreux physiciens (Mascart, Cornu, Soret, Schumann, Lyman, etc.). Le spectre ultra-violet connu s'étend sur deux octaves : la première octave va de X = Op.,4 à X = Op.,2 (c’est-à-dire de la fréquence 760 trillons à la fréquence 1,5 quatrillions) ; la seconde octave va de X = 0^,2 à X = Op.,1 (c’est-à-dire de la fréquence de 1,5 quatrillions à la fréquence de 3 quatrillions).
- Le trait essentiel des radiations ultra-violettes est que ce sont les plus rapides que nous sachions produire ; elles représentent les vibrations lumineuses à leur maximum d'activité. C’est la forme la plus noble, la moins dégradée de l’énergie lumineuse, celle dont le potentiel thermodynamique est le plus élevé. Elles jouent dans le domaine de la lumière le même rôle que les très hautes températures dans le domaine de la chaleur.
- Les diverses régions de Yultra-violet. — L’auteur divise le spectre ultraviolet en quatre régions.
- La première moitié de la première octave (de X = Op.,4 à X = Ou,3) représente l'ultra-violet solaire ou initial : car on trouve toutes ces radiations dans celles que le soleil envoie à la surface de la terre. Les radiations plus courtes, bien qu’émises en abondance par le soleil, sont arrêtées par l’atmosphère. Les actions soit chimiques, soit physiologiques de l’ultraviolet solaire ne diffèrent guère de celles des rayons visibles bleus ou violets. Ces radiations ont une activité physiologique excitante et tonique utilisée en médecine. Elles n’exercent pas d’effet nocif sur les organismes, sans doute parce que les êtres vivant à la surface de la terre sont adaptés depuis des siècles à ce rayonnement. Mais l’effet nuisible commence très brusquement dès qu’on dépasse l’ultra-violet solaire.
- La seconde moitié de la première octave ou ultra-violet moyen s’étend de X = Op.,3 à X =: 0y,2. Ces radiations sont destructrices de la vie ou abiotiques. Elles sont donc stérilisantes et microbicides. Au point de vue chimique, elles produisent de nombreuses réactions presque toutes de nature irréversible; ce sont des réactions exothermiques accompagnées d'un abaissement du potentiel chimique. L’effet de ces rayons est le même que celui des ferments ou des catalyseurs. Leur rôle est un rôle de dégra-dation.
- La première moitié de la seconde octave (de X = 0p.,20 à X=0p., 15) forme Y extrême ultra-violet connu ; elle possède les mêmes propriétés abiotiques que la région précédente ; mais au point de vue chimique, la qualité de ces radiations présente sur les précédentes le même genre de supériorité que les hautes températures présentent sur les températures moyennes. Elles déterminent des ; réactions réversibles ou d’équilibre, analogues à
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- celles découvertes par Sainte-Claire-Deville dans le domaine de la chaleur. Elles entraînent la formation de composés endothermiques, dont le potentiel chimique est supérieur à celui des corps générateurs. Ces rayons ont un rôle de construction et de synthèse.
- Enfin la dernière moitié de la seconde octave (X = 0^,15 à X = Ou, 10) forme Y ultra-violet inconnu, car, étant absorbée par tous les corps connus, môme par des couches minces de gaz, elle est pour nous terra incognita. On sait que ces radiations existent, et c’est tout.
- Absorption des rayons ultra-violets. — Un trait essentiel des rayons ultra-violets est leur facilité à être absorbés ; l’absorption est d’autant plus grande que la longueur d’onde est plus courte. L’air sous une grande épaisseur, le verre sous une faible épaisseur absorbent toutes les radiations inférieures à X = Ojj.,3; pour étudier ces radiations on se sert de lames et de prismes en quartz ou en fluorine. Ce n’est que lorsqu’on a eu réussi à fondre et à souffler le quartz comme le verre qu’on a pratiquement pu approfondir les propriétés de ces rayons. Le quartz sous une épaisseur de quelques centimètres laisse passer l’ultra-violet jusqu’à Op-,18et sous une épaisseur de 1 mm jusqu’à Ofjt.,1.6). Une épaisseur d’air de 6 cm arrête tout au-dessous de Oy. 18; la fluorine laisse passer jusque vers Ou,12. On n’a réussi à descendre jusqu’à 0(/.,10 — limite actuellement atteinte — qu’avec des appareils où l’on avait fait le vide. Les plaques au gélatino-bromure ne décèlent plus ces rayons, car ils sont absorbés par la surface avant d’avoir pu agir sur le sel d’argent dissous, mais on peut les reconnaître soit par leurs propriétés fluorescentes, soit par le noircissement de couches sensibles de sels d’argent sans support organique.
- Moyens d;observation des rayons ultra-violets. — La plaque photographique est le plus commode et le plus employé. On utilise également le phénomène de la fluorescence. Les corps fluorescents sont des dégradateurs d’énergie lumineuse; ils agissent comme transformateurs abais-seur de fréquence. Frappés par une vibration rapide (violette ou ultraviolette), ils s’illuminent et prennent une teinte correspondant à une vibration plus lente (bleue., verte, jaune, rouge, suivant les cas). Certaines solutions alcooliques telles que celles d’éosine, l’escuiine, et de fluorescéine, certains minéraux comme la willémite offrent une fluorescence très brillante.
- Moyen de production des rayons ultra-violets. Les tubes à gaz raréfiés, excités électriquement, munis de fenêtres de quartz ou de fluorine pour laisser sortir les rayons ultra-violets, sont des instruments de laboratoire plutôt que des appareils industriels.
- Les sources lumineuses incandescentes sont d’autant plus riches en rayons ultra-violets que leur température est plus élevée. Les lampes à filaments métalliques et notamment à filament de tungstène, en émettent davantage que les lampes à filament de carbone ; l’arc électrique entre charbons en émet encore plus ; et surtout Y arc à charbons minéralisés et les arcs entre métaux. Les arcs au fer, au cuivre, au cadmium, à l’aluminium, au tungstène sont des sources très puissantes de rayons ultra-
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- violets. L’arc au fer principalement a reçu des applications thérapeutiques à grande échelle.
- Mais ces arcs, en raison de leur instabilité, de leur irrégularité et des vapeurs désagréables qu’ils dégagent, tendent de plus en plus à être supplantés par la lampe à vapeur de mercure dans le vide. à enveloppe de quartz qui est l’instrument de choix pour la production de 1’ultra-violet Elle ne fonctionne que sur courant continu.
- L’auteur décrit les particularités de construction, de fonctionnement, et de durée de ces lampes ; il indique notamment les artifices employés pour ajuster les électrodes en invar, ainsi que pour éviter les dangers de rupture par coup de bélier : difficultés qui expliquent le prix encore assez élevé de ces lampes.
- L’application de ces lampes à l’éclairage est plus économique que celle des lampes à mercure à enveloppe de verre en raison de la température élevée que peut supporter le quartz; leur consommation ne dépasse guère un tiers de watt par bougie. En revanche leur lueur verte et blafarde est un inconvénient sérieux que l’on a cherché à corriger par l’addition de lumières différentes riches en rayons rouges, ou par l’emploi d’écrans réflecteurs fluorescents. Si l’on utilise ces lampes pour l’éclairage, il est indispensable de les placer dans des globes en verre qui arrêtent les rayons ultra-violets dangereux au dessous de 0[x,3.
- Applications médicales. — L’ultra-violet solaire a un effet tonique et excitant: à la manière des poisons, tels que l’arsenic, qui, pris à petite dose, agissent comme fortifiants et stimulants. Telle est la clef des traitements de cure naturelle, très en vogue à l’heure actuelle, qui consistent à exposer le corps nu à l’action des rayons solaires.
- L’ultra-violet moyen et extrême, est très dangereux pour la peau et sur tout pour la vue. Le coup de soleil électrique, causé par l’arc, a été observé dès le milieu du xixe siècle par Foucault et attribué par lui aux rayons ultra-violets. Il s’accompagne de rubéfaction et de squamations de la peau. Les coups de soleil des alpinistes relèvent de la même cause. Un examen même bref de la lampe à mercure, à faible distance, détermine des conjonctivites très douloureuses, qui n’apparaissent que quelques heures après ; une action plus prolongée peut causer la cécité.
- L’action sur la peau a été utilisée par les dermatologistes. Le médecin danois Finsen, au moyen de grands arcs au fer consommant de 50 à 60 ampères, a institué un traitement qui a donné 97 0/0 de guérisons dans le lupusj maladie jusqu’alors incurable. La lampe à mercure, notamment sous la forme que lui a donnée le dermatologiste Kromayer, peut être employée plus commodément dans le même but.
- D’autres affections cutanées (nævus vasculaire plan, acné rosée, rhi-nophyma, petits épithéliomas de la face, sycosis, pelade, etc.), paraissent justiciables de traitements analogues.
- Plus récemment on a appliqué les propriétés bactéricides de l’ultra-violet, en introduisant de minuscules lampes de quartz à filaments métalliques dans la gorge, pour tuer le microbe de la diphtérie, et dans d’autres cavités du corps humain pour y détruire certains microbes infectieux.
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- Applications hygiéniques. — Les rayons ultra-violets tuent les organismes monocellulaires avec une rapidité surprenante. Une exposition de quelques secondes à 0,10 m de la lampe à mercure suffit pour tuer les bactéries et bacilles les plus redoutables : tels ceux de la fièvre typhoïde, du choléra, du charbon, de la peste, de la tuberculose, etc.
- Cette propriété a donné lieu à la plus remarquable de leurs applications pratiques : la stérilisation de Veau par simple irradiation au moyen des.rayons ultra-violets. Il est bon seulement que l’eau soit rendue limpide par filtration préalable. On a imaginé des appareils domestiques, ainsi que des appareils à grand débit pour les villes.
- Des expériences à grande échelle, faites à Marseille par une Commission municipale, ont montré que la méthode par les rayons ultra-violets assurait une stérilisation complète et l’emportait de loin sur tous les procédés chimiques, en dehors du procédé à l’ozone qui est également efficace ; la stérilisation complète a exigé une consommation d’environ 50 watts-heure par mètre cube.
- La Compagnie des Eaux a poursuivi depuis six mois, à Choisy-le-Roi, des essais très méthodiques, qui ont donné de même une dépense de 50 à 60 watts-heure par mètre cube pour arriver à la stérilisation complète.
- Les essais de Marseille ont été faits avec les lampes à mercure Westinghouse brûlant à l’air libre ; les essais de Choisy-le-Roi avec les lampes Triquet-Nogier immergées; on sait que l’immersion est possible grâce à la très faible dilatation du quartz qui permet de laisser tomber dans l’eau froide un morceau de quartz chauffé au rouge sans qu’il se brise comme le ferait un morceau de verre.
- Ces deux systèmes ont chacun leurs partisans.
- Les partisans des lampes immergées font valoir : l’utilisation intégrale du rayonnement; l’instantanéité avec laquelle la lampe prend son régime, et les garanties de durée qu’assure le refroidissement.
- Les partisans des lampes à air libre invoquent la grande augmentation de rendement dans l’ultra-violet que produit l’élévation de température et le fait que l’on n’est pas obligé de nettoyer périodiquement l’extérieur de la lampe pour enlever les dépôts laissés par les eaux.
- Les liquides tels que vin, cidre, bière, etc., peuvent être stérilisés comme l’eau; par contre, le lait, qui représente une émulsion, se prête mal à ce procédé. ,
- Les rayons ultra-violets ont été encore employés à stériliser les fûts et tonneaux avant d’y introduire la bière, à stériliser l’eau ordinaire avec laquelle on lave les bouteilles avant d’y introduire les eaux minérales ; ainsi que l’eau avec laquelle on lave le beurre, etc. Enfin, dans certains grands ports de l’Amérique du Sud, où l’eau des égouts faisait périr tous les poissons, on essaye en ce moment la stérilisation à grande échelle par les rayons ultra-violets.
- Applications chimiques. — La réduction des sels métalliques (argent, or, platine, chrome, uranium, etc.) en présence de matières organiques a donné lieu à des observations diversifiées à l’infini de la part des photographes. Les transformations allotropiques du soufre ordinaire en
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- soufre insoluble et du phosphore blanc en phosphore rouge ont été observées depuis longtemps.
- Le champ des applications chimiques de la lumière paraissait ainsi limité à certaines catégories de réactions un peu spéciales, quand il y a deux ans, l’auteur, en collaboration avec M. Gaudechon, entreprit une étude systématique qui l’élargit dans d’énormes proportions. Il reconnut que l’action de la lumière ultra-violette sur les corps est aussi générale et universelle que celle de la chaleur et de l’électricité. A côté de l'électrolyse ou décomposition par l’électricité, se place la photolyse ou décomposition par la lumière, qui, à certains égards, est plus générale que la précédente, car elle ne s’exerce pas seulement sur les corps dissous, mais aussi sur les corps purs, solides, liquides ou gazeux. Elle décompose'tous les corps organiques avec des dégagements gazeux abondants qui rappellent la fermentation, les grandes fonctions organiques étant caractérisées par la prédominance de certains gaz : les alcools par l’hydrogène, les aldéhydes par l’oxyde de carbone, les acides par l’anhydride carbonique.
- Les propriétés oxydantes des rayons ultra-violets ont permis à l’auteur de réaliser la synthèse de l’acide formique, le premier des acides organiques, par simple irradiation des rayons ultra-violets sur un mélange d’acétylène et d’oxygène.
- Une action plus intense qui aboutit à une combustion totale à froid avec production d’anhydride carbonique s’observe avec le cyanogène et l’oxygène. On voit que si le gaz cyanogène contenu dans une queue cométaire venait à pénétrer dans l’atmosphère terrestre, il serait brûlé dans les couches supérieures, où le rayonnement ultra-violet solaire est très intense.
- Ces mêmes propriétés oxydantes des rayons ultra-violets ont permis à l’auteur de réaliser la production des nitrates aux dépens des matières organiques azotées, comme le font les microbes nitrifiants; les procédés d’oxydation à froid méritent Inattention en raison des faibles rendements des procédés à très haute température appliqués actuellement à grande échelle dans les usines hydro-électriques des Alpes et de Norvège.
- L’exaltation d’activité de l’oxygène de l’air par la lumière, qui se traduit par le blanchiment des huiles, des résines, des cires, des vernis, et est utilisée dans le blanchissage des toiles et tissus, explique le blanchiment rapide des huiles ve?'tes d’olive par les rayons ultra-violets, qui est appliqué couramment aujourd’hui à grande échelle.
- Enfin, les recherches de l’auteur et de M. Gaudechon les ont amenés
- des expériences de photosynthèse d’une grande portée générale.
- On sait que le carbone forme le squelette et l’ossature des composés végétaux et animaux et que la chimie organique est la chimie des composés du carbone.
- Or, le carbone animal tend sans cesse par les respirations, les combustions, les fermentations, à se dégrader et à retourner à l’état de carbone minéral sous forme d’un gaz de déchet : l’acide carbonique, impropre à la vie animale.
- Les animaux ne peuvent plus utiliser ce carbone minéral ; il irait sans cesse en augmentant, et l’équilibre entre le monde organique et le
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- monde inorganique serait rompu, si les plantes vertes n’avaient pas le privilège sous J'influence de la lumière, de décomposer l’acide carbonique, d’assimiler le carbone et de restituer à l’atmosphère l’oxygène qui la purifie. Le carbone minéral revient ainsi à l’état de carbone végétal.
- Les animaux, en mangeant les plantes, le ramènent à l’état de carbone animal, puis le cycle recommence.
- Une expérience célèbre, faite au xvme siècle, illustre d’une manière frappante cet antagonisme des animaux et des végétaux : un animal enfermé dans une cloche meurt rapidement puisqu’il vicie l’air, en absorbant l’oxygène, gaz de la vie, pour le changer en acide carbonique, gaz de l’asphyxie. Mais si on met, à côté de lui, une plante verte au soleil, la plante et l’animal vivent et prospèrent : car la plante purifie constamment l’air vicié par l’animal; elle absorbe le carbone de l’acide carbonique pour en former ses tissus et remet en liberté le gaz vital, l’oxygène.
- Cette fonction synthétique ou fonction chlorophytienne, qui permet aux plantes de former leurs tissus aux dépens des gaz de l’atmosphère n’avait jamais pu être reproduite jusqu’ici. Ni la chaleur, ni l’électricité ne donnent ce résultat.
- Or, récemment, MM. D. Berthelot et Gaudechon ont reproduit toutes les réactions de la fonction chlorophylienne avec les rayons ultraviolets sans chlorophylle et en dehors de la matière vivante.
- Ils ont trouvé d’abord qu’il suffit de faire circuler de l’air humide riche en acide carbonique autour d’une lampe en quartz à vapeur de mercure, pour le purifier, en décomposant cet acide avec mise en liberté d’oxygène; il y a là le principe d’une méthode nouvelle pour renouveler l’air respirable et empêcher l’asphyxie des personnes enfermées dans une enceinte close comme celle des sous-marins.
- Allant plus loin, les expérimentateurs ont pu, partant de la vapeur d’eau et de l’acide carbonique, qui sont les éléments dont se sert la plante pour former ses tissus, réaliser par les rayons ultra-violets cette même synthèse des substances ternaires formées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène et obtenir les termes initiaux des hydrates de carbone, dont la condensation donne les sucres, les amidons, et la cellulose.
- Ce n’est pas tout : on sait que tous les corps vivants sont formés de composés quaternaires, dans lesquels au carbone, à l’hydrogène et à l’oxygène est joint l’azote. Or, les rayons ultra-violets ont permis aux mêmes auteurs, en combinant les gaz oxyde de carbone et ammoniaque, de réaliser la synthèse de la plus simple des substances quaternaires, l’amide formique, premier terme de la série des albuminoïdes, base du protoplasma et de la matière vivante.
- On voit par là quels vastes horizons, dans le domaine des applications industrielles comme dans celui des actions vitales, ouvrant ces radiations nouvelles presque inconnues il y a quelques années. Elles représentent, à côté des anciennes énergies de la chaleur et de l’électricité seules utilisées jusqu’ici dans nos laboratoires, une forme nouvelle d’énergie, l’énergie radiante, qui ne paraît pas destinée à jouer un moindre rôle en chimie, et dont l’importance ne doit pas nous surprendre, car cette énergie est celle dont se sert la nature pour le maintien de l’équi-
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- libre vital sur notre planète et la transmission de la force à travers les mondes.
- M. le Président remercie M. D. Berthelot de sa très intéressante et très savante communication. Il y a quelque temps déjà, le Bureau et le Comité avaient songé à faire traiter dans une séance le sujet des Rayons Ultra-Violets; mais, après examen, la question n’avait pas parue suffisamment mûre, au point de vue des applications pratiques, et l’on avait momentanément abandonné le projet.
- Depuis, il n’en est plus de même et, après la communication si claire et si documentée de M. Berthelot, chacun peut voir combien cette question est importante et ouvre à la science des horizons jusqu’ici insoupçonnés.
- Les résultats déjà obtenus par M. D. Berthelot et son collaborateur M. Gaudechon présentent un intérêt considérable et en font prévoir d’autres plus importants encore.
- M. le Président espère que M. D. Berthelot voudra bien tenir la Société au courant de ces recherches dans une nouvelle communication.
- Il est donné lecture, en première présentation, des demandes d’admission de MM. P. Guerre, L. Vivares, II. Bailly, P.-N. da Cunha, comme Membres Sociétaires Titulaires et de M. F. Moureaux, comme Membre Associé.
- MM. O. Aubourg, A. Bainville, J. Bastélica, J. Dechelette, H. Del-homme, Ch. Dollfus, R. Jouassin, J. Milley, R. Montefiore, E. Mossé, L. Roccoffort, M. Sartiaux, H. Schmerber, J. Seitier, L. Tavares Alvez Pereira, E. Vuagnat, sont admis comme Membres Sociétaires Titulaires ;
- M. P. Billiez est admis comme Membre Sociétaire Assistant et
- MM. Adolphe Angilbert, L. Duverger, L.-J. Rousseau‘et A. Thévenin sont admis comme Membres Associés.
- La séance est levée à 10 heures 55 minutes.
- L’un des Secrétaires Techniques P.-A. Dubois.
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- ÉTUDE DU PROJET
- “ CLICHY-PORT-DE-MER ”<1)
- PAR
- Al. Cil. LA VA U X>
- Exposé du projet.
- Le projet de canal maritime entre Rouen et Clichy, tel qu’il a été présenté dernièrement par ses auteurs, est, dans ses grandes lignes, le suivant :
- Le tracé suit les méandres de la Seine, sauf sur deux points où il coupe les boucles que fait le fleuve, d’une part, entre Oissel et Pont-de-1’Arche, et, d’autre part, entre Sartrouville et Bezons. (Voir la carte, figure 1.)
- Longueur totale. —- 185 km, apportant une diminution de 65,5 km (2) sur le parcours de la Seine actuelle, et n’excédant que de 47 km celui du chemin de fer de Paris à Rouen.
- Profondeur. — 6,20 m àl’étiage, pouvant être augmentée par de simples dragages, les seuils des écluses étant établis à une profondeur de 8 m.
- Largeur normale. — 35 m au plafond et 45 m dans les courbes, c’est-à-dire double de la largeur du canal de Suez.
- Rayon des courbes. — 1 500 m au minimum.
- (1) Voir Procès-verbal de la séance du 20 octobre 1911, page 511.
- (2) 11 n’est pas sans intérêt de faire remarquer que le tracé du Canal n’apportera, sur le parcours actuel par la Seine, qu’une réduction de 32,92 km et non de 65,5 km, comme on le dit, par erreur certainement.
- La longueur du Canal est, en effet, de 186,28 km, ainsi qu’il résulte du profil en long, entre le pont de Clichy et le pont Corneille à Rouen. Or, ces points se trouvant respectivement aux bornes kilométriques 22,7 et 241,9, il s’en -suit que la distance par la Seine n’est que de 241,9 — 22,7 — 219,2 km.
- La réduction du trajet n’est donc que de :
- 219,2 — 186,28 == 32,92 km.
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- Barrages. — A la place des huit barrages actuels, faisant monter de 2 ou 3 m, quatre barrages seulement, permettant aux navires de franchir 6 à 7 m de hauteur ; ce qui est parfaitement acceptable lorsqu’on n’a aucunement à ménager l’eau des éclusées.
- Le premier à Poses, à 22 km de Rouen. Le deuxième à Méri-court. Les beaux ouvrages, déjà existants dans ces localités, sont transformés en écluses maritimes de 30 m de largeur et 160 m de longueur.
- Le troisième est à Poissy-Achères.
- Le quatrième à Sartrouville, faisant pendant à celui de Bougival. L’écluse établie à l’entrée de la coupée pratiquée de ce point à Bezons n’a que 3,15 m de haut.
- La navigation qui se fait avec le nord par l’Oise reste en l’état.
- Biefs. — Ces barrages forment quatre biefs à partir de Poses :
- Celui dq Vernon, de 80 km, entre Poses et Méricourt;
- Celui de Poissy, de 43 km, entre Méricourt et Poissy;
- Celui de Y Oise, de 17 km, entre Poissy et Sartrouville;
- Celui de Paris, de 22 km, entre Sartrouville et Clichy.
- Point terminus. — Le pont qui limite le port supérieur à Clichy. Les dragages ne le dépassent pas.
- Ports. — Port maritime de Paris : entre Saint-Denis et Clichy. Ports secondaires : Argenteuil, Poissy-Achères, Mantes, Vernon, Les Andelys.
- Communications entre les rives. — L’importance du trafic du Havre et de Rouen exige que le service des trains soit strictement respecté.
- Le Wnal, dans la coupure de Bezons, est tracé parallèlement au chemin de fer.
- Deux déviations, de quelques kilomètres, sont créées à la voie ferrée actuelle; la première part en amont de Pont-de-V Arche, avant d’arriver au canal pour rejoindre le tunnel de Tourvilte en passant par Pont-de-V Arche. Le canal reste ainsi continuellement sur la droite du chemin de fer, sur ce point du parcours, de même qu’entre Sartrouville et Bezons. La deuxième est faite à Saint-Étienne-du-Bouvray; un pont sur la Seine est jeté en amont de celui de Brouilly avec un tablier surélevé, et un nouveau tun-
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- Niveau moyen. de jaMer
- Cotes du plan d’eau actuel.......“?
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- Cotes .dn.pla.Ti d’eau.îujrojet...”
- -longueur des tiefs projetés....
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- nel est creusé en amont de l’ancien. Le raccordement de ces deux voies se fait à la sortie du côté de Rouen.
- Ponts. — Aucune ligne ferrée n’est touchée par le canal maritime. Les ponts routiers à grand trafic sont surélevés. La surélévation du pont d'Argenteuil figure dans le devis des dépenses pour 6 millions de francs. La hauteur du pont adoptée est de 22,50 m sous travée ; c'est celle des ponts surélevés du canal de Manchester.
- Les ponts routiers doivent s’ouvrir devant les navires. On ne peut songer à faire arrêter, pour faciliter le passage d’un camion, ce qui suffirait à remplir deux trains de marchandises. La terre, dans ce cas, doit céder le pas à la mer. Mais l’arrêt de la circulation terrestre, devant un navire, doit être aussi court que possible et des travées glissantes, dont le mouvement est très rapide, s’imposent. L’ouverture d’un tel engin, d’une longueur de 30 m, peut être faite en 30 secondes. Le passage d’un navire peut être effectué en quelques minutes, et un trafic de 5 millions de tonnes ne comporterait en somme, par jour, que treize navires de 1 000 t de jauge. Ces treize navires auraient un chargement qui formerait sur des voitures une colonne de 107 km de longueur. Quoique le passage des voitures sur le pont de pierre de Rouen soit notable, il devient infime, en comparaison de pareils chiffres.
- De Paris à Rouen, le projet définitivement arrêté ne comprendrait que onze ponts mobiles. Tous les autres seraient surélevés et garantiraient une circulation permanente.
- Durée du trajet. — A la vitesse réduite de 12 km, les navires de 6 m de tirant d’eau pourraient, du port de Clichy, se rendre à Rouen en dix-sept heures, en traversant quatre écluses, et en treize heures de celui de Poissy-Achères, en franchissant deux écluses.
- Durée du travail. — En confiant les travaux à des entreprises différantes, on pourrait les commencer en même temps sur tout le parcours de la Seine, de Rouen à Paris. Dans ces conditions, leur exécution ne demanderait pas plus de trois années.
- Dépenses. — Voici le détail qu’en a donné M. Rouquet de la Grye dans sa note du 10 mai 1909 :
- En obéissant dans la mesure du possible aux derniers desi-
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- derata exprimés; en abaissant à la profondeur utile de 8 m les travaux d’art, enfin, pour faciliter les communications entre les deux rives de la Seine, en ne conservant que onze ponts mobiles, tous les autres étant surélevés, le devis devient :
- Travaux d’art ................ 17 000 000 f
- Déviation de la voie ferrée ... 10 500 000
- Transformations des ponts . . . 51000 000
- Wharfs, balisage................... 5600000
- Achat de terrains............. 12 000 000
- Terrassements................. 55 000 000
- Sommes à valoir............... 15100 000
- 1 Total. ......... 166200000f
- Intérêts. . ....................... 8310000
- Total........... 174 510 000 f
- Pour 14 millions de plus, le canal pourrait être creusé à 7,20 m au lieu de 6,20 m.
- Concession. — La Société à former s’engagerait à exécuter tous les Travaux à ses frais, sans subvention ni garantie d’intérêts, moyennant la concession pour une durée de quatre-vingt-dix-neuf ans. Pendant sa durée, elle aurait la jouissance de la partie du lit de la Seine mise à sec par les travaux, ainsi que des surfaces du Domaine Public nécessaires à la construction et à l’exploitation du canal.
- Elle serait autorisée à percevoir, pendant la même période, un droit maximum de 2 f par tonneau de jauge sur les navires de mer ayant un tirant d’eau supérieur à 3 m, à la montée et à la descente, lorsqu’ils iraient jusqu’à Paris; le droit serait converti en un tarif kilométrique pour les stations intermédiaires. La Société pourrait percevoir, en outre, 0,25 f par tonneau pour droit de pilotage, et l’État abandonnerait les droits de quai, qui sont de 1 f pour les navires long-courriers et de 0,50 f pour les caboteurs.
- La batellerie resterait exempte de toute taxe si elle continuait à naviguer dans les conditions actuelles, c’est-à-dire avec un tirant d’eau maximum de 3 m et en suivant le cours de la Seine.
- Les navires de mer, qui suivraient le cours même du fleuve ayant 3 m au maximum de tirant d’eau et en passant sous les arches des ponts, seraient également exempts de tout péage.
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- INTRODUCTION
- Paris-Port-de-Mer... formule prestigieuse et suggestive! Elle a suffi à provoquer le mouvement d’opinion auquel nous avons assisté, mouvement possible seulement en un pays où l’on se paye trop facilement de mots, sans se donner la peine d’aller au fond des choses.
- Il semble qu’on cherche non seulement à faire illusion sur les avantages à retirer de l’entreprise, mais encore à créer une sorte de mirage sur son essence même.
- Pourquoi, en effet, dénommer Canal maritime de Paris-Port-de-Mer une voie navigable qu’il est de toute impossibilité de faire aboutir à Paris, et qui, en aucun cas, ne peut être un canal, mais doit fatalement demeurer une rivière extrêmement sinueuse, avec des courants quelquefois fort intenses, et tout à fait impropre à la navigation des bâtiments de mer.
- Quoi qu’il en soit, nous reconnaissons que, de l’avis des autorités les plus compétentes, l’exécution, matérielle du canal de Rouen à Clichy ne présente aucun obstacle insurmontable.
- Par contre, les difficultés qu’il offrirait à la navigation seraient telles, l’entrave qu’il apporterait à la circulation par terre et par fer, entre ses deux rives, serait si grave que l’exploitation en deviendrait absolument impossible.
- En outre, contrairement à l’attente de certaines personnes mal informées ou éblouies par une fantasmagorie de chiffres, il en résulterait non une économie, mais une aggravation dans le prix du fret de la marchandise transportée d’un point quelconque du globe à Paris et vice versa.
- Un travail de cet importance ne saurait donc être entrepris avant qu’une étude consciencieuse et approfondie soit venue infirmer les objections d’ordre pratique qui s’élèvent de tous côtés à l’encontre.
- Nous nous proposons, dans la présente étude, de faire l’examen critique.de chacune des questions que poseraient sa construction et son exploitation.
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- I. — Frais de premier établissement.
- La dépense, évaluée primitivement à 128 millions, a été portée successivement, en raison des améliorations reconnues nécessaires, à 135, 150 puis 174 millions. Aujourd’hui elle semble être fixée, par les promoteurs du projet, à 188 millions (1) pour un mouillage de 7,20 m.
- Les ouvrages d’art seraient fondés à 8 m, afin de permettre un approfondissement ultérieur. Tous les ponts de chemin de fer seraient surélevés, et 11 ponts routes seulement auraient une travée mobile.
- Inutile de discuter ici ce chiffre article par article.
- Surtout quand il s’agit de travaux de cette importance, le devis le mieux étudié est toujours dépassé, souvent de 100 0/0, et même davantage. Enfin, il est matériellement impossible d’établir l’estimation d’un projet, à peine défini dans sés grandes lignes.
- Mieux vaut rappeler le prix de. revient des principaux canaux maritimes actuellement en exploitation.
- Évidemment, la part est à faire, soit de l’époque à laquelle l’un d’eux a été établi, époque où les moyens d’exécution n’étaient pas ce qu’ils sont aujourd’hui, soit de la plus grande section que d’autres présentent. Par contre, il ne faudra pas oublier que celui dont il s’agit traverse une vallée extrêmement riche où, par conséquent, les acquisitions de terrains atteindront des prix qu’ils n’ont atteints nulle part ailleurs, que si les moyens d’action se sont singulièrement perfectionnés, en revanche la main-d’œuvre présente, actuellement, une majoration considérable et un rendement de plus en plus faible, que, jamais encore, une entreprise analogue n’a offert autant de sujétions aux différents points de vue de l’intensité de la circulation, du nombre et de l’importance des ouvrages d’art et de la navigation fluviale qu’on ne peut se dispenser de maintenir pendant la durée des travaux.
- Sous ces réserves de temps et de fait, voici résumées, dans le
- (1) Ce total comprend les intérêts intercalaires des sommes engagées pendant la durée de la construction fixée à trois ans par les promoteurs.
- Bull.
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- tableau ci-après, les conditions d’établissement de différents canaux et le prix de revient de chacun d’eux (1).
- Pour se convaincre de l’insuffisance manifeste de l’estimation faite pour le canal de Rouen à Clichy, il suffit d’examiner le graphique ci-dessous, qui fait ressortir le prix auquel reviendrait le projet,* en lui appliquant successivement le coût réel, au kilomètre, des différents canaux envisagés (fig. 2J.
- An jjnix du Canal de
- Suez...........
- Na Mer du Nord f.
- Copin£hfi.....
- Manchester.....i
- lüel.........
- ichyPortûe-Mer
- le Canal de Qcdg-fcæÉ le-Ær reviendrait à. ùnilRoiis dedharcs) 693
- alors (juiLa. kè estimé a. 188 raillions
- Fig. 2.
- Le coût relativement peu élevé du canal de Suez ne saurait être atteint ici :
- Celui-là, en effet, ne présentait ni ponts, ni écluses; des circonstances particulièrement favorables ont réduit à rien le prix d’établissement d’une fraction importante de sa longueur, et à peu de chose celui de certaines autres parties.
- C’est ainsi que, dans le grand lac Amer, les fonds étaient de 9 m. Ils s’abaissent encore par suite de la dissolution,, dans l’eau, du sel qui les constitue. Dans le petit lac Amer les fonds étaient un peu moindres, mais s’abaissent aussi pour la même raison.
- Dans la dépression qui, en se remplissant, a formé le lac Timsah, on en a trouvé de 6 mètres. Ceux du lac Menzaleh n’avaient que \ à 2 m, mais ils étaient constitués par des vases très faciles à draguer.
- (1) Les renseignements qui suivent, sur les canaux de Sues, de Corinthe et de lüel, sont extraits de la remarquable étude publiée, par M. L. Tillier, dans la Revue de la Ligue Maritme. Qu’il veuille bien nous excuser de lui avoir fait ces emprunts.
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- CANAL de SUEZ CANAL de la MER DU NORD CANAL de CORINTHE CANAL de MANCHESTER ffiewpwr ssasæssam CANAL de KIE L CANAL de ROUEN A CLICHY
- Dates d’ouverture à la navigation 1869 1876 1893 1894 . ; 1896 »
- Longueur totale en kilomètres . 161 20,13 6,3 57,935 98,65 186,28
- — — des alignements en kilomètres. . 140 16,13 6,3 41,935 62,65 86.28
- — — des courbes en kilomètres . * . . 21 4 0 16 36 100
- Largeur au fond et mouillage primitifs, en mètres. 22 x 8 50 X 7,70 21 X 8 36,60X7,92 22 X 9 »
- : . — — actuels — 37 X 9,50 50 x 9,80 21 X 8 36,60x8,53 22 x 9 »
- — — — en projet •— 45 X 10 50x10,30 )) » 44 X 11 35 ci 45X7,20
- Nombre de ponts fixes traversant le canal . . . , 0 0 1 7 2 18
- — — mobiles' — — .... 0 2 0 5 4 11
- — d’écluses ............... 0 1 0 o O 2 4
- Différences de niveaux rachetées par lés écluses. . 0 1,60 .0 J 7,83 0 21,95
- Montant total de l’estimation en millions de francs. 200 87,5 » 220 200 188
- Prix de revient total de l’ouvrage — 600 127,5 60 425 475 9
- — du canal par kilom. — 3,72 6,33 9,52 7,34 4,82 estimé 1 i, ni
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- Port de Clichy.
- Que dire de l’installation du port de Clichy, qui comporterait un millier de mètres de quais, cinq wharfs de 110 à 300 m partant de ce quai, et trois wharfs rattachés aux îles voisines? Sinon qu’elle est absolument mesquine, si on la compare à celle du port de Manchester.
- Ce dernier comporte plus de 10 km de quais couvrant 114 ha et près de 50 ha d’eau. Les bassins, au nombre de neuf (un dixième est en projet), ont des longueurs variant de 171 ma 824 m, avec des largeurs atteignant 230 m (750 pieds). Leur largeur moyenne est de 76,25 m (250 pieds) et leur superficie totale de 18 ha. Il comporte, en outre, 53 grues hydrauliques, 61 à vapeur, 91 électriques, 37 immenses magasins de 1 à 5 étages, un élévateur de grains dont la capacité est de 40000 t, un aspirateur débitant 2001 à l’heure, 2 cales sèches, etc.
- Or le port de Clichy est appelé, au dire des auteurs du projet, à manutentionner plus de 9 millions de tonnes (tonnage d’ailleurs nécessaire à la rémunération du capital prévu, manifestement insuffisant).
- C’est le double du trafic du port de Manchester dont le tonnage a varié de 3 060 516 t, en 1900, à 4 5634011 en 1909.
- Le port de Clichy devrait donc avoir une superficie double, soit 20 km et 230 ha de quais, 100 ha d’eau, etc... (1).
- On ne trouverait pas, d’ailleurs, à Clichy, où des usines se sont partout établies sur les deux rives de la Seine, les emplacements disponibles nécessaires à de telles installations. Il faudrait aller les chercher dans la presqu’île, de Gennevilliers, et même plus loin*
- Ouvrages d’art.
- Est-il nécessaire de faire ressortir les dépenses énormes nécessitées par la surélévation à 22,50 m de 7 ponts de chemin de
- (1) Dans la remarquable étude que M. Molinos a publiée à ce sujet, il arrive, en comparant le port de Clichy à celui de Liverpool, à conclure que le premier devrait offrir 130 ha d’eau et 23 km de quais. La concordance de ces chiffres, qui se vérifient l’un par l’au rp, n’était pas inutile à signaler.
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- fer (1), de 9 ponts-routes (2), par la construction d’au moins deux nouveaux ponts surélevés sur les coupures de Sartrouville et d’Oissd, par la transformation en ponts à travée mobile de 11 autres ponts-routes qui seront certainement à refaire complètement, en raison de leurs fondations insuffisamment profondes, de la solidité également insuffisante et du défaut d’appropriation des piles qui devront supporter la travée mobile.
- La simple énumération des aléas que présentent des travaux aussi importants et aussi délicats allongerait démesurément cette étude.
- Abaissement du plan d’eau.
- Impossible cependant de passer sous silence les-indemnités colossales auxquelles on s’exposera en modifiant si gravement le régime du fleuve (voir profil en long).
- Quelques exemples seulement et quelques chiffres :
- A l’aval de l’écluse de Méricourt, le plan d’eau, qui est actuellement à 13,43 m, est amené à la cote 9,22 m. C’est un abaissement de 4,20 m qui tarira les sources et transformera en terrains incultes les riches prairies qui font la fortune de cette région.
- En ce point, le lit du fleuve serait donc, d’après le projet, à approfondir de 8,20 m. Mais comme on a admis, dans le but de diminuer le cube des dragages, que la chute superficielle serait de 77 cm sur le bief Poses-Méricourt, et qu’en réalité cette chute est sensiblement nulle à l’étiage, il s’ensuit que l’approfondissement véritable sera de 9 m..
- A l’amont de l’écluse de Port-Villez, l’abaissement du plan d’eau est de 4,43 m.
- A l’aval de l’écluse de Poses, cet abaissement, pour n’être plus que de 2,43 m (cotes 2,14 et 4,27), n’est pas négligeable.
- A Poissy, l’abaissement est de 1,39 m (cotes 17,69 et 16,30).
- (1) Ces ponts livrent passage aux lignes suivantes : Paris au Havre, Pont-de-l’Arclie à Gisors, Saint-Pierre aux Andelys, Pacy-sur-Eure à Gisors, Paris à Mantes par Argenteuil, Paris à Pontoise par Achères et Paris à Argenteuil. Les deux ponts de la ligne de Paris à Sannois, par Saint-Gratien; seraient supprimés et la ligne rachetée par la Société, moyennant une indemnité de 6 millions. Les autres ponts sont situés sur les boucles laissées, par les coupures de Tourville et de Sartrouville, en dehors du tracé; ce sont ceux de Maisons, du Pecq,de Chatou et de Nanterre, d’Oissel, d’Orival et du Manoir.
- (2) 11 y a 28 ponts-routes de Rouen à Clichy ; 8 sont laissés en dehors du tracé du canal ; 20 le traversent, et comme on annonce 11 ponts mobiles seulement, il y en aurait donc 9 surélevés.
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- Que dire aussi des conditions hygiéniques dans lesquelles seront placées ces régions qui verront, à chaque crue du fleuve, les rives mises à sec par ces abaissements du niveau, tour à tour recouvertes par les eaux infectes de la Seine, puis ensuite découvertes et dégageant des miasmes pestilentiels ?
- De toute évidence, les prévisions des auteurs du projet sont tellement intimes qu’on ne doit pas s’étonner de cette conclusion que l'estimation totale de 488 millions devrait être carrément portée à 800 millions et probablement au-dessus.
- II. — La Navigation sur le canal.
- Vitesse des bateaux dans le canal.
- A la vitesse réduite de 12 km, dit le projet, un navire pourra faire le trajet de Paris à Rouen én dix-sept heures.
- Cette vitesse, toute réduite qu’elle puisse paraître au premier abord, est absolument impraticable.
- Il suffit, en effet, de rappeler les conditions de la navigation sur les différents canaux dont il a été question.
- On verra ainsi que, sur aucun d’eux, elle ne présente autant de difficultés que sur la Seine, aux différents points de vue du courant, des sinuosités du chenal, du nombre des ouvrages d’art et des sujétions créées par la batellerie.
- Canal de Suez.
- Il a été creusé avec une largeur de 22 m au plafond à une profondeur de 8 m, avec gares de 15 m de largeur, espacées de 10 en 10 km. Il ne comporte ni ponts, ni écluses.
- Il a actuellement 37 m au plafond avec gares de 15 m de largeur et 750 mètres de longueur, espacées de 5 en 5 km. Le mouillage, qui est aujourd’hui de 9,50 m, sera ultérieurement porté à 10 m.
- Avec la largeur actuelle de 37 m, les croisements en marche sont impossibles, même pour les bateaux de tonnage moyen j l’un d’eux doit s’amarrer très court sur la rive aux pieux placés, à cet effet, tous les 63 m. Quand il s’agit de bateaux de fort tonnage, l’un est obligé de se ranger dans une gare.
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- Aussi songe-t-on, dès maintenant, à réunir toutes les gares entre elles, de façon à donner au canal une largeur uniforme de 45 m au plafond.
- Il aura donc ainsi une section égale, partout, à la plus grande largeur du canal projeté, et non une section deux fois moindre, contrairement à ce qu’affirment, par erreur, sans doute, les promoteurs de Clichy-Port-de~Mer.
- La traversée de ce canal, long de 161 km seulement, est en moyenne de dix-huit heures, comprenant à la fois le temps de la marche effective et celui perdu dans les garages, lequel est en moyenne de une heure trente pour trois garages.
- Encore faut-il ajouter que, sur une longueur de 27 km, dans le bassin des lacs Amers, les croisements peuvent se faire en route libre.
- S’il est vrai que les dimensions des navires qui fréquentent Suez n’ont rien de comparable avec celles des bateaux qui pourront remonter à Clichy, et pour cause, les facilités de la navigation y sont infiniment plus grandes.
- D’un côté, 140 km en alignement et 21 km en courbes de 2 500 m de rayon et de faible développement.
- De l’autre, 86 km seulement d’alignement et 100 km de courbes, dont un grand nombre de tronçons au rayon de 1 500 m, avec un développement qui dépasse souvent 2 000 m.
- Là, des courants presque nuis, et en tout cas sur une petite partie du parcours.
- Ici, un courant faible, à la vérité, en été, mais qui, en hiver, atteint 5, 6 et dépasse souvent même 7 km à l’heure (1), et sera, d’après les auteurs du projet, de 9 km (2,50 m à la seconde) dans la coupure de Tourville.
- A Suez, aucun obstacle et des vents faibles, ou tout au moins constants.
- Sur le canal projeté, 4 écluses, 11 ponts tournants, des passes de largeur réduite aux 18 ponts fixes ; des convois remorqués ou toués dépassant 1 km de longueur, des aires de vent changeant à chaque instant, en raison des méandres du fleuve.
- Malgré toutes les facilités qu’il offre, la traversée du canal de Suez ne se fait qu’à la .vitesse de 10 kmA l’heure. , .
- (1) Le 21 janvier 1910, la vitesse du courant, à Bougival, atteignait 7,8 km à l’heure. Les hautes eaux, en Seine, nécessitant l’effacement des barrages, ne constituent pas un l'ait anormal, mais qui se reproduit tous les hivers. Il y a eu 208 jours de grosses eaux en 1910; en môyenne, il y en a 60 par an.
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- Canal de la mer du Nord.
- Il donne accès au port d’Amsterdam.
- 8a grande largeur (50 m), son peu de longueur, qui ne comporte que quelques courbes à très grand rayon, une seule écluse, rachetant une différence de niveau de 1,60 m, deux ponts mobiles seulement en rendent la navigation aisée et sûre.
- Canal de Corinthe.
- Longueur, 6 km. Largeur au plafond, 21 m. Profondeur, 8 m. Il n’est traversé que par une ligne de chemin de fer placée à 44 m au-dessüs du plan d’eau. Tout le monde sait qu’il est très peu fréquenté puisque, ouvert en 1893, le tonnage oscille, depuis cette époque, autour d’un chiffre moyen de 450000 tx de jauge seulement. La raison de cette défaveur réside uniquement dans les courants qui y régnent et qui en rendent la navigation difficile, bien qu’il soit en alignement sur toute sa longueur.
- A quelles difficultés peut-on s’attendre entre Rouen et Paris dans un canal en courbes de petit rayon, où les courants atteindront, comme on La vu, 7 et même 9 km à l’heure !
- Les travaux, commencés en 1882, amenèrent à la liquidation les deux Sociétés qui les poursuivirent. Finalement, la voie navigable, non encore achevée, fut rachetée au rabais moyennant 450000 drachmes, par la Société qui l’exploite assez péniblement aujourd’hui.
- Dans un très intéressant article que publie la Revue de la Ligue Maritime Belge, le distingué secrétaire général de cette Association, M. C. Smeesters, s’exprime ainsi au sujet de ce canal : « Environ » 60 millions ont été engloutis dans les liquidations successives.
- » En raison de l’étroitesse du canal, les navires de plus de » 2 000 t ne peuvent s’y aventurer sans être remorqués. . .
- » La conclusion qui se dégage de ces faits, c’est qu’avant d’en-» treprendre un travail de ce genre, il importe d’assurer très » solidement sa base financière, de manière à éviter toute sur-» prise et toute déconvenue. Il faut, dès le début, adopter un
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- » plan suffisamment vaste pour qu’il puisse donner satisfaction » aux exigences les plus rigoureuses de la navigation moderne ».
- Ces arguments et cette conclusion corroborent, avec une force singulière, la thèse soutenue ici.
- Canal de Manchester.
- Sa largeur est au minimum de 36,60 m, et atteint 51,85 m et même 54,90 m en plusieurs points.
- La longueur développée des courbes n’est que de 27 0/0 de la longueur totale (elle est de 53 0/0 sur le canal de Glichy-Port de-Mer). Les pont fixes sont au nombre de deux seulement. Le courant est nul.
- Malgré toutes ces facilités, les navires doivent se faire remorquer et leur vitesse est inférieure à celle de 12 km prévue par les auteurs du projet en question.
- Canal de Kiel.
- Sa largeur, de 22 m, est augmentée par huit gares dé 500 m de long, réparties sur sa longueur et qui lui donnent, en ces points, un plafond de 48 m.
- Deux ponts fixes, élevés à plus de 40 m, et quatre ponts tournants seulement le traversent.
- Deux écluses, une à chaque extrémité, nécessitées par les marées et non par une différence de niveaux; le courant est donc nul.
- Et cependant la vitesse moyenne des petits bateaux ne dépasse pas 11 km, celle des grands 8 km à l’heure.
- Les courbes, dont le développement représente 36 0/0 seulement de la longueur totale, étaient une telle gêne pour la navigation qu’on va les améliorer dans une large mesure.
- A quels dangers ne s’exposerait-on pas sur le canal de Rouen à Clichy, qui est en courbe surplus de la moitié de sa longueur?
- On voudra bien convenir après cela que la vitesse moyenne de 4% km à rheure est absolument irréalisable entre Rouen et Clichy.
- Mais ce n’est pas tout :
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- Navigation contre le courant.
- Les cargos actuels qui font le grand cabotage entre les différents ports d’Europe et Rouen et qui constitueraient, à n’en pas douter, la majorité de la clientèle-du port de Clichy, ne font, en route libre, que 8 à 11 nœuds, soit 15 à 20 km à l’heure ; leur vitesse moyenne est certainement inférieure à 16 km.
- Or, dans un chenal de section réduite, le passage d’un navire produit des phénomènes qui se traduisent par un enfoncement du navire et une diminution de sa vitesse propre.
- On verra plus loin les conséquences du premier effet ci-dessus mentionné. Quant au second, il a une importance qu’on ne saurait négliger, car cette diminution atteint la moitié de la vitesse en eau illimitée pour les bateaux à formes très pleines, tels ceux dont il est question ici.
- La vitesse moyenne de 16 km des futurs clients du canal se trouvera ainsi et, bien facilement, ramenée à une dizaine de kilomètres en eau calme.
- Mais, en hiver, le courant ne serait-il que de 6 km, la vitesse effective se trouve, de ce fait, réduite à environ 4 km.
- Nous voilà bien loin des 12 km prévus et bien près, sinon en dessous, de la vitesse des archaïques trains de chalands qui excitent la verve des partisans de Clichy-Port de Mer.
- Les croisements en route, on l’a vu plus haut, sont impossibles à Suez. En sera-t-il différemment dans les sinuosités de la Seine? Sûrement non.
- Enfin, à Suez, les traversées de nuit, toujours pratiquées, ne sont possibles que grâce au peu de développement de quelques courbes, toutes d’ailleurs en terrain, sinon plat, tout au moins découvert.
- Le seront-elles en Seine pour de grands bateaux dont la vue sera obstruée par les hauteurs boisées qui la bordent sur tout son parcours?
- Non, certainement.
- Les navires devront être remorqués.
- Au surplus, la pratique montre, mieux que tous les arguments, les difficultés de la navigation en canal.
- En effet, comme il a été dit, on a reconnu, à Manchester, la
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- nécessité de faire accompagner tous les navires de plus de 1 0001 par deux remorqueurs, l’un en avant, l’autre en arrière, afin d’éviter les avaries qu’ils se faisaient et causaient aux ouvrages d’art, de faciliter l’entrée dans les écluses, de franchir les passes rétrécies, etc. (1).
- Après cet exemple, on voudra bien convenir que ce n’est pas sans aide, sans l’assistance de remorqueurs, que les navires d’une certaine importante pourront naviguer sur la Seine canalisée, qui offre bien d’autres difficultés que le Ship canal: un courant souvent violent, des courbes accentuées, de nombreux ouvrages d’art, etc.
- Navigation a la descente.
- Jusqu’à présent, la montée du fleuve a été seule envisagée. Elle ne présente pas, comme on l’a vu, toutes les facilités désirables. Mais combien plus dangereuse en sera la descente, surtout en période de crue !
- Un bateau ne peut gouverner qu’en raison de l’excès de vitesse qu’il possède sur l’eau qui le porte. On sait, d’autre part, qu’au point de vue de la gouverne il est dans des conditions d’autant plus mauvaises qu’il a moins d’eau sous sa quille, quand cette hauteur descend au-dessous de trois pieds, soit 1 m.
- Ce sont donc les plus grands bateaux, ceux qui ont le plus de tirant d’eau et aussi la plus grande longueur, ceux, par conséquent, dont la manœuvre sera la plus délicate, qui se trouveront dans les plus mauvaises conditions pour gouverner.
- En admettant une vitesse d’une dizaine de kilomètres pour le bateau et une de six pour le courant, soit au total une vitesse de 16 km., il apparaît qu’un navire de 80 ou 90 m de long aura bien de la peine à franchir, à une pareille allure, une courbe de 1500 m de rayon, dont le développement atteindra une demi-eirconférence. C’est un véritable tour de force qu’on réussira une fois sur cent. Ce sera la course à l’échouage.
- Le vent ne contribuera pas peu à rendre cette navigation aussi difficile que périlleuse, surtout à la descente. Dans ce cas, en effet, le bateau sera vide, son plan de dérive sera minimum, et il offrira, au contraire, le maximum de prise au vent. A chaque sinuosité du fleuve il le recevra tantôt sur un bord, tantôt sur
- (1) Sur le canal de Corinthe, ainsi qu’on l’a vu, les navires doivent, également, être remorqués.
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- l’autre et traversera ainsi constamment le canal, s’il ne se met pas en travers.
- Est-il téméraire d’affirmer que, dans ces conditions, les croisements en route et les traversées de nuit seront impraticables?
- Il n’est pas sans intérêt, à titre documentaire, de relater quelques-unes des difficultés qu’un petit cargo, de 1100 t de portée, a rencontrées au cours d’un de ses voyages de Rouen au Pont de Tolbiac et retour:
- Le 26 février 1911, il fut dans l’impossibilité de remonter la Seine, par ses propres moyens, à partir du Pont-Neuf et dut réclamer l’assistance d’un remorqueur.
- Et pourtant, à cette date, tous les barrages étaient levés, la cote d’eau n’était que de 24,67 au barrage de Snresnes, alors qu’on le couche quand elle atteint 26 m.
- . A son voyage de retour à Rouen, il n’osa s’aventurer dans le bras rive droite de la Seine, couramment pratiqué par la batellerie, et dut passer par l’écluse de la Monnaie; mais auparavant il avait viré de bord au pont d'Austerlitz et c’est en se laissant aller au fil de l’eau, retenu par un remorquer (en se cajolant suivant l’expression marinière), qu’il pénétra de l’arrière dans l’écluse.
- Parti le 28 février, du pont de Tolbiac, à 3 heures et demie du soir, il franchissait le pont de l’Archevêché à 6 heures le même jour, le viaduc d’Auteuil le lor mars à 10 heures du matin et arrivait à Rouen le 3 mars.
- Il avait donc mis trois jours pour aller de Tolbiac à Rouen, 18 heures et demie pour parcourir les 15 km qui séparent le Pont de Tolbiac du viaduc du Point-du-Jour et franchir une écluse, 1 heures et demie de plus que les promoteurs du projet n’attribuent, à un navire, pour remonter de Rouen à Clichy !
- Et il s’agit ici d’un petit cargo de 71 m de long, portant 1100 t.
- A quelles difficultés, à quels dangers, peut-on dire, s’exposera un navire de 90 m, et plus, de long, portant de 3000 à 4000 t, lorsque le courant atteindra 8 km.à l’heure!
- Danger des ponts mobiles.
- Un pont mobile doit être ouvert ou fermé.
- S’il est ouvert, ce sont les intérêts, pourtant respectables, des riverains et des voyageurs qui sont sacrifiés.
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- S’il est fermé, il doit s’ouvrir pour laisser passer le bateau.
- Il est inadmissible qu’aucune des manoeuvres, dont le total s’élèvera annuellement à plus de cent cinquante mille, ne donne jamais lieu à aucun mécompte (1).
- En pareil cas, et surtout au moment des crues, une semblable -éventualité ne laissera pas que d’avoir de graves conséquences, soit pour le pont, si le navire ne parvient pas à s’arrêter, soit pour ce dernier, s’il mouille.
- Les ancres étant, en effet, à l’avant, il sera rabattu par le courant et obstruera complètement le chenal. Avec un courant de 7 ou 9 km à l’heure, un relevage par des remorqueurs constitue une opération nullement exempte de difficultés.
- Durée du trajet.
- Mais alors, à la vitesse à la remonte de 4 à 10 km, suivant les saisons, avec tous les retards provenant des croisements, de l’attente aux écluses et du passage de ces ouvrages, des ralentissements nécessaires au croisement avec les trains de la batellerie, des impedimenta de toute nature, ce n’est plus dix-sept heures qu’il faudra pour aller de Rouen à Clichy, mais bien trois à quatre jours en moyenne.
- En sens inverse, la durée du parcours sera certainement moindre, puisque les navires avalants n’auront pas à se garer. Toutefois, la navigation ne pouvant se faire la nuit, les 186 km ne sauraient être franchis en moins de un jour et demi à deux jours et demi.
- Bref, en additionnant ces deux chiffres, on arrive à une durée totale de cinq jours et demi en été et en hiver, la plus grande vitesse à la descente en hiver compensant la perte de temps à la remonte.
- Au surplus, les faits étant plus éloquents que les raisonnements, il suffit, pour justifier cette affirmation, d’indiquer la durée de quelques-uns des voyages faits par les petits cargos dont il a été question ci-dessus :
- En janvier 1911. Parcours Rouen-Gennevilliers : trois jours et
- (1) Dans l’exposé du projet, on compte qu’un trafic de 5 millions de tonnes comporterait treize navires par jour.
- Celui de plus de 9 millions, escompté par les promoteurs, nécessiterait vingt navires, auxquels il faudrait ouvrir chacun des onze ponts, une fois à la montée et une fois à la descente. Le nombre des manœuvres annuelles serait donc de —
- 365 X 20 X H X 2 = 160600.
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- demi à la montée, trois jours à la descente. Total de la durée du trajet : six jours et demi.
- En février 1911 : Même parcours que ci-dessus : durée totale neuf jours, dont 4 en stationnement. Total de la durée du trajet : cinq jours.
- En février 1911. Parcours Rouen-Tolbiac : durée totale dix jours, dont un et demi en stationnement. Total de la durée du trajet : huit jours et demi.
- III. — Insuffisance du tirant d’eau.
- Donc, les largeurs prévues pour le canal, surtout dans les courbes (dont le développement est de 100 km sur 186 km de longueur totale), sont absolument insuffisantes pour permettre les croisements en route, et, par conséquent, une exploitation intensive.
- Le tirant d’eau de 7,20 m est, lui aussi, insuffisant. Le canal serait à peine achevé qu’on s’apercevrait qu’il faut l’augmenter de 1,50 m à 2 m, si on veut qu’il réponde aux nécessités de la navigation. Mais, comme les ouvrages d’art seront fondés à 8 m, l’amélioration reconnue alors nécessaire sera totalement impossible à réaliser.
- En fait, et dans tous les canaux existants, le tirant d’eau des bateaux admis à y circuler est inférieur de 1 m au mouillage.
- Tirant d’eau maximum Mouillage. des bateaux.
- Shipi canal de Manchester . . . 8,53 m' 7,56 m
- Canal de Suez (actuellement). 9,50 8,53
- Canal de Corinthe.............. 8,00 7 m à 7,20 m
- Cette marge de 1 m est nécessitée :
- 1° Par renfoncement supplémentaire que subit un bateau lorsqu’il navigue dans un chenal de section réduite (1) ;
- 2° Par l’augmentation, quand il y a lieu, et ce sera le cas du canal en question, du tirant d’eau provenant de la différence de densité entre l’eau salée et l’eau douce, et qui atteint environ 0,15 m pour un bateau de 3 000 à 4000 t ;
- (1) Dans son étude dont nous avons déjà parlé, M. Tillier cite un enfoncement de 1 m à l’arrière pour un grand paquebot naviguant à 12 km à l’heure dans la partie la plus large du Canal de Suez.
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- 3° Enfin, par la hauteur qu’il faut laisser entre le fond et la quille (c’est le pied de pilote), pour que le bateau soit dans des conditions possibles de .gouverne.
- Les difficultés de la navigation seraient plus grandes ici que partout ailleurs. Aussi on ne peut admettre que le canal serait praticable aux bateaux dont le tirant d’eau dépasserait 6 m, c’est-à-dire portant plus de 3-000 à 35Q0 t (voir annexe n° 1).
- Les dépenses qu’on doit envisager apparaissent ainsi hors de proportion avec le résultat obtenu. Interdire l’accès du canal aux navires au-dessus de 3500 t, c'est-à-dire aux petites unités de l’avenir, c’est le vouer d’avance au plus lamentable échec. C’est l’empêcher de pouvoir jamais rémunérer un capital de premier établissement de plusieurs centaines de millions.
- Les statistiques du port de Rouen (voir annexe n° 2) montrent qu’en 1909, sur 2 757 navires qui y sont entrés, 266 tiraient plus de 6 m.
- C’est, certes, une assez faible proportion. Mais on ne saurait méconnaître que des raisons économiques inéluctables forcent les armateurs à augmenter la capacité et, par conséquent, le tirant d’eau de leurs navires.
- Les petits disparaîtront peu à peu et seront remplacés par de grandes unités.
- Les 441 navires (dont 434 français), tirant moins de 3 m, ne sont que de petits caboteurs usés, démodés, sans valeur, qui seront, à bref délai, mis à la réforme.
- Il est inadmissible, en tout cas, qu’avant même que le projet soit établi on doive convenir qu’une partie des navires qui fréquentent Rouen ne pourront accéder à Clichy.
- IV. — Charges incombant à l’État.
- La Société s’engage à exécuter tous les travaux sans subvention, mais demande, par contre, l’abandon par l’État, pendant quatre-vingt-dix-neuf ans, des droits de quai (1) ainsi que la jouissance, pendant le même temps, de la partie du lit de la Seine mise à sec par les travaux, et aussi les surfaces du Domaine public nécessaires à la construction et à l’exploitation du canal.
- (1) Çes droits sont de 1 f pour les navires long-courriers et de 0,50 f pour les caboteurs.
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- L’abandon de droits, que l’État perçoit en vertu de l’article 6 de la loi du 30 janvier 1872, est une véritable subvention sous une forme plus ou moins déguisée.
- Ces droits sont, en effet, un remboursement, parle commerce, des dépenses énormes consenties par l’État pour l’amélioration de la Basse-Seine et de celles, non moins considérables, qui resteront à sa charge pour l’entretien du canal, des berges et des digues entre Le Havre et Rouen.
- Si donc l’État abandonnait ces droits, il ne serait que juste que la Société prît à son compte la charge de l’entretien, et cela n’irait pas sans alourdir singulièrement son budget de dépenses.
- Pour l’État, les droits de quai constituent un revenu nullement négligeable, puisqu’il a atteint en 1909, pour Rouen seulement, la somme de 763 531,45 f.
- Mais la recette à laquelle il renoncerait en faveur de la Société de Paris-Port-de-Mer aurait une valeur autrement importante :
- En effet, en admettant avec cette Société, pour apprécier l’importance de ses prétentions, que les navires qui fréquenteront le port de Clichy représenteront un tonnage global de 9 280 000 tx, l’État renoncerait, de gaîté de cœur ét sans y être contraint, à une rente d’au moins 9 280 000 X 0,50 f = 4 640 000 f.
- Et il faut [souligner au moins, car le droit de quai n’est plus de 0,50 f, mais bien de 1 f pour les long-courriers,' qui, au dire de la Société, fréquenteront en grand nombre le futur port.
- Ne fut-ce qu’en raison des difficultés budgétaires, qui vont sans cesse en croissant, l’État va-t-il aller jusqu’à mépriser un pareil revenu?
- Quant au droit de jouissance des parties du Domaine Public nécessaires à la construction et à l’exploitation du canal, il représente aussi des sacrifices qui sont loin d’être négligeables. Il parait difficile d’admettre que l’État aliénerait ainsi, au profit d’une Société privée, non seulement le lit du fleuve, qui appartient à tous, mais encore des parcelles importantes du Domaine national, et cela pour favoriser une entreprise dont le seul résultat sera de faire payer, à la collectivité en général, et au commerce parisien en particulier, le transport de 1 t de marchandises à peu près le double du prix actuel.
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- V. — Le Canal et l’opinion publique.
- Les promoteurs du projet se prévalent bien haut, en faveur de leurs idées, du résultat du referendum de 1890 qui aurait fait ressortir 198 opposants seulement sur 345 027 votants.
- Ce résultat est certes très brillant, mais ne résiste guère à un examen de détail.
- Les signatures ont été recueillies sur des listes, préparées d’avance, à la suite d’une campagne fort active. Et franchement, il y a lieu de se demander de quel poids peut être l’opinion d’un brave ouvrier agricole à qui l’on réclame sa signature en lui promettant monts et merveilles.
- Il paraît beaucoup plus intéressant d’examiner la valeur des arguments produits par les partisans du Canal.
- En dehors de ceux qui croient, faute d’être renseignés, que le Canal amènera une amélioration dans le prix du fret, la plupart des pétitionnaires obéissent à des considérations sentimentales, curieuses à passer en revue.
- Mettre Paris au niveau des autres ports.
- On ne fera jamais que Paris soit à moins de 365 km de la mer par la Seine. Vouloir prolonger artificiellement la navigation maritime sur une pareille distance est une pure utopie. C’est en vain qu’on invoque l’exemple des grands ports situés à l’intérieur des terres.
- Tous sont d’ailleurs à faible distance de la mer, et, en tout cas, sur de grands fleuves qui assurent à la navigalion toutes les facilités désirables moyennant quelques dragages ou des travaux peu coûteux : Londres sur la Tamise, Glasgow sur la Glyde, Liver-pool sur la Mersey, Anvers sur l’Escaut, Rotterdam sur la Meuse, Montréal sur le Saint-Laurent, Philadelphie sur le Delaware, la Nouvelle-Orléans sur le Mississipi, etc.
- L’exemple du Ship Canal de Manchester, dont les résultats financiers sont fort peu brillants, en raison des frais énormes qu’il a occasionnés, n’est-il pas la preuve qu’on ne force pas en vain la nature?
- Bull.
- U
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- Renseignements financiers sur le Canal de Manchester.
- Les promoteurs du projet Bouquet de la Grye disent cependant :
- Apres vingt ans de lutte, Manchester triomphe avec son canal maritime.
- The Political Science Qualerly, du mois de juin 1910, se charge, par la plume si autorisée du professeur Moulton, de Chicago,'de réduire à néant cette affirmation :
- « Ce canal fut inauguré en 1894, et le capital employé jusqu’à » ce jour s’élève à 17 millions de livres sterling. Les frais dépas-» sèrent si sensiblement les sommes prévues que les action-» naires furent découragés et la ville de Manchester dut venir à » leur secours avec un emprunt de 5 millions de livres sterling » afin de permettre l’achèvement des travaux. Les recettes du » canal ont été loin d’atteindre les évaluations préalables; les » frais d’entretien et de fonctionnement ont été plus lourds qu’on » n’avait prévu, et pendant seize années d’exercice, la Compa-» gnie non seulement n’a jamais payé de dividende, mais on » n’a jamais pu payer complètement l’intérêt de la dette con-» tractée envers la ville de Manchester.
- » Il est démontré qu’on n’a épargné aucune dépense pour don-» ner à ce canal des quais, des entrepôts, ascenseurs, grues et » tout l’outillage nécessaire, du modèle le meilleur et le plus » moderne, afin de permettre la manutention économique des » marchandises. Les installations sont maintenant complètes et » les grands navires, venant de toutes les parties du monde, » sont chargés et déchargés au terminus de Manchester, qui est » devenu de ce fait un port de mer dans toute l’acception du » terme, prenant même la quatrième place parmi les ports du » Royaume-Uni. Néanmoins, si l’on considère seulement la dis-» position du public à payer pour les services rendus, ce canal a » complètement échoué. La quantité totale de marchandises » transportées par ce canal, pendant les dix dernières années, est » la suivante :
- Tonnes. * Tonnes.
- 1900 . . . 3 060 516 1905 . . . . . 4 253354
- 1901 . . . . . 2 942 393 1906 . . . . . 4 700924
- 1902 . . . . . 3 418 659 1907 . . . . . 5210 759
- 1903 . . . . . 3 846 895 1908 . . . . . 4 582 496
- 1904 . . . . . 3 917 578 1909 . . . . . 4 563401
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- » Il avait été prédit que les avantages offerts par ce canal atti-» reraient de grandes industries à Manchester et dans les villes » situées entre Liverpool et Manchester à travers lesquelles coule » le canal; on croyait que les terrains situés sur les rives du » canal dans tout son cours acquerraient une grande augmenta-» tion de valeur. Jusqu’ici, ces prévisions ne se sont pas réa-» lisées. »
- C’est le moment d’observer que l’idée qui a présidé à la construction du Ship Canal était rationnelle et essentiellement différente de celle qui a fait envisager la création de Clichy-Port-de-Mer.
- La ville de Manchester voyait ses intérêts gravement compromis en raison des droits très élevés que le port de Liverpool percevait sur les navires qui le fréquentaient et qui grevaient d’autant les matières premières dont elle avait besoin pour son industrie.
- Vers 1880, plusieurs de ces manufactures s’étaient transportées à Glasgow ou dans d’autres ports moins chers que Liverpool. Il y avait donc un intérêt, vital pour elle, à enrayer cet exode.
- C’est ce qu’elle réussit à faire en apportant son concours, financier et moral, à une Société qui se forma en 1885 pour construire un canal ayant un objectif tout différent de celui que visent les promoteurs du canal de Rouen à Clichy.
- Le Ship Canal n’était pas créé pour rémunérer des capitaux, mais pour secourir une industrie qui menaçait de péricliter et pour exercer une pression sur Liverpool qui depuis a, effectivement, diminué ses droits de port.
- Comme Paris ne souffre nullement du même malaise, c’est manquer le but que d’invoquer, pour justifier le projet Bouquet de la Grye, l’exemple de Manchester.
- Toutes les voies d’accès dont il a été question sont libres de toute entrave (ponts, écluses, etc.) et offrent des tirants d’eau qu’on peut, à peu de frais relativement, augmenter au fur et à mesure que les dimensions des navires, croissant sans cesse, l’exigent.
- Partout où ce desideratum n’a pu être obtenu, les ports se sont rapprochés de la mer. Tel est le cas de Hambourg, de Brême, de Bordeaux et de Nantes qui ont établi des ports succursales à Ouxhaven, Bremerhaven, Pauittac, Saint-Nazaire(1) ; l’Elbe, leWeser,
- (1) Est-ce avec intention que les partisans de Clichy-Port-de-Mer tentent de créer une confusion en affirmant que ces derniers ports sont antérieurs à ceux situés dans l’intérieur des terres? C’est le contraire qui est exact.
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- la Gironde et la Loire n’offrant pas à la grande navigation interocéanique toutes les facilités possibles et en tout cas lui occasionnant une perte de temps inacceptable.
- Au surplus, les Allemands, quon nous cite en exemple, songent-ils à faire remonter les navires de mer jusqu'à Duisbourg-Ruhrort, Düsseldorf ou Cologne? Certainement non, et ce sont des chalands qui assurent le formidable trafic entre ces points et les ports plus rapprochés de la mer.
- Rien ne fera, non plus, que Paris soit autre chose qu’un centre de consommation et non un port d’exportation, jusqu’au jour où, une entente entre les voies ferrées et les voies d’eau étant intervenue, Paris deviendra un réel port de transit et d’exportation, grâce à l’économie qui résultera pour les transports, de cette situation nouvelle.
- Jusqu’à ce moment, les arrivages augmenteront au fur et à mesure que la capitale se développera, mais les expéditions seront toujours négligeables.
- Le Canal au point de vue militaire.
- Si des navires de guerre de 7 m de tirant d’eau, dit-on, circulaient sur le Canal maritime de Rouen à Paris, celui-ci ne serait pas attaquable par les forces de terre.
- Mais, si en cas d’investissement, une flotte commettait l’imprudence de s’engager dans ce long boyau de 365 km, son embouteillage, par l’échouage intentionnel d’une épave quelconque ou par la destruction d’un des nombreux ouvrages d’art qui le jalonneront, ne serait-il pas qu’un jeu d’enfant? Un navire de guerre serait dans l’impossibilité d’évoluer dans le canal et nous le concevons mal, battant de l’arrière sur une centaine de kilomètres, pour se retirer de la souricière où il se serait imprudemment engagé.
- Le Canal et le fonctionnarisme.
- « Avec Paris-Port-de-Mer certaines idées se modifieraient heu-» reusement. La vue de navires de haut bord, arrivant à Paris, » donnerait certainement à sa population le goût du commerce, » de l’industrie et des voyages.
- » Ne serait-ce pas un dérivatif heureux contre la marée mon-
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- » tante du fonctionnarisme? » (Avis de la Commission d'enquête du département de la Seine.)
- Or, il n’apparaît pas nettement que le goût du fonctionnarisme soit moins développé à Marseille ou au Havre qu’à Briançon ou Lons-le-Saunier, et que la construction du port de La Pallice ait diminué le nombre des fonctionnaires.
- On a cherché à induire le public en erreur en lui faisant ou en lui laissant croire que les navires de haut bord, La Lusitania ou tout au moins la Provence, viendraient s’amarrer devant le Palais-Bourbon. N’a-t-on pas publié tout récemment (janvier 1911) des cartes postales montrant un steamer passant à toute vapeur devant le Trocadéro, au milieu d’une mer démontée, providentiellement éclairée par un phare et animée par le vol gracieux des mouettes?
- Cette carte est intitulée Jetée du Trocadéro et cependant le port a son point terminus à Clichy, à 19 km plus bas !
- Le Canal et la repopulation.
- Enfin, un dernier argument impossible à passer sous silence :
- A la fréquentation des gens de mer, très prolifiques comme chacun sait, les Parisiens ne manqueraient pas de prendre le goût des nombreuses familles.
- On pourrait répondre qu’au milieu des plaisirs faciles à eux offerts par la Capitale, nos intrépides marins risqueraient de perdre quelques-unes de leurs précieuses qualités; ce serait alors une aggravation du mal dont nous souffrons.
- Inutile d’insister davantage sur des arguments de cette valeur.
- VI. — Le Canal et la Batellerie.
- Dans son avis, la Commission d’enquête du département de la Seine conclut qu’aucune redevance ne pourra être exigée des bateaux dont le tirant d’eau n’excédera pas 3 m, ni de la batellerie pour l’usage des écluses et dans le cas où les travaux amèneraient un abaissement des eaux dans le chenal qu’elle suit actuellement et l’obligeraient, par conséquent, à prendre la voie nouvelle.
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- La coupure Sartrouville-Bezons n’étant pas dans ce cas, la batellerie devra continuer à emprunter la boucle de Bougival.
- Il y a lieu de se demander, alors, si le détournement du courant, par les coupures, n’aura pas pour premier résultat de provoquer, dans les boucles, un ensablement complet qui en interdira l’accès à la navigation.
- Remarquons incidemment, l’expérience l’a prouvé, que le tirant d’eau de 3,20 m, assuré par les derniers travaux faits sur la Seine, se maintient sans aucun dragage, ou tout au moins au prix de dépenses insignifiantes.
- Il est peu probable qu’il en soit de même dans le nouveau chenal qui ne tient aucun compte des conditions naturelles de l’écoulement du fleuve, recoupant en tous sens et nombre de fois les bras et les îles de la rivière. Quoi qu’il en soit, si les boucles s’ensablent, la Société devra pourvoir à leur entretien ou autoriser la batellerie à emprunter les coupures sans aucune redevance.
- En fait, on peut admettre que, sur toute la longueur du Canal, les deux navigations, batelière et maritime, s’exerceront simultanément.
- Alors, il apparaît clairement que la largeur de 35 m, ou 45 m dans les courbes, est tout à fait insuffisante.
- La pratique a prouvé que pour assurer, avec toutes les facilités et les garanties voulues, le croisement de deux convois, qui atteignent plusieurs centaines de mètres de longueur pour ceux remorqués et dépassent 1 km pour ceux toués, il était nécessaire que le chenal atteignit 60 m de large (1).
- Le croisement avec un navire, aussi peu sûr qu’il le serait de sa gouverne, présenterait des difficultés encore plus grandes. Il faudrait donc que le chenal assurât une largeur d’au moins 60 m au mouillage actuel de 3,20 m.
- Entretien du Chenal.
- La Société d’Etudes ne manque pas de faire observer qu’elle allégerait le budget de l’État de la somme de 480 000 f par an
- (1) Dans le Journal de. la Navigation, un marinier, M. C. Bernard, s’exprime ainsi à ce sujet :
- « Les sinistres seront fréquents, et si les navires sont de taille à couler un chaland ou une péniche sans grand danger pour eux, nos bateaux sombrés n’en seraient pas moins des épaves qui obstrueraient le chenal pendant un temps plus ou moins long et qui arrêteraient toute navigation. Que l’on fasse une enquête sur les faits que j’avance, je ne crains aucun démenti. »
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- qu’il dépense actuellement en entretien du fleuve, entre Paris et Rouen.
- Mais elle alourdira singulièrement le sien du fait de l’entretien des boucles qui, comme on vient de le voir, s’ensableront fatalement. Et il lui faudra bien coûte que coûte y maintenir le tirant d’eau actuel, car des localités telles que Elbeuf, Le Vésinet, Mari,y, Bougival, Chatou, Rueil, Nanterre, etc., n’accepteraient pas d’être mises en dehors de la voie navigable, si on rendait impropre à toute navigation le fleuve qui alimente, aujourd’hui, leurs industries plus ou moins développées.
- La Batellerie ne doit pas être entravée.
- Elle émet la prétention, tout à fait légitime, d’ailleurs, de n’être gênée en rien dans l’exercice de son industrie, et cela aussi bien pendant là durée des travaux qu’en cours d’exploitation.
- Elle ne veut pas succomber sous le poids des obstacles qu’on accumulera devant elle, en vertu du principe souvent invoqué par les promoteurs du Canal, la mer prime les terriens et, par extension, les marins d'eau douce. Elle ne peut se voir ainsi mise hors d’état de prouver que, à bien meilleur compte et aussi vite que leurs imposants frères maritimes, ses inénarrables chalands sont capables de satisfaire à toutes les exigences d’un trafic aussi intense qu’on voudra le supposer.
- Elargissement du chenal à 60 m, entretien des boucles et maintien de la navigation : voilà donc encore deux éléments de dépenses, nullement négligeables, et une sujétion de tous les instants, qu’on n’a rencontrés sur aucun canal et qui contribueraient à augmenter singulièrement les frais de premier établissement et les difficultés de l’exploitation.
- VII. — Le Canal et les inondations.
- L’approfondissement du lit du fleuve contribuerait à abaisser le niveau des eaux en temps de crue.
- Toutefois, il serait sans effet pour la traversée de Paris et devrait être complété, ainsi d’ailleurs que les partisans du Canal le reconnaissent eux-mêmes, par une dérivation des eaux de la Marne entre Annet et Épinay.
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- C’est donc, on le sait, une nouvelle dépense d’environ 200 millions à ajouter à la première, qui est indéterminée mais qui doit s’évaluer à 800 millions au minimum, soit plus d’un milliard en tout, pour obtenir un résultat certainement inférieur à celui escompté par l’opinion publique.
- Le canal produirait à l’amont, c’est-à-dire à Clichy, son maximum d’effet utile, lequel irait en diminuant graduellement pour devenir nul vers Rouen.
- Ainsi, aux Andelys, où le projet ne prévoit pas d’abaissement de la retenue actuelle, le niveau des crues ne serait diminué que de quelques centimètres.
- Il en serait à peu près de même dans toute la région comprise entre Notre-Dame-de-la-Gavenue et Rouen.
- En définitive, deux problèmes bien distincts sont à examiner et à résoudre.
- Oui, les Pouvoirs publics doivent chercher un remède aux crues calamiteuses que nous avons subies en 1910.
- Ils atténueront ces désastres, non par la construction d’un canal dont l’établissement serait aussi ruineux que peu justifié, mais par l’élargissement méthodique du fleuve, par le rescinde-ment des îles et des boucles qui l’obstruent en tous points, et surtout par la suppression, dans la mesure du possible, des obstacles qu’on a semés comme à plaisir sur son parcours : ponts trop étroits et trop bas, quais et constructions empiétant sur le lit du fleuve, dépôts de toutes natures sur les rives, notamment dans la traversée de Paris, établissements flottants, etc., etc.
- VIII. — Prix du fret de Rouen à Clichy.
- C’est là le point capital de toute argumentation, car il est bien clair que, même avec toutes les difficultés qui viennent d’être énumérées et qui méritent d'attirer l’attention des Pouvoirs publics et des particuliers, le Canal peut être exécuté s’il est prouvé qu’il améliorera les prix de transport entre un port quelconque du globe, Rouen inclus, et l’agglomération parisienne et vice versa.
- Les promoteurs l’ont fort bien compris puisque, pour justifier leur projet, ils n’ont pas craint d’avancer ce qui suit :
- « On peut évaluer approximativement le prix moyen du » transport de la tonne de marchandises de Rouen à Paris à
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- » 5,25 f, se décomposant ainsi : 0,50 f pour frais de commission, » 0,75 f pour frais de transbordement payés à Rouen, 4 f pour » transport par la batellerie de ce point à Parts.
- » Nous croyons que personne ne nous contredira si nous » admettons que 4 f par tonne est, dans les circonstances nor-» males et moyennes, un minimum de transport qui, pratique-» ment, n’est pas atteint.
- » Le trafic parisien n’aurait ainsi à payer, en sus du prix du » fret des ports côtiers aux ports étrangers, pour expédier » directement ses marchandises de Paris, que la taxe de 2,25 f » par tonne de jauge prélevée par la Société du Canal, c’est-à-» dire 2,25 f pour 1.500 kg environ de poids, soit 1,50 f par » tonne de 1.000 kg.
- » Mais afin de nous placer dans des circonstances tout à fait » défavorables pour la cause de Paris-Port-de-Mer, nous adinet-» Irons que tous les navires montant à Paris en descendent à » vide, que, par conséquent, la taxe à payer pour le transport » par navire de mer jusqu’à Clichy soit comptée au double par » suite de cette supposition, soit 1,50 f pour la montée, 1,50 f » pour la descente, au total à 3 f (1).
- » Dans ces conditions, l’industrie et le commerce parisiens, » même dans le cas où tous les navires partiraient lèges de la » Seine, réaliseraient des économies considérables sur ce qu’ils » dépensent actuellement pour effectuer leurs transports, éco-» nomies se chiffrant par 2,25 f (5,25 —3) par tonne de 1.000 kg » transitant par Rouen.
- » Les charbons se traitent dans les ports du Royaume-Uni aux » mêmes conditions de fret pour Rouen que pour Le Havre. »
- Ce sont là autant d’affirmations erronées.
- Prix du fret par navire pour Le Havre, Rouen et Clichy.
- Il suffit de jeter un coup d’œil sur les « Chartering Reviews » donnant chaque jour les prix des frets au départ de Cardiff,
- (1) On verra dans le chapitre suivant que le tonnage à la descente ne représente que 14 0/0 de celui de la remonte ; il n’est donc qu’exact d’admettre que les navires redescendront à vide ou peu s’en faut.
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- Newcastle, etc., pour les ports d’Europe, listes qui sont entre les mains de tous les courtiers, pour se convaincre que le fret n’est jamais le même pour Rouen que pour Le Havre, et ceci s’explique très simplement par le temps perdu et les frais supplémentaires qu’occasionne le trajet.
- La différence atteint très rarement un minimum de 4 pence (0,40 f) et s’élève jusqu’à 2 shillings (2,50 f). En général, elle est de 9 à 11 pence, soit en moyenne 1 f.
- Youdra-t-on admettre que si un navire réclame un fret supplémentaire de 1 f pour faire un trajet d’environ 120 km, qui ne présente d’autre sujétion que celle de la marée, il en réclamera un d’au moins 1,25 f pour parcourir, au milieu des plus grosses difficultés, le trajet de 186 km Rouen-CHchy, lequel nécessitera, comme on l’a vu, cinq jours et demi pour le double parcours.
- Cet argument, qui s’applique aux navires faisant des services entre l’Angleterre et Rouen, s’appliquera a fortiori aux long-courriers. Ces bateaux ne trouvant pas là le fret ‘de retour qu’ils ont des chances de récolter dans un port de l’Océan exigent, pour Rouen, un extra-fret plus considérable qui n’est jamais inférieur à 2 shillings 5 pence, soit 3 f.
- SüRESTARIES ET JOURNÉES GAGNÉES.
- L’armateur, cela se conçoit, cherche à tirer le meilleur parti de son bateau et à diminuer la durée de ses stationnements dans les ports.
- Dans ce but, il intéresse l’entrepreneur de débarquement à ce que cette opération soit faite avec la plus grande activité.
- D’après les usages du port de Rouen, il est accordé à cet entrepreneur (ou stevedore) vingt-quatre heures par 500 t.
- S’il gagne du temps sur le délai ainsi calculé, l’armateur lui alloue 8 shillings, 4 pence = 10,40 f par heure sauvée, suivant l’expression rouennaise.
- Si, au contraire, le délai est dépassé, le stevedore est redevable de surestaries calculées sur la base de 16 shillings, 8 pence = 20,80 f par heure, soit 500 f par jour en chiffres ronds.
- On estime donc que l’immobilisation d’un navire de la capacité moyenne de ceux qui fréquentent Rouen (3.000 t de port) vaut 500 f par jour.
- Mais si ce navire monte à Clichy, il faudra ajouter les frais
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- de combustible, de graissage, l’usure, l’assurance supplémentaire, etc., soit 300 f.
- La journée de voyage reviendra donc à 800 f, et comme le double trajet, nous l’avons dit, ne saurait durer moins de cinq jours, c’est 4.000 f qu’il coûtera à des bateaux portant en moyenne 3.000 t et probablement moins, soit un supplément de :
- 4.000 _ 3.000 “
- 1,30 f.
- On retrouve ainsi le même chiffre déjà fourni par la considération des prix de fret.
- Frais de transbordement.
- Si, comme l’avancent les partisans du projet, le transbordement effectué aujourd’hui à Rouen était évité à Clichy, il y aurait lieu d’en tenir compte. Mais sur les 2.638.103 t expédiées de Rouen, en 1909, sur Paris, par la voie fluviale, 400.0001 au plus, soit 15 0/0, pourront éviter cette opération. Néanmoins, cherchons ce que représente ce transbordement :
- Les promoteurs du canal disent 0,75 f la tonne.
- C’est le seul point sur lequel n’existe aucune exagération manifeste, le seul chiffre à accepter.
- Transport par chalands de Clichy a destination.
- Or, 85 0/0 au moins des marchandises ne seront pas portées à pied-d’œuvre par les navires déchargeant à Clichy.
- Il importe, en effet, pour fixer les idées, d’établir qu’il n’y a pas, à proprement parler, de port de Paris, mais bien des poids de Paris, et, plus exactement encore, des ports s’étendant sur tout le département de la Seine.
- C’est le trafic de tous ces ports réunis qui est qualifié tonnage du Port de Paris, et ce, bien à tort.
- Ces ports s’étendent :
- 1° Sur la Seine, de Choisy-le-Roi (à 27 km au-dessus du kmO) à Colombes-Nanterre (à 43 km .au-dessous), soit 70 km, et pour
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- 140 km
- les deux rives de la Seine.................
- 2° Sur la Marne-, de Nogent-sur-Marne à Charenton (km 319 à km 327\ soit 8 km, et pour les deux
- rives............................................... 16
- 3° Canaux Saint-Martin, Saint-Denis et Bassin de la Villette (6,647 km + 4,553 km + 800), en tout
- 12 km, et pour les deux rives....................... 24
- 4° Canal de YOurcq, de la Forêt-Bondy à La Villette (km 98 à km 108), soit 10 km, et pour les deux rives..................................................... 20
- Total ...... 200 km
- Ce sont ces 200 km de ports et de quais qui, de toutes provenances et pour toutes destinations, ont reçu en 1909 un total de 9.130.724 t.
- Les marchandises en provenance de Bouen sont actuellement à répartir sur ces 200 km de quais.
- Les chalands pourvoient à cette tache. Les navires l’accom-pliront-ils? Évidemment non.
- Qu’on ne vienne pas prétendre que les usines se transporteront sur le port. Il n’y a plus de terrains disponibles entre Clichy et Saint-Denis, ainsi qu’on l’a vu précédemment.
- Au surplus, d’ailleurs, pourquoi les usines se déplaceraient-elles ?
- Pour payer leurs marchandises plus cher, comme on va le voir ?
- C’est au moins douteux.
- Yoilà donc le transbordement qu’on voulait éviter à Bouen rendu nécessaire à Clichy pour transporter les marchandises à pied-d’œuvre. Que vaudra ce transport ?
- Il est assez facile d’y répondre d’une façon précise en recherchant les prix pratiqués actuellement entre Bouen et les ports voisins, ou entre un rivage de mine est une destination peu éloignée.
- Deux cas analogues sont en effet à envisager, suivant que la destination de la marchandise sera un port de la Seine ou des canaux Saint-Denis ou Saint-Martin.
- De Rouen à Lescure . . ( 5 km) on paie de 0,90 f à 1,00 f par 1 000 kg.
- — Elbeuf . . (24 — ) - 1,25 f à 1,40 —
- De Lens à Dorignies . . (19 — ) — 0,70 f à 1,50 —
- De Denain à Cambrai . (23 — ) — 0,75 f à 1,55 —
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- C’est donc rester au-dessous de la vérité que de Axer, pour le transport par chalands de Clichy, soit à une localité quelconque située sur la Seine, soit à un port du canal Saint-Denis, respectivement les prix de 1,25 f et 1 f en moyenne.
- Pmx actuels de transport des houilles par ciialands entre Rouen et Paris.
- Il ne saurait être question d’apporter ici la preuve des divers prix actuellement pratiqués pour les transports entre Rouen et Paris.
- Mais une Commission chargée de l’étude de la question pourrait se faire présenter des contrats et vérifier ainsi l’exactitude des chiffres cités.
- Les prix entre Rouen et Paris ont varié dans de très grandes proportions.
- Ils étaient autrefois très rémunérateurs, pour les vins, notamment, car la houille n’arrivait guère à Rouen.
- Puis ils ont baissé et, il y a six ans environ, on transportait de la houille entre Rouen et Clichy au prix, ruineux pour le transporteur, de 1,75 f la tonne.
- Aujourd’hui, en raison surtout des grosses eaux de ces dernières années, ils ont repris un cours plus raisonnable et sont, en moyenne, les suivants :
- Eté. Hiver. Moyenne.
- Rouen-Clichy . . 2,30 f 3.20 f 2,75 f
- Rouen- Villette (droits de canaux compris) . . . . . 2,70 3,50 3,10
- Rouen-Tolbiac . . . . 2,70 3,50 3,10
- Les prix moyens sont établis en comptant six mois d’été et six mois d’hiver. Mais, en réalité, ils sont inférieurs aux chiffres précités, car les clients s’efforcent, au moment où les tarifs de remorquage vont changer, d’augmenter ou de diminuer leurs arrivages, de façon à profiter du prix de transport réduit. Les tonnages transportés aux prix d’été sont ainsi supérieurs à ceux transportés aux prix d’hiver.
- Prix actuels de transport des vins et divers.
- La totalité des vins et alcools en provenance de Rouen sont à destination de Paris-Bercy et, au delà, de la région de l’Est, etc.
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- Les prix actuellement pratiqués sont les mêmes en été et en hiver. Ils sont pour Bercy de 5,25 par 1 000 1, lesquels, avec le logement, pèsent 1 200 kg, soit 4,40 f la tonne brute. Ils comprennent en outre l’assurance supplémentaire de 0,20 f à la tonne et les frais de manutention au départ et à l’arrivée qui valent 1,50 f. Les vins sont en effet pris sur quai à Rouen, où ils ont été déchargés par les navires pour satisfaire aux exigences de la Régie, et livrés sur quai.
- Si donc on retranche de 4,40 f 0,20 f d’assurance et 1,50 f de frais de manutention, on arrive au prix de 2,70 f, encore inférieur à celui des houilles pour Tolbiac.
- Il suffit d’une simple obligeance de la Régie pour que le Commerce réalise, d’ores et déjà, cette économie de 1,50 f par tonne sur la manutention.
- Point n’est besoin d’entreprendre de grands travaux pour aboutir à une telle réforme.
- De plus, la création d’un port à Clichy ne suffira pas pour déplacer le centre du commerce des vins qui est et restera à Bercy. Par conséquent, toutes les opérations qui se font actuellement à Rouen se feront au nouveau terminus avec, certainement, une aggravation, la main-d’œuvre parisienne étant plus chère que celle de Rouen.
- On trouverait, pour toutes les marchandises transportées de Rouen à Paris, des prix analogues une fois qu’on les aurait dégagés des frais accessoires qui les grèvent toujours.
- Frais de remorquage des navires.
- Le remorquage des navires de plus de 1 000 t a été imposé par l’expérience sur le Ship Canal et sur celui de Corinthe. Sur le premier il est fait à des conditions on ne peut plus raisonnables par la Société, qui est propriétaire de treize puissants remorqueurs et a tout intérêt à favoriser le trafic du port en faisant les remorquages même à perte.
- Son tarif n’est, en effet, que de 10 livres pour deux remorqueurs (un à l’avant, l’autre à l’arrière) et pour un trajet de <57 km. Toutes choses égales, le remorquage sur 186 km reviendrait à 33 livres, soit 800 f. Mais cette assistance serait nécessairement plus onéreuse en France, où les remorqueurs, le charbon, toutes matières de consommation, sont d’un prix
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- beaucoup plus élevé qu’en Angleterre. Sur le canal de Rouen à Paris, la manœuvre serait plus délicate, plus difficile et plus dangereuse, et vaudrait, au minimum, 1 200 f pour monter et' 1 000 f pour descendre, car elle serait plus rapide.
- Soit au total 2 200 f pour 3 000 t en moyenne; c’est encore un supplément de dépense d’environ 0,70 f par tonne.
- Transport a la descente du fleuve.
- Un des principaux arguments des partisans du canal est le suivant :
- « Paris n’est pas un port d’exportation, mais le deviendra, » grâce au bas fret que pourront consentir les navires descen-» dant à vide.
- » Les minerais du bassin de Briey pourront être exportés à » l’étranger. »
- Mais Paris ne peut-il devenir port de transit et d’exportation, par une simple entente entre la voie ferrée et la voie d’eau ?
- C’est un moyen beaucoup plus sûr et plus économique que la création d’un canal.
- Les chalands et péniches qui, eux aussi, descendent à vide sur Rouen, pourraient très bien faire des transports à 1,23 f, 1 f, ou même moins la tonne (nous en connaissons d’ailleurs pas mal d’exemples), si le fret était assez abondant pour ne pas retarder sensiblement le bateau. Mais comme il n’en est pas ainsi actuellement, le batelier préfère s’en aller à vide à Rouen, plutôt que d’attendre un chargement qui lui fait perdre un fret plus rémunérateur.
- Or, s’il n’est pas avantageux d’immobiliser une péniche qui vaut 12 000 f, portant 300 à 330 t et conduite par un seul homme, consentira-t-on à infliger un retard à un hateau valant 600000 ou 700000 f et ayant 23 hommes d’équipage? Évidemment non.
- Si les minerais de Briey pouvaient, dans l’état actuel des relations entre la voie de fer et la voie d’eau, être exportés par Paris, ils le seraient déjà, car les chalands assurent les transports, surtout à la descente, à un prix dont les navires ne sauraient se contenter.
- Cette simple considération dispense d’entrer dans plus de détails qui amèneraient, d’ailleurs, à une conclusion identique.
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- Comparaison entre les prix de transport
- PAR CHALANDS ET PAR NAVIRES.
- Maintenant que voici réunis tous les éléments de la question, rien n’est plus simple que d’établir cette comparaison sur des bases indiscutables.
- Trois exemples :
- 1° Rouen-Clichy sans transbordement, c’est le cas le plus favorable à la thèse du canal, mais 15 0/0 au maximum des marchandises seront dans ce cas.
- „ r rr.n „ ( avec transbordement à Clichy sur pé-
- 2° Rouen-La Villette \ . , . , , ,
- niches ou chalands portant la marchandise à destination. ,
- 3° Rouen-Tolbiac. .
- Détails des frais de transport par tonne de 1OOO kg de Rouen à Paris par navires et par chalands.
- Par navires :
- Droits de canal maritime .
- Extra fret Rouen-Clichy . .
- Frais de remorquage du navire.....................
- Transbordement évité à Rouen, mais rendu nécessaire à Clichy...................
- Transport par chaland de Clichy à destination.......
- Droits du canal Saint-Denis
- Par chalands.............
- Bénéfice par tonne en faveur des chalands. . ...........
- Rouen-Clichy. Rouen-Villette. Rouen-Tolbiac.
- 3,00 f 3,00 f 3,00 f
- 1,25 1,25 1,25
- 0,70 0,70 0,70
- 0,75 (à diduire) » % y>
- » 1 » 1,25
- )), 0,40 »
- 4,20 f 6,35-f 6,20 f
- 2,75 f 3,10 f 3,10 f
- 1,45 f 3,25 f 3,10 f
- Aux intéressés de conclure !
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- Le chaland est un magasin flottant.
- Des commerçants parisiens, des négociants en charbon au détail notamment, ne sauraient aspirer à la réalisation du port de Cliclnj comme susceptible d’amener une réduction dans le prix de transport et de créer un fret de sortie.
- Il faut insister sur les commodités qu’offrent, justement aux commerçants de détail, les modestes chalands dont les grands navires ne sauraient faire dédaigner les avantages et les services.
- Nombre d’industriels et de négociants de Paris et des environs sont dans l’impossibilité de recevoir à la fois plus d’une péniche de houille, portant 350 t au maximum, et mettent dix à quinze jours, quelquefois plus, pour la décharger. Elle leur sert en un mot de magasin flottant, au tarif très réduit de 8 à 10 f par jour. Elle leur évite une manutention, puisqu’ils puisent à même pour livrer à leur clientèle. Il ne saurait leur convenir de voir substituer, on sait maintenant à quel prix, au modeste véhicule qui leur apporte 350 t d’antliracite, dont ils n’ont pas l’emploi immédiat, un superbe vapeur les encombrant de ses 3 000 ou 3500 t qu’il faudra décharger à raison de 500 t par 24 heures.
- Dans le sens Paris-Rouen, c’est exactement la même chose.
- Comme on vient de le voir, le fret offert est trop peu abondant actuellement pour qu’un chaland puisse l’attendre et se remplir. Et on affirme qu’un navire de 3000 t et plus y parviendrait !
- Le canal et l’agriculture.
- Ce qui a été dit pour les produits de l’industrie s’applique a fortiori à ceux de le. terre. Il faut que les agriculteurs de la vallée de la Seine se persuadent bien qu’un navire de 3 000 t, dont l’immobilisation représente un millier de francs par jour, ne s’arrêtera pas sur le parcours ou dans un port intermédiaire, Vernon par exemple, pour embarquer quelques centaines de kilogrammes de fruits ou de légumes à destination de l’Angleterre (où ils arriveraient d’ailleurs en assez mauvais état), et cela pour un fret de quelques francs.
- Un navire représente de trop gros capitaux pour qu’il perde, son temps à attendre le fret. Il lui faut pouvoir puiser à même une accumulation de marchandises. Ce n’est certes pas le cas de ces produits qui exigent des soins particuliers et des transports extra-rapides.
- Ruu..
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- IX. — Évaluation du trafic du canal.
- Dans l’évaluation de ce trafic par les promoteurs du projet se retrouvent autant de variations et d’incertitudes que dans celle des frais de premier établissement.
- Au fur et à mesure que les derniers s’augmentaient en raison des estimations par trop insuffisantes de la première heure, l’évaluation du tonnage grandissait dans des proportions invraisemblables, de façon qu’au point de vue financier l’affaire parût toujours rémunératrice. Cette évaluation subit un saut brusque le jour où, reconnaissant que le péage de 3,25 f était exagéré, on dut le ramener au chiffre plus modeste de 2,25 f et pendant ce temps le trafic du port de Paris, qui aurait dû servir de base au calcul, n’augmentait que dans une proportion bien moindre.
- Quoi qu’il en soit, la Société d’étude fixe aujourd’hui comme
- suit le tonnage futur du port de Clichy :
- 1° Marchandises en provenance de Rouen ... 6108 506 t
- 2° — du Havre. . . 674 000
- 3° Marchandises en provenance et à destination de localités situées dans un rayon de 130 km
- autour de Paris........................... 220 000
- 4° Partie des marchandises qui arrivent actuellement par certains ports côtiers......... 400 000
- 5° Marchandises enlevées au port Anvers. . . 485 000
- 6° Houille qui ne peut parvenir aujourd’hui à Paris en raison des frais qu’elle supporte .... 807000
- 7° Partie des vins et alcools consommés dans la
- région parisienne........;................ 180000
- 8° Marchandises diverses dans le même cas que la houille du sixième, paragraphe précédent. . . 60000
- 9° Augmentation du trafic des localités entre
- Paris et Rouen............................ 146000
- 10° Consommation des usines qui ne manqueront pas de se créer en raison des bas prix de transport réalisés grâce au canal ............. 200 000 t
- Total. ....... 9 280 506 t
- Pour examiner ces chiffres, nous procéderons par élimination. Il ne serait pas inutile, toutefois, de faire remarquer que le
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- 7° fait double emploi avec le tonnage du 1°, car, n’en déplaise aux partisans du canal, la batellerie a transporté, en 1908, 352 706 t de vins et alcools au départ de Rouen sur Paris. '
- Mais il est plus simple d’observer que tous les tonnages partiels de 2° à 10° inclus disparaissent d’un seul coup, puisque nous croyons avoir établi que les transports par le canal seraient plus onéreux que ceux faits par la batellerie.
- 11 ne reste donc plus à examiner que les 6108 506 t du 1°.
- On pourrait leur appliquer le même procédé expéditif. Mais il paraît préférable d’entrer dans un examen plus approfondi.
- Yoilà textuellement ce qu’avancent les promoteurs du projet pour justifier ce tonnage:
- « La Seine a porté, en 1908, le tonnage effectif de 3191 716 t entre l’Oise et Rouen.
- Il se décompose ainsi : Trafic né sur la voie :
- » Intérieur . . . 137463 t
- » Expéditions . . . 2 384409
- Trafic né hors de la voie :
- » Arrivages ....... . . . 389 350 t
- » Transit ........ . . . 280494
- Total . . 3191 716 t
- ') Le tonnage que le canal aurait à transporter par navires de mer peut être ainsi évalué à :
- » 2 384409 + 389 350 + 280494 = 3 054253 t.
- » Le passage d’une profondeur d’eau de 4 m à la profondeur de 6,20 m a triplé le trafic de la Basse-Seine.
- » On peut donc, il semble, admettre sans être taxé d’exagération, qu’il en serait de même pour le trafic entre Rouen et Paris et tout au moins que le passage d’une profondeur de 3,20 m à 7,20 m doublera le trafic qui nous occupe ; on obtiendrait ainsi au minimum, dès l’ouverture du canal maritime, un tonnage de :
- » 3034253 X 2 = 6108 506 t. »
- Cette façon de procéder à l’évaluation du trafic d’une voie à créer ou à améliorer est, vraiment, un peu trop simple.
- Il faut, dans une évaluation de cette nature, se préoccuper des besoins auxquels elle aura à satisfaire et non pas admettre que le trafic doublera ou triplera simplement parce qu’on aura
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- doublé ou triplé sa section, s’il s’agit d’une voie navigable, ou le nombre de ses rails, s’il s’agit d’une voie ferrée.
- Quoi qu’il en soit, ne fût-ce qu’au point de vue du principe, les remarques suivantes s’imposent :
- Les expéditions comprennent des marchandises à destination de localités sises sur le parcours, sur l’Oise, etc., où ne s’arrêteront pas et où n’accéderont pas les navires. Par conséquent elles échapperont forcément à la navigation maritime.
- Il en est de même des arrivages ou du transit, constitués, par exemple, par du sable de Nemours, des meulières de la Haute-Seine, du plâtre du bassin de Paris, etc., qui, chargés au lieu de production sur des chalands et à destination de localités situées sur la Seine, ne transborderont pas en totalité sur les navires.
- En réalité, la création d’un port à Clichy serait le déplacement pur et simple du port de Rouen.
- Par conséquent, et sans préjudice du développement que prendra le trafic en raison des plus grandes facilités qu’on lui offre (mais on ne lui en offre pas, au contraire), au moins les premières années, le mouvement du canal sera celui actuel au départ de Rouen.
- La statistique pour 1909 publiée par la Chambre de Commerce de ce port (voir annexe 3) donne le mouvement fluvial ascendant par destination et nature de marchandises.
- Pour simplifier, il suffit de grouper certaines de ses indications et on obtient le tableau ci-dessous :
- Marchandises à destination de :
- 1° Rouen à Mantes (rivière d’Eure comprise) ............................
- 2° Confions à Argenleuil .......
- 3° La Rriclie à Neuilly . . ........
- 4° Puteaux à Paris, Aubervilliers, Villette,
- Pantin............
- . 3° Haute-Seine, Yonne, canaux du
- Centre et de Bourgogne „ _......
- 6° Oise, Aisne, canaux de l’Aisne à la
- wMàrne et du Nord, Escaut. . . .
- 7° Mafhe;' Canaux de l’Est et de la Marne au Rhin. ........
- 109 2601 168 032 243 728
- 1398830
- 492 283
- 59610
- 164358
- 523 0201
- 2115 083
- 2 638103 t
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- Or, les marchandises que les navires ne pourront pas amener à pied d’œuvre leur échappent forcément. Le transbordement qu’on voulait éviter à Rouen aurait lieu à Glichy, et les frais de transport, comme on l’a vu, seraient beaucoup plus considérables.
- Tel est le cas des 2115 0831 comprises sous les numéros 4 à 7 ci-dessus.
- Une partie seulement des 523 020 t, formant le total des numéros 1 à 3, pourrait être menée à destination par les navires. En effet, les ports relativement importants du Vaudreuil et de Louviers sont sur Y Eure; ceux (YElbeuf, Nanterre (papeteries), Chatou, Rueil (usine à gaz) sont sur les coupures. Ceux de Courbevoie, Levallois, Neuilly sont en amont du port et, par conséquent, en dehors du tracé du canal. 1
- Que lui restera-t-il sur ces 523 020 t ? 400 0001 peut-être, soit 15 0/0 du total de 2638103 t.
- Voilà donc un canal créé à grands frais pour éviter le transbordement des marchandises à Rouen et qui, finalement, n’évitera cette manutention qu’à une -fraction infime (15 0/0) du trafic total, et encore en admettant, ce qui est inexact, que les navires puissent s’arrêter en cours de route devant les usines comme le font les chalands actuels, pour décharger leur 'cargaison.
- Marchandises à destination de l’aval.
- Inutile d’entrer dans d'aussi longs détails, qui ne seraient d’ailleurs qu’une répétition, pour les marchandises en provenance de l’amont du fleuve et à destination de Rouen et les au-delà.
- La statistique de ce port pour 1909 (annexe n° 4) montre que le trafic dans ce sens est pour ainsi dire insignifiant.
- Il s’élève à 344 736 t, soit 14 0/0 de celui dans l’autre sens.
- On peut cependant remarquer, comme on l’a fait ci-dessus, que seules les marchandises en provenance de localités situées entre Asnières et Rouen pourraient être embarquées sur navires sans transbordement. Elles s’élèvent au total infime et négligeable de 25 819 t.
- Autant n’en pas parler.
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- Que reste-t-il du trafic de 9 millions de tonnes revendiqué pour le port de Clichy ?
- Rien ou presque.
- Et dès lors, comment rémunérer et amortir un capital de premier établissement approchant du milliard?
- Résumé et Conclusion.
- Persuadé que nous sommes que la rançon de tout progrès est la ruine de certains intérêts particuliers, nous nous sommes consciencieusement efforcé, dans cette étude, de faire abstraction de ceux de la ville de Rouen qui croit, à tort selon nous, son port menacé par celui de Clichy, et de ceux de la batellerie certainement compromis, non par une concurrence aussi peu redoutable que peu redoutée d’elle, mais par un bouleverse^ ment du fleuve qui la paralyserait, non pas seulement pendant la durée des travaux, mais, à tout jamais.
- Pourrait-elle, en effet, continuer à subsister avec toutes les gênes, les obstacles de toute nature que lui créerait la navigation maritime? G’est peu probable.
- Nous estimons avoir prouvé jusqu’à l’évidence que le canal n’aurait que des inconvénients, dont quelques-uns fort graves, que l’exploitation serait à peu près impossible et qu’elle n’aurait qu’un résultat tangible mais non appréciable : doubler au moins le prix de transport de la tonne de marchandises entre Rouen et sa destination dans la région parisienne.
- Ne serait-ce pas payer bien cher un aussi triste résultat ?
- Nous avons en tout cas le ferme espoir que l’État, à qui incombe la sauvegarde des intérêts de la Nation, ne laissera entreprendre un pareil travail qu’après une étude approfondie qui, nous en avons la conviction, n’infirmera rien de ce que nous avons avancé.
- Dans le cas contraire, lui seul serait qualifié pour assurer l’exploitation du canal, afin de ménager les; intérêts si nombreux, si divers, quelquefois très opposés, qu’elle mettrait en jeu.
- Si cependant une Société privée persistait à croire possible et rémunérateur l’établissement d’un port maritime a Paris, personne, je crois, ne verrait d’inconvénient à ce qu’elle reprît les
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- projets de Vauban, du marquis de Crécy ou tout autre n’empruntant pas la Seine.
- Cette voie admirable, une des plus belles du monde, a vu, telle qu’elle est, son trafic augmenter de près de 100 0/0 en dix ans. Elle a suffi amplement au développement de Paris, et suffirait à un trafic dix fois plus grand, moyennant quelques dépenses qui n’auraient rien de comparable avec celles dont on parle, ou, plus exactement, dont on ne veut pas parler. Elle fait partie du Domaine National et ne doit pas être aliénée au profit d’intérêts particuliers qui n’ont rien à voir, bien au contraire, avec ceux de la collectivité.
- Dans ces conditions, notre conclusion sera aussi brève que les développements dont elle est la conséquence naturelle ont été longs :
- Ce projet est antiéconomique, et comme tel aboutirait fatalement à des mécomptes financiers.
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- ANNEXE N° 1. ANNÉE 1909.
- Total du mouvement : 7 051 navires, 4 201822 tonnes.
- i
- Tableau des navires ayant les plus forts tirants d’eau entrés dans le port de Rouen aux marées de vives-eaux et de mortes-eaux.
- MARÉES DE VIVES-EAUX MARÉES DE MORTES- -EAUX
- DATES DES ENTRÉES NOM . DES NAVIRES PROVENANCE NATURE DU CHARGEMENT TONNAGE • des marchandises transportées TIRANT d’eau DATES DES ENTRÉES NOM DES NAVIRES PROVENANCE NATURE DU CHARGEMENT" TONNAGE des 1 marchandises transportées TIRANT d’eau
- 9 Janvier . Bénéficient. Newcastle. Houille. t 2 546 m3 6,10 13 Janvier . Véga. Alger. Vins et divers. t 2136 m3 6,12
- 22 Janvier . Luciline. Batoum. Pétrole. 5 975 7,45 3 Février . Bacchus. d° d° 4125 6,40
- 4 Février . Saxoléine. Philadelphie. d° 5 200 7,10 17 Février . Ville de Dieppe. Philadelphie. Pétrole. 2 012 6,18
- 20 Février . Hélios. New-York; do 4 507 7,35 2 Mars. . . Cérès. Alger. Vins et divers. 3 000 5,79
- 6 Mars. . . Luciline. Batoum. d° 5 308 7,38 18 Mars. . . Oural. Batoum. Huiles minérales 2 900 6,40
- 20 Mars. . . Etelka. d° do 3 396 7,10 28 Mars. . . Mira. Alger. Vins et divers. 2 525 6,25
- 4 Avril . . Lux. Novorossisk. d° 2 890 7,01 16 Avril. . . Arraiz. Sfax. Phosphates. 4 315 6,50
- 20 Avril . . Conch. Kustendje. d° 6 890 7,56 1er Mai . . . Frieda. d° d« 2 920 6,40
- 7 Mai . . . Pétroléine. Philadelphie. d° 5 610 7,29 10 Mai . . . Cymodocée. Alger. Vins et divers. 3 750 6,45
- 20 Mai . . . Ville de Majunga. Alger. Vins. 3300 6,90 1er Juin . . . Quevilly. New-York. Pétrole. 3 914 6,75
- 6 Juin . . . Phryné. Oran. Vins et divers. 3 900 6,60 13 Juin. . . Onton. Rotterdam. Houille. 4300 6,50
- 21‘Juin. . . Stilbé. Alger. do 3 950 6,85 2 Juillet. . Galatée. Alger. Vins et divers. 4100 6,80
- 4 Juillet . . Kronborg. Rotterdam. Houille. 5 380 7,01 15 Juillet. . Luciline. Novorossisk. Pétrole. 3080 6,30
- 18 Juillet. . Clearfield. New-York. Pétrole. 5 600 7,09 30 Juillet. . Ogono. Rotterdam. Houille. 3 550 6,45
- 5 Août. . . Lutetian. Novsrossisk. d° 6 321 7,42 13 Août. . . Phryné. Alger. Vins. 3 210 6,30
- 17 Août. . . Saxoléine. New-York. d° 5060 7,24 23 Août. . . Marselisborg. Ilaukipudas. Rondins. 5 300 6,25
- 31 Août. . . Clearfield. Kustendje. do 5 498 7,17 7 Septembre Ville de Majunga. Alger. Vins et divers. 2 600 6,20
- 15 Septembre Sylvie. Sfax. Phosphates. 4125 6,35 21 Septembre Onton. - Rotterdam. Houille. 4 300 6,65
- 29 Septembre Lutetian. Novorossisk. Pétrole. 4 700 7,09 10 Octobre . Barmoor. , Newcastle. d° 3127 6,00
- 17 Octobre . Cymbeline. Philadelphie, d° 6112 7,44 22 Octobre . do Sunderland. do 3147 6,01
- 27 Octobre . Oilfield. New-York. do 5 340 7,44 9 Novembre Cérès. Alger. Vins et divers. 4 485 6,40
- 12 Novembre Galatée. Alger. Vins et diyers. 4 200 6,9o 18 Novembre Ollargan. Rotterdam. Houille. 3 000 6,10
- 25 Novembre Lutetian. Novorossisk. Pétrole. 4 800 6,86 8 Décembre Bacchus. Alger. Vins. 3 510 . 5,95
- 12 Décembre Galatée. Alger. Vins. 4075 6,65 18 Décembre Stilbé. d° Vins et divers. 4 000 6,40
- 27 Décembre Joyo-Maru. Kustendje. Benzine. 6428 7,50
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- 715
- ANNEXE N° 3. Port de Rouen. — Bassin fluvial.
- Mouvement fluvial ascendant de Rouen vers Paris, par destination et nature de marchandises, pendant l'année 1909.
- DÉSIGNATION — DES MARCHANDISES
- DÉSIGNATION des PORTS DE DESTINATION Houille Pétrole Pierres, sables, matériaux de construction Machines Métaux et minéraux Bois O Xi G) T3 O <"5 Produits chimiques et droguerie Verrerie Tissus Farine Céréales 1 Sucres Épicerie et denrées alimentaires Vins et alcools Produits industriels non dénommés « Divers TOTAUX par PORTS de destination
- Lescure, Saint-Étienne, Oissel, Orival . . . 6989 )) 445 » 5506 25 )) » )> » » )) » » )) ». 31 774 44739
- Elbeuf 34190 » )) )) ï> 70 )) )) » » )) » » » )) » 34260
- Saint-Pierre, Andelys, Gaillon, Yernon, Bonnières, Gassi-court, Mantes, Le Vaudreuil, Louviers 24491 53 » » 915 130 )) » )> » » 4672 » » » » t )> 30261
- Conflans à Argenteuil 151536 241 1297 )) 3878 2970 3017 50 )) )) » 3119 » 621 1059 3 241 168032
- La Briche à Neuilly " 184612 15717 8486 105 8 672 14986 4763 2346 » )) 7 518 54 66 3889 996 511 245728
- Puteaux à Issy 31116 3931 4911 » 3724 4438 26426 555 » » » » » » 370 » 526 75997
- Paris, Aubervilliers, La Yillette, Pantin -803166 53775 6038 11859 56125 61560 13662 10605 234 5671 2329 64322 5348 32693 135707 22940 36799 1322833
- Hautes-Seine, canaux du Loing et de Briare 177516 49138 2086 542 29403 80984 68945 593 ! » » » 18893 » 1898 1749 3336 5557 438640
- Oise, canal de la Somme . . . 4489 » » » 270 10836 2505 6 » 23 » 8 » 3 4554 9 61 22 764
- Marne, canal latéral, Haute-Marne . 3969 )) 60 » 1215 5793 460 » » » » 202 » » 108771 » 169 120639
- Aisne, canaux : latéral à l’Aisne, des Ardennes. 560 7528 » 87 » 141 )> 14 ' » » » l » » 12 4185 58 125 12710
- Canal de l’Aisne à la Marne . . )> » » 10 333 1046 )) 765 ! » 16 » 73 » 274 9202 263 1449 13431
- Canaux : de la Marne au Rhin, de l’Est 1125 1774 » » 7339 1659 1221 » )> » » 514 » » » 29.879 » 208 43719
- Canaux du Nord 4 » » » 5231 )) 1633 ! » »• » » » » » » 219 7.087
- Escaut et Sambre. . . . . . . 287 » » » 2530 801 )) » i » » )> » » » » )> » 3618
- Yonne 9716 3858 » » 282 » » » ! » )) » » » » » • )) 2 13858
- Canaux : de Bourgogne, du Nivernais, de Pont-de-Vaux, Saône . . 4645 » 451 » 280 » » » >> » » » » » » » 20 5396
- Canal du Centre et canal latéral à la Loire 23107 626 » 206 5143 2412 2622 » ! » » » » » » 236 » 39 34391
- Totaux 1461518 136641 23774 12809 125615 * 193082 123621 16567 234 5710 2336 92321 5402 35567 299601 27605 75700 (O 2638103
- En 1908 1368232 |l27 472 28426 11983 175541 204522 117851 10595 369 4729 2978 70978 5763 31009 352706 26401 92675 2632230
- (1) Ces 2638103 t de marchandises ont été transportées par 7 754 voyages de bateaux.
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- ANNEXE N° 4 Port de Rouen. — Bassin fluvial.
- Mouvement fluvial descendant vers Rouen, par provenance et nature d emarchandises, pendant l'année 4909.
- DÉSIGNATION DES MARCHANDISES
- DÉSIGNATION des PORTS DE CHARGEMENT Houille Plâtre Pierres, sables, matériaux de construction i Machines Métaux et minéraux Bois Produits chimiques et droguerie | Verrerie Tissus Farine Céréales Sucres Sel gemme Épicerie et denrées _ alimentaires Vins et alcools Produits industriels non dénommés Divers TOTAUX par PORTS de chargement
- Saône, canaux : du Centre, de Roanne à Digoin et de Bour-gogne . .’ » )) 2002 » 283 » » )) » )) » )> » )> » 400 1096 3781
- Canaux : latéral à la Loire, du Nivernais et de l’Yonne . . . » » 9326 )> )> 1212 » )) )> )) » » )) » » » 47 10585
- Canal du Loing. » )) » 38424 )) » )) )) )) )) » » » )) ‘> » » » 38424
- Haute-Seine )) » 494 » 66 » )) » )) 19072 )) )) )> )> » 805 605 21042
- Marne, canal latéral, Haute-Marne )) 206" 11539 » )) 55 » )) )> » )) 282 X) )) » - » 84 14027
- Canaux : de la Marne au Rhin, de l’Est . » » 2333 » 5137 » 15440 )) )) » » » 9934 )> » » 3 32847
- Canaux de l’Aisne à la Marne . » » » .)) 26 )) 82 145 45 » )) » » » 450 30 798 1576
- Canaux du Nord 33609 » 1689 » » » » » » » 280 » » )) ,» » » 35578'
- Escaut et Sambre . 13051 » 4391 )) ' 2276 » » » » S) » » » » » » » 19718
- Canaux : de la Somme et de Saint-Quentin ....... » » » )) 564 )) )> » » » » 2258 » )> 401 » » 3223
- Aisne et canal latéral » » » )> » )> 18 » » » » 282' » » » » 155 455
- Oise et canal de l’Oise à l’Aisnd. 2239 1830 » 234 t J) 1560 » » 40 » 1654 ». )) 175 150 838 8720
- Paris, Villette, Aubervilliers, Pantin . 137 432 2257 280 14629 398 8559 1600 1688 1230 » 15975 » 4704 3235 13883 50984 128941
- Grenelle à Asnières . . . . . . 599 » » 211 364 25 » )> » » » » » » » » 210 1409
- Saint-Ouen au Pecq » » 78 » » t. 30 » » » » ». » » » » 176 318 602
- La Frette à Martot . . . . . . » 19 232 4195 » )> » » » » » » " » » » » 192 5 23624
- Elbeuf à Lescure )> » » . » » » » 44 3 » )> » » . » 19 118 184
- Canal du Rhône à Cette .... » » » » )) » » » » » » » )> ’ » » » » »
- Totaux . . . .... . 47 396 23970 78558 491 23579 1720 25659 17,45 1777 20345 280 20401 9934 4704 4261 15655 64261 (O . 344736
- En 1908. . . . . . . . . 35029 23810 76783 943 1 28134 1646 22749 1607 997 ' 18481 10 22070 9618 4964 3679 14578 61374 326502
- 6) tes 344736 tde marchandises ont été transportées par 2 907 voyages de bateaux.
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- ANNEXE N° 2
- Port de Rouen. — Bassin maritime.
- Nombre, par série de tirant d’eau et par nature de pavillon, des navires montés pendant Vannée 1909.
- PAVILLONS 3 m el moins 3,01 m à 3,30 m 3,31 m à 1 m 1,01 m à 4,50 m i,Si m à 5 m 5,Cl m à 5,50 m 5,51 m à G m 6,01 m à 6,50 m 6,51 m à 7 m 7,01 m et au-dess. TOTAUX par pavillons
- Anglais . . 3 18 42 297 333 415 142 34 7 22 1313
- Français. . 434 32 32 83 56 47 68 80 32 1 865
- Norvégien . » 1 7 38 52 73 28 6 1 1 207
- Danois. . . )) )) 1 8 7 49 29 17 1 1 113
- Suédois . . 4 )> 2 3 20 31 12 3 » )> 72
- Allemand . 2 5 10 17 9 16 3 2 3 2 69
- Autrichien. )) )) » 1 3 7 6 3 » 1 21
- Espagnol. . )) » » » » 8 7 21 19 » 55
- Russe . . . )) . )) )) : » 3 4 :» )) » )) 7
- Belge . . . )) » » » » 3 3 5 » » 11
- Hollandais. 1 )) 2 » 10 5 y> 2 » » 20
- Italien. . . )) )) » » 1 )> » » )) » 1
- Grec. . . . » » » )) » i » » » 1,
- Uruguayen. » î) )) » )) )) » 1 1 )) '2
- Brésilien. . » )) » )> » » » ù )) )>
- Totaux (i) . 441 56 96 ; 447 494 658 299 174 64 28 2757
- En 1908. . 170 80 123 420 511 644 183 179 73 12 2495
- (1) Non compris le batelage venant du Havre et n’ayant pas déchargé dans le bassin maritime.
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- TABLE DES MATIÈRES
- Pages..
- Exposé du projet...........................................................667
- Introduction...............................................................672
- I. — Frais de premier établissement...................................673
- Port de Clichy............................................. 676.
- Ouvrages d’art..................................................676
- Abaissement du plan d’eau..................................... 677
- II. — La navigation sur le canal .....................................678
- Vitesse des bateaux dans le canal ...........................678
- Canal de Suez.................... . . ....................... 678-
- — de la mer du Nord...............'.......................680
- —' de Corinthe.................................................680
- — de Manchester . . ......................................681
- — de Kiel. . . ..............................................681
- Navigation contre le courant....................................682
- Les navires devront être remorqués. . ........................ 682
- Navigation à la descente...................................... 683-
- Danger des ponts mobiles...................................... . 684
- Durée du trajet....................._........................685
- III. — Insuffisance du tirant d’eau...................................686
- IV. — Charges incombant à l’État.................................... 687
- V. — Le canal et l’opinion publique.................................689
- Mettre Paris au niveau des autres ports......................689
- Renseignements financiers sur le canal de Manchester.........690
- Le canal au point de vue militaire...........................692
- Le canal et le fonctionnarisme .................................692
- Le canal et la repopulation.....................................693
- VI. — Le canal et la batellerie....................................... . 693
- Entretien du chenal.......................................... 694
- La batellerie ne doit pas être entravée......................695
- Vil. — Le canal et les inondations....................................695
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- VIII. — Prix du fret de Rouen à Clichy................ ...................090
- Prix du fret par navires pour le Havre, Rouen et Clichy........097
- Surestaries et journées gagnées.............................098
- Frais de transbordement.....................................099
- Transport par chalands de Clichy à destination . . v...........099
- Prix actuels de transport des houilles par chalands entre Rouen et Paris, 701
- Prix actuels de transport des vins et divers...................701
- Frais de remorquage des navires.............................702
- Transports à la descente du fleuve......................... 703
- Comparaison entre les prix de transport par chalands et par navires. 704
- Le chaland est un magasin flottant..........................705
- Le canal et l’agriculture...................................705
- IX. — Évaluation du trafic du canal ... .......................700
- Marchandises à destination de l’aval...........................709
- Résumé et conclusion....................................................... 710
- Annexe n° 4. — Tableau des navires ayant le plus fort tirant d’eau entrés dans le
- port de Rouen en 1909................................ 712, 713
- Annexe n° 2. — Nombre de bateaux montés à Rouen en 1909, par série de tirant
- d’eau et par nature de pavillon..........................718
- Annexe n° 3. — Mouvement fluvial de Rouen vers Paris en 1909 • • • • • • • 714, 715
- Annexe n° A. — Mouvement fluvial de Paris vers Rouen en 1909. ........ 716, 717
- Planches :
- Cartes du cours de la Seine de Paris à Rouen et Profil en long. . 669
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- ÉTUDE
- SUR
- LA PRODUCTION DU VIDE(1>
- ET CERTAINES DE SES APPLICATIONS
- PAR
- NI. Mîiuric© LEBLANC
- I
- Origine de cette étude.
- Il y a plusieurs années déjà, nous avons pensé qu’il serait intéressant de faire un frigorifère capable de refroidir et surtout de sécher l’air de nos habitations. Sa réalisation pratique permettrait à l’homme de vivre dans les pays tropicaux, pendant la saison chaude et pluvieuse, aussi bien que dans les pays septentrionaux, où les appareils de chauffage le protègent contre le froid et l’humidité.
- Mais les machines frigorifiques, dont on disposait, convenaient peu à un usage domestique. Il ne fallait pas se servir de fluides nocifs, tels que l’ammoniaque et l’acide sulfureux, ni de fluides à pression très élevée, tels que l’acide carbonique.
- Il fallait réaliser une machine frigorifique employant l’air ou l’eau comme agent de transformation. Un examen rapide de la question nous montra qu’une machine à air serait encombrante et aurait un mauvais rendement. Il fallait donc faire une machine à vapeur d’eau : les difficultés de sa réalisation paraissaient grandes, mais non insolubles.
- Non seulement l’eau était un corps essentiellement pratique, mais le vide devait régner dans toutes les parties d’une ma-
- (1) Voir Procès-verbal de la séance du 3 novembre 1911, page 651.
- Bull. 46
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-
- chine frigorifique à vapeur d’eau, dont l’emploi devenait ainsi d’une inocuité absolue.
- Pour produire du froid, on n’avait qu’à faire s’évaporer de l’eau dans une enceinte fermée, où la pression serait maintenue au plus égale à la tension de la vapeur saturée de l’eau, à la basse température à obtenir.
- Un compresseur enlèverait la vapeur dégagée, à mesure de sa production, et la refoulerait, non dans l’atmosphère, parce que l’opération eût coûté trop de travail, mais dans un condenseur refroidi par un courant d’eau, où l’on maintiendrait une pression aussi petite que possible.
- L’extraordinaire faiblesse de densité de la vapeur d’eau, aux basses températures, prohibait l’emploi des pompes comme compresseurs. Elles auraient eu à engendrer des volumes énormes, en ne surmontant que des différences de pressions minimes. Leur encombrement eût été démesuré et leur rendement illusoire.
- Pour aspirer et comprimer les très grands volumes de vapeur émise, il fallait des appareils qu’elle pût traverser , avec des vitesses de centaines de mètres par seconde.
- Seuls convenaient les électeurs à vapeur ou les compresseurs rotatifs du genre llateau.
- Mais il fallait adapter les éjecteurs aux conditions spéciales de ce nouvel emploi et améliorer beaucoup leur rendement. Quant aux compresseurs rotatifs, on déduisait du dimensionnement des appareils Rateau, qu’il faudrait communiquer à leurs plus grandes ailes une vitesse périphérique de 500 m par seconde environ, et, pour des appareils de puissance moyenne, adopter une vitesse de rotation de 30 000 tours par minute, alors que le même arbre porterait un assez grand nombre de roues.
- Enfin, il était, indispensable de disposer d’un condenseur donnant le vide, théorique, pour que la machine pût avoir un bon rendement.
- Le problème posé nécessitait donc la solution préalable de problèmes plus généraux. Nous ne pouvions les aborder qu’avec un concours puissant et éclairé. Nous, avons eu la chance de le rencontrer dans J a Société anonyme Westinghouse.
- Elle nous demanda seulement de les sérier, en étudiant successivement :
- 1° Un condenseur produisant le vide théorique ;
- 2° Un éjecteur du meilleur rendement, possible, spécialement
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- destiné à accroître le vide d’un condenseur de vapeur d’eau ;
- 3° Un compresseur rotatif à très grandes vitesses périphérique et angulaire.
- Les études et essais nécessaires ont été faits dans l’usine du Havre de cette Société,, avec l’aide constante de M. Buss, Ingénieur en chef de ses services mécaniques, en qui nous avons trouvé le plus intelligent et le plus dévoué des collaborateurs.
- Nous allons exposer rapidement les principaux résultats auxquels nous sommes parvenus à l’heure actuelle, dans ces diverses voies.
- Il
- Condenseurs.
- Nous nous occuperons exclusivement de la condensation de la vapeur d’eau.
- On dit qu’un condenseur donne le vide théorique, lorsque la pression restante est égale à la tension de vapeur de l’eau à la température où est rejetée l’eau de refroidissement.
- Il rentre continuellement de l’air dans un condenseur, sous l’influence du vide. De plus, lorsque la vapeur à condenser provient d’appareils à cuire dans le vide, elle entraîne avec elle une grande quantité de gaz non condensables, provenant de la fermentation des substances soumises à la cuisson.
- Il faut donc, pour maintenir le vide, extraire du condenseur, au moyen d’une pompe spéciale, dite pompe à air, l’air ou ces gaz,, au fur et à mesure qu’ils y affluent.
- Leur pression propre s’ajoute à celle de la vapeur, et il serait impossible d’obtenir le vide théorique, si la pression de la vapeur était la même en tous les points du condenseur.
- Heureusement, il est toujours possible de ménager, dans un condenseur, une partie plus froide que les autres, à l’endroit où arrive l’eau de refroidissement et à l’opposé de l’arrivée de vapeur. La pression totale est sensiblement la même partout, mais l’air s’accumule dans la partie la plus froide, et c’est là qu’il convient de le puiser.
- On peut ainsi rendre la pression propre de l’air nulle, dans la partie chaude du condenseur, tout en n’ayant à en extraire,
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- par seconde, qu’un volume fini d’un mélange d’air et de vapeur.
- On peut donc toujours obtenir le vide théorique.
- Or, il ne l’était jamais, à moins que l’eau de refroidissement ne s’échauffât d’une trentaine de degrés, en traversant le condenseur. Les pompes à air n’aspiraient donc pas un volume assez grand.
- Cependant, on extrayait séparément l’eau et l’air d’un condenseur et on avait combiné des pompes dites à air sec, où les clapets étaient remplacés par une distribution à tiroir et où des dispositions très ingénieuses supprimaient l’influence des espaces nuisibles.
- Des constructeurs garantissaient que leurs pompes pouvaient réduire à 2 mm de Hg la pression dans une enceinte où elles faisaient le vide et qu’elles avaient un rendement volumétrique de 90 0/0, lorsque la pression du fluide aspiré atteignait 30 mm de Hg.
- On attribuait la faiblesse du vide obtenu, en pratique, au défaut d’étanchéité des canalisations, que l’on considérait comme inévitable.
- Des observations faites sur un condenseur dont nous avions reconnu l’étanchéité et dans lequel nous lancions de la vapeur vive, nous convainquirent que cette explication était inexacte et que la faiblesse du vide tenait au défaut de rendement volumétrique des pompes, dans leurs conditions réelles d'emploi.
- C'est que : pour étudier une pompe à air, on lui fait généralement aspirer de l’air provenant directement de l’atmosphère par un ajutage convergent bien calibré. Dès que la pression en aval de l’ajutage devient inférieure à la moitié de la pression d’amont, une formule très simple (1) nous permet de connaître avec une grande précision la masse d’air qui franchit l’ajutage par seconde. Nous en déduisons le volume réellement aspiré par une pompe. C’est ainsi que l’on obtient les nombres rappelés plus haut.
- Mais ils sont obtenus lorsque la pompe aspire de l’air provenant directement de l’atmosphère, et ils ne le sont plus lorsque l’air provient d’un condenseur.
- (1) Lorsqu’un fluide s’écoule à travers un ajutage convergent, dans un milieu où la pression est inférieure à la moitié de la pression initiale, la pression dans le col de i’ajutage est indépendante de la pression d’aval et ne dépend que de la pression d’amont. La vitesse avec laquelle le fluide traverse le col est égale à la vitesse du son
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- L’air provenant de l’atmosphère est très sec, lorsqu’il arrive dans la pompe, tandis que c’est un véritable brouillard, contenant de nombreuses gouttelettes d’eau en suspension, que la pompe aspire dans un condenseur.
- Il n’en peut être autrement, même avec les condenseurs à surface, car la vapeur y arrive avec une grande vitesse, qui est, le plus souvent, de 70 m par seconde. Sa force vive ne peut s’amortir qu’en créant des remous et en faisant voltiger, dans tout l’appareil, des gouttelettes d’eau déjà condensée.
- La pompe à air n’a donc plus à aspirer et comprimer de l’air sec, mais un mélange d’air, de vapeur et d’eau entraînée mécaniquement.
- L’air demeure très humide pendant toute la course du piston et cela détermine des échanges de chaleur notables entre la masse fluide et les parois du cylindre de la pompe.
- Ces parois s’échauffent, pendant la compression, et la chaleur emmagasinée sert à vaporiser, pendant l’aspiration, une partie des gouttelettes d’eau entraînées. La vapeur émise remplit une partie du volume engendré d’autant plus grande que la pression du fluide aspiré est plvus petite.
- Il est impossible d’éviter la production de ce phénomène dans une pompe alternative et il convient de la remplacer par une pompe à débit continu : un compresseur rotatif, par exemple.
- Mais la pompe à air d’un condenseur est toujours un appareil
- dans ce fluide, correspondant à la température qu’il possède à ce moment. Le poids de fluide débité par seconde ne dépend que de sa pression et de sa température initiales.
- Si l’on désigne par
- Q la masse en grammes du fluide débité par seconde et par chaque centimètre carré de la section de l’ajutage;
- W la vitesse en mètres par seconde, que possède le fluide en traversant le col ;
- P la pression initiale du fluide, en kilogrammes-force par centimètre carré ;
- T sa température absolue initiale ;.
- p la pression dans le col, en kilogrammes-force par Centimètre carré ;
- v le volume en mètres cubes de 1 kg du fluide, lorsqu’il traverse le col ;
- k le rapport des chaleurs spécifiques à pression constante et à volume constant du fluide ;
- g l’accélération de la pesanteur.
- On a les relations :
- ____ k
- /,p ,------------------ / 2 \te-1
- q = ioy/ gkZ w = îoo Vgkpv P = p^— )
- On a d’ailleurs pour l’air : pv — 0,0029272 T, k — 1,41.
- On en déduit : g = 0,52 Q = 384 ~ W = 18,3 Vt
- 1 \/ T
- Si la pression, dans le milieu où débouche l’ajutage, est plus petite que 0,52 P, les valeurs du débit Q et de la vitesse W sont indépendantes de cette pression.
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- de petite puissance, par rapport à celle des machines, dont elle n’est qu’un accessoire. Il y a intérêt à la simplifier autant que possible, quitte à sacrifier son rendement.
- C’est pourquoi, en place d’un compresseur rotatif, nous utilisons des appareils à jet, tels qu’une trompe à eau ou un éjecteur à vapeur.
- Nous employons la trompe à eau de préférence, parce que le mélange d’air et de vapeur s’y trouve mis en contact intime avec une grande masse d’eau froide, avant d’être comprimé. Cela dispense d’avoir à produire, dans le condenseur, des différences de températures aussi grandes que si le mélange fluide extrait devait être aussitôt comprimé.
- Il en résulte une grande simplification pour les condenseurs à injection.
- Dans les condenseurs à surface, cela permet de diminuer la pression propre de l’air, dans les parties les plus froides, au grand bénéfice de leur utilisation. En effet, la présence de l’air (1), dans un condenseur à surface, diminue beaucoup la
- (1) Considérons la partie d’un condepseur à surface où s’opère la .condensation et où la .température est très sensiblement constante. Un certain nombre de tubes sont séparés des autres par un écran qui force la vapeur à contourner tous ceux-ci avant d’arriver à leur contact. L’eau de refroidissement les traverse d’abord et c’est autour d’eux que l’air vient s’accumuler. Nous les considérerons comme ne faisant pas partie du condenseur proprement dit.
- Si Ton désigne par la différence de la température du condenseur et de celle de l’eau de refroidissement à l’entrée des tubes et par 6S cette différence à la sortie, la différence des températures moyennes, qui déterminerait l’écoulement de la même quantité de chaleur, pendant le même temps, à travers les tubes d’un condenseur de même surface, est donnée par la formule de Grashof :
- Si on désigne maintenant par Q la quantité de chaleur absorbée en une heure par l’eau de refroidissement, en calories kilogramme-degré ;
- Par S la surface des tubes employés à la, condensation proprement dite, en mètres carrés, mesurée en les supposant infiniment minces et d’un diamètre égal à la moyenne de leurs diamètres intérieur et extérieur;
- W, la vitesse moyenne, en mètres par seconde, de l’eau dans les tubes, en la supposant constante pour tous les tubes ;
- p, la pression de la vapeur correspondant à la température intérieureducondenseur;
- P, la pression totale dans le condenseur, somme de la précédente et de la pression propre de l’air:
- La quantité Q est donnée par la formule empirique suivante :
- La grandeur de l’exposant 5 montre l’intérêt qu’il y a à réduire autant que possible la pression propre de l’air dans un condenseur à surface.
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- masse de vapeur condensée par heure et mètre carré, à égalité de différence de températures.
- A moins de disposer d’une chute d’eau naturelle, il faut élever artificiellement l’eau d’alimentation d’une trompe, ce que l’on fait, d’ordinaire, au moyen d’une pompe centrifuge.
- Or, dans cette pompe, une grande quantité de force vive est transformée en travail de compression, au moyen d’un diffuseur, et ce travail doit être, ensuite, retransformé en force vive, dans les tuyères de la trompe. Cette double transformation ne peut se faire qu’au prix d’un rendement médiocre; il est donc naturel de la supprimer et de lancer directement l’eau dans le diffuseur de la trompe, en ne lui communiquant du travail que sous forme de force vive.
- Dans une turbine motrice, l’eau perd de la vitesse en la traversant. Il n’y a qu’à changer le sens de la rotation de la turbine, en la mouvant, pour que l’eau en gagne au contraire. Il faut, bien entendu, changer le profil des aubes, suivant les indications du triangle des vitesses, pour éviter les chocs.
- L’eau lancée parla turbine peut parcourir une série de diffuseurs, disposés en couronne.
- Mais le rendement d’un diffuseur est d’autant plus élevé qu’il est plus long. Il est impossible de leur donner une grande longueur, sans faire un appareil très encombrant, car ils doivent rayonner tout autour de là turbine.
- D’autre part, dans un appareil à jet, il convient d’établir un rapport déterminé entre les masses des fluides entraînant et entraîné.
- La masse d’eau nécessaire étant projetée tout autour de la turbine, on doit donner à celle-ci des aubes nombreuses et très rapprochées. Les eaux de refroidissement étant généralement malpropres, des obstructions sont à craindre.
- Pour ces raisons, nous n’employons qu’un seul diffuseur, de grandes dimensions, et y lançons de l’eau au moyen d’une turbine à injection partielle.
- La figure 1 (PL 22) montre un modèle coupé d’une de ces pompes. Le diffuseur est représenté en A, la turbine en B et son distributeur partiel en G.
- A l’entrée du diffuseur est disposé un éjecteur à vapeur annulaire D. Il sert à amorcer la pompe, lorsqu’elle doit aspirer l’eau. Dès qu’on y envoie la vapeur, elle fait le vide derrière elle : l’eau aspirée afflue dans la turbine, qui la projette dans le
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- diffuseur. Le vide continue à s’élever et on ferme aussitôt la valve de vapeur.
- Si on dispose d’eau élevée de quelques décimètres, l’éjecteur
- est inutile. Il suffit d’envoyer l’eau dans la pompe qui s’amorce d’elle-même, dès qu’on fait tourner sa turbine.
- La figure 1 représente la coupe d’une des pompes à air du contre-torpilleur Voltigeur.
- Il importe peu, avec ces pompes, si l’écoulement des fluides est continu, que l’air aspiré soit plus ou moins humide ou chargé de gouttelettes d’eau. Quand on les ferme sur une enceinte close; la pression restante est égale à la tension de vapeur correspondant à la température de l’eau, à sa sortie de la turbine.
- Dans nos premières pompes à air, telles que celles représentées sur la figure 1, chaque litre d’eau entraînait 3 1 d’air, lorsque la pression propre de l’air était de 100 mm de Hg. Le volume d’air entraîné par litre d’eau augmentait, lorsque cette pression diminuait, et devenait égal à 4,4 1, lorsqu’elle était réduite à 15 mm de Hg. Il continuait à grandir lorsque cette pression tendait vers zéro.
- Ainsi le débit volumétrique de ces pompes croissait lorsque
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- la pression de l’air aspiré diminuait, à l’inverse de ce qui se passait dans les pompes à piston.
- Les nombres précédents ont été bien dépassés dans nos dernières pompes, mais le rendement mécanique des premières était déjà quatre fois plus grand que celui des meilleures trompes à eau du commerce, desservies par des pompes centrifuges. Autrement dit, à égalité de travail dépensé par litre d’eau, chacun d’eux entraînait quatre fois plus d’air pris à la même pression, dans notre pompe que dans les trompes.
- L’eau s’étale sur les aubes de la turbine et s’écoule en lames minces.
- L’écoulement se fait pendant que l’aube se déplace devant le distributeur. Il est ensuite interrompu.
- Les lames d’eau vont en s’élargissant, leurs molécules étant lancées dans des directions divergentes. Elles viennent donc s’appliquer contre les parois du diffuseur.
- Ces lames d’eau se résolvent-elles immédiatement en pluie ou constituent-elles de véritables pistons à l’intérieur du diffuseur?
- Dans le premier cas, il y avait intérêt à les rendre très minces, pour qu’elles pussent se résoudre en gouttelettes très fines, et exercer une plus grande friction contre l’air.
- Dans le second, il y avait lieu d’augmenter l’épaisseur des lames, en diminuant leur nombre, afin de retarder la crevaison des pistons.
- Pour élucider cette question, nous fîmes des roues ayant les unes un grand nombre, les autres un petit nombre d’aubes de même profil, pour le même diamètre de roue. Les secondes fournirent de meilleurs résultats que les premières.
- Mais si, comme il paraissait, les lames d’eau formaient de véritables pistons, il convenait que leur surface demeurât normale à l’axe du diffuseur.
- Or, les plans des lames d’eau lancées dans le diffuseur de notre première pompe faisaient un angle aigu avec son axe.
- Il y avait des chances d’augmenter son rendement en rendant droit cet angle.
- Une étude géométrique nous montra que, pour cela, il fallait communiquer à la turbine une vitesse périphérique plus grande que la vitesse à imprimer à l’eau :
- Désignons par :
- H, le rayon de la turbine ;
- V, sa vitesse périphérique ;
- W; la vitesse absolue de l’eau, à la sortie de la turbine;
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- a, l’angle décrit par une aube, pendant qu’elle projette de l’eau, en passant devant le distributeur;
- [1, l’angle de la direction de la vitesse absolue W avec un plan tangent à la périphérie de la turbine, passant par le point d’émergence de l’eau A ; /
- Soit AB l’arc que décrit l’extrémité d’une aube (fig. 2}, pendant qu’elle déverse de l’eau. La section faite dans la gerbe d’eau, par un plan perpendiculaire à l’axe de la turbine,, sera comprise entre les droites OA et OB, qui font toutes les deux un angle [3 avec la circonférence de rayon R parcourue parles points A et B.
- Traçons la bissectrice OM de
- l’angle ÂOB et menons par le point B, la perpendiculaire BC sur cette bissectrice. Elle rencontre en C la droite OA. La bissectrice OM est parallèle à l’axe de la gerbe.
- Pour que le plan des lames d’eau soit normal à l’axe du diffuseur, il faut que l’eau lancée par une aube, lorsque celle-ci est en A, arrive au point G, lorsque l’aube arrive au point B.
- On a les relations suivantes :
- AOB = a, CAB = [3-f-|, GBA
- A
- CB
- ABO
- d’où ORA
- Le triangle ACB nousMonne “
- Ibo - P-
- AC cos( p 4- —J -|- BC cos
- AB,
- d’où
- AC _ BC
- sin(|-p) “"(f>+f)
- AC = AB
- COS P a
- cos-
- Mais nous avons : d’où
- AB = 2 R sin
- AC = 2R tg —' cos p.
- A
- , AC
- Le temps que met l’eau à parcourir la distance AC est égal à —. Le temps que met
- une aube à parcourir Parc AB est égal à
- R«
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- Nous aurons aussi la relation :
- AC ____ Ra
- "w = T’
- ou
- 2R tg ~ cos (3 - —
- _ Ra ” V '
- L’angle a étant toujours très petit, on peut écrire sans erreur sensible :
- d’où W = V cos
- a = 2tg-,
- 11 faut donc que la vitesse périphérique de la turbine soit plus grande que la vitesse à communiquer à l’eau.
- Au contraire, dans notre première pompe, la vitesse périphérique n’était que de 16 m, tandis que celle communiquée à l’eau était de 36 m.
- Nous hésitions à entrer dans cette voie, parce que l’accroissement des frottements de l’eau contre les aubes pouvait compenser et au delà l’influence du changement d’orientation des pistons d’eau.
- Mais, en Amérique, on se refusait à adopter nos pompes, parce qu’elles devaient tourner à la vitesse des dynamos, alors qu’on ne voulait employer que des turbines, comme moteurs. Il fallait porter leur vitesse à 2 500 ou 3000 tours par minute.
- Il était impossible de faire tourner aussi vite une grande pompe en conservant une vitesse périphérique de 16 m. Il fallait la porter à 50 m environ, en ne communiquant toujours qu’une vitesse de 36 m à l’eau.
- Gela leva nos hésitations et nous construisîmes une première pompe à 2 500 tours, en donnant une vitesse périphérique de 50 m à la turbine. Les plans des pistons d’eau devenaient naturellement normaux à l’axe du diffuseur.
- Nous dûmes modifier complètement le profil des aubes et changer le diffuseur de place.
- Le rendement de la pompe fut sensiblement doublé. Depuis, nous avons amélioré le tracé de l’entrée du diffuseur et sommes parvenus à faire des pompes dans lesquelles on communique toujours à l’eau une vitesse de 36 m, mais où chaque litre d’eau aspire et refoule 10 1 d’air à la pression absolue de 15 mm de Hg.
- La figure 3 représente une de ces nouvelles pompes.
- Actuellement, le rendement de notre pompe est le même que celui des bonnes machines à piston, lorsque la pression restante dans le condenseur est égale à 70 mm de Hg. Il est supé-
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- rieur pour les pressions plus petites, inférieur pour les pressions plus grandes.
- Ces bons résultats ont été confirmés par l’excellent accueil que ces pompes ont reçu dans l’industrie; les premières applications datent de quatre ans et, aujourd’hui, près de 4 800 condenseurs de toute puissance, répartis dans le monde entier, sont équipés avec elles.
- Nous devons dire que ce succès revient en grande partie à notre collaborateur, M. Delas, en qui nous avons trouvé un apôtre convaincu et remarquablement actif.
- Toutefois, ces pompes ne paraissaient pas convenir aux appareils à cuire dans le vide, à effets multiples, tels que ceux que l’on emploie dans les sucreries. Le volume des gaz non condensables à extraire est alors très grand et on cherche un rendement élevé, mais le vide demandé est beaucoup plus faible que pour les turbines à vapeur.
- M. Buss a très simplement résolu ce nouveau problème. Il a remarqué qu’une fois la pompe en route, on pouvait lui faire aspirer, par la coupure de son éjecteur annulaire, un volume
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- de fluide au moins égal à celui qu’elle aspirait par le haut; pourvu qu’il fut extrait d’un milieu à pression plus élevée.
- Dans ces conditions, ayant à adapter une de ces pompes à un grand appareil à sextuple effet, dans la sucrerie de M. de Pat-zenhoffer, en Hongrie, il envoya dans l’orifice de l’éjeeteur les gaz provenant des quatre premiers bouilleurs et ceux provenant des deux derniers dans l’orifice d’entrée de la pompe.
- Le vide^ ainsi obtenu fut plus élevé qu’avec une excellente pompe à piston de même puissance.
- Irrivée de vapeur àcondeaser
- -----4^------j-
- v %
- —qj
- A. Pompe d'extraction 3
- B. Pompe à vide sec
- la pompe à air
- Courtier & C‘?
- m'Evacuation desga
- Nous pouvons transformer ces pompes en éjecto-condenseurs, en élargissant le canal compris entre la turbine et l’entrée du diffuseur, afin que la vapeur puisse y affluer, sans prendre une vitesse excessive. Cette vapeur se condense au contact de la gerbe d’eau, en même temps que l’air est entraîné.
- Ces appareils sont très simples (fig. 4), ne comportent qu’une roue, et nous 'préconisons leur emploi, tant que la masse de vapeur à condenser à l’heure est inférieure à 2 000 kg.
- Pous les puissances supérieures, nous nous servons du condenseur à injection suivant.
- L’appareil devant être le plus souvent installé dans une cave, au-dessous de la machine desservie, il y- avait intérêt à faire pénétrer la vapeur par le haut, en même temps que l’eau, c’est-
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- à-dire à faire un condenseur parallèle, au lieu d’un condenseur à contre-courant, bien que celui-ci fût naturellement le siège des différences de températures nécessaires pour la production du vide théorique.
- Afin de pouvoir obtenir le vide théorique avec un condenseur parallèle, nous avons disposé à sa partie supérieure un véritable éjecto-condenseur qui débouche dans le condenseur proprement dit (fig, 5).
- Dans ce but, l'eau est projetée par des tuyères à giration, qui la résolvent en pluie, dans un cône graduellement rétréci.
- L’air qui se dégage de l’eau est entraînée avec elle et retarde la condensation, si bien que la température de l’eau et la tension de vapeur dans l’éjecto-condenseur sont plus petites que dans le condenseur proprement dit. Il y a établissement d’une différence de pressions entre le haut et le bas de l’appareil où s’achève la condensation. L’éjecto-condenseur utilise la force vive de l’eau et de la vapeur, pour faire surmonter cette différence de pressions aux fluides qui affluent dans le condenseur.
- Nous arrivons ainsi à avoir le vide théorique à l’endroit où arrive la vapeur. Il ne l’est pas dans la partie inférieure où puise la pompe à air, mais cela importe peu ; une grande masse de vapeur est entraînée avec l’air, mais elle se condense dans la pompe et ne gêne pas son fonctionnement.
- L’eau de refroidissement est reprise, dans le bas, par une pompe centrifuge qui la rejette à l’extérieur ; les deux pompes centrifuges sont montées sur le même arbre.
- Les plus grands condenseurs de ce système construits jusqu’à présent sont ceux de la station centrale de Nysden, qui dessert le Métropolitain de Londres.
- Ils ne condensent que 33000 kg de vapeur à l’heure,, provenant de' turbo-alternateurs de 5 000 kilowatts.
- Mais l’eau de refroidissement était simplement rafraîchie dans une tour, au contact de l’air.. Elle devait arriver dans le condenseur à la température' de 27 degrés et ne s’y échauffer que de 8 degrés. Gela nécessitait l’emploi de condenseurs très puissants.
- Le volume d’eau employé à l’heure est de 2450 m3.
- La pompe à air peut extraire à l’heure 500 m3 d’air pris sous la pression propre de 17 mm de Eg..
- Enfin, Les pompes conduites par une machine à vapeur spéciale tournent à la vitesse de 380 tours par minute et absorbent
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- une puissance de 375 ch. Ces condenseurs donnent le vide théorique. Ils pourraient condenser trois fois plus de vapeur.
- La figure 2 (PL 22) est une vue extérieure d’un condenseur à mélange de ce système, dont les pompes doivent être conduites par une turbine.,
- La figure 3 (PL 22) représente un condenseur spécial pour machines d’extraction installé aux mines d’Ànzin. On augmente le débit d’eau, au moment où la machine se met en route, on le réduit lorsqu'elle s’arrête. On a donné au condenseur une forme ventrue, pour que l’eau puisse s’y accumuler pendant que le débit est maximum.
- La figure 4 (PL 22) représente un groupe de pompes à eau et à air de condenseur à injection, destiné à être monté sur le prolongement de la turbine à vapeur desservie par le condenseur. Les pompes tournent à la vitesse de 1 500 tours par minute. Le débit d’eau de refroidissement est de 1701 par seconde. Pour l’o-hten-ir, il a fallu donner à la pompe centrifuge trois roues associées en parallèle.
- La figure 5 (PL-22) représente un groupe de pompes destiné à un condenseur à surface. Sur le même arbre sont montées la turbine motrice, la pompe à air et la pompe d’extraction d’eau condensée.
- Les figures 6 et 7 (PL 22) représentent des groupes de turbines, pompe- à air et pompe d’extraction d’eau condensée destinés: à un contre-torpilleur. La vitesse de rotation est de 2500 tours par minute.
- Le débit de la pompe d’extraction d’eau condensée est de 65 m3 à l’heure. Cependant les deux pompes ne pèsent ensemble que 285 kg.
- Pour une machine frigorifique à vapeur d’eau, un condenseur produisant un grand vide est encore plus nécessaire que pour une turbine à vapeur. Il convient que la température correspondant à la pression du condenseur diffère le moins possible de celle de l’eau de refroidissement, à son entrée. Il faut donc employer beaucoup d’eau par kilogramme de vapeur, quitte à dépenser plus de travail pour l’extraire, s’il s’agit d’un condenseur à injection, ou pour la faire circuler, s’il s’agit d’un condenseur à surface. En pratique, toutes les fois que nous disposons d’eau en quantité illimitée, comme dans les installations
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- à bord, nous limitons à 2 ou 3 degrés réchauffement de l’eau de refroidissement.
- Gela est d’autant plus indiqué, qu’à bord, il n’y a pas à élever cette eau, on n’a qu’à la faire circuler.
- Mais, si l’on arrivait à n’avoir qu’un écart de S degrés, par exemple, entre la température correspondant à la pression du condenseur et celle de l’eau de refroidissement à son entrée, les différences de température, dans le condenseur, étant très petites, l’air ne pourrait acquérir qu’une pression propre très faible, même dans la partie la plus froide où on le puiserait, si le vide théorique était obtenu. On pourrait donc craindre que le bénéfice dû à l’emploi d’une très grande masse d’eau de condensation fut rendu illusoire par l’impossibilité d’obtenir le vide théorique.
- Or, nous n’avons qu’à alimenter notre pompe à air avec de l’eau préalablement refroidie par la machine frigorifique. La vapeur entraînée avec l’air se condense dans la pompe et l’air y acquiert une pression propre suffisante.
- Avec les condenseurs à surface, la masse d’air à extraire est assez faible pour que le nombre de frigories perdues, par suite du séchage préalable de l’air, soit négligeable.
- Il n’en serait pas ainsi avec les condenseurs à injection. Nous avons alors résolu le problème en faisant séjourner l’eau de refroidissement dans une enceinte où l’on maintient un vide de 8 m environ, au moyen d’un éjecteur ordinaire qui débouche dans l’atmosphère, et dont on recueille la vapeur, pour l’employer au réchauffage de l’eau d’alimentation.
- L’eau se trouve ainsi-purgée des 4/5 de son air, ce qui réduit d’autant le volume à sécher.
- Cette disposition a fourni de très bons résultats. Elle est appliquée à la machine frigorifique de l’usine des Colles et Gélatines françaises, à Nanterre (1).
- (1) Nous avons appris dernièrement que M. Brown avait appliqué avant nous ce dernier procédé.
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- III
- Éjecteur pour machines frigorifiques à vapeur d’eau.
- En possession d’un condenseur capable de donner le vide théorique, dans tous les cas, nous avons abordé l’étude de l’éjecteur, en nous proposant d’en faire un compresseur de machine frigorifique à vapeur d’eau.
- L’industrie mettait à notre disposition deséjecteurs produisant un vide de 8 ha d’eau environ, en débouchant dans l’atmosphère et produisant par suite un rapport de compression sensiblement égal à S.
- Nous voulions réaliser des électeurs aspirant de la vapeur d’eau et faisant un vide très supérieur à celui de nos condenseurs dans lesquels ils déboucheraient.
- Mais il fallait que la pression restante, en amont de l’éjecteur, put devenir égale au 1/15 ou au 1/20, suivant les cas, delà pression en aval.
- Nous devions donc réaliser des appareils complètement différents de ceux qui existaient et capables de produire des rapports de compression de trois à quatre fois plus grands.
- L’éjecteur est d’une simplicité incomparable, puisqu’il se résume en un assemblage de tuyaux et remplace à la fois un compresseur et sa machine motrice. Il convient aussi admirablement à l’extraction et à la compression de fluides de densité très faible, car ceux-ci le traversent avec une vitesse voisine de 1 000 m par seconde.
- Malheureusement, il a de graves défauts :
- 1° Le fluide moteur entraîne par friction le fluide aspiré et la vitesse du fluide entraînant est maxima lorsque celle du fluide aspiré est minima. Il en résulte un très grand glissement d’un fluide par rapport à l’autre, si bien que le rapport du travail de compression, communiqué au fluide aspiré, au travail disponible dans le fluide entraînant, lorsqu’ils entrent en contact, a pour limite supérieure 25 0/0.
- Ce défaut de rendement est heureusement compensé en grande partie, dans le cas qui nous intéresse, par les propriétés de la vapeur d’eau.
- Bull.
- 47
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-
- Nous refroidissons l’eau douce ou salée en l’évaporant partiellement elle-même. Cela évite l’emploi d’un échangeur de chaleur et, par suite, diminue de 5 degrés environ, la différence de températures à produire.
- Les condenseurs de vapeur d’eau, qui n’ont que le vide à supporter, peuvent recevoir des dispositions beaucoup plus rationnelles que les condenseurs d’ammoniaque, d’acide sulfureux et surtout 'd’acide carbonique, qui ont à supporter des différences de pression très élevées.
- Si on dispose d’eau de refroidissement en quantité suffisante, on peut, sans donner des dimensions exagérées au condenseur, y maintenir une température différant seulement de S degrés de celle de l’eau de refroidissement, à son entrée. Avec les machines à corps chimique, cette différence de température est d’au moins
- 10 degrés.
- Ainsi nous gagnons une dizaine de degrés sur la différence de température à produire réellement, du fait que nous remplaçons les corps chimiques, employés d’habitude, par de l’eau.
- Enfin, le cycle d’une machine frigorifique n’est pas un cycle de Carnot. Son rendement dépend de la nature de l’agent de transformation. Il est meilleur avec l’eau qu’avec tout autre corps, surtout qu’avec l’acide carbonique, lorsque la tèmpérature dans le condenseur dépasse celle de son point critique, qui est de 31°, 35 ;
- 2° Si l’on associe un éjecteur à un condenseur ordinaire, de manière à produire un vide plus grand que celui du condenseur,
- 11 ne convient pas de monter plusieurs éjecteurs en série pour avoir une somme d’effets.
- C’est qu’on n’a aucun moyen de condenser la vapeur motrice du premier. Il faut la faire enlever par le second, en même temps que celle entraînée par le premier. La dépense de vapeur motrice de chacun d’eux, au lieu de demeurer constante, croît en progression géométrique avec son rang.
- Au contraire, si on avait affaire à des compresseurs rotatifs, on pourrait indéfiniment augmenter le nombre de leurs roues* sans avoir à augmenter la masse de fluide qu’elles auraient à comprimer successivement.
- Mais avec un seul éjecteur, on peut produire utilement une différence de températures de 45 degrés centigrades, ce qui est suffisant dans la plupart des cas;
- 3° Voici le plus grand défaut de l’éjecteur, à notre point de
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- vue : les fluides moteur et aspiré s’y mélangent intimement et l’on ne peut condenser l’un sans condenser l’autre.
- Or, si nous aspirions, par exemple, de la vapeur avec un compresseur rotatif et l’envoyons dans un condenseur, nous n’aurions qu’elle à condenser et nous pourrions utiliser ensuite la même eau de refroidissement pour condenser, à une température plus élevée dans un autre condenseur, la vapeur qui aurait actionné la turbine motrice du compresseur.
- Il en résulte qu’il faut ou bien admettre une température beaucoup plus élevée dans le condenseur de la machine à éjecteur que dans celui d’une machine à compresseur, ce qui met la première dans des conditions très défavorables, ou bien dépenser beaucoup plus d’eau de refroidissement, quatre fois plus ou moins, si l’on veut maintenir la même température dans le condenseur.
- Gela n’a pas d’importance, si l’on se sert d’eaux superficielles ou fournies par une tour de condensation, mais interdit l’emploi des eaux de couche, qui sont plus froides en été de 12 degrés environ que les eaux superficielles ; c’est qu’elles sont rares, proviennent de puits profonds et. qu’il faut les élever à grande hauteur.
- C’est là une cause d’infériorité grave dans les installations centrales de froid, faites exclusivement pour produire de la glace ou refroidir les magasins à vivres, où, par économie, l’on cherche à employer des eaux de couche.
- Il convient alors de substituer à l’éjecteur un compresseur rotatif.
- Cette cause d’infériorité disparaît, en particulier, dans les installations à bord, où l’on ne dispose pas d’eau de couche, mais d’eau superficielle en quantité indéfinie et jqu’on n’a pas à élever.
- La machine frigorifique à éjecteur convient dans ce cas, d’autant plus que les machines à ammoniaque et à acide sulfureux sont alors prohibées, à cause de la nocivité de ces fluides et: que l’on se sert exclusivement de machines à acide carbonique.
- Or, l’eau de mer est généralement assez chaude et, dans beaucoup de régions, sa température atteint 32 degrés en été. Il est donc impossible de liquéfier l’acide carbonique dans le condenseur; le cycle réalisé dans la machine devient très différent de celui de Carnot et son rendement est mauvais. Nous devions en obtenir un meilleur.
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- D'autre part, l’éjecteur est plus simple qu’un compresseur conduit par une turbine à vapeur et, à bord, où l’on dispose toujours d’une très grande puissance pour l’appareil de propulsion, la simplicité l’emporte sur l’économie de vapeur.
- Dans un éjecteur (fig. 6), il convient de distinguer les tuyères où la vapeur transforme en force vive son travail disponible, l’entraîneur où les gerbes issues des tuyères arrivent au contact du fluide aspiré et l’entraînent avec elles. Enfin, le diffuseur où la force vive des fluides se transforme en travail de compression.
- Nous avons reconnu la nécessité de diviser la vapeur motrice en un grand nombre de gerbes distinctes, pour augmenter la surface de friction. Gela nous conduisait à employer des tuyères multiples, comme on le voit sur la figure 6, mais, lorsque les orifices des tuyères étaient situés sur un même plan, les gerbes extérieures, en s’épanouissant, formaient écran et empêchaient le fluide aspiré d’arriver au contact des gerbes intérieures.
- C’est pourquoi nous avons disposé nos tuyères en couronnes concentriques, successivement étagées, pratiquement au nombre de trois. La couronne intérieure est la plus éloignée de Centrée du diffuseur.
- De cette manière, le fluide aspiré peut arriver au contact des gerbes issues des tuyères des différentes couronnes en n’ayant à franchir que des interstices ménagés entre les parois métalliques et dont la section demeure constante.
- Il peut ainsi affluer librement autour de chaque veine motrice.
- Nous attachons beaucoup d’importance à cette disposition, car c’est grâce à elle que nous avons pu faire des éjecteurs de rendement suffisant.
- Les figures 8 et 9 (PI. 22) représentent des groupes de tuyères multiples.
- Le tracé des tuyères est déterminé par la théorie. Elle conduit à des résultats exacts, tant que le fluide sort de la tfuyère à une pression au moins égale à celle du milieu où elle débouche. Si cette condition est remplie, la transformation du travail dispo-
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- nible en force vive se fait avec un rendement voisin de 0,9.
- Les tuyères sont nécessairement convergentes-divergentes, dans nos éjecteurs. Si la partie divergente s’épanouit plus qu’il est nécessaire et si la détente peut s’y prolonger jusqu’à ce que la pression finale du fluide soit inférieure à celle du milieu où elle débouche, l’extrémité de la tuyère devient le siège de violents remous, dont Stodola a fait une étude approfondie. La veine fluide cherche à occuper toute la section de l’orifice de sortie et si cette dernière est K fois plus grande qu’il ne le faut, sa vitesse se trouve sensiblement divisée par K et sa force vive par K2.
- Il est facile de déterminer une tuyère de façon que ses orifices aient la section voulue, pendant la marche normale de l’appareil. Mais un éjecteur doit créer d’abord le vide qu’il a à entretenir ensuite. A.u moment de la mise en route, la pression au débouché des tuyères est celle du condenseur et peut être de quinze à vingt fois plus grande qu’à l’état de régime. Il en résulte que des tuyères bien déterminées, en vue de la marche normale, ont des orifices de section beaucoup trop grande au moment de la mise en route. Elles ont alors un très-mauvais rendement qui rend difficile l’amorçage des éjecteurs, lorsque le rapport de compression, qu’ils doivent produire, est supérieur à 7.
- Si, au lieu de donner à la partie divergente des tuyères la forme d’un cône, on les évase en forme de trompette, la veine ne peut se décoller des parois de la tuyère et l’on peut faire un éjecteur s’amorçant spontanément, qui soit capable de produire un rapport de compression égal à 8 environ. Pour les rapports de compression supérieurs, il est nécessaire de recourir à des dispositions spéciales pour assurer l’amorçage.
- La vapeur envoyée dans les tuyères ne doit jamais être surchauffée.
- La surchauffe améliore le rendement des tuyères et augmente la force vive de la vapeur motrice, lorsqu’elle en sort, mais elle augmente, en même temps, le travail de compression, à égalité de pressions initiale et finale. Etant donné le médiocre rendement de l’appareil, on comprend que l’accroissement du travail disponible nécessaire, à l’entrée du diffuseur, compense et au delà le bénéfice obtenu dans les tuyères.
- C’est pourquoi nous n?avons trouvé aucun bénéfice à employer de la vapeur à une pression absolue, supérieure à 5 kg par centimètre carré. La vapeur à employer de préférence est de la
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- vapeur d’échappement à cette pression, ayant déjà travaillé dans une machine.
- Nous avons observé les gerbes de vapeur lancées par des tuyères dans un éjecteur, dont l’entraîneur était constitué par un grand autoclave, que nous verrons tout à l’heure, qui était éclairé à l’intérieur et muni d’un hublot.
- Ces gerbes étaient visibles, lorsque la vapeur était humide et affectaient la forme de barres rigides, à contours très nets, qui demeuraient sensiblement cylindriques dans l’entraîneur, puis s’effilaient en pointe dans le diffuseur.
- Elles étaient en tout point semblables à la gerbe de vapeur qui s’écoule d’un ajutage dans l’atmosphère. 11 était manifeste que les fluides moteur et aspiré ne se mélangeaient pas et que chaque gerbe motrice ne faisait que s’entourer d’une gaine de fluide aspiré, qu’elle entraînait avec elle.
- Par suite du défaut d’homogénéité de la masse fluide qui pénètre dans le diffuseur d’un éjecteur, nous ne pouvons appliquer la formule de Saint-Venaut dans ce cas, comme nous avons pu le faire dans celui des tuyères. Elle ne peut nous donner qu’une simple indication. Si la masse fluide était homogène, le diffuseur devrait être divergent, tant que le rapport de compression serait inférieur à 1,725. Dès qu’il serait supérieur, le diffuseur devrait être d’abord convergent, puis divergent et le rapport de la section de son col à celle de son orifice d’entrée devrait être d’autant plus petit, que le rapport de compression serait plus grand.
- Le bon sens indique que, dans un appareil où l’on oppose des diminutions de quantité de mouvement à des forces égales aux produits de sections par des différences de pressions, il convient de rendre les sections aussi petites que possible.
- Aussi, quand nous voulons faire un nouvel éjecteur, nous commençons toujours par donner un col trop étroit à son diffuseur. Nous l’alésons ensuite, graduellement, jusqu’à ce que l’appareil veuille bien s’amorcer. /
- L’expérience nous a montré qu’il fallait que les gerbes de vapeur motrice pussent franchir le diffuseur dans toute sa longueur, sans toucher ses parois, bien qu’il fût d’abord convergent, et sans se rencontrer entre elles.
- Cela nous a conduit à disposer ces gerbes en paquet de macaroni, en donnant rinclinaison voulue aux tuyères et à faire le diffuseur en forme d’hyperboloïde de révolution à une nappe.
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- Cette disposition, jointe à l’emploi de tuyères multiples disposées en couronnes étagées, caractérise nos éjecteurs.
- L’amorçage est rendu difficile parce que, au moment de la mise en route, les tuyères se trouvent dans de mauvaises conditions de rendement et qu’une même gerbe de vapeur s’écoulant dans un milieu plus dense est plus rapidement ralentie.
- Nous avons d’abord cherché à tourner cette difficulté, comme nous allons le dire :
- Au début de nos essais, nous ne disposions que d’un éjecteur à diffuseur divergent. Le rapport de compression, qu’il pourrait développer, était inférieur à 5 et nous ne pouvions faire de la glace avec lui, qu’en maintenant dans le condenseur une pression au plus égale à 20 mm de mercure.
- Nous eûmes alors l’idée d’envoyer dans l’évaporateur un petit filet d’air provenant de l’atmosphère. Cela nous permit, soit d’accélérer beaucoup la production de là glace, soit d’obtenir des températures voisines de — 20 degrés centigrades. L’air arrivait, en effet, très sec dans l’évaporateur et sa présence ne gênait pas l’évaporation 4e l’eau, tandis qu’elle y relevait suffisamment la pression pour permettre à l’éjecteur de se rapprocher des conditions de fonctionnement normales, le rapport de compression nécessaire se trouvant fort diminué.
- Mais il fallait ensuite extraire l’air du condenseur. Celui dont nous nous servions était très puissant, par rapport à l’éjecteur, et sa pompe à air suffisait pour y maintenir une basse pression. Si nous tenions compte du travail nécessité par cette extraction, nous arrivions à un rendement détestable.
- Nous avons alors pensé à laisser revenir l’air directement du condenseur dans l’évaporateur, mais il ne pouvait avoir alors qu’une pression propre initiale très petite et était complètement saturé à la température initiale de l’eau de refroidissement.
- Dans ces conditions, il entraînait avec lui dans l’évaporateur presque autant de vapeur qu’il pouvait en extraire, sous un volume environ cinq fois plus grand, mais à une température bien plus basse. Le rendement demeurait très mauvais.
- Il eut fallu sécher l’air entre le condenseur et l’évaporateur. On n’aurait pu y arriver qu’en le mettant au contact d’un corps chimique avide de vapeur d’eau, que l’on eut desséché ensuite en le chauffant.
- Il eut été plus simple alors de faire le vide au moyen d’une trompe à eau, parcourue par une solution saline -concentrée,
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- dont la tension de vapeur eut été notablement inférieure à celle de l’eau, à égalité de température.
- C’est ainsi que nous avons obtenu de la glace en faisant le vide dans un récipient avec notre pompe à air, que nous alimentions avec une solution concentrée de chlorure de calcium : CaCl2. Un serpentin parcouru par un courant d’eau maintenait la température de la solution dans le voisinage de 20 degrés centigrades. Un appareil à multiple effet aurait permis de la reconcentrer indéfiniment.
- Un autre procédé aurait consisté à produire de la glace ou de la neige, dans tous les cas, au moyen d’un éjecteur produisant un rapport de compression inférieur à 7 ou à 8. On aurait pu obtenir ensuite des températures beaucoup plus basses, en laissant tomber cette neige dans une solution concentrée de sel marin ou de chlorure de calcium, dont on aurait entretenu la concentration au moyen d’un appareil à multiple effet.
- Nous espérions que l’emploi de corps chimiques, tels que le sel marin ou le chlorure de calcium, serait facilement admis ; mais on nous a objecté que les concentrateurs à multiple effet donnaient lieu à des sujétions de toute sorte, que les machines à concentration avaient été successivement abandonnées et qu’il était nécessaire de n’avoir recours qu’à des moyens purement physiques, sans faire aucun appel aux propriétés chimiques des corps.
- Nous avons ainsi perdu beaucoup de temps, -avant de nous décider à étudier un éjecteur susceptible de produire un grand rapport de compression.
- Nous savions bien comment le tracer, mais il refusait de s’amorcer.
- Nous n’avons pu l’y déterminer qu’en ayant recours à des dispositions spéciales, dont nous allons énumérer quelques-unes.
- Nous supposerons, pour simplifier les figures, que l’éjecteur n’ait qu’une seule tuyère a dirigée suivant son axe. Mais tout ce que nous dirons s’appliquera, quel que soit le nombre des tuyères.
- La veine motrice a un débit constant si la pression initiale de la vapeur est constante.
- Elle conserve son individualité en sortant de la tuyère et en s’engageant dans le diffuseur. Lorsqu’elle se déplace dans un milieu à pression constante, elle s’épanouit, la vitesse de la
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- vapeur allant en diminuant, à cause des frottements contre le milieu.
- Si elle passe d’un milieu dans un autre, à pression supérieure, elle va en se rétrécissant, tant que la vitesse de la vapeur est supérieure à celle du son, et en s’épanouissant dès qu’elle lui devient inférieure.
- La vitesse de la vapeur diminue à mesure que sa pression s’élève. La veine finit donc toujours par s’épanouir.
- Supposons que, malgré cela, elle ne rejoigne pas le diffuseur, comme il est représenté sur la figure 7. Un canal annulaire restera ménagé entre les parois de la veine et celles du diffuseur, par où le fluide aspiré sera entraîné. Le vide ira donc en croissant à l’amont. La vitesse initiale de la vapeur augmentera, en même temps que les frottements diminueront. Gela retardera son épanouissement, mais la différence de pressions, en grandissant, l’avancera. Si le vide voulu est atteint, avant que la veine ait rejoint le diffuseur, l’éjecteur se sera amorcé spontanément.
- Si la veine rejoint le diffuseur (fig. 8), le fluide aspiré ne peut plus passer. D’abord entraîné par la veine motrice, il revient en arrière, le long du diffuseur, comme il est représenté par des flèches contournées sur cette figure, et l’éjecteur ne s’amorce pas.
- Il faut donc empêcher la veine motrice de rejoindre le diffuseur. Voici quelques dispositions permettant d’obtenir ce résultat :
- 1° Montons la tuyère a (fig. 9), au bout d’une tige creuse b, par où arrive la vapeur, et qui pénètre dans l’entraîneur en traversant un presse-étoupe. Nous pouvons, en manœuvrant cette tige, enfoncer plus ou moins la tuyère dans le diffuseur et
- Fig. 7 Fig. 8
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- y diminuer le parcours de la veine motrice. Si on l’enfonce suffisamment, la veine ne peut rejoindre le diffuseur.
- Le vide augmentant en amont, elle s’épanouit moins rapidement, et nous pouvons reculer la tuyère en la ramenant graduellement à sa position normale.
- Nous pourrions également laisser les tuyères fixes et déplacer le diffuseur devant elles.
- Cette méthode est très efficace, mais présente un défaut. En pratique, nous ne nous servons pas d’une tuyère, mais d’un faisceau de tuyères, qu’il convient d’écarter, pour bien répartir les jets de vapeur motrice dans le mélangeur. Il faudrait donc les serrer les uns contre les autres, en même temps qu’on les enfoncerait dons le diffuseur. Il serait difficile d’y arriver simplement ;
- 2° On peut donner une section rectangulaire à un diffuseur (voir fig. 40). Deux pièces courbes de bronze c et d sont articulées autour de charnières i et /, et un mécanisme cinématique quelconque K permet de les ouvrir ou fermer comme des lames de ciseaux. Elles se déplacent entre deux plateaux parallèles e et /', contre lesquels elles font joint.
- Quelque rapide que soit l’épanouissement de la veine motrice, on pourra écarter suffisamment ces deux pièces, pour qu’elle ne puisse les atteindre, et la vapeur aspirée s’écoulera le long d’elles. On les rapprochera l’une de l’autre, lorsque le vide s’élèvera en amont et les amènera progressivement à leur position normale représentée par les lignes en traits interrompus de la figure 10.
- On pourrait aussi faire une tuyère rectangulaire dont les parois latérales s’ouvriraient ou se fermeraient en pivotant autour d’axes.
- Gela permettrait de faire varier à volonté l’orifice de sortie de la tuyère. Elle s’ouvrirait lorsque le diffuseur se fermerait et réciproquement.
- Nous avons réalisé la disposition représentée par la figure 11, qui équivaut à peu près à la précédente, et a donné de bons résultats.
- Dans un diffuseur convergent-divergent, (nous introduisons une poire métallique I, portée par une tige m, guidée à ses deux bouts, qu’on peut faire monter ou descendre. Des tuyères aa, disposées suivant une ou plusieurs couronnes concentriques, lancent des'jets de vapeur dans l’espace annulaireunénagé entre le diffuseur et la poire.
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- La section minima offerte au passage des veines motrices varie avec l’enfoncement de la poire. Nous pouvons la rendre assez grande pour qu’elles ne se rejoignent pas à l’intérieur du diffuseur et n’obstruent pas le passage nécessaire à l’écoulement du fluide aspiré.
- Dans la disposition de la figure 12, le diffuseur à l’état normal serait constitué par une sorte d’hyperboloïde de révolution op, en caoutchouc armé par des fibres végétales, dans le sens de sa longueur. 11 serait fixé à sa partie supérieure, et sa base serait reliée à un cercle métallique qr, qu’on pourrait faire monter ou descendre en agissant sur une tige K. v
- On déformerait l’hyperboloïde, comme il est représenté sur la figure. Nous pourrions ainsi transformer graduellement un diffuseur divergent en un diffuseur convergent-divergent, dont la section du col serait variable à volonté. Ce serait une excellente solution de notre problème, mais nous n’avons pas osé nous servir de caoutchouc.
- Toutes les dispositions précédentes exigent un servo-moteur pour rendre leur fonctionnement automatique, en cas de désamorçage accidentel de l’éjecteur;
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- 3° Dans la disposition de la figure 13, le cône convergent du diffuseur est remplacé par une série de troncs de cône superposés, tels que ceux représentés en s et t. Ils ne sont pas jointifs et les espaces ménagés entre eux communiquent, comme on le voit sur la figure, avec une capacité A en relation directe avec le condenseur.
- Les canaux ménagés entre les troncs de cône sont obturés par des clapets très légers, tels que u et v.
- Les fluides peuvent passer du diffuseur dans la capacité A, mais non en sens inverse.
- Supposons que la vèine motrice rejoigne les parois du diffuseur, le long du tronc de cône t. Le fluide aspiré ne pourra aller plus loin, mais il affluera sous le clapet u, le soulèvera et se rendra dans le condenseur r. Le vide augmentant en amont, la veine motrice s’allongera et ne rejoindra plus le tronc de cône t. Le fluide aspiré affluera alors sous le clapet v, qu’il soulèvera, en même temps que le premier se fermera. Et, ainsi de suite, s’il y a d’autres troncs de cône superposés.
- L’amorçage se fait bien de cette manière. La disposition est simple et automatique.
- Mais la surface du diffuseur n’est plus continue, et des remous se produisent à l’endroit de chaque coupure pendant la marche normale.
- Aucun des éjecteurs précédents ne peut valoir, en service, un éjecteur simplement tracé en vue d’obtenir le meilleur rendement possible, dont le diffuseur aurait des parois lisses.
- Nous avons donc recherché le moyen d’amorcer un éjecteur, non plus en modifiant son tracé pour l’adapter à ses conditions transitoires de fonctionnement, mais en lui donnant le tracé convenant le mieux pour la marche normale et en abaissant momentanément, la pression dans le condenseur où il débouche.
- Nous y sommes parvenus au moyen de divers artifices.
- En employant ,1’éjecteur comme compresseur, nous avons fait une machine frigorifique à vapeur d’eau. La première que nous ayons réalisée est représentée sur la figure 40, Planche 22.
- Fig.13
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- Nous voulions faire de la glace en arrosant la surface d’un cylindre tournant sur lui-même dans un grand autoclave où l’on faisait le vide. Les gerbes de vapeur motrice traversaient ce cylindre et enlevaient les vapeurs émises.
- On obtenait finalement un cylindre de glace tel que celui représenté sur la figure 11 (PL 22). L’avantage de ce procédé consistait dans la rapidité de formation de la couche de glace. On pouvait faire une couche épaisse de 10 cm en une heure, tandis qu’il fallait vingt fois 'plus de temps avec des mouleaux. Mais la glace ainsi obtenue était opaque, par suite de la rapidité de sa formation, et l’on ne voulait que de la glace transparente. Nous avons donc renoncé à ce procédé, mais cet appareil, où l’on pouvait voir tout ce qui s’y passait, nous a rendu de grands services pour nos essais.
- Nous avons alors cherché à produire simplement de la saumure froide que l’on utiliserait comme dans toutes les autres machines frigorifiques.
- La petitesse des tensions auxquelles nous avions à faire et la grandeur des volumes spécifiques correspondants nous empêchaient de compter sur l’ébullition, pour produire la vapeur, comme dans les réfrigérants ordinaires.
- C’est ce qui nous a conduits à donner à l’évaporateur les dispositions représentées sur la figure 14.
- L’eau entre à la partie supérieure, sous l’influence du vide, par une tubulure a et est reçue dans une cuvette 6, où elle perd toute sa force vive. Elle retombe d’une très faible hauteur sur une passoire c. Un tube d met en relations les deux faces de cette passoire, de manière qu’aucune Fig. 14
- différence de pressions, due, par
- exemple, au dégagement de l’air contenu dans l’eau, ne puisse s’établir entre elles et accélérer le passage de l’eau à travers les trous.
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- Elle est divisée en un grand nombre de petits filets très minces, dont la vitesse initiale n’est que de quelques centimètres par seconde. Nous rendons ainsi maximum le temps qu’elle met à tomber, dans un évaporateur de hauteur déterminée, et pendant lequel elle est soumise à l’action du vide. De plus, l’accélération de la pesanteur, qui tend à fragmenter les filets et à les résoudre en gouttelettes, produit tout son effet, et la surface d’évaporation devient naturellement très grande.
- Les gouttelettes tombent au milieu d’un tube vertical e et se rassemblent à la partie inférieure de l’évaporateur, au-dessus de l’orifice d’entrée de la pompe centrifuge G, qui extrait l’eau du vide et la renvoie dans la canalisation. Cet orifice doit être très large et les ouïes de la pompe parfaitement dégagées, parce qu’on ne dispose généralement que de quelques décimètres d’eau, pour les mettre en charge, et que l’eau entraîne toujours de l’air avec elle. Afin que celui-ci ne s’accumule pas dans les ouïes, en arrêtant le fonctionnement de la pompe, les bulles doivent revenir en arrière, au milieu de la masse d’eau et à contre-courant. Il faut, pour cela, que la vitesse de l’eau soit très petite en amont des ouïes.'
- La vapeur produite dans le tube e remonte dans l’espace annulaire ménagé entre ses parois et celles de l’évaporateur, et se rend vers l’éjecteur en suivant les chemins indiqués par des flèches sur la figure 14.
- Sa vitesse d’écoulement ne doit être que d’une vingtaine de mètres par seconde. Sa densité est alors assez faible pour qu’elle laisse retomber les gouttelettes d’eau qu’elle aurait pu entraîner avec elle. L’espace annulaire ff se comporte comme un séparateur.
- Pour empêcher le réchauffage de l’évaporateur, par le milieu ambiant, nous disposons un tube en laiton mince concentrique à l’évaporateur et coulons du brai entre leurs parois.
- Ges dispositions simples sont très efficaces et les évaporateurs de ce genre peu encombrants, par. rapport à leur puissance, même lorsqu’il s’agit de produire des frigories à basse température (— 17 degrés, par exemple, la plus basse température que nous ayons obtenue). Si l’on mesure la pression dans l’évapora-teur, en même temps que la température de l’eau ou de la saumure à la sortie de la pompe, on retrouve les nombres de Régnault. Enfin, en nous servant à la fois de saumure et de condenseurs à surface, nous n’avons jamais trouvé de sel dans l’eau extraite du condenseur.
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- Les figures 12 et 13 (PL. 22) représentent la plus grande machine de ce système que nous ayons construite. Elle est en fonctionnement, depuis plus de deux ans, aux mines de Béthune.
- Elle se compose, en réalité, de deux machines : l’une de 65 000 frigories, destinée à fournir de l’eau à + 5 degrés, qui doit refroidir de l’huile pour l’absorption de 'benzol, et d’une machine de 6 000 frigories pour faire de la glace.
- Ces machines utilisent de la vapeur d’échappement. L’eau de refroidissement vient du fond de la mine, elle arrive au condenseur à la température de 20 degrés environ.
- A la suite d’expériences faites sur une machine d’essais, au mois de novembre 1909, la Marine a bien voulu nous charger de la construction des machines destinées à refroidir les soutes du croiseur Sujfren et des cinq des cuirassés du type Danton. Depuis, elle nous a chargés de celles destinées au Courbet et au Jean-Bart, au 6hateau-Benault, à la France, au Paris.
- Les machines du Suffren devaient produire chacune 15 000 frigories à +'14 degrés, l’eau de mer étant à + 32 degrés. La figure 14 (PL 22) donne une vue photographique de l’une d’elles. Elles devaient remplir les mêmes conditions générales que les suivantes.
- Les machines du Danton devaient produire 30000 frigories à + 14 degrés, le condenseur étant refroidi avec de l’eau de mer à + 28 degrés* et la vapeur motrice à la pression absolue de 9 kg. Elles devaient être munies de deux éjecteurs susceptibles de fonctionner ensemble ou séparément, de manière à fournir, suivant les besoins, 10 000, 20 000 ou 30000 frigories.
- On devait se servir d’eau de mer pour transporter les frigories. Les machines devaient être disposées pour qu’on pût envoyer dans la circulation de l’eau de mer non refroidie, toutes les fois que sa température serait inférieure à 14 degrés.
- Les pertes déchargé, dans la canalisation parcourue par l’eau refroidie, étaient évaluées à 20 m.
- Toutes les pompes devaient être mues par des moteurs électriques du type enfermé. Les machines devaient être munies d’un dispositif de sécurité fermant brusquement l’arrivée de la vapeur, si la pression absolue dans le condenseur dépassait 5 m d’eau.
- Chaque machine devait produire au moins 150 frigories par
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- kilogramme de vapeur dépensé et le travail électrique absorbé par toutes ses pompes ne devait pas dépasser 10 kw.
- Enfin, la machine entière devait être contenue dans un caisson ayant les dimensions suivantes : longueur, 2,80 m, largeur, 1,60 m, hauteur, 1,80 m, et son poids ne pas dépasser 2500 kg.
- La figure 15 (PL 22) donne une vue de cette machine. Nous avions quatre pompes à desservir, savoir : pompe d’extraction et de circulation de l’eau de mer refroidie, pompe de circulation du condenseur, pompe à air et pompe d’extraction de l’eau condensée. Nous nous sommes servis de deux moteurs électriques pour cela, afin de pouvoir monter les pompes en bout d’arbre, ce qui les rend très accessibles et facilement démontables.
- Sur la figure 15 (PI. 22), on voit l’évaporateur à droite ef le condenseur à gauche. Entre les deux se trouve un bac ouvert à l’air libre, où revient l’eau de la canalisation. Elle retourne ensuite, par aspiration, dans l’évaporateur. L’eau servant à alimenter la pompe à air est prise à la partie inférieure du bac et renvoyée en un autre de ses points. Elle ne peut retourner à la pompe qu’après avoir contourné plusieurs chicanes, et, chemin faisant, elle abandonne l’air qu’elle a entraîné dans la pompe.
- La pompe à air est ainsi alimentée par de l’eau préalablement refroidie. C’est une pompe de notre système.
- Le gros éjecteur a reçu 27 tuyères identiques disposées en trois étages. Le petit éjecteur en a reçu 15, disposées de la même manière.
- Toutes ces tuyères ont 1,2 mm au col. La pression absolue de la vapeur motrice étant de 9 kg, la dépense de vapeur est de 1,286 g par seconde et par millimètre carré de la section du col. Pour cette pression, le gros éjecteur devait dépenser à l’heure 141 kg de vapeur, et le petit 78,5 kg.
- Il s’agissait d’une fourniture importante de machines construites pour la première fois; aussi, les éjecteurs ont été très largement calculés. Nous nous étions donné comme conditions à remplir : 45 000 frigories, au lieu de 30000 à 14 degrés, avec condenseur à 40 degrés, soit en produisant une différence de température de 26 degrés.
- Les machines du Danton ont fourni aux essais 43 200 frigories à l’heure, en produisant une différence de températures de 29 degrés. La dépense de la vapeur était de 218 kg à l’heure,
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- ce qui correspond à une production de 200 frigories par kilogramme de vapeur, au lieu des 150 frigories garanties.
- Il nous serait facile de limiter à ce chiffre de 218 kg de vapeur la dépense totale. En effet, la pression disponible à bord descend rarement au-dessous de 13 kg absolus par centimètre carré. Une pression absolue de 5 kg convient parfaitement pour l’éjecteur, et il importe que la vapeur qu’il reçoit ne soit pas surchauffée.
- Nous avons donc la faculté d’envoyer la vapeur venant des chaudières dans un moteur monté en série avec l’éjecteur qui pourra actionner toutes nos pompes, si elles n’ont pas un trop mauvais rendement. Que faut-il pour cela? Qu’on les fasse tourner trois ou quatre fois plus vite qu’elles ne le font, car, sauf la pompe de circulation, ce sont des pompes à petit débit et à grande hauteur de refoulement et l’on ne veut pas de pompes multi-cellulaires, parce qu’elles coûtent trop cher.
- Nous avons en construction une machine destinée à produire des frigories à — 10 degrés, alors que l’eau de refroidissement du condenseur est fournie à -j- 30 degrés. Nous l’équiperons avec des pompes à grande vitesse actionnées par une turbine montée en série avec l’éjecteur. Nous espérons que, dans ces conditions, le nombre de frigories produites par kilogramme de vapeur sera de 60 environ.
- IY
- Compresseurs rotatifs à grande vitesse.
- Après les trompes à eau ou à vapeur, le compresseur de fluides le plus simple est Te ventilateur à une ou plusieurs roues associées en série.
- La nécessité où l’on se trouve, dans les trompes, de mélanger intimement les fluides moteur et aspiré, est une sujétion grave, qui limite leur emploi. Dans les ventilateurs, au contraire, la compression se fait comme dans un compresseur à piston.
- Si on accouple un ventilateur à une ou plusieurs roues associées en série avec une turbine motrice, on réalise un turbocompresseur, machine complètement rotative, ne comportant aucun clapet, ni organe de distribution, et où les frottements des
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- pièces métalliques se trouvent réduits à ceux de l’axe dans ses paliers.
- C’est la machine de compression idéale. Il y aurait le plus grand intérêt à faire des turbo-compresseurs de toute puissance et à les utiliser aussi pour faire le vide.
- Mais, jusqu’à présent, seul Rateau a su faire de semblables appareils ayant un rendement comparable à celui des machines à piston et, encore, ne s’en est-il servi que pour comprimer de l’air pris à la pression atmosphérique, en leur donnant des puissances d’au moins 500 ch.
- Il y a donc des difficultés spéciales à faire un compresseur d’air de faible puissance et aussi à faire des turbo-compresseurs pour fluides raréfiés.
- Considérons un compresseur de Rateau aspirant de l’air, ayant une vitesse de rotation de 5000 tours par minute et absorbant 500 ch. Si nous voulons faire un compresseur du même système, comprimant l’air à la même pression, ayant le même rendement et n’absorbant que 5 ch, il résulte des théories de Rateau que nous devons reproduire le premier à l’échelle du 1/10 et le faire tourner dix fois plus vite, soit lui faire faire 30 000 tours par minute, au lieu de 3 000^ la vitesse périphérique des roues demeurant la même.
- Si l’on veut diminuer la densité du fluide traversant une roue d’un compresseur, et conserver néanmoins le même rendement en faisant absorber la même puissance à la roue, il faut que la vitesse périphérique des ailes soit inversement proportionnelle à la racine cubique de la densité du fluide.
- Si, par exemple,nous prenons une roue de compresseur Rateau aspirant de l’air à la pression atmosphérique et dont les ailes des plus grandes roues aient une vitesse périphérique de 140 mètres-seconde, nous pourrons lui faire absorber la même puissance et lui conserver son rendement en portant cette vitesse à 250 mètres-seconde, et en lui faisant aspirer de l’air à la pression de 1/6 d’atmosphère environ.
- Mais le travail fourni à chaque kilogramme de fluide est multiplié par le carré de la vitesse tangentielle, si bien que le nombre de roues à mettre en série, pour obtenir un même rapport de compression, se trouve très diminué.
- Si l’on tient compte de ce fait et de ce que les compresseurs Rateau utilisent extrêmement bien leurs matériaux, on conçoit la possibilité de faire des appareils capables de faire le même
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- vide que nos pompes à air, qui aient un bon rendement et qui utilisent encore bien leurs matériaux à la condition de porter leur vitesse périphérique de 140 à 250 m.
- Mais s’il s’agit d’aspirer de la vapeur d’eau à la température de — 10 degrés par exemple, on se trouve conduit à porter cette vitesse périphérique à 500 m, pour que le compresseur ne prenne par de dimensions exagérées.
- Ces vitesses de 250 m pour l’air et de 500 m pour la vapeur doivent être considérées comme des limites supérieures.
- En effet, le fluide s’échauffe en traversant une roue, la compression y étant adiabatique. Toutes choses égales d’ailleurs, l’air s’échauffera deux fois plus que la vapeur, sa chaleur spécifique, à pression constante, étant deux fois plus faible.
- D’autre part, l’air aspiré sera généralement à la température de 20 degrés. Si la roue a une vitesse périphérique de 250 m, il en sortira à une température voisine de 50 degrés.
- Si c’est de la vapeur prise à — 10 degrés, nous pourrons la chauffer de 60 degrés au lieu de 30 degrés, en la faisant toujours sortir de la roue à 50 degrés. Sa chaleur spécifique étant double de celle de l’air, nous pourrons porter la vitesse périphérique de la roue à 500 m.
- Gomme nous le verrons, nous ne pourrons pas nous servir d’ailes métalliques. Celles que nous emploierons ne seront pas susceptibles de supporter de très hautes températures : il y a donc lieu de réduire ces dernières.
- Le fluide sortant d’une roue devra toujours être refroidi, avant qu’il aborde la roue suivante du compresseur.
- En résumé, pour faire le vide avec des compresseurs rotatifs, surtout en aspirant de la vapeur d’eau à basse température, il faut communiquer une très grande vitesse périphérique pouvant atteindre 500 m par seconde à leurs plus grandes roues.
- Enfin, les appareils producteurs de vide étant généralement de médiocre puissance, des vitesses de rotation de plusieurs centaines de tours par seconde sont nécessaires.
- Nous avons étudié un compresseur pour une machine frigorifique fournissant 20000 frigories à l’heure à — 10 degrés et ayant son condenseur à + 30 degrés. Nous, avons été conduits à lui donner quatre roues, adonner à la plus grande une vitesse
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- périphérique de 500 m par seconde et à faire tourner le tout à la vitesse de 30000 tours par minute.
- Les difficultés d’ordre mécanique étaient grandes, Yoici comment elles ont été résolues.
- Les ailes doivent être nécessairement dirigées suivant des rayons de la roue, être constituées par des lames graduellement amincies du centre à la périphérie et être simplement maintenues par des talons encastrés dans le moyeu. Ce mode de construction nous paraît s’imposer.
- A moins de ne donner que 0,10 mm d’épaisseur à leur extrémité, ce qui est très difficile, on ne peut les faire en acier, car le moyeu ne saurait résister aux tractions extraordinaires développées par la force centrifuge. D’autre part, si ces ailes venaient à frotter contre les parois du stator, elles les fraiseraient. Enfin l’arrachement d’une aile pourrait avarier gravement le stator.
- Mais les fibres végétales résistent mieux à la force centrifuge que les fores métalliques. C’est ainsi que dans les dirigeables et les aéroplanes on emploie des hélices en bois, en place d’hélices métalliques. D’autre part, l’effort de redressement dû à la force centrifuge est tellement grand, dans notre cas, que nous n’avons pas à nous préoccuper du défaut'de rigidité jdes ailes : de simples lanières reliées au moyeu conviendraient parfaitement.
- Toutefois nous ne pouvons pas nous servir de toile : non seulement la trame constituerait une surcharge inutile, puisque nos ailes n’ont aucun effort à supporter dans le sens transversal, mais la chaîne de la toile est une sinusoïde que l’on doit d’abord rectifier, avant de faire travailler les fibres à l’allongement.
- Ces bandes de toile, ayant la résistance voulue, s’allongeraient de 30 ou 40 0/0 sous l’influence de la force centrifuge, ce qui est inadmissible.
- C’est pourquoi, nous faisons des bandes de fils tendus parallèlement les uns aux autres et agglutinés entre eux par une colle.
- Nous nous servons de fils de ramie, agglutinés avec de l’acétate de cellulose dissous dans de l’acétone. Il importe que les fils soient d’abord vidés d’air et que la solution vienne les baigner dans le vide, pour qu’elle les pénètre à cœur, lorsqu’on rétablit la pression, et empêche les fibres végétales de se détordre. Nous arrivons ainsi à faire des bandes, dont la densité est sensiblement celle de- l’eau, qui ne se rompent que sous un effort de 30 kg par millimètre carré, avec un allongement de 2,7 0/0,
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- et sont parfaitement insensibles à l’humidité et à la chaleur, tant que la température ne dépasse par 100 degrés.
- Avec ces bandes repliées sur elles-mêmes, autour d’un talon en fibre, nous constituons des solides sensiblement d’égale résistance. On les badigeonne avec la solution d’acétate de cellulose et on leur donne ainsi un épiderme dur, que l’on ne peut rayer avec l’ongle, et qui résiste bien au frottement des gouttelettes d’eau.
- Ces talons sont simplement encastrés dans des rainures en queue d’aronde pratiquées dans les moyeux des roues.
- La figure 16 (PI. 22) représente l’arbre de notre compresseur d’essai.
- On y voit les rainures en queue d’aronde.
- La figure 17 (PI. 22) représente le même arbre muni de ses ailes. Elles sont de forme rectangulaire. Nous avons adopté cette forme, en construisant l’appareil, parce que nous redoutions rallongement possible des ailes.
- Nous leur donnerons désormais une forme trapézoïdale, leur allongement étant très faible. Cette dernière forme est préférable à tous les points de vue. Les deux petits volants qu’on voit aux extrémités de l’arbre sont des équilibreurs automatiques dont nous parlerons tout à l’heure.
- On peut faire travailler ces ailes en toute sécurité, à raison de 7 kg par millimètre carré, ce qui rend leur tracé facile à cause de la faiblesse de leur densité et il n’y a plus aucune difficulté à constituer le moyeu, les efforts de traction étant environ 7,5 fois plus petits que si l’on s’était servi d’ailes d’acier de même profil.
- Un grand avantage de ces ailes est le suivant : nous leur donnons un petit excès de largeur et les faisons d’abord tourner à une vitesse modérée de 3 000 à 4000 tours par minute. Elles usent leurs bords contre les plateaux du stator, sans rayer ceux-ci, et s’ajustent d’elles-mêmes dans leurs cages.
- Enfin, leurs arrachements sont inoffensifs pour le stator. Elles se transforment en charpie et n’abiment pas les diffuseurs des roues.
- Les questions relatives à la grandeur de la vitesse périphérique étant ainsi résolues, nous avons dû nous préoccuper de celles relatives à la grandeur de la vitesse angulaire.
- A la vitesse de 30000 tours par minute, une masse de 1 g,
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- décrivant un cercle de 1 mm de rayon, est sollicitée par un effort de 1 kg.
- Il faut donc équilibrer parfaitement les masses tournantes autour de l’axe de rotation, si on veut éviter de très grandes réactions sur les points d’appui.
- On peut éviter ces réactions en laissant le rotor tourner librement autour du plus grand ou du plus petit des axes principaux d’inertie passant par son centre de gravité, qui sera naturellement dans le voisinage immédiat de son axe de ligure et que nous appellerons simplement axe dfinertie, dans ce qui va suivre.
- Mais alors, l’arbre ne tournant plus autour de son axe de figure, saute, suivant l’expression courante, et fait sauter toutes les pièces qui lui sont reliées, en fatiguant beaucoup leurs attaches.
- On n’évite ainsi une difficulté que pour tomber dans une autre. Il est donc nécessaire d’équilibrer parfaitement les masses tournantes autour de leur axe de figure.
- On peut y arriver, lors de la construction, lorsque les masses tournantes sont indéformables, mais c’est impossible lorsqu’elles peuvent être déformées ou redressées par la force centrifuge, comme nos ailes en fibres végétales.
- Nous avons donc cherché à faire des équilibreurs automatiques, qui tendissent toujours à faire coïncider l’axe d’inertie du rotor avec son axe de figure, pendant la marche normale, quels que fussent les défauts de l’équilibrage initial et les déformations subies pendant la marche.
- Cela était possible si l’arbre du rotor demeurait libre de choisir, à chaque instant, son axe de rotation.
- Pour ramener l’axe d’inertie d’un rotor à coïncider avec son axe de figure, il suffit de disposer deux masses additionnelles à ses extrémités. Nous calons, sur ces deux extrémités, deux petits volants F, F, sur les jantes desquels nous disposons à chaud des frettes PI, H où l’on a pratiqué des rainures circulaires (fig. 45).
- La figure 16 représente un de ces volants à une échelle plus grande.
- Nous constituons ainsi deux canaux en forme de tore, que nous remplissons partiellement de mercure. Nous achevons de les remplir avec de la vaseline fondue, qui se fige bientôt. Ces canaux sont ensuite hermétiquement clos.
- Les masses de mercure constituent des masses additionnelles
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- mobiles. La vaseline amortit leurs mouvements et leur laisse prendre leurs positions d’équilibre, sans qu’elles les dépassent. C’est ainsi que sont constitués nos équilibreurs automatiques.
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- Sous l’influence de la force centrifuge, le mercure s’étale contre la paroi extérieure du canal qui le contient. Sa surface libre est un cylindre de révolution autour de l’axe réel de rotation.
- Si cet axe se confond avec Taxe de figure, la masse de mercure est parfaitement équilibrée autour de ce dernier. Autrement (fig. 47) son centre de gravité F se trouve sur une droite, joignant le centre de figure C de l’équilibreur à la trace O de l’axe réel de rotation sur son plan médian.
- Si l’axe réel de rotation est l’axe d’inertie de l’ensemble des
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- masses tournantes, il est nécessaire que l’axe d’inertie des masses, autres que celles en mercure, coupe le plan de la figure en un point G situé sur le prolongement de la droite TO, le point O se trouvant entre les points V et G.
- Alors la force centrifuge d> exercée sur la masse de mercure tend à rapprocher la trace O du centre C, tandis que la force centrifuge F, développée sur les autres masses du rotor, et appliquée au point G, tend à écarter ces deux points.
- La force de rappel exercée par le mercure est proportionnelle à la distance OC.
- D’autre part, étant donné le mode de répartition du mercure, elle est la moitié de ce qu’elle serait, si toute la masse de mercure était concentrée en un point situé sur la circonférence extérieure du canal circulaire.
- Supposons, pour fixer les idées, que le rayon de cette circonférence soit de 40 mm et que la vitesse de rotation soit de 30 000 tours par minute : la force de rappel que peut développer un équilibreur contenant 1 cm3 de mercure est de 272 kg.
- Il produira cette force lorsque la surface libre du mercure deviendra tangente à la surface extérieure du canal qui le
- contient, en un point diamétralement opposé à son centre de gravité.
- Si nous donnons 4 cm de largeur au canal, il suffira qu’il soit désaxé de 1/10 de millimètre pour que cette force de rappel soit développée. Le désaxage nécessaire est inversement proportionnel à la largeur des canaux.
- Il y aurait un inconvénient à employer des canaux trop larges, mais on peut profiter de leur minceur pour en superposer plusieurs.
- L’équilibreur, représenté par la figure 18, dont le diamètre extérieur est de 88 mm, la largeur de 20 mm, et qui comporte sept canaux superposés, exercerait un effort de 385 kg, s’il était désaxé de 1/10 de millimètre.
- Nous avons ainsi un moyen simple d’exercer des forces de rappel très énergiques aux extrémités d’un arbre, qui tendront
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- toujours à ramener son axe d’inertie sur son axe de figure et rendront aussi petite que nous voudrons l’amplitude de ses sauts.
- Au lieu de disposer seulement de deux équilibreurs aux extrémités de l’arbre, il y a tout intérêt à multiplier leur nombre et à en donner un,à chaque roue portée par l’arbre.
- L’expérience a complètement justifié nos prévisions.
- Nous avons constaté également que les équilibreurs s’opposaient aux déformations de l’arbre, lorsqu’il passait par une de ses vitesses critiques et qu’ils se trouvaient fixés sur un ventre. C’est une raison de plus pour les répartir sur toute sa longueur, en donnant un équilibreur à chaque roue.
- Mais pour que les équilibreurs fonctionnent, il est nécessaire que l’arbre puisse choisir, à chaque instant, son axe de rotation, comme le ferait un axe flexible.
- Nous avons rencontré là une difficulté. Notre arbre devait porter plusieurs roues séparées par des cloisons, qu’il traversait avec un très faible jeu. Il traversait aussi, à ses deux extrémités, soit des labyrinthes, soit des joints hydrauliques.
- Il devait donc tourner à l’intérieur d’un très grand nombre d’anneaux fixes. Or, en pratique, dès que la vitesse dépasse 3500 tours par minute, si un arbre arrive au contact de tels anneaux et, si ce n’est pas un arbre rigide supporté par des coussinets fixes, il se met à rouler sur eux, sans vouloir s’en détacher.
- Les réactions exercées sur ces anneaux sont extrêmement grandes et la marche est impossible.
- L’arbre se comporte alors comme le cycliste qui boucle la boucle. Que fallait-il pour l’en empêcher : ne pas laisser la boucle lui fournir les points d’appui nécessaires aux changements de direction du mouvement de son centre de gravité.
- Nous y sommes parvenus en limitant les déplacements de l’arbre par des anneaux de garde spéciaux.
- Du moment qu’il faut aménager d’une manière spéciale les anneaux entourant l’arbre : si l’on n’emploie que deux équilibreurs, il convient de faire porter les roues par . une portion d’arbre rigide munie, à ses deux extrémités, de deux anneaux de garde limitant ses mouvements, de manière qu’elle ne puisse venir au contact des autres anneaux. Nous n’avons ainsi que deux anneaux à aménager, au lieu d’un très grand nombre.
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- Faut-il la terminer par deux bouts d’arbre flexibles reposant sur des coussinets fixes, ou faire reposer ses parties sur des coussinets mobiles?
- La faiblesse du moment d’inertie de nos rotors nous empêchait de compter, comme dans la turbine de Laval, sur les effets gyroscopiques, pour assurer la stabilité de leur marche et la théorie nous montrait qu’il fallait alors opposer aux déplacements de la portion d’arbre chargée de roues des forces d’amortissement considérables. On ne pouvait y arriver1 qu’en disposant, dans le voisinage de ses extrémités, des coussinets mobiles munis de freins à huile.
- Il était donc naturel de faire reposer sur eux l’arbre des roues et de supprimer les bouts d’arbres flexibles.
- Cela nous permettait, en même temps, d’employer ces coussinets eux-mêmes comme anneaux de garde, en les aménageant comme eux.
- Les difficultés mécaniques qui s’opposaient à la réalisation de compresseurs rotatifs de petite puissance et destinés à la compression des fluides de densité extrêmement faibles paraissent désormais vaincues.
- Il nous reste à étudier le fonctionnement de la machine frigorifique munie de ce compresseur.
- Si les essais confirment nos espérances, nous aurons enfin la solution pratique du problème du refroidissement des habitations, que nous n’avons jamais perdu de vue, toutes les fois qu’on disposera d’énergie électrique ou d’un moteur à essence.
- Nous avions d’abord compté nous servir pour cela d’une machine à éjecteur alimentée par une chaudière à la pression atmosphérique, comme celles de nos calorifères à vapeur, mais il fallait trop d’eau de condensation, et c’était un grave inconvénient dans les pays où l’eau est rare.
- Notre compresseur rotatif est d’ailleurs très simple, et nous espérons que le préjugé, opposé à l’emploi des très grandes vitesses périphérique et de rotation, aura bientôt disparu.
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- COMPAGNIE IMPÉRIALE DES CHEMINS DE FER CHINOIS LIGNE DU TCHENG T’AÏ
- (CHANSI)
- PAR
- Al. A. MILLORAT
- Historique de l’obtention de cette concession.
- Personne n’ignore les principales caractéristiques de chacune des lignes entreprises par des Sociétés de diverses nationalités, en Chine, particulièrement celle de Pékin à Hankow (ou Hankéou), à voie normale, longue de 1 204 km, en exploitation depuis sept ans déjà, et celle du Chansi, à voie de 1 m, qui en constitue un important embranchement, actuellement en exploitation par les soins de la Société Française de Construction et d* Exploitation de Chemins de fer en Chine.
- C’est cette ligne, tout à fait indépendante et autonome, partant de Tcheng-Ting-Fou et aboutissant à T’aï-Iuen-Fou (243 km), que nous nous proposons de décrire ci-après, en détail, après avoir rappelé les négociations auxquelles elle a donné lieu.
- Le 15 octobre 1902 (14e jour de la 9e lune de la 28e année du règne de Kouang-Siu), entre le Directeur général des Chemins de fer chinois, d’une part,- et le Directeur de la banque Russo-Chinoise à Shanghaï, d’autre part, fut signé un contrat pour la construction d’un chemin de fer, entre Tcheng-Ting-Fou, l’une des préfectures de la province du Tehe-Li, et la capitale de la province du Chan-Si, T’aï-Iuen-Fou. La banque Russo-Chinoise céda sa concession à la Société Française de Construction et d’Exploitation de Chemins de fer en Chine, et, dès 1903, cette Société envoya -des Ingénieurs pour faire le tracé définitif de la première section.
- L’Ingénieur en chef resta à Shanghaï pour combler une lacune
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- du contrat, sur lequel on avait omis d’indiquer la largeur de la voie à adopter. Les négociations furent longues, car le Gouvernement Chinois désirait avoir une voie à largeur normale, mais la Société Française ne pouvait construire un chemin de fer aussi difficile, dont les quatre cinquièmes sont en pays montagneux, et où les défilés sont très sinueux, pour le prix prévu de 40 millions.
- Le prix prévu de la construction de ce chemin de fer à voie normale aurait été de 75 à 80 millions; or, il était à prévoir que, pendant de longues années, le trafic n’aurait pas donné des recettes suffisantes pour payer les intérêts d’une pareille somme.
- La construction d’une ligne a voie de 1 m a nécessité une somme bien moindre, et le Tcheng-T’aï, tel qu’il est établi, assure facilement le trafic actuel; il est même certain que, si l’on double la voie, ce chemin de fer pourra satisfaire à tous les besoins du trafic pendant une période de 60 à 80 ans.
- A la fin de 1903, le Gouvernement Chinois adoptait la voie de 1 m. En juin 1904, les travaux commencèrent sur toute la partie du tracé étudiée et appliquée à cette date, c’est-à-dire sur 32 km, et, dès ce moment, les études tachéométriques et l’application du tracé furent poussées avec activité.
- VOIE
- Infrastructure.
- Tracé de la ligne.
- Un premier tracé avait été étudié, avant 1902, par une mission envoyée par une grande maison de construction de Paris. Le point de départ était à quelques centaines de mètres de la rive du fleuve Hou-ta-Ilo, a Louo-Liou, village près duquel passe le chemin de fer Pékin-Hankow.
- Lors des grandes crues du Hou-ta-Ho, les eaux viennent inonder les rives sur une très grande largeur. Il fut donc décidé de déplacer le point de départ de la ligne du Chan-Si, et de prendre pour tête de ligne Cheu-kia-tchouang, petit village où se trouve une station du Kin-Han (abréviation de Pékin-Hankow) située à 15 km au sud de la préfecture de Tcheng-Ting-Fou, et à 277 km de Pékin. (Voir cartes de la planche 23.)
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- Le tracé appliqué se dirige de l’est vers l’ouest jusqu’à Gheou-Iang-Hien (kilomètre 160) en s’inclinant légèrement vers le sud; de cette ville, il descend vers le sud-ouest jusqu’à Iu-Tzeu-Hien (kilomètre 217) et, de là, il se dirige vers le nord-ouest jusqu’à Taï-Iuen-Fou (kilomètre 243).
- De Cheu-kia-tchouang jusqu’au kilomètre 16, le tracé remonte, par de légères rampes, la plaine de Houé-Lou-Hien, pour arriver au pied des montagnes à T’eou-Ts’iuen (kilomètre 24). De ce point, il remonte jusqu’au kilomètre 30, avec des rampes de 18 à 19 mm par mètre, puis il redescend avec une pente de 12 mm sur 2 km environ, pour remonter et arriver aux premiers contreforts montagneux qu’il traverse avec un tunnel de 150 m, au kilomètre 34.
- Jusqu’au kilomètre 40,’la pente est ensuite de 12 mm, puis, le tracé franchit le Chin-Ho, affluent du Mien-Chouei, sur un pont de deux travées de 50 m chacune. Enfin, il rejoint la rive droite du Mien-Chouei pour la suivre jusqu’au confluent du Mien-Chouei et du Ilsi-Han-Ho, dont il traverse les deux bras avec deux ponts de 50 et 65 m ; entre ces ponts, on a été obligé de placer une traverse métallique de 10 m, pour laisser couler les eaux du trop-plein des deux brjas, lors des très, grandes crues, et laisser passage aux caravanes et charrettes. A Nan-Houng-K’eou (kilomètre 47), le tracé quitte la rive droite du Min-Ho pour se diriger vers Tsing-Iling-Hien (kilomètre 56). Cette partie du tracé est la plus dure. Le chemin de fer est obligé de franchir, avec des rampes de 18 à 21 0/00, des terrasses de lœss, et de traverser un col en tranchée de lœss de 10 m de hauteur sur 650 m de longueur. Toutes ces rampes et contre-rampes auraient pu être évitées en longeant la vallée si les habitants des parties traversées l’avaient permis. (Voir profil en long de la planche 23.)
- Du kilomètre 56 au kilomètre 61, le tracé longe la rive droite de la rivière pour passer sur la rive gauche par un pont métallique de 75 m (fig. •/, PL 23), qui suit un tunnel en courbe de 165 m de longueur. Au kilomètre 74, le tracé repasse sur la rive droite par un viaduc de 250 m de longueur, comprenant trois travées de 50 m avec voûte d’approche de 10 m, plus six arches de JOm (fig. 2, PL 23). Ce point est le confluent de deux grandes rivières, sèches une partie de l’année, mais qui deviennent torrentueuses au dégel et pendant la saison des pluies; l’une d’elles, le Siao-Pe -Ho, prend sa source au nord-ouest, près de Ying-Ying. Une
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- étude avait été faite par cette vallée pour arriver à Ping-T’an, mais elle a dû être abandonnée à cause des fortes rampes et des grands travaux qu’on aurait été obligé de faire. C’est une vallée très riche en anthracite et en minerais de fer, et les mines et les fourneaux chinois où l’on travaille le fer y sont nombreux.
- Donc, abandonnant la vallée du Siao-Pei-Ho, le tracé suit la rive droite du Mien-Chouei, l’autre rivière du confluent, qui n’est qu’un immense défilé tortueux et dont les rives sont des à-pics de 60 à 100 m de hauteur, mais où néanmoins on a réussi à passer par une série de tunnels, de murs de soutènement et de viaducs. Malgré ces difficultés, on a pu obtenir un profil en long dont les pentes et les rampes ne dépassent pas 12 à 17 0/00.
- Du kilomètre 75 au kilomètre 90, le tracé épouse la rive droite de la rivière (fig. 3, PL 23) pour revenir ensuite sur la rive gauche en coupant une boucle de ce cours d’eau. La montagne est traversée par un tunnel de 300 m de longueur, et la rivière est franchie par un pont de 75 m accompagné d’une voûte de décharge de 10 m (fig. 4, PL 23).
- Le chemin de fer se maintient ensuite sur cette rive jusqu’au kilomètre 118 et repasse sur la rive droite par un pont métallique de 65 m de portée et deux voûtes de 10 m (fig. 5, PL 23). On arrive ainsi à la moitié de la ligne (kilomètre 121), presque en face du point où aboutissait l’étude par le Sia-Pei-Iio, et à 5 km de la sous-préfecture de Ping-Ting-Tcheou, centre de mines d’anthracite.
- A partir du kilomètre 121, le chemin de fer est appuyé sur le flanc de la rive droite jusqu’au kilomètre 151, où il abandonne la rivière pour prendre une vallée secondaire et arriver (kilomètre 155) au col géographique dont la cote est 1 076 m.
- Du kilomètre 155, le tracé s’applique sur des terrasses de lœss pour redescendre continuellement, à part deux ou trois rampes de peu d’importance, jusqu’au kilomètre 231 et, enfin, après avoir franchi deux petits mamelons avec des rampes de 12 0/00 au kilomètre 236, il redescend jusqu’à Taï-Iuen-Fou (kilomètre 243), qui est à la cote 800 m.
- La partie comprise entre le kilomètre 160, station de Cheou-Iang-Hien, et le kilomètre 200, est un défilé très sinueux, dont les villages sont pauvres, et où la culture arrive à peine à faire vivre les habitants; les trois quarts des habitations y sont abandonnées et tombent en ruines depuis la dernière famine de 1901. Il est bon d’ajouter que la néfaste habitude de fumer
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- l’opium contribue aussi à augmenter la misère dans cette région.Malgré cela, ce passage a été choisi parce qu’il diminue de beaucoup les pentes et rampes.
- L’étude faite par le nord de Cheou-Iang-Hien, en passant par la vallée de Ping-Teou et le col de Nan-Tchouang, comportait des pentes et rampes de 25 mm et des tunnels de 150 à 500 m entièrement dans le lœss. Il est regrettable que l’on n’ait pas pu adoucir ce tracé, car cette vallée est très riche, l’agriculture y est prospère et le chemin de fer se serait rapproché des mines de houille grasse de Gheou-Iang-Hien et de celles de Taï-Iuen-Fou.
- En résumé, le tracé du chemin de fer du Chan-Si comporte des rampes assez fortes, du kilomètre 24 jusqu’au kilomètre 56; de ce point et jusqu'au kilomètre 160, il y a des rampes de 17 0/00 maximum, et du kilomètre 160 au kilomètre 243, les pentes et les rampes ne dépassent pas 12 0/00. Si l’on envisage seulement les déclivités du profil en long, il semble donc qu’on aurait pu construire un chemin de fer à voie normale ; mais les courbes de 100 à 150 m de rayon n’auraient pu être adoucies qu’avec d’énormes dépenses, car, en général, les courbes de 100 m de rayon sont situées en des points où il a fallu faire des tranchées de 8 à 10 m de hauteur, de telle sorte qu’en augmentant le rayon de ces courbes, .on aurait eu à percer des tunnels de grande longueur.
- Nous avons établi un devis approximatif de ce qu’aurait coûté une voie de 1,44 m de largeur pour réunir T’aï-Iueii-Fou à Cheu-kia-tchouang, comme le voulait le Gouvernement Chinois, et nous sommes arrivés à un minimum de 80 millions.
- Telle qu’elle est actuellement, la ligne de Chan-Si est tributaire de celle de Pékin-Hankow, et cette dernière ne peut avantager le transport des houilles du Chan-Si vers Tien-tsin, aux dépens des mines situées, à proximité de sa voie principale. Pour qu’une voie large pût rapporter, il aurait donc fallu qu’elle fût prolongée vers l’est de Cheu-kia-tchouang jusqu’au Grand-canal, et vers l’ouest jusqu’à Si-Ngan-Fou; les parties construites en plaine auraient diminué le coût kilométrique et, par suite, les tarifs à appliquer. Mais le prolongement vers le Grand-canal ne pouvait être accordé à la Compagnie du Chan-Si, le droit de priorité de construire ces lignes vers l’est ne lui appartenant pas.
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- Terrassements et ouvrages d’art.
- Nous avons dit que les travaux commencèrent en juin 1904. Les premiers kilomètres jusqu’à Houé-Lou-Hien (kilomètre 16) furent vite achevés, les terrassements dans le lœss se faisant rapidement avec la main-d’œuvre chinoise.
- C’est à partir du kilomètre 24 que les travaux importants commencèrent. Après avoir franchi la rivière de T’eou-Ts’iuen sur un pont de 40 m, la ligne traverse une série de tranchées en rocher calcaire et passe au-dessus de la route impériale sur un remblai en lœss de 15 m de hauteur. Du kilomètre 26 au kilomètre 33,800, elle s’appuie sur des terrasses de lœss, puis traverse le tunnel du kilom. 34, qui a 150 m de longueur. Le percement de ce tunnel a offert quelques difficultés, car le rocher, quoique dur, était fissuré et il y avait des poches d’argile qui ont forcé à revêtir entièrement le tunnel.
- Pour traverser la rivière de Hsi-Han-Ho, au kilomètre 40, plusieurs tracés ont été étudiés. Il paraissait plus rationnel de passer plus en amont du confluent des deux rivières, mais la chose était impossible, car pour franchir cette rivière, il aurait fallu trois travées de 50 m et les rampes auraient atteint 25 à 30 0/00, en admettant que l’on pùt traverser le village de Nan-Houng-K’eou. On préféra donc passer près de la rencontre des deux rivières en s’appuyant sur le delta. Les travaux de protection ont été coûteux, mais, en définitive, ce passage revient moins cher que si l’on était passé plus en amont.
- Afin que le remblai établi sur le delta ne soit pas emporté par les hautes eaux venant du Hsi-Han-Ho, on a exécuté des glacis en amont, entre les culées du pont de 10 m et celles des ponts de 50 à 65 m; ces glacis sont eux-mêmes protégés par de forts perrés maçonnés qui reçoivent le premier choc des crues. Les premières eaux venant frapper ces perrés sont emprisonnées entre quatre musoirs maçonnés : il s’ensuit que ces eaux font matelas contre le choc de celles qui viennent ensuite se précipiter contre la digue formée par le remblai du chemin de fer. En aval, d’autres glacis, protégés par des perrés et des musoirs, ont été construits pour garantir le remblai contre les hautes crues du Mien-Chouei. Les perrés ont été maçonnés sur une fon-
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- dation en béton dont le niveau est bien au-dessous du lit des deux rivières, pour éviter des affouillements. Ces protections ont été éprouvées par les crues de 1905 à 1910 et ont très bien résisté.
- Du kilomètre 46 au kilomètre 56, terrassements dans le lœss, où l’on rencontre de hauts remblais allant jusqu’à 17 m de hauteur et une tranchée de 650 m de longueur et de 10 m de hauteur.
- C’est à partir du kilomètre 58 que l’on eut à surmonter le plus de difficultés. Il était impossible de s’accrocher à l’à-pic au pied duquel coule la rivière, et abattre 60 m de rocher eût été coûteux. Le rocher étant très sain, il a été plus économique de passer en encorbellement sur 50 m de longueur, et de faire 100 m de mur de soutènement venant s’appuyer au pied de l’à-pic. Plus loin, au kilomètre 59, après avoir commencé un tunnel qui aurait eu seulement 30 m de longueur, on a été obligé de l’arrêter : de gros blocs de rocher de 20 à 30 m3 glissaient dans les tranchées d’accès et d’autres blocs pouvaient entraîner le tunnel pratiqué sur le flanc de la rivière. Il a fallu enlever tout le mauvais rocher, ce qui a donné un talus de tranchée de 30 m de hauteur.
- Le tunnel du kilomètre 61 est percé dans une roche très dure et très saine, ayant des bancs de 2 m de hauteur. A la sortie de ce tunnel se trouve un pont de 75 m de portée, avec voûte de décharge de 10 m. Le montage s’est fait au moyen d’un pont de service en poutres à treillis de 12 m de portée, qui a servi aussi à laisser passer les machines pendant le montage et le rivetage du pont.
- Afin de ne pas retarder la pose de la voie, lorsqu’elle arrivait au passage d’une grande rivière, les bois des ponts de service de 50, 65 et 75 m de portée, des kilomètres 46,600 et 61 ont été portés à dos d’hommes et flottés à contre-courant. Pour les autres grands ponts, tous les bois ont été portés à dos d’hommes. C’est un véritable tour de force qu’ont effectué les manœuvres chinois en transportant des poutres et des pieux de 12 à 15 m de longueur par des chemins très sinueux à grandes rampes.
- Pour diminuer ces difficultés, ainsi que les efforts de l’eau sur les pieux de palées trop rapprochées, il a été établi des ponts de service en poutres à treillis de 12,40 m de portée; les petits bois nécessaires à leur construction étaient transportés à pied Bull. 49
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- d’œuvre par des mulets et des ânes, et les grosses pièces par des coolies.
- A 50 m de ce pont métallique se trouve une tranchée en encorbellement, ou plutôt un demi-tunnel, sur 30 m de longueur. Le chemin de fer continue sur le flanc de la montagne, où on a profité de toutes les aspérités du rocher pour asseoir des murs de soutènement pleins et évidés, avec des voûtes de 10 m et de 5 m d’ouverture et des poutres métalliques de 10 m. Les ravins sont franchis par trois viaducs avec arches de 10 m dont les piles ont de 8 à 12 m de hauteur. Au kilomètre 71,400, le ravin a été franchi par une voûte en plein cintre de 20 m d’ouverture à culées perdues (fig. 6, PI. 23), le rail se trouvant exactement à 20 m au-dessus du thalweg. Ce pont ainsi que les viaducs précédents ont été remarquablement bien construits par un entrepreneur chinois qui, au début, refusait de s’en occuper; mais, sous l’influence de l’Ingénieur en chef adjoint de la Construction, il arriva à faire des maçonneries que l’on ne pourrait pas mieux exécuter en Europe.
- Viaduc de Gniang-Tzeu-Koüan.
- Nous arrivons au plus grand viaduc de la ligne (kilomètre 74), situé au pied de la ville de Gniang-Tzeu-Kouan. Le chemin de fer suit la rive gauche escarpée de la rivière. Sur la rive droite, qui est à pic, se trouve la ville de Gniang-Tzeu-Kouan, qui s’étend sur un plateau légèrement en pente et vient s’arrêter au pied de la montagne.
- Ce viaduc a 250 m de longueur.
- La première pile-culée a été fondée sur plusieurs sources jaillissant à gros jets de 10 cm de diamètre, dont on ne s’est aperçu que lorsque la fouille est arrivée au niveau du terrain naturel. Il était trop tard pour changer le tracé ; les tranchées des abords étaient attaquées, et il est probable qu’en déplaçant le tracé on serait tombé sur d’autres sources jaillissantes. Ces sources débouchaient du travertin solide, formant des voûtes en certains endroits, compact en certains autres. Il ne fallait pas songer à détourner ces sources; on ne pouvait pas non plus y couler du béton, car il aurait été lavé immédiatement, et il fallait éviter de fermer les nombreuses sources de ce sous-sol. On décida d’augmenter la base de fondation de 0,50 m de chaque côté, et
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- de placer au-dessus de ces jets de sources de grosses pierres plates aussi jointives que possible sur 1 m de hauteur, après avoir rempli de pierres les voûtes du travertin. Au-dessus de ce libage, on fît un coffrage en bois pour maintenir un cadre en maçonnerie et faire à l’intérieur de ce cadre en pierres un massif de béton de 2,60 m de hauteur. Sur ce massif de béton, plus homogène qu’une maçonnerie en moellons, on bâtit la pile-culée. La construction des autres piles ne présenta aucune difficulté : après avoir détourné les eaux de la fondation même, on établit les trois piles des deux voûtes de 10 m du viaduc en courbe de rayon de 100 m.,
- Du kilomètre 75 au kilomètre 90, la rivière est étroite et les deux rives présentent des à-pics continus. Il était impossible d’asseoir la plate-forme du chemin de fer sur un des bords de la rivière, car, à la première grande crue, tous les terrassements auraient été emportés par les eaux. Les crues atteignant, en une seule nuit, 8 à 10 m de hauteur, il fallait tenir le tracé à 12 m au-dessus du thalweg. Le tracé suivi a été judicieusement choisi pour éviter de trop grands murs de soutènement ou des tranchées trop hautes. Il a fallu, dans bien des cas, pénétrer dans l’à-pic, pour passer en tunnel.
- Sur ces 15 km, il y a cinq tunnels, tous en courbe, dont deux de 300 m de longueur et les autres variant de 130 à 170 m. Pour accélérer le percement de ces tunnels, on a pratiqué des fenêtres afin d’avoir plusieurs chantiers d’attaque. Un des tunnels de 300 m, qui n’a pu avoir que deux chantiers, a été terminé en sept mois, ce qui correspond à un avancement moyen de 1,40 m par vingt-quatre heures de travail. De ces sept mois de travail, il faut d’ailleurs déduire un mois pour les fêtes du Premier de l’An chinois, fête du Dragon, etc. Tous ces travaux ont été faits par un entrepreneur chinois, de même que toutes les maçonneries.
- On trouve à cet endroit sept grands viaducs avec voûtes de 5 à 10 m d’ouverture, et un pont métallique de 75 m de portée, avec arche de 10 m. C’est exactement la répétition du passage d’approche du kilomètre 61.
- La tranchée de sortie du tunnel du kilomètre 87,800 est dans le loess, dont les talus ont 26 m de hauteur.
- La partie qui s’étend du kilomètre 90 au kilomètre 118 a été particulièrement ennuyeuse par la qualité du rocher que l’on a rencontré, surtout dans les tunnels où les bancs de rochers
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- étaient complètement fissurés, et oii se trouvaient des poches d’argile qui aboutissaient jusqu’au haut de l’à-pic. Dans cette partie, on compte plusieurs grands viaducs avec voûtes de 10 et de 8 m d’ouverture. La rivière est traversée au kilomètre 118 avec un pont de 65 m et deux voûtes de 10 m. Ces grandes portées ont. été préférées, en certains points, pour éviter d’avoir trop de piles de grande hauteur en plein courant ou sur des terrains affouillables, et pour diminuer les risques d’une mauvaise maçonnerie faite par les Chinois.
- Du kilomètre 122 au kilomètre 151, le chemin de fer, en s’appuyant sur le flanc de la montagne, est assis sur des couches d’anthracite et plusieurs tranchées coupent des veines de charbon. A part quatre tranchées de 20 à 26 m de hauteur dans le lœss, et une pratiquée dans le grès, dont un talus arrive à avoir 40 m, cette partie n’a pas eu de forts terrassements, mais, en revanche, les petits et les grands ravins ont nécessité une grande quantité d’ouvrages d’importance variable. Il y a, du kilomètre 122 au kilomètre 155, deux-cent-vingt ouvrages d’art (fi9- 7, PL 23).
- C’est dans cette partie, au kilomètre 144, que se trouve construit un des plus beaux ouvrages d’art de la Chine centrale et du Nord : un viaduc en pierre de 90 m de longueur (fig. 8, PL 23). L’ouverture centrale est de 20 m; de chaque côté de celle-ci se trouvent une voûte de 10 m et une de 5 m. Le rail est à 19 m au-dessus du fond de la rivière. Ce viaduc a été construit avec de belles pierres de grès par un entrepreneur chinois; il est vrai que le conducteur du lot a dirigé la plus grande partie du travail.
- Du kilomètre 151 au kilomètre 170, les terrassements sont dans le lœss. A partir de ce dernier point, on pénètre dans le défilé sinueux de Chang-Hou, dont les hautes rives, très escarpées, sont en grès rouge. Il a donc fallu se tenir au-dessus de la cote des hautes crues signalées par les paysans. On aurait pu éviter plusieurs grandes tranchées en coupant plusieurs fois la rivière avec des ponts métalliques d’au moins 75 m de portée. On a préféré attaquer franchement les à-pics : d’abord parce que la bonne pierre à bâtir est trop rare dans ces parages pour permettre de faire de grands ouvrages, puis, parce que les terrassements faits en contournant la rivière revenaient moins cher.
- Du kilomètre 155 au kilomètre 195, il y a eu 850000 m3 de terrassements dont les deux tiers dans le grès rouge; on compte
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- dans cette même partie cinq tunnels variant de 120 à 160 m de longueur, un pont de 50 m à voie supérieure, un pont de 100 m (deux travées de 50 m) (fig. 9, PL 23) et un pont de 75 m au kilomètre 191. Du kilomètre 202 au kilomètre 243 (gare de Taï-Iuen-Fou) les terrassements ne présentent rien de particulier.
- Il peut paraître téméraire d’avoir des tranchées de 26 m de hauteur dans le lœss. Il était impossible de les éviter, et le lœss a la propriété de se tenir à pic jusqu’à de très grandes hauteurs. Il est bon de faire remarquer que le lœss, qui a été frappé par le soleil pendant tout un été, se maintiendra verticalement en supportant de fortes charges; mais, si les tranchées sont faites au commencement de l’hiver, le lœss, encore un peu humide, gèle, et au dégel on verra se détacher de la paroi des plaques de 0,30 à 0,40 m d’épaisseur sur toute la longueur du talus.
- Les petits ponts, de 0,50 m à 3 m d’ouverture, sont en bois. Au delà, ils sont en poutres d’acier de 5 m, 6,40 m, 7,60 m, 10. 20, 40, 50, 65 et 75 m de portée. Tous ces ponts métalliques ont été fournis par la maison Daydé-Pillé, de Creil, excepté les ponts de 20 m et le pont de 50 m à voie supérieure, qui ont été fournis par la Société des Ponts et Travaux en fer.
- Les calculs des ponts ont été faits en tenant compte de toutes les prescriptions du règlement français du 20 août 1891. Ils sont basés sur l’hypothèse de l’emploi d’un ou plusieurs trains d’épreuves composés de deux locomotives de 45 t chacune, en charge, les cheminées se faisant face, suivies de wagons chargés de 30 t.
- Les essais, faits très scrupuleusement, ont donné toute satisfaction.
- * Superstructure,
- La plate-forme de la voie ferrée a 4 m de largeur. La largeur de la voie entre les bords intérieurs des champignons des rails est de 1 m pour les courbes d’un rayon supérieur à 300 m, et de 1,015 m pour les courbes d’un rayon de 300 m et au-dessous.
- Les rails, en acier, sont du type Yignole à patin; leur poids est de 28 kg par mètre; leur longueur normale est de 9 m; ils sontLfixés par des tire-fonds en acier, avec l’intermédiaire de selles, sur des traverses en bois de section rectangulaire. Toutes les traverses sont en bois de « Nara » et de « Tamo » venant du Japon. Le Nara est le chêne du Japon, et le Tamo est un bois
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- dur ressemblant au hêtre. Les traverses, espacées normalement de 0,87 m, ont les dimensions suivantes : longueur, 2 m; section, 0,225 X 0,15 m.
- Les éclisses sont en acier, de la forme dite à cornière, de 0,45 m de longueur, et pèsent, Dédisse intérieure, 5,625 kg, et l’éclisse extérieure, 5,475 kg; elles sont percées de quatre trous. Les selles de joint butent les éclisses de façon à s’opposer au déplacement longitudinal des rails. Après le dressement de la voie, on a placé intérieurement, dans les courbes de 300 m de rayon, des tire-fond supplémentaires sur un certain nombre de traverses pour combattre le déversement du rail.
- Le surhaussement extérieur du rail a été calculé en supposant une vitesse de 32 km à l’heure ; il est, dans ces conditions, de 0,08 m pour un rayon de 100 m. Toutefois, les vitesses de 40 et 45 km dans les courbes de 100 m se font journellement.
- Diverses Compagnies appliquent le surhaussement en conservant â la voie son niveau sur l’axe et en abaissant le rail intérieur, par rapport à cet axe, de la même quantité qu’on exhausse le rail extérieur. Ce mode de procédé est long et pratiquement difficile. Les Ingénieurs de la Compagnie du Chan-Si ont préféré surélever le rail extérieur et conserver le niveau de l’axe du rail intérieur.
- Lorsque, entre deux courbes de sens contraire à rayon de 100 m, l’alignement est très court, ce qui est arrivé en plusieurs points, la pose a été faite de deux manières suivant les cas : en appliquant une courbe de raccordement parabolique, si le déplacement de la courbe le permettait, et en faisant varier le rayon initial de la parabole de manière à avoir au milieu de l’alignement un rail de 9 m sans dénivellation, ou par plans inclinés de 3 mm par mètre, en ménageant sur l’alignement 'deux rails sans dénivellation.
- Lorsque deux déclivités successives différaient entre elles de plus de 2 mm par mètre, elles ont de même été raccordées au moyen d’une série de plans inclinés de 9 m de longueur variant entre eux, comme pente, de cette même quantité de 2 mm par mètre.
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- MATÉRIEL ET TRACTION
- Matériel de traction.
- L’effectif des locomotives d’exploitation, étudiées en vue de remorquer des trains relativement lourds sur des rampes dépassant assez souvent 20 mm, se décompose comme suit :
- I. 32 machines tenders série 100;
- II. 6 machines série 200;
- III. 12 machines de manœuvres et travaux;
- IY. 1 machine de manœuvre à voie normale.
- Les caractéristiques de ces machines sont les suivantes :
- Machines tenders série 100 (4-6-0).
- Longueur hors tampons ............................ 9,76 m
- Diamètre des cylindres........................... 0,40
- — des roues couplées . . ............. 1,00
- — des roues du bogie.............: . . 0,70
- Timbre de la chaudière................ 12,00 kg
- Grille : longueur...................... 1,60 m
- — largeur......................... 1,07
- — surface.........,....'................ 1,71 m2
- Tubes : diamètre extérieur. ...................... 0,05 m
- — longueur . . .............................. 3,70
- — nombre. . .-.......................... 143
- Surface de chauffe : du foyer................ 6,90 m2
- — des tubes................ . 78,90
- — totale . ................ 85,80
- Approvisionnements dans les caisses : à eau ... 5 700 1
- — — à charbon. 1500 kg
- Poids de la machine : à vide ................ 32 000
- — en service............ 43 600
- — sur roues couplées ... 33 800
- Effort de traction........................... 5 740
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- L’alimentation des chaudières se fait par deux injecteurs Friedmann; la distribution est du type Walschaerts, cylindres extérieurs.
- Machines série 200 (4-6-0).
- Longueur hors tampons............................ 10,80 m
- Diamètre des cylindres....................... 0,46
- Course des pistons........................... 0,46
- Diamètre des roues couplées.................. 1,30
- — des roues du bogie...................... 0,73
- Timbre de la chaudière ......................... 12 kg
- Surface de grille............................ 1,71m2
- Tubes : diamètre extérieur................... 0,05 m
- — longueur.............................. 4,40
- — nombre................. . ............ 143
- Surface de chauffe : du foyer.................. 6,90 m2
- — des tubes............. 93,80
- — totale . . . •........... 100,70
- Eau dans la chaudière et combustible sur la grille. 4 000 kg
- Combustible dans les soutes.................. 5 000
- Poids de la machine : à vide................. 37 894
- — en charge.............. 45 950
- — sur roues couplées. . . . 34450
- — sur bogie . . . ..............11500
- Effort de traction ............. 5 840
- Les machines 100 et 200 sont munies du frein à vide Clayton et de freins à main.
- Une locomotive, série 100, [peut remorquer huit wagons de 30 t en hiver et neuf en été, à lit de tare et 20 t utiles, soit un poids total de 248 à 279 t sur rampe de 15 mm à 15 km à l’heure.
- Une locomotive, série 200, peut remorquer dix voitures sur rampe de 21 mm à 22 km à l’heure. Elles sont spécialement attelées aux trains de voyageurs, et toutes sont munies d’un tachygraphe.
- Une disposition spéciale à ces locomotives vaut d’être signalée, car elle permet au mécanicien de mieux voir la voie, sans être gêné par le dôme de vapeur, par la cheminée, et surtout de n’être pas aveuglé par la fumée s’échappant de cette dernière.
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- En effet, la véritable position de marche de ces machines est avec la cheminée en arrière.
- De plus, les machines, série 200, circulent attelées à un tender-citerne de 15 m3 pour l’eau d’alimentation.
- Machines de manoeuvre et de travaux 0-6-0
- Longueur hors tampons.................. * 6,92 m
- Diamètre des cylindres........................... 0,32
- Course des pistons................................ 0,45
- Diamètre des roues............................... 0,966
- Timbre de la chaudière....................... 12 kg
- Surface de la grille............................. 0,993 m
- Surface de chauffe : foyer................... 4,21 m2
- — tubes .................. 44,29
- — totale . ................ 48,50
- Tubes : diamètre extérieur....................... 0,041
- — longueur ................................... 2,50
- Nombre ............................................ 141
- Approvisionnement dans les soutes : eau. . . . 2500 1
- — — charbon. . 750kg
- Poids de la machine : à vide . . . -......... 20 000
- — en service............ 25 000
- — adhérent . ................ 25 000
- Effort de traction............................... 4034
- L’alimentation de la chaudière est assurée par une pompe verticale en plus d’un injecteur.
- Matériel roulant.
- Voitures a voyageurs.
- Le dénombrement des voitures à voyageurs peut se faire ainsi : 3 voitures de première classe;
- 10 voitures mixtes de première et deuxième classes;
- 25 voitures de troisième classe.
- 7 voitures pour chef de service, dont une pour voie normale
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- permettent à la direction de se rendre de Cheu-Kia-Tchouang à Pékin et Tien-Tsin.
- Les voitures de première classe et les voitures mixtes sont à couloir latéral avec W.-C. toilette; elles sont munies du frein à vis à main et du frein à vide. Elles ont une passerelle couverte à chaque extrémité. Les voitures de première classe sont à 14 places, les voitures mixtes à 20 places.
- Les voitures de troisième classe sont à couloir central avec 46 places,pour voyageurs. Elles aussi possèdent: passerelle couverte, frein à main et frein à vide; dans l’un des angles se trouve un W.-C.
- Trois voitures de troisième classe et une de première classe ont été transformées en voitures de tournées pour les chefs de service et la direction; l’aménagement de ces voitures comprend : une salle à manger-salon à une extrémité, couloir latéral, chambre, cuisine, W.-G.-toilette.
- Toutes les voitures sont montées sur châssis à bogies avec roues de 0,70 m. Elles sont munies du tamponnement central et de crochets d’attelages latéraux. Elles sont chauffées à la vapeur; cette vapeur est fournie par la locomotive.
- La longueur du châssis est 9,16 m, la largeur des caisses est de 2,60 m et leur hauteur de 2,527 m. Les passerelles aux deux extrémités ont 0,75 m de largeur. La longueur totale hors tampons est 12,21 m, la tare moyenne de ces voitures est 15,50 t; celles de première classe pèsent 16 t.
- Fourgons.
- Il existe : 8 fourgons postaux et 8 fourgons à bagages.
- Ils sont montés sur des châssis de mêmes dimensions que ceux des voitures. Ils possèdent deux compartiments et deux passerelles couvertes. Ils ont une galerie vitrée sur le toit, dans chaque compartiment.
- Les fourgons à bagages portent, dans la cabine du chef de train, une valve à air surmontée d’un indicateur de vide; cette valve fonctionne automatiquement, lorsque le mécanicien fait agir le frein pour arrêter brusquement ou lorsque des ruptures d’attelages se produisent. Si le chef de train s’aperçoit d’un danger, il peut également arrêter son convoi en appuyant sur le levier de cette valve.
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- Wagons a marchandises.
- L’effectif des wagons à marchandises est de 440, se répartis-
- sant comme suit :
- Wagons blindés............................. 2
- Fourgons couverts......................... 80
- Wagons tombereaux................ 196
- — plats à rancbers......... 10
- — à hauts bords............ 40
- — plats à haussettes. ..... 38
- — citernes................. 6
- — de secours. ................ . 2
- — bogies extensibles....... 4
- — à 3 bogies et 2 caisses. ... 1
- avec attache spéciale
- — de travaux Pf.................... 27
- — — Nf................... 36
- Fourgons couverts.
- Ces fourgons sont montés avec châssis sur bogies; la longueur du châssis est de 9,20 m et sa largeur de 2,20 m; la longueur de la caisse est de 8,45 m et sa hauteur de 2,39 m. Une passerelle couverte se trouve à l’une des extrémités. Ces fourgons sont munis de portes roulantes; quelques-uns comportent des volets et d’autres ont une cloison intérieure pour former un petit compartiment pour chef de train.
- Wagons tombereaux ou coalcars.
- La longueur de ces wagons hors tampons est 9,06 m; le châssis a 8 m de longueur et 2,20 m de largeur; la hauteur de la caisse est de 1,40 m. Ces wagons sont destinés au transport de l’anthracite et de la houille.
- Ils tarent environ 11 t et peuvent porter 20 t; 25 sont de plus grandes dimensions (10,26 m) et portent 25 t.
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- Wagons plats.
- Les dimensions du châssis de ces wagons sont de 9,22 m sur 2,20 m. Certains sont munis de bords tombants de 0,40 m de haut, et d’autres portent des ranchers fixés sur les bords du châssis.
- Wagons a hauts bords.
- La longueur des caisses de ces wagons est 8,60 m, leur hauteur de d ,22 m; une passerelle fait le tour de la caisse. Ils pèsent à vide 11,5 t. Ils servent journellement à transporter les gros blocs d’anthracite. Les bords ne sont pas fatigués par ce chargement.
- Wagons citernes.
- Ce sont des citernes de 25 m3 de capacité montées sur des châssis de 9,20 m de long sans les tampons. Elles servent au transport du pétrole. Deux de ces citernes ont été faites aux Ateliers de C.-K.-T. et ont une forme différente des autres.
- Wagons de travaux.
- Le nombre de ces wagons est de 66, dont 30 ont les mêmes caractéristiques que les wagons plats à bords tombants; les autres, au nombre de 36, sont de petits wagons à deux essieux rigides ayant 7,06 m de longueur, hors tampons. A l’exception de ces wagons à deux essieux qui portent 10 t, le reste a été établi sur bogies et porte 20 t de chargement.
- En résumé, le matériel du chemin de fer du Tcheng-Taï est bon et répond bien aux besoins du trafic chinois, soit comme capacité, soit comme tonnage : comme il n’existe pour ainsi dire que des transports en gros, plus les wagons sont puissants, plus les commerçants sont satisfaits.
- La Compagnie du Tcheng-Taï possède trois ateliers de réparations :
- 1° Un à Gheu-kia-tchouang;
- 2° Un à Iang-Ts’iuen;
- 3° Un à Taï-Iuen-Fou.
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- EXPLOITATION
- Personnel de l’exploitation.
- Personnel européen.
- La Direction du chemin de fer du Tcheng-Taï est française et, actuellement, tous les agents autres que les Chinois sont Français.
- Le personnel français est chargé spécialement de dresser le personnel indigène.
- Personnel chinois.
- Le personnel chinois peut se diviser en quatre catégories :
- Le personnel chinois, chargé du contrôle par le Gouvernement chinois;
- Le personnel adjoint aux chefs de service, employés de bureaux, interprètes, chefs de gare, etc. ;
- Le personnel ouvrier;
- Le coolie.
- Nous parlerons tout d’abord du personnel ouvrier, le plus nombreux, le plus vrai à observer.
- Traction.
- Où le personnel chinois a répondu le plus vite aux besoins de l’exploitation, c’est parmi le personnel des dépôts.
- Les mécaniciens chinois aiment leur métier. Ils sont courageux, calmes et possèdent, en général, cette qualité de ne pas boire. Il en est de même, en général, de tous les Chinois.
- Ils assurent d’une façon régulière la .marche des trains, suivant les horaires prévus, avec exactitude et ne cherchent jamais par une vitesse interdite à rattraper le temps perdu. Les machines série 100 ont deux chauffeurs, les machines série 200 ont trois chauffeurs plus un coolie qui s’occupe d’approcher le charbon des soutes.
- Les chauffeurs, s’ils sont de moins bons ouvriers que les mé-
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- caniciens, donnent cependant satisfaction. Ils ont su très vite comprendre la conduite du feu. Ils savent obéir à leur mécanicien et collaborer avec lui à la sûreté de marche du convoi. En remplacement, les chauffeurs de première classe sont aptes à faire de bons machinistes.
- Ce personnel, pris au début de l’exploitation, a dû tout apprendre pour arriver au degré de perfection où il en est. Aussi, en plus des fonctions de chefs de dépôt qu’assurent les agents français, doit-on ajouter le titre d’instructeur. Il en est, du reste, ainsi pour tous les autres emplois d’Européens.
- Ouvriers des ateliers.
- Les Chinois deviendront de très bons ouvriers; sous la direction de contremaîtres européens, ils arrivent à faire des pièces de machines considérées comme difficiles à exécuter même en Europe.
- Le salaire des ouvriers est en moyenne 60 à 70 cents de dollar par jour. Les plus payés, et ils sont peu, touchent 1 dollar et le minimum comme salaire octroyé est de 0,30 dollar par jour. Le dollar varie entre 2,10 et 2,80 f.
- Les ateliers de Cheu-kia-tchouang, les plus importants, emploient journellement :
- Pour l’ajustage et le montage des locomotives, environ 100 à 120 ouvriers, plus 2 contremaîtres chinois;
- Pour le montage et réparations des wagons, environ 50 à 60 ouvriers, plus 1 contremaître chinois;
- Pour le modelage, la fonderie et les forges, environ :
- 130 à 140 forgerons, \
- 75 à 80 chaudronniers, / plus les contre-
- 30 à 35 fondeurs, ( maîtres chinois ;
- 10 modeleurs, J
- Pour la menuiserie et la scierie, environ 35 ouvriers, plus 1 contremaître chinois.
- A chacun de ces ateliers, est attaché un contremaître français et tous sont sous la direction d’un chef d’atelier.
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- CHRONIQUE
- N° 383
- SOMMAIRE. — Le chemin de fer électrique du Mottarone. — L’aviation au point de vue militaire. — Dépôt de locomotives de Lausanne. — Un nouveau type de locomotives à voyageurs aux États-Unis. — Utilisation de la chaleur solaire. — Transmission électrique à grande distance pour les mines. — Vibrations des piles de ponts.
- Chemin «le fer électrique «lu Mottarone. — Le mont Mottarone est la plus haute cime (1 491 m) du massif du Margozzolo, situé dans la Haute-Italie, près de la rive occidentale du Lac Majeur. La vue y est splendide ; sans parler de la chaîne des Alpes et du massif du Mont-Rose, on voit en bas sept lacs et les vastes plaines de la Lombardie et du Piémont où on découvre Milan et son dôme et plus loin Turin et la Superga.
- Malgré l’exemple de la Suisse, pays limitrophe où les funiculaires et chemins de fer à crémaillère se sont tellement développés, lTtalie est restée très en retard pour les voies de communication à l’usage des touristes. On avait, il est vrai, étudié déjà il y a une vingtaine d’années, une ligne pour l’ascension du Mottarone, mais on avait alors peu de confiance dans ce genre d’entreprises et ce projet n’eut pas de suites. L’idée a été reprise dernièrement et mise à exécution. Nous pouvons dire qu’on n’a pas eu à regretter ce retard dans la mise à exécution de l’entreprise, car celle-ci a pu être réalisée en profitant des progrès que ce genre de travaux a vu se produire depuis quelques années. On a adopté le système mixte à adhérence et à crémaillère, qui permet de réduire au minimum les dépenses de construction, la conformation du terrain ne permettant pas d’adopter des déclivités ne variant pas dans de grandes limites. Le projet exécuté est dû à la Société d’Électricité Alioth, de Bâle, qui a déjà appliqué ce système sur diverses lignes.
- Le tracé part de la station de Stresa, sur le bord du Lac Majeur, à peu de distance de l’embaraadère des bateaux de la Société de Navigation sur le Lac Majeur ; il y a une autre station près de la gare de Stresa du chemin de fer Arona-Domodossola, qui mène d’un côté à Turin, Milan et Gênes, et de l’autre au Simplon. Les deux lignes partant de ces deux stations se réunissent en une seule et, dès le point de jonction, se trouve le premier tronçon à crémaillère avec rampe maxima de 20 0/0, qui va jusqu’à la station de Vedasco-Binda au kilomètre 1,5. De là part un second tronçon à crémaillère avec inclinaisons de 8 à 20 0/0, qui va jusqu’à la station de Yezzo, située au kilomètre 2,4 et à l’altitude, de 482 m au-dessus du niveau de la mer.
- On trouve ensuite une courte partie à adhérence de 710 m et une partie en crémaillère avec inclinaisons de 8 à 18 0/0 aboutissant à la
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- station de Giquese au kilomètre 4,3 et à l’altitude de 633 m; une rampe de 20 0/0 conduit à la station de Alpina, au kilomètre 5,25 et à 776 m, d’où ou jouit d’une vue magnifique très étendue. Il s’y élève déjà un certain nombre de petites villas sur des terrains que la Société du Chemin de fer a achetés et qu’elle vend par lots.
- La ligne suit de là la forme du terrain en passant d’une section à adhérence à une portion à crémaillère jusqu’à la station de Borromeo au kilomètre 7,66 et à 981 m d’altitude, et arrive finalement au terminus, sur le Mottarone, au kilomètre 9,86 à 1 379 m au-dessus de la mer par des déclivités restant généralement, pour cette dernière partie, au-dessous de 20 0/0. La station est à 42 m seulement plus bas que le point culminant de la montagne.
- La somme des parties à adhérence est de 2 900 m et celle des parties à crémaillère de 6948 m, total 9858 m; la différence de niveau entre fembarcadère de Stresa, situé à 197 m et le terminus sur la montagne est de 1182 m. Le rayon minimum des courbes est, pour les parties à adhérence, de 25 m dans la traversée de Stresa et de 60 m dans le reste du parcours, et de 70 m sur les parties à crémaillère. Les déclivités maxima sont de 5,5 0/0 pour les tronçons à adhérence et de 20 0/0 sur crémaillère.
- Dans la traversée des localités habitées, la voie est formée de rails Phénix du poids de 35 kg par mètre courant et, sur le reste de la ligne, par des rails Yignole de 23,6 kg.
- La crémaillère, du système Strub, pèse 35 kg par mètre courant. Elle repose sur une pièce en fonte fixée par des tirefonds dans les traverses en chêne, sa face supérieure est à 85 m au-dessus de la surface de rendement des rails. La pression totale sur la denture est de 8 800 kg, soit 4 400 kg pour chacune des dents engrenant avec la crémaillère.
- Les rails, tant du type Phénix que du type Yignole, ont 10,50 m de longueur; la crémaillère est faite par tronçons de 3,50 m. A intervalles réguliers, la voie est ancrée dans le sol à des blocs de maçonnerie pour prévenir le glissement longitudinal. Aux points de passage de parties à adhérence à des portions à crémaillère se trouve un appareil d’entrée formé d’un court bout de crémaillère à dents de hauteur et largeur croissantes posé sur une base flexible pour permettre l’engrènement des roues dentées avec la crémaillère sans arrêt et sans chocs.
- La ligne ne possède aucun ouvrage d’art de quelque importance.
- Près de la gare de Giquese, se trouve une sous-station dite du Panorama où le courant triphasé à 8 000 volts et 42 périodes, fourni par l’Unione esercizi electrici et la Societa del Anza, est transformé iSen courant continu à 750 volts, qui est employé à la traction des trains. Cette sous-station contient trois groupes de convertisseurs de 150 kilowatts, qui reçoivent directement le courant à 8000 volts; la tension secondaire peut être portée à 1 050 volts par la charge d’une batterie d’accumulateurs dont la sous-station est pourvue. On a, comme réserve, disposé un moteur Diesel de 300 ch provenant des ateliers Tosi, commandant une génératrice de courant continu à 750 volts. En parallèle de cette génératrice fonctionne une batterie tampon, du système Tudor, de la capacité de 444 ampères-heure.
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- Le tableau de distribution est disposé de la manière la plus perfectionnée; les appareils à haute tension sont installés dans le sous-sol; à la sous-station se trouvent annexés des logements pour le personnel. La remise des voitures et un atelier de réparations sont à Stresa, près de la station des Chemins de fer de l’État.
- Les conducteurs sont constitués par deux fils de cuivre de 9 mm de diamètre, suspendus par des isolateurs à clés fils transversaux portés par des poteaux en bois. La ligne est divisée en deux sections, et à chaque station se trouvent des interrupteurs qui permettent de supprimer le courant. Le retour se fait par les rails qui sont munis de communications spéciales aux joints.
- Le service se fait par des trains composés d’une automotrice à quatre essieux et d’une remorque qui, contrairement à ce qui se fait d’ordinaire sur les lignes à crémaillère, est à l’arrière ; pour obtenir toute sécurité, la remorque est munie d’un frein Westinghouse agissant sur une roue dentée dont est pourvu un des essieux, et aussi sur les roues de support.
- L’automotrice est montée sur deux bogies à deux essieux actionnés chacun par un moteur de 400 ch. Chaque bogie porte un moteur pour l’adhérence et un moteur pour la crémaillère, les premiers commandent directement les roues, les seconds ont une réduction de vitesse de moitié. La puissance nécessaire pour remonter un train de 44 t sur 20 0/0 est de 350 ch. Les deux essieux de chaque bogie sont accouplés par des bielles extérieures pour qu’on puisse utiliser la totalité de l’adhérence.
- Sur chaque plate-forme de l’automotrice sont disposés deux ampèremètres, un pour le circuit à adhérence, un pour le circuit à crémaillère, un voltmètre commun aux deux, une valve de sûreté et un interrupteur automatique pour chacun des deux circuits. Les automotrices sont munies d’appareils d’éclairage et de chauffage électriques, et chaque voiture contient une installation téléphonique permettant au conducteur de se mettre en communication avec chaque station, ainsi qu’avec la sous-station et la remise du matériel roulant.
- Dans les lignes de ce genre, la question des freins a une grande importance. Les voitures automotrices sont munies :
- a) D’une commande à main qui agit sur les freins à mâchoires des
- roues dentées et sur les bandages des roues ; .
- b) Du frein à air comprimé .Westinghouse agissant sur les freins à mâchoires des roues, dentées et sur les bandages ;
- c) D’un frein électrique à court-circuit ;
- d) D’un frein spécial automatique qui entre en action dès que la vitesse dépasse 10 km â l’heure; ce frein agit sur les roues dentées et fait entrer en action le frein Westinghouse. Ce frein automatique peut également être mis en jeu par le personnel du train. La commande de ces divers moyens de sûreté se trouve sur chacune des plates-formes.
- Le frein automatique dont nous venons de parler est mis en jeu par la force centrifuge; dès que la vitesse limite de 10 km est atteinte, l’appareil fait tomber un contrepoids qui serre les mâchoires des roues dentées. Le relevage de ce contrepoids pour le desserrage se fait par le
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- moyen de l’air comprimé. Comme on doit pouvoir marcher, à la montée, à 11,5 à 12 km à l’heure, le frein automatique est disposé de manière à ne fonctionner qu’à la descente.
- Ce frein a une action si brusque que, pour éviter des chocs préjudiciables à la conservation du matériel, on a dû disposer entre les roues dentées et leurs axes des pièces agissant par friction.
- La tare des automotrices est de 30 500 kg, celle des voitures de remorque de 6 000 kg. Les premières ont 44 places, les secondes 55. Un train transportant 90 personnes assises et 11 debout, soit en tout 110 voyageurs, pèse donc 44 t environ.
- La vitesse moyenne est, tant à la montée qu’à la descente, de 8,5 km à l’heure sur la crémaillère et de 20 km sur les parties à adhérence, et chaque trajet dure environ une heure.
- Il n’y a qu’une classe ; les voitures sont très confortables et disposées de façon que les voyageurs puissent jouir, d’une manière aussi complète que possible, de la magnifique vue qui s’offre à leurs yeux.
- Les caisses des voitures ont été faites par la Société Industrielle de Neuhausen, les châssis parla Fabrique de Machines et Locomotives de Winterthur, l’installation électrique par la Société Allioth, le tout pour le compte de la Societa delle Ferrovie del Mottarone.
- Nous avons résumé ce qui précède d’une note de M. l’ingénieur-F. Tajour, parue dans le numéro du 10 juin 1911 du Monitore Tecnico. Nous pouvons ajouter que l’inauguration du chemin de fer du Mottarone a eu lieu le 12 juillet dernier.
- ' 1/aviatiou au point de vite militaire. — Le Naval and Militay Record entre dans d’intéressantes considérations, sur la valeur de l’aviation au point de vue militaire, et son opinion paraît beaucoup moins favorable que celles qu’on voit émettre généralement.
- En attaquant un navire avec de l’artillerie, une torpille, une mine sous-marine ou une bombe, on se propose de le mettre hors de combat ou tout au moins, de réduire sa puissance offensive ou défensive en affaiblissant son artillerie ou son moteur. Ce point élémentaire semble être généralement perdu de vue par les gens qui se figurent que l’important est d’atteindre un navire n’importe dans quelle partie.
- Le seul endroit où un navire peut être atteint par un projectile explosif lancé d’en haut est le pont supérieur. On peut certainement admettre qu’un projectile heureux peut tomber dans une cheminée et causer quelques dégâts dans les chaufferies, mais si on considère combien est faible la chance de voir la bombe tomber juste dans un espace aussi restreint (1), on voit qu’il n’y a guère à tenir compte de cette éventualité. Mais si elle se produisait, il n’est pas certain que le résultat fût d’une gravité vitale pour le navire. Il suffirait peut-être, d’ailleurs, de disposer sur le haut des cheminées un grillage pour faire
- (1) La probabilité qu’un projectile tombant sur le navire atteigne les cheminées est le rapport de la section totale de celles-ci à la projection horizontale du navire. Dans les cuirassés du type Patrie, ce rapport est de 1 à 80, et de 1 à 50 si on considère seulement la partie centrale de la coque. Il y a donc une chance sur quatre-vingts ou sur cinquante suivant les cas.
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- exploser le projectile sans qu’il put faire autre chose que d’insignifiants dommages.
- Une bombe tombant sur le pont ferait un trou de plus ou moins grandes dimensions et détruirait quelques installations intérieures, mais sans faire grand mal, tout au plus un commencement d’incendie. En tout cas, le projectile n’entamerait que le pont cuirassé et n’atteindrait pas l’appareil moteur. Ces projectiles éclateront dès qu’ils toucheront un objet tel que le pont supérieur,. mais ils ne possèdent aucunement la puissance des gros obus destinés à percer les cuirasses. Quant au mal à faire au personnel, on doit dire qu’il n’y a jamais beaucoup d’hommes exposés à découvert pendant un combat. L’artillerie est dans des tourelles ou des casemates blindées dont les toits courbes sont à l’abri de la bombe. Les officiers et les hommes sur la passerelle et dans les postes de direction sont plus exposés avec le mode de construction actuel des navires de guerre, mais il serait facile de les mettre à l'abri par une toiture blindée de 0,15 m d’épaisseur recouvrant de très faibles étendues. Les canons, les pièces les plus essentielles à atteindre, sont, en outre, protégés par leurs faibles dimensions relatives et leur forme cylindrique qui les rend malaisés .à atteindre. On peut donc dire qu’à la difficulté d’atteindre un navire avec un projectile lancé d’en haut, s’ajoute la très grande probabilité que, même en cas de succès, l’effet serait relativement insignifiant.
- Quelles mesures peut-on prendre pour parer à ce danger très problématique ? On peut dire que la meilleure protection pour le navire se trouve dans le péril même que court l’aviateur dans une tentative de ce genre. La liste des martyrs de l’aviation est déjà si longue qu’il est à peine besoin d’insister sur 1er dangers que courent ceux qui se confient à l’air. Un fil de tension se rompt, le moteur s’arrête, le graissage vient à manquer, un remous se produit dans l’air, l’enveloppe du ballon vient à crever par la dilatation excessive causée par le soleil et les aviateurs sont précipités en bas, trop heureux s’ils sauvent leur existence.
- En temps ordinaire, les choses vont au mieux parce qu’on ne vole que dans les circonstances atmosphériques les plus favorables, mais en temps de guerre où on ne pourra, pas toujours attendre le bon plaisir des éléments, le danger sera peut-être centuplé, Il est certain qu’on pourra améliorer les conditions de sécurité du vol, mais on n’y est pas encore arrivé, et il est raisonnable de tenir compte des] conditions présentes. Avec celles-ci, il est fort possible que si on envoie par un temps peu favorable cinquante aéroplanes ou dirigeables, pas un seul n’arrive à joindre l’ennemi. Il ne faut pas se laisser séduire par les récits pleins d’imagination de l’auteur de la Guerre dam l'air et de ses nombreux imitateurs. Dans les romans, la machine volante peut paraître un formidable engin militaire, mais, dans la réalité, sa valeur est très faible en présence des éléments et des mille chances qu’elle a contre elle.
- Un point important à noter est que chaque moyen qu’on emploiera dans les appareils aériens pour augmenter leur sécurité diminuera leurs chances d’atteindre utilement l’ennemi et qu’aussi ceux qu’on emploierait pour augmenter ces chances compromettraient encore plus la sécu-
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- rite des aviateurs. Ainsi si ceux-ci volent bas ou lentement pour mieux lancer leurs projectiles, ils sont plus exposés au feu de l’ennemi ; si, au contraire, ils volent haut et vite pour se mettre à l’abri, il leur sera bien plus difficile de projeter les bombes avec quelques chances de succès.
- On dit que la maison Krupp a inventé un canon pour tirer sur les appareils aériens; il est possible qu’on s’occupe également de la question dans les autres pays, mais il ne semble pas nécessaire de recourir pour cet objet à des engins spéciaux. Les pièces d’artillerie en usage sur terre et sur mer paraissent tout à fait suffisantes pour tirer sur un dirigeable s’approchant dans un simple but de reconnaissance. L’inclinaison qu’on peut donner à un canon avec les affûts actuels suffit pour que le projectile ait chance d’atteindre un ballon à son altitude probable à une distance de 4 à 5 milles. Si le navire aérien ou l’aéroplane s’approche davantage dans le but évident de lancer des bombes, alors il devient nécessaire de faire usage de petites pièces. Les Maxim qui portent à 1 800 m suffiront, car l’aviateur, s’il fait une attaque sérieuse, doit venir bien plus près que cette distance. L’aéroplane est singulièrement vulnérable; un très petit projectile peut mettre hors de service le moteur ou le propulseur, briser les montants des ailes ou les fils d’armature, d’où la mise hors de service et la chute de l’appareil volant; si le projectile atteint la réserve d’explosifs ou l’aviateur lui-même, il n’y aura pas besoin de mettre une embarcation à la mer pour recueillir les débris du naufrage. Il ne saurait, d’ailleurs, être question de blinder ballon ou aéroplane. Quant au dirigeable, il est extrêmement vulnérable; il est possible qu’un projectile traversant départ en part un compartiment contenant le gaz ne fasse pas assez de mal pour amener un péril imminent, mais un projectile de Maxim traversant l’enveloppe de bout en bout mettrait vite à bas le meilleur dirigeable construit jusqu’ici. Une arme projetant un jet continu de balles ferait mieux pour cet objet qu’un canon à tir rapide qu’il faudrait recharger après chaque coup. Si le Maxim n’est pas assez puissant, ce qui toutefois ne semble pas être le cas, on pourrait employer le « pom-pom » avec des boulets pleins au lieu de projeôtiles explosifs..
- La défense pendant la nuit ne paraît pas être si difficile qu’on serait porté à le croire. Le bruit fait par les hélices aériennes s’entend toujours à une certaine distance et trahit la proximité d’un engin de vol. Contrairement au cas du dirigeable, l’aéroplane ne peut ralentir comme un destroyer pour affaiblir le bruit de son moteur. L’obscurité même est à l’avantage du navire et au détriment de l’aviateur; tout officier de marine qui s’est trouvé sur la passerelle d’un contre-torpilleur dans une action de nuit a pu se rendre compte de l’effet aveuglant des rayons d’un projecteur électrique; on peut dès lors s’imaginer les chances d’un aviateur placé dans ces conditions. Avec le projecteur, le Maxim ou le pom-pom entrerait rapidement en jeu, et on peut en déduire qu’une attaque de nuit aurait probablement de funestes conséquences pour l’aviateur.
- Nous croyons pouvoir conclure en disant que, si les machines volantes sous leurs diverses formes peuvent, ce qui n’est pas encore absolument
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- démontré, rendre en temps de guerre des services pour des reconnaissances, pour la transmission de messages ou pour des opérations analogues, leur emploi comme moyen d’attaque, ne semble pas devoir comporter de bien grands dangers pour l’ennemi ; il est d’elles comme des bombes elles-mêmes qui peuvent faire explosion avant d’atteindre le but. Nous résumons ce qui précède des notes professionnelles contenues dans le numéro de décembre 1910 des proceedings de Y United States Naval Institute.
- Nous croyons toutefois devoir appeler l’attention sur un article paru dans le Scientifie American, du 28 octobre 1911, sur le même sujet. L’auteur, M. Riley E. Scott, ancien officier de l’armée des États-Unis, est d’avis, au contraire, que la projection de bombes depuis une machine volante produirait des effets désastreux sur des navires. Il signale comme moyen de protection pour ces machines le jet de bombes émettant de la fumée, à l’imitation de la seiche qui trouble l’eau pour dissimuler sa présence. Mais ne serait-il pas naturel que le navire visé recoure au môme procédé soit à la mer, en répandant des torrents de fumée par ses cheminées soit au mouillage, par la combustion de combustibles fumeux, goudrons, huiles lourdes, etc., dans les boites à fumée ?
- L’opposition des conclusions des deux articles tient peut-être, en partie du moins, à ce que leurs auteurs sont un officier de marine et un officier d’infanterie qui considèrent la question chacun à son point de vue ?
- Nous pourrions citer d’autres articles des journaux américains, ils concluent généralement que, dans l’état actuel des choses, en dehors des-reconnaissances, les aéroplanes, notamment, n’ont qu’une faible valeur au point de vue militaire.
- Nous signalerons toutefois tout particulièrement un article paru dans le Scienti fie American, du 25 novembre 1911, où on donne les résultats de tirs de navires sur des cerfs volants et des indications très curieuses de la portée d’armes à feu tirant sous divers angles.
- Dépôt «le locomotives «le ïiausaiinc. — Nous trouvons dans les journaux suisses les détails suivants sur le nouveau dépôt à locomotives de la gare de Lausanne. Ce dépôt a 132,65 m de façade. Il est formé par la réunion de deux remises rectangulaires de 41,30 m sur 43,50 m, à huit voies, logeant chacune seize locomotives, avec, au milieu, un chariot transbordeur électrique de 130 t. A l’ouest, dans une annexe, se trouve l’atelier, l’huilerie, le magasin, les réfectoires, les dortoirs, bains, douches, etc.
- Chaque remise possède une cheminée en briques haute de 35 m, soit 2 m de plus que les plus hautes maisons voisines; un jet d’eau y est installé pour le filtrage des fumées.
- L’eau, tiédie durant son passage préalable dans les carneaux, arrive, sous une pression de 3 atm, à un tuyau en cuivre percé de petits trous et placé en haut de la cheminée. En retombant en fines gouttelettés, l’eau entraîne au fond de la cheminée la suie et les particules de charbon constituant la fumée; on supprime ainsi, sans que le tirage en
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- souffre, le panache de fumée noire sortant, ailleurs, de telles cheminées.
- La caractéristique du dépôt de locomotives de Lausanne est l’installation — sans précédent en Suisse et n’existant qu’en Allemagne (Fri-bourg-en-Brisgau et Mannheim) — de hottes mobiles et de carneaux Fabel (du nom de leur inventeur O. Fabel, à Munich).
- La fumée sortant de chaque locomotive est recueillie par une hotte mobile en fonte et tôle qui s'abaisse sur chaque machine en dépôt et l’encapuchonne. La fumée est conduite dans des carneaux ou canaux horizontaux de section croissante, variant de 0,50 X, 0,65 m à 0,95 X 1,20 m. L’abaissement de la hotte ouvre automatiquement une valve qui donne entrée à la fumée dans le carneau, qui la conduit à la grande cheminée ; l’installation fonctionne normalement.
- La toiture est tout en bois. Le fer a été exclu à cause de l’oxydation par les gaz, et le béton armé à cause de sa cherté et aussi de l’oxydation. Le bois a été enduit de silicate soluble mélangé de blanc de chaux, ce qui le rend presque incombustible. Les fers et ferrures ont été peints à l’ocre délayée. L’intérieur des cheminées est enduit de ciment gâché.
- La construction, devisée à 375000 f, soit 11,700 f par locomotive, dont 1 800 f pour chacune pour l’évacuation des fumées, a duré dix-huit mois.
- Un nouveau type «le locomotive à voyageurs aux États-Unis. — L’American Locomotive G0 vient de fournir au Ghesapeake and Ohio Railway deux locomotives d’un nouveau type, qui dépasse en puissance tout ce qui a été fait jusqu’ici, à l’exception des locomotives Mallet à cinq essieux moteurs du Santa-Fé.
- Ges machines sont à sept essieux, dont deux formant bogie à l’avant, quatre accouplés et un porteur à l’arrière sous le foyer. On a donné à ce type le nom de « mountain ».
- Yoici les dimensions principales :
- Surface de grille........................... 6,2 m2
- — de chauffe directe................... 31,3
- — — tubulaire..................... 352,9
- — — totale........................ 384,2
- — du surchauffeur..................... 78,6
- Pression à la chaudière ........ 12,75 kg
- Diamètre et course des cylindres .... 737 X 711
- Diamètre des roues motrices............. 1,575 m
- Écartement des essieux accouplés .... 5,032
- Poids total en service.................. 149 500 kg
- — adhérent en service.............. 108000
- — avec le tender .................. 228000
- Effort de traction...................... 26 300
- Ges machines font le service des trains lourds sur les lignes de Meacham’s River à Afton où se rencontrent des déclivités de 10 0/0 avec courbes de 175 m sur 22 km, et d’autres de 22 0/0 sur 11 km; elles maintiennent une vitesse de 40 km à l’heure avec des trains de 540 t et la dépassent même.
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- Avec des trains de marchandises, ces machines ont traîné à la vitesse de 38 km à l’heure, sur rampe de 3 mm, un train de 3 800 t métriques. L’American Engineer and Railruad Journal, auquel nous empruntons ces renseignements, donne le calcul suivant. A raison de 4.05 kg par tonne, ce qui est plutôt modéré, la résistance s'élève à 17100 kg et le travail, à la vitesse de 38 km, à 2400 ch à la jante ou 2640 ch sur les pistons en supposant un rendement organique de 90 0/0. Avec une consommation d’eau de 9,5 kg par cheval-heure, on dépense 25 000 1 d’eau qui. pour une surface de chauffe de 384 m2, donnent une production de vapeur d’environ 65 kg par mètre carré. Avec une vaporisation de 7,5, la dépense de charbon est de 3300 kg de combustible à l’heure, soit pour une grille de 6,2 m2, 530 kg par mètre carré et par heure. On ne peut songer à obtenir cette combustion avec le chauffage à bras et on a dû, dès lors, recourir à des appareils mécaniques de chauffage. On a employé ceux de la Franklin Railway Supply G0.
- Nous ajouterons que ces locomotives présentent la particularité, tout a fait exceptionnelle aux États-Unis, d’avoir un changement de marche à vis.
- Ce type très intéressant ne serait pas, d’ailleurs, d'après les journaux anglais, tout à fait nouveau, car il aurait été exécuté, il y a quelques années, mais à la voie de 1,067 m pour l’Afrique du Sud, par la British Locomotive Gy, de Glasgow.
- Utilisation de la chaleur solaire. — Nous avons donné sous ce titre, dans les Chroniques n° 362 a et b annexées aux procès-verbaux des séances des 4 février et 4 mars 1910, des détails sur les essais faits par M. Shuman, Ingénieur à Philadelphie, pour l’utilisation de la chaleur du soleil au moyen de divers appareils ; cet inventeur se proposait d’établir de nouvelles installations sur une échelle industrielle.
- Les journaux américains nous apprennent que M. Shuman a modifié ses idées et qu’un nouvel engin vient d’être établi par la Sun Power Company, à Philadelphie, d’après un plan modifié.
- Cette installation se compose d’un absorbeur de calorique, d’un moteur à vapeur à basse pression, d’un condenseur et des appareils accès soires nécessaires.
- L’absorbeur se compose d’un certain nombre d’unités, dont chacune consiste en un vase de métal plat et rectangulaire avec des surfaces formées de creux et de saillies, de manière à donner l’aspect d’un moule à gaufres. Ces vases sont placés dans une caisse plate en bois couverte par deux feuilles de verre, laissant entre elles pour l’air un espace de 25 mm ; le dessous de la caisse est protégé contre le refroidissement par une couche de liège de 25 mm et deux feuilles de carton rendu imperméable à l’eau. Les caisses sont posées sur des supports à 0,75 m environ au-dessüs du sol, et sont disposées de manière à pouvoir prendre les inclinaisons convenables pour recevoir normalement les rayons du soleil.
- Sur les côtés des caisses sont disposés des miroirs plans qui projettent les rayons solaires sur la surface de l’eau contenue dans les récipients
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- dont nous avons parlé à travers les feuilles de verre. Chacun de ces récipients porte un tuyau d’arrivée d’eau et un tuyau de sortie de vapeur. Ces derniers aboutissent à un collecteur de 0,20 m de diamètre qui conduit la vapeur fournie à la machine.
- Celle-ci est d’un type spécial, à basse pression et à mouvement alternatif ; la vapeur, après avoir agi sur le piston, est envoyée à un condenseur à surface et l’eau de condensation est refoulée à l’absorbeur, ce qui forme un cycle continu et clos, sans autre perte d’eau que celle qui peut avoir lieu par des fuites.
- La puissance développée par cette machine est utilisée pour actionner une pompe ordinaire à piston qui peut élever, sous la latitude de Philadelphie, environ 12 000 1 d’eau par minute à la hauteur de 10 m. Des essais, faits en août 1911, ont montré qu’avec 26 batteries de cellules on pouvait obtenir 2186 kg de vapeur en huit heures, soit 273 kg à l’heure. Chaque batterie contient 22 cellules et a une surface d’absorption de chaleur de 957 m2.
- Le travail obtenu est inférieur à ce qu’on pourrait obtenir d’après ces dimensions, mais on pense que si l’appareil était installé dans une région tropicale, ainsi qu’il est prévu, on obtiendrait un travail de beaucoup supérieur, parce que les pertes de chaleur par rayonnement et conductibilité, qui sont énormes dans les régions septentrionales, seraient infiniment moindres, la température de l’air arrivant à 38 degrés centigrades environ.
- Si on prend pour terme de comparaison une machine de 100 ch brûlant du charbon à raison de 1,4 kg de combustible par cheval-heure au frein, on trouve que les dépenses de service seront respectivement de 18750 f pour le moteur solaire et de 13 750 f pour le moteur à charbon, sans compter Je prix du combustible. Si le second brûle 375 t par an, ce chiffre, rapporté aux 5 000 f d’économie du moteur solaire, donne un prix de 13 f environ pour la tonne de charbon. On en conclura que le moteur solaire sera avantageux partout où le prix du combustible dépassera 13 f la tonne. Or, dans les régions où on se propose d’employer le moteur solaire, le prix de la houille varie de 25 f au port de débarquement à 150 f à des endroits difficilement accessibles; on peut supposer un prix moyen de 75 f. Dans les localités placées dans ces conditions, le moteur solaire peut rendre de grands services, principalement pour l’irrigation qui est le but auquel il est surtout destiné.
- Il y a quantités d’endroits dans le monde dans lesquels ce moteur peut jouer un rôle très important. En Australie, il y a des espaces immenses sans eau naturelle où le soleil donne avec une intensité telle que l’atmosphère arrive à une température de 40 a 50 degrés centigrades. On arrose avec l’eau des puits élevée par des chevaux et quelquefois des moteurs à pétrole, ce liquide coûtant 100 fia tonne. lien est de môme en Egypte où l’agriculture est tributaire des inondations du Nil; c’est précisément à cette contrée qu’est destinée la machine dont nous avons parlé ; on compte qu’elle fera le travail d’un millier d’hommes.
- Dans l’Arizona, le Nevada, le Nouveau-Mexique, les conditions sont les mêmes et le prix du combustible est absolument prohibitif pour
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- l’irrigation par machines. On peut aller jusqu’à dire qu’un dixième de la surface de la terre peut utiliser avantageusement la chaleur solaire comme force motrice. Avec cette ressource et l’utilisation comme engrais et fertilisants de l’azote de l’air converti en nitrates, un problème, d’une importance capitale, aura été résolu au grand bénéfice de l’humanité.
- Transmission électrique à grande distance pour les mines. — Le projet de l’installation électrique de Nexaca, dans l’État de Puebla, au Mexique, a pu paraître une entreprise chimérique, mais cet immense travail est actuellement terminé. Dès 1903. l’énergie électrique était amenée des chutes de Nexaca à la ville de Mexico, distance 143 km, et depuis à El Oro à 273 km de la station centrale établie au pied de ces chutes gigantesques. Actuellement ces chutes fournissent toute l’énergie électrique nécessaire à la capitale du Mexique, tramways, éclairage et force motrice pour la ville et les faubourgs. Le courant qui va à El Oro fait mouvoir tous les appareils nécessaires à la mine, notamment pour le broyage des riches minerais de ce district qui constitue un des plus importants gisements aurifères du Mexique.
- Les chutes de Nexaca furent étudiées pour fournir la force motrice à des établissements industriels, il y a environ quatorze ans, par un Français, le docteur Yaquie. Il ne pensa pas alors à la transmission à distance de la force, et iJ se proposait simplement de grouper quelques usines ou fabriques dans le voisinage immédiat. Il organisa la Gompa-, gnie de Nexaca en groupant autour de lui quelques amis, et on se borna à des travaux préliminaires, entre autres une route et des constructions dans lesquels il fut dépensé quelque chose comme 230000 f. On commença à parler de transmettre la force à grande distance, et la Compagnie, ne se trouvant pas assez puissante'pour réaliser un tel projet, résolut de; vendre sa concession, ce qu’elle .réussit à faire, à la Mexican Light and Power G0, qui fut organisée en 1902 au capital de 69 millions de francs (or). On émit également pour 60 millions (or) de francs d’obligations, et le Gouvernement accorda la concession des chutes de Nexaca et de Touango complétant la concession primitive.
- Le premier grand travail entrepris fut la construction d’un chemin de fer pour amener les matériaux de Nera à Carmen où il se raccorderait avec la ligne d’Hidalgo, mettant ainsi la région presque inaccessible des chutes avec le reste du pays. Il y a là de formidables précipices, et la voie ferrée présente des dôlivités considérables et des courbes de faible rayon pour lesquelles on se sert de locomotives du type Shay. Souvent la voie se trouve entre une paroi abrupte de rocher et un abîme de 300 m de profondeur.
- Au Mêxique, il y a une saison sèche et une saison des pluies ; pour avoir de l’eau dans la première, on a établi trois grands réservoirs pouvant contenir environ 130 millions de mètres cubes. Cette quantité représente une chute de pluie de 3,30 m pendant la saison humide et on l’emmagasine comme une usine fait du combustible pour parer à une interruption possible de l’approvisionnement.
- Le courant est transmis à Mexico et à El Oro par des conducteurs aérienjs portés sur des pylônes en acier et traversant les régions les
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- plus montagneuses sur la distance totale de 275 km; c’est actuellement la plus longue ligne du monde, la tension de transmission est de 60 000 volts pour chacun des quatre circuits triphasés. Une importante sous-station est installée à El Oro et le courant est transmis de là par des conducteurs en cuivre aux mines et à la ville. On jugera de la manière dont est apprécié l’emploi de l’électricité, par le fait qu’on ne rencontre plus aujourd’hui de machines à vapeur soit aux mines d’El Oro, soit dans le district minier de Flalpujahua.
- Le vieux moulin de la El Oro Mining and Railway G0, qui a cent broyeurs, est actionné par un moteur électrique de 350 ch, et le nouveau moulin possède un moteur du même genre de 550 ch pour le broyage et un de 260 ch pour les installations de cyanuration. Aux trois puits de la Compagnie, il y a des machines de 400, 200 et 125 ch pour actionner les pompes.
- Parmi les autres Compagnies qui prennent la force aux chutes de Nexaca, on peut citer la Mexico Mining G0, qui emploie 775 et 250 ch pour l’extraction, 125 pour l’épuisement, 100 pour l’air comprimé et 300 pour le broyage, et l’Esperanza Mining C° qui prend 1 600 ch, dont 350 pour un atelier de 120 broyeurs et le reste pour divers usages dont des machines d’extraction de 200 et 100 ch. Les mines de Dos Estrellas, dans la direction de Flalpujahua ont quatre machines électriques de 375 kilowatts actionnant 130 pilons et des perforatrices dans la mine. On peut citer encore ceux ayant déjà ou devant avoir sous peu le courant électrique de la même provenance : les mines de Conception, de la Borda, de Luz de Borda, de Bord Antiqua et de San Rafael y Camenja.
- L’emploi de l’énergie électrique dans ces districts miniers a considérablement réduit les dépense d’exploitation et, pour cette-raison, on doit s’attendre à voir, d’ici quelques années, abandonner l’exploitation des mines à faible teneur d’or. Les mineurs isolés ont accueilli avec enthousiasme la nouvelle force motrice, parce qu’étant très bon marché, elle leur permet d’exploiter avec bénéfice leurs gisements. On peut s’attendre à voir s’établir dans le pays des fabriques de divers genres pour profiter de cette force motrice économique.
- Vibrations des piles de pont. — Nous trouvons dans YIndian Engineering, du 4 novembre 1911, une note qui emprunte un intérêt particulier à l’accident récent du pont sur le Thouet, près de Montreuil-Bellay.
- Le professeur Omori, l’expert japonais pour les questions sismiques, a fait, dans ces derniers temps, des expériences sur les vibrations amenées dans les piles de ponts par le passage des trains. Les piles sur lesquelles il a opéré avaient 25,20 m de hauteur et portaient, dans un cas, l’extrémité de la poutre amarrée, tandis que dans l’autre cas, cette extrémité portait sur des rouleaux ; dans les deux cas, les poutres de la travée adjacente avaient 61 m de portée. On faisait passer sur les ponts des trains composés d’une et deux machines attelées à deux wagons vides; la vitesse variant de 5,6 à 37 km à l’heure.
- On a fait vingt expériences et on a constaté que le mouvement maxi-
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- mum des piles avait lieu aux vitesses de 14,5 et 37 km, il était de 101 mm dans le sens de l’axe du pont et de la moitié de cette valeur dans le sens transversal.
- Avec la plus faible vitesse, les deux périodes de vibrations étaient respectivement de 0,33 et 0,18 seconde et, avec les plus grandes de 0,40 et 0,25. Lorsqu’une machine abordait lentement le pont, les deux vibrations commençaient presque simultanément, durant respectivement 96 et 111 secondes.
- On a également observé l’effet des arrêts brusques du train sur le pont. Avec une seule machine et deux wagons marchant à la vitesse de 10 km à l’heure, l’application des freins déterminait un mouvement brusque dans le sens de l’axe du pont mais en arrière, sans aucun déplacement transversal. L’amplitude de ce mouvement était de 0,32 mm correspondant à une vibration de 0,64 mm d’une période moyenne de 0,32 seconde.
- Ces mouvements indiquent que le passage d’un train sur un pont a pour effet d’opérer une poussée en avant sur la pile, tandis que l’application des freins opère une poussée en arrière. Ce dernier genre de mouvement peut avoir des effets très sérieux avec un train lourd marchant rapidement ; il peut aller jusqu’à amener le renversement d’une pile peu solide. Il est donc très important de ne pas serrer brusquement les freins lorsqu’un train passe sur un pont, surtout si les piles sont de grande hauteur et les travées de portée considérable. C’est une considération qui doit jouer un rôle sérieux dans le choix de l’emplacement d’une gare, car, si celle-ci se trouve au débouché d’un pont, on devra nécessairement serrer les freins sur le pont même. On n’en a pas toujours tenu compte dans certaines stations dans l’Inde et même en Angleterre, mais les recherches du professeur Omori doivent faire entièrement abandonner cette pratique dangereuse. Sir Benjamin Baker, dans son rapport sur la catastrophe du pont du Tay, a signalé la possibilité de la chute des piles par la cause ci-dessus indiquée.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- Juillet 1911.
- Rapport de M. Haller sur B’appai*cil à «listillcr «Bans le vide â olifuiTttion automatique système Robert.
- Il s’agit d’un appareil industriel et de laboratoire pour faire toutes les opérations de distillation à la pression ordinaire ou dans le vide ou en particulier les distillations fractionnées dans le vide.
- L’alambic en cuivre est formé d’un cylindre terminé par deux calottes sphériques dont l’inférieure porte, en son centre, une partie légèrement concave de même diamètre que le fourneau à gaz servant à chauffer l’appareil. Ce chauffage peut s’effectuer soit à feu nu, au moyen d’un fourneau à gaz, soit à la vapeur, au moyen d’un bain-marie, à vapeur détendue.
- La distillation et le fractionnement des produits peuvent s’effectuer dans le vide au moyen d’une série de dispositifs ingénieusement combinés qui permettent de séparer les différentes parties des liquides provenant de la distillation.
- . Cet appareil paraît réaliser le type le plus simple et, par suite, le plus pratique d’appareil de distillation dans le vide.
- Rapport de M. A. Livaciie sur une étude de M. L. Greilsamer : Fe
- vernis «le Crémone.
- M. L. Greilsamer a publié une étude des plus documentées en vue de retrouver la composition du vernis employé par les luthiers du xvie siècle, vernis auquel on attribue généralement les qualités remarquables des instruments faits par ces artistes.
- L’auteur, dans son étude, a réuni tous les documents qu’il a pu se procurer sur la question et toutes les recettes trouvées dans les vieux ouvrages; il n’arrive d’ailleurs à aucune conclusion ferme.
- Filtres à pâtes poi*euses et bougies collodioiiuées, par
- M. Francisque Grenet.
- Bien qu’il ait été fait antérieurement des essais pour appliquer à la filtration des liquides des parois poreuses en porcelaine dégourdie, on doit reconnaître que c’est Charles Chamberland qui, guidé par les idées et les travaux de Pasteur, a résolu pratiquement la question, et c’est à juste titre que les filtres basés sur ce principe, portent son nom; sa
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- bougie filtrante s’est répandue dans le monde entier où elle a rendu et rend tous les jours de grands services.
- La note explique par quel mécanisme les parois poreuses de ces bougies arrêtent les microorganismes. Elle entre ensuite dans des détails sur le montage des bougies, leurs essais, le nettoyage et la régénération, etc., et s’occupe ensuite des bougies collodionnées, c'est-à-dire revêtues d’une couche de collodion qui retient par filtration directe les infiniment petits. Les bougies collodionnées s’opposent d’une façon absolue au passage des microbes, donnant constamment de l’eau bactériologiquement pure; ainsi une bougie de ce genre, mise en service le 30 octobre 1909, donnait encore de l’eau stérile le 30 octobre 1910, au moment où l’expérience fut arrêtée.
- De la régénération théorique et pratique <lu caoutchouc, par le docteur Paul Alexander.
- L’augmentation continuelle du prix du caoutchouc amenée par l’énorme consommation qui se fait de ce produit a fait naître le désir d’en trouver un succédané, mais les effets tentés dans ce sens n’ont conduit à aucun résultat effectif. On a du alors chercher a réemployer le caoutchouc contenu dans les articles devenus inutilisables.
- On doit d’abord poser en principe qu’on ne saurait, avec des déchets de caoutchouc, fabriquer sans autre traitement de nouveaux produits utilisables et jusqu’à présent on n’a réussi en aucune façon à enlever au caoutchouc vulcanisé le soufre introduit pour sa vulcanisation sans provoquer en même temps la destruction complète de la substance caoutchouc elle-même.
- Le caoutchouc régénéré doit se définir un produit préparé au moyen des déchets de caoutchouc qui se distingué des déchets employés comme matière première par une plus grande teneur en substance caoutchouc et par une plus grande plasticité.
- Les procédés employés reposent d’abord sur la séparation des matières textiles et des matières minérales puis, par un traitement par des agents chimiques. En fait on est arrivé à des résultats pratiques, car il existe actuellement en Amérique une cinquantaine de fabriques dont certaines produisent jusqu’à 10 t de caoutchouc régénéré par jour. Eu Allemagne également, particulièrement dans les dix dernières années, l’emploi des régénérés a pris une grande extension.
- L’auteur ajoute qu’en réalité, aucune objection sérieuse ne peut être faite à l’emploi des régénérés car. comme on ne saurait trop le faire ressortir, la partie constituante, l’élément typique des régénérés, est de la véritable substance caoutchouc, avec toutes les propriétés du caoutchouc. Il n’y a donc aucun moyen de constater si la substance caoutchouc contenue dans un produit manufacturé provient d’un régénéré ou si elle a été ajoutée au mélange à l’état de caoutchouc brut avant la vulcanisation.
- L’interdiction d’employer des régénérés, qui se trouve en particulier dans les spécifications de fournitures des administrations serait donc absolument comme non avenué à cause de son contrôle impossible si elle ne comportait pas une acceptation tacite.
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- Notes «le chimie, par M. Jules Garçon.
- La mesure des quantités infinitésimales. — La préparation des acides purs. — Les mines du Tonkin. — L’action des solutions salines sur le fer et l’aluminium. — Tendances de la cyanuration. — Les charbons américains. — Sur le rayonnement des manchons Auer. — Sur l’essence de térébenthine. — Solubilité de l’aniline. — Purification de l’acide acétique. — Sur le tulle artificiel. — Action des solutions cupriques sur le coton.
- Notes «l’agriculture, par M. H. IIitier.
- Le Dry Farmïng. — Gomment emmagasiner puis conserver l’humidité dans nos sols. — Le déchaumage et les labours d’automne. — Les hersages et les binages au cours de l’été. — La jachère.
- Le mot Dry Farming signifie littéralement l’exploitation agricole poursuivie sous un climat sec. La méthode aujourd’hui le plus en faveur concernant le Dry Farming est celle du professeur H. W. Campbell, dont les points essentiels sont les suivants :
- 1° Faire en sorte que l’humidité des couches inférieures puisse atteindre les couches supérieures en conservant la capillarité entre ces deux couches ou en la rétablissant si elle a été obstruée par le labour ;
- 2° Réduire autant que possible l’évaporation de l’humidité en rompant la capillarité entre la surface et les couches inférieures.
- Au fond, la méthode de Campbell parait pouvoir se résumer ainsi : après le labour rétablir aussi promptement que possible la continuité parfaite entre le fond du sillon non entamé par la charrue et la partie remuée, retournée par la charrue; faire en sorte que l’on ait toujours ainsi une terre bien liée; de cette façon l’eau du sous-sol pourra remonter par capillarité dans les couches supérieures où se trouvent les racines des plantes. Mais il faut éviter que cette humidité remontant par capillarité n’arrive à la surface même du sol et s’y évapore sans que la plante en ait profité; il faut donc établir une sorte de couche isolatrice à la surface du sol ; c’est le rôle de la herse, des bilieuses, etc. L’alpha et l’oméga du Dry Farming, c’est de recevoir l’eau de pluie dans le sol puis d’en empêcher l’évaporation.
- Notes «le suécaniipie.
- Les machines soufflantes aux États-Unis. — Application de la transmission Janney aux automobiles. — Engrenages Humphrys.
- SOCIÉTÉ DE L’INDUSTRIE MINÉRALE
- Juillet 1911.
- District de Paris.
- Réunion du 46 février 4944.
- Communication de M. Francis Laur, sur les mines «l’or françaises et les «luarta aurifères français.
- La question de la production de l’or en France a pris depuis peu une
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- très grande importance. Les gîtes de minerais d’or s’y divisent en deux groupes au point de vue géologique : les premiers existant dans les terrains anciens (granités, gneiss, micaschistes, etc.) et les seconds dans les conglomérats de la base du terrain houiller.
- Le premier groupe est de beaucoup le plus important. Il est divisé en six régions :
- 1° Le centre nord-ouest, massif de Bretagne, comprenant notamment les mines de la Lucette et de la Bellière ;
- 2° Le centre ouest de la Creuse, comprenant notamment les mines du Châtelet;
- 3° Le centre sud-ouest, comprenant toutes les recherches de la Vienne, de la Haute-Vienne, de la Dordogne, jusqu’aux Pyrénées;
- 4° Le centre sud-est, comprenant le Gard et l’Ardèche ;
- 5° Enfin, le centre de la France proprement dit, avec le Puy-de-Dôme, le Cantal, la Lozère, la Haute-Loire, l’Ailier, etc. ;
- 6° A mentionner enfin, une région naissante nord-est, les Vosges.
- Nous ne suivrons pas l’auteur dans la description de tous ces groupes. Il a été constitué, rien qu’en 1910, quatorze Sociétés anonymes pour la recherche et l’exploitation de l’or en France ; le capital de l’industrie aurifère française ne représente pas moins de 29 millions de francs.
- Août 1911.
- District de Paris.
- Réunion du 8 juin '1911.
- Communication de M. de Krivochapicine, sur l’amélioration «le divers combustibles minéraux par les by«lroearbures de pëtrole.
- L’auteur s’est proposé de modifier certaines houilles non utilisables dans l’industrie en leur incorporant, sous forme d’hydrocarbures de pétrole, un supplément de matières volatiles (que la nature leur a refusées ou enlevées) pour les rapprocher ainsi de la catégorie des houilles cokéfiahles.
- Il s’agissait, pour mettre ce procédé en pratique, de faire des agglomérés ainsi formés des produits stables, ne perdant, une fois fabriqués, aucune de leurs calories, soit par suintement, soit par l’action des agents atmosphériques. On y est arrivé au moyen d’une émulsion spéciale des mazouts ou résidus de distillation de pétrole.
- L’auteur a été plus loin et il s’est adressé aux charbons maigres ; il a pu, dans un essai de laboratoire, par l’addition d’hydrocarbures de pétrole, transformer en coke métallique lourd, de l’anthracite anglais à 2 à 3 0/0 de matières volatiles, alors qu’on sait que l’anthracite ne se cokéfie pas par les procédés ordinaires ou, du moins, ne produit qu’un coke pulvérulent difficilement utilisable dans l’industrie.
- Le procédé dont il s’agit, a été appliqué sur une échelle industrielle en France à la fabrication du gaz d’éclairage, au chauffage des bateaux
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- à vapeur et des locomotives. Mais l’application y est entravée par les droits de douane qui sont à peu près prohibitifs. L’auteur donne des détails sur ces diverses applications et sur les résultats qu’elles ont donnés.
- La communication de M. de Krivochapkine a été suivie d’une discussion dans laquelle plusieurs membres ont émis des doutes sur la probabilité qu’on arrive avec les mazouts à des prix de revient inférieurs à ceux qui sont obtenus dans les usines à briquettes avec emploi de brai de houille, même si ces mazouts étaient exonérés des droits de douane prohibitifs dont il a été parlé.
- Communication de M. P. Chalon, sur les applications de la chimie à la géologie ou géocltimic.
- Notre Collègue, M. Chalon, expose que les premiers jalons de la géochimie ou géologie chimique, d’origine récente, ont été posés par Daubrée qui, dès 1867, émettait l’hypothèse que les métaux ont pu se trouver originairement combinés au carbone à l’état de carbures, dans l’intérieur du globe. D’autres auteurs ont repris ensuite ces idées et ont développé des théories à ce sujet. M. Chalon estime que la géochimie peut acquérir une base scientifique par la reconnaissance de tous les éléments, principaux, accessoires et rares, des roches, c’est, en effet, en partant d’une base aussi sûre qu’il devient possible d’étudier la formation des roches et de remonter à leur origine.
- Communication de M. Ratel sur mi nouveau traitement des seltlamms métallifères.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 31. — 5 août 4911.5
- Les générateurs de vapeur à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par M. Franke (suite).
- Élévation du rendement des moteurs à gaz à quatre temps parla compression, par W. Hellmann (fin).
- Le pont de Blackwell Island sur l’East-River, à New-York, par G. Barkhausen (suite).
- Installations électriques aux puits de la Société des Mines d’Esch-weiler, par E. Hellmann (fin).
- La question de la production des fissures dans les tôles d’acier, par G. Bach.
- Groupe de Cologne. — Nos connaissances sur la valeur des surfaces de chauffe pour la production de la vapeur et leur application [dans la pratique.
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- Bibliographie. — Introduction à la science de la résistance des matériaux au point de vue de la construction des machines et dans l’architecture, par E. Wehnert. --Au Spitzberg en Zeppelin, par A. Miethe et H. Hergesell.
- Revue. — Nouvelle installation de pompes Rittinger pour l’élévation d’eau du district de Kattowitz dans la Haute-Silésie. — Disposition pour la réduction du frottement des machines à raboter. — Nouveau marteau à air comprimé. — Construction de chemins de fer électriques aérien et souterrain à Hambourg. — Laboratoire d’essais pour la navigation aérienne à l’Université de Paris. — Laminoir continu pour le platine à commande électrique aux forges de Gary. — Protection des tuyaux en fer contre l’électrolyse. — Développement de la torpille marine. — Bateau-réservoir pour pétrole avec moteur Diesel. — Le nouveau tunnel du Hauenstein entre Olten et Tecknau. — Congrès internationaux d’Électricité à Turin. — Réunion générale de l’Iron and Steel Institute, à Turin, en octobre 1911.
- N° 32. — 42 août 4914.
- Nature, qualités et valeur commerciale des huiles minérales, par Oebbeke.
- Nouveau développement du moteur Diesel, par A. Nagel.
- Coup d’œil sur l’état actuel de la construction du moteur Diesel et sur les ressources en combustible liquide, par R. Diesel.
- Revue. — Modèles d’enseignement pour rendre sensibles les mouvements relatifs. — Nouvelle installation de.hauts fourneaux de l’Iro-quois Iron C°, à South Chicago. — Les accouplements automatiques de wagons en France. — Barrage de la rivière Conchos au Mexique. — Nouvelle machine à faire les têtes de rivets. — Compresseur à piston à vapeur d’échappement. — Procédé pour l’essai des huiles. — Nouveau pont élevé sur le canal Empereur-Guillaume. — L’industrie de la construction navale en Angleterre. — Le vapeur de la Compagnie Gunard Laconia. — Le vapeur charbonnier Neptune de la marine des États-Unis, 25 000 t de déplacement.
- N° 33. — 49 août 4944.
- Expériences sur les moteurs hydrauliques delà SociétéTyssefaldane, à Tyssadal, près Odde, dans le Hardangerfjord, par G. Reichel,
- Installations mécaniques au nouveau théâtre municipal de Freiburg en Brisgau, par A. Rosenberg.
- Le pont de Blackwell Island sur l’East-River, à New-York, par Barkhausen et Pischel ((suite).
- Proportion des fuites de vapeur avec les distributions par soupapes, par R. Wagner.
- Groupe de Hambourg. — L’hydropulsator.
- Bibliographie. — Mécanique théorique, par R. Marcolongo, traduction allemande de N. E. Timerding. 1er volume : Cinématique et Statique.
- Bull. 51
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- — Problème de mécanique industrielle, par Witterbauer. Vol. III. Liquides et gaz. — Développement de l’emploi des machines agricoles en Allemagne. — Réunion pour le 25e anniversaire de la fondation de la Société allemande d’Agriculture. — Télégraphe et téléphone, par G. Stille.
- Revue. — Porte-outil pour machine à percer. — Outils pour le détartrage des chaudières. — La plus haute construction du monde. — Installation de fours à coke Kopper aux forges de Gary. — Wagon-plateforme de 93 t de charge pour transport de pièces de transformateurs.
- — Automobile pour chemin de fer actionnée par la benzine et l’électricité, système Thomas.— Société des Mines et du Chemin de fer d’Otavi dans l’Afrique allemande. — Barrage de la vallée de la Ruhr. — Transport de force à 30 000 volts à Burgos. — Trafic du canal de Suez. — Contre-torpilleur de 1 025 tx de déplacement pour la marine des États-Unis.
- N° 34. — 26 août 1914.
- Concours pour la construction d’un pont-route sur le Rhin, à Cologne, par K. Bernhard.
- Expériences sur les moteurs hydrauliques de la Société Tyssefaldane, à Tyssadal, près Odde, dans le Hardangerfjord, par G. Reichel (fin).
- Estimation de la proportion d’eau dans la vapeur au moyen du calorimètre de Drossel, par A. Seudtner.
- Le pont de Blackwell Island sur TEast-River, à New-York, par G. Barkhausen et Pischel (fin).
- Rendement des transmissions par engrenages, par N. Rikli.
- Bibliographie.— Calcul et construction des locomotives, par W. Bauer et X. Schutzer. — Méthodes de teintures naturelles, par M. Bottier.
- Revue. — La tour de Gauss sur le Hohenhagen. — Machine électrique pour l’essai des matériaux. — Gisements de pétrole à Maikop, dans le Caucase. — Laminoir à tôle actionné par un moteur à gaz à deux temps. — Essais sur des pièces d’un vieux pont suspendu.— Une haute cheminée métallique* — Truck à deux essieux pour automobile électrique de Halsey. — Établissement d’une force hydraulique de 70 000 ch sur le Danube. — Le navire de guerre italien Conte di Cavour. — Essais du navire de guerre américain JJtah. — Yol d’un monoplan Grade.
- N° 35. — 2 septembre 4941.
- Expériences sur la résistance propre des locomotives, par R. Sanzin.
- Moteur marin de 100 ch de la Neue Automobil Gesellschaft, à Ober-schôneweide, près Berlin, par Dierfeld.
- Tour à arbres coudés de 700 mm de hauteur de pointes, par Fr. Huile.
- Trausport par câbles au puits Tegethoff de la Société Houillère du nord-ouest de la Bohême, par A. Grôgler.
- Coefficients de contraction transversale du fer aux plus grands allongements, par R. Plank.
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- Groupe de la Ruhr. — Utilisation des vapeurs d’échappement par le système Balske-Iiarlé.
- Bibliographie. — Construction des cheminées, par G. Lang. — Méthode de recherches de chimie industrielle, par Lunge et Berl.
- Revue. — Machine à essayer le béton. — Machines souillantes à gaz de la fabrique de machines Thyssen et Cie, à Mulheim-sur-Ruhr. — Turbo-dynamos avec condensation par eau refroidie. — Accident à une turbine à vapeur Curtis de 2 000 kilowatts. — Déchirure d’une chaudière à la place d’un trou d’homme. — Accident à un gazomètre. — Locomotive électrique du chemin de fer du Loetschberg. — Chemin de fer électrique sans rails de Blankenese-sur-Elbe à Marienhôhe. — Emploi de l’aluminium dans la construction des machines à raboter. — Accouplement par liquides. — Marteau à air comprimé pour le découpage du béton et de l’asphalte. — Sous-marin français, système Lau-beuf. — Croiseurs japonais. — Gros navires de guerre pour la Turquie.
- Pour la Chronique et les Comptes Rendus : A. Mallet.
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- BIBLIOGRAPHIE
- IP SECTION
- Vote sur la conservation des traverses en Hêtre (Extrait d'un rapport adressé à la Direction générale des Chemins de fer de l’État Roumain), par M. Em. R. Samitca, Ingénieur E. G. P., chef de Section aux Chemins de fer de l’État Roumain (1).
- L’auteur de cette note, après avoir décrit minutieusement les qualités et défauts des traverses en hêtre, et les différentes espèces de champignons qui provoquent leur décomposition, indique les précautions à prendre pour leur conservation avant l’injection.
- Il examine ensuite les différents antiseptiques et procédés d’injection en usage, et conclut en recommandant l’emploi de la créosote par le procédé Rüping, en usage dans les chemins de fer prussiens, et consistant à soumettre les traverses en vase clos à deux opérations de compression préalable par l’air, alternant avec deux vides, avant d’y introduire la créosote à la pression de 8 atm. '
- De nombreux graphiques, planches et tableaux, accompagnent la note dont la lecture intéresse tous ceux qui s’occupent de l’importante question de la conservation des traverses de chemins de fer.
- N. S.
- IIIe SECTION
- lie locomotive a vapore ali’ Esposixioue inteiniazlonalc «li Bruxelles (1910), per Ing. I. Valenziani (2).
- Notre Collègue, M. I. Yalenziani, Ingénieur au service central du matériel et de la traction des Chemins de fer de l’État italien, a bien voulu offrir à la Bibliothèque de notre Société une étude fort intéressante sur les locomotives à l’Exposition de Bruxelles, qu’il avait fait paraître dans YIngegneria Ferroviaria et qui a été ensuite tirée à part.
- Dans ce travail, l’auteur passe en revue les 25 locomotives pour voie normale exposées, dont 5 pour le Belgique, 8 pour la France, 10 pour rMlemagne et 2 pour l’Italie; il divise son étude en trois chapitres et dans chacun se reporte à titre de comparaison aux expositions précé-
- (1) In-8°, 230X155 de 77 p. avec 45 fig. et 32 pl. Paris, H. Dunod et E. Pinat, 49, quai des Grands-Augustius, 1911. Prix : broché, 6 f.
- (2) In-8°, 270 X 180 de 98 p. avec 61 fig., 4 tabl. et 2 pl. Roma, Coop. Editrice fra Iu-gegneri Italiani, 1911. Prix: broché, L. 4.
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- dentes de Paris, Liège et Milan, de manière à faire ressortir la diversité ou la similitude des tendances constatées.
- Ces chapitres sont :
- 1° La disposition des roues et le châssis.
- Nous signalerons ici la forme de châssis à barres classique aux Etats-Unis et introduit depuis quelques années en Bavière, les dispositions employées pour les essieux convergents, notamment le balancier d’accouplement dû à notre distingué Collègue, M. von jlielrnholtz, Ingé-génieur en chef de la maison Krauss, de Munich, employé sur plus de 2 000 locomotives ainsi que ses modifications récentes ;
- 2° La chaudière ; les questions les plus intéressantes qui y sont traitées sont la chaudière à boîte à feu à tubes d'eau du chemin de fer du Nord et les appareils de surchauffe;
- 3° Le mécanisme ; nous appellerons l’attention dans cette partie sur la disposition de cylindres intérieurs chevauchés de la grosse machine du chemin de fer du Nord, disposition nouvelle pour les locomotives mais réalisée il y a une vingtaine d’années sur des remorqueurs du Volga, la distribution par soupape de Lentz et celle à échappement central de Stumpf.
- Cette étude est accompagnée, en outre des figures dans le texte, de 27 planches dont 25 de photographies et 3 tableaux de dimensions relatifs aux locomotives décrites.
- Nous sommes heureux de signaler à l’attention de nos Collègues ce travail rédigé, avec le plus grand soin, par un Ingénieur des plus’com-pétents qui s’est déjà fait connaître par une série d’écrits du même genre.
- A. Mallet.
- lies moteurs à gaz et à pétrole, les machines motrices diverses à l’JExpositioii Universelle et Internationale «le Bruxelles fl9141, par Lucien Périssé, Ingénieur des Arts et Manufactures (1).
- C’est en qualité de membre du Jury à l’Exposition Universelle et Internationale de Bruxelles (1910), que M. L. Périssé a pu étudier en détail les appareils de cette catégorie figurant à la classe 20 (autres que les machines à vapeur, les moteurs d’automobile et d’aviation qui figuraient dans d’autres classes).
- L’auteur a condensé clairement et méthodiquement en six chapitres nombre de renseignements généraux intéressants sur la question et de renseignements particuliers sur les appareils des divers exposants.
- Il passe successivement en revue les moteurs à gaz de hauts fourneaux, les moteurs à gaz pauvre, les gazogènes et les moteurs à pétrole.
- A propos de moteurs à gaz pauvre, il donne quelques détails sur l’intéressante pompe Humphrey dans laquelle le piston sur lequel agit le mélange explosif est constitué par une colonne d’eau.
- (1) ln-8° 255 X 165 de 103 p. et 45 iig., Paris, L. Geisler, 1, rue de Médicis, 1911. Prix : broché, 3,50 f.
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- Les deux derniers chapitres sont consacrés aux moteurs hydrauliques et aux moteurs à vent, ainsi qu’à une courte description d’un locomoteur de mine à air comprimé.
- Dans sa conclusion, l’auteur présage un essor prochain et considérable du moteur à pétrole lourd, à combustion interne (cycle Diesel et ses dérivés) ; nous partageons absolument son sentiment.
- G. D.
- IYe SECTION
- lni Cl»i 11e moderne, par M. Edmond Rottach, ancien chargé de cours à l’Académie des langues du Iioupé (1).
- Les avis sont si partagés sur l’avenir de la Chine, qu’une étude récemment « vécue » dans cet énigmatique Empire ne peut être que la bienvenue. M. Rottach ne s’en est pas tenu à la façade trompeuse des ports européanisés. Professeur, il a pu analyser les ressources intellectuelles des classes lettrées; voyageur, il a longuement parcouru l’intérieur du pays dressant le bilan complet et détaillé de chaque région, indiquant les richesses à mettre en valeur, les obstacles à surmonter, et les résultats déjà acquis.
- A vrai dire, les obstacles paraissent considérables, et les résultats infimes. Inapte à s’assimiler les « arts européens » mais foncièrement xénophobe, le peuple chinois repousse de toutes ses forces l’indispensable concours de l’étranger, et l’Europe ne court, en somme, que des risques lointains en s’efforçant d’acclimater, dans cette nation encore inerte, son industrie et ses produits. Aussi l’auteur conclut-il en insistant sur la situation à laquelle la France peut prétendre en Extrême Orient, et qu’elle est encore loin d’y posséder,
- L.M.
- Recherche pratique et exploitation des mines d’or,
- par J. Proust (2). *
- Ce petit volume contient un grand nombre de renseignements utiles aux prospecteurs. Il donne d’abord les notions indispensables sur les gites minéraux et là pétrographie dont la lecture est facilitée par un index minéralogique. Il fait ensuite l’étude de i’or, de ses gisements, de sa prospection et s’étend sur les renseignements pratiques relatifs aux essais. Deux chapitres sont consacrés à l’exploitation et au traitement.
- P. B.
- (1) In-8°, 200 X 140 de 270 p. avec 20 photogravures hors texte et une carte. Paris, Pierre Roger et O, 54, rue Jacob. Prix : broché, 4 f.
- (2) I n-1 G, 190 X 120 de 112 p. Paris, Gauthier-Yillars, 55, quai des Grands-Augustins, 1911. Prix : broché, 2,75 f.
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- Recherches minières, par F. Colomer (1).
- La troisième édition de l'excellent ouvrage de M. Colomer présente sur les précédentes de notables améliorations. Entièrement refondu dans certaines parties, soigneusement mis au point pour les autres, il comprend :
- 4™ partie. — Étude de la surface. — Notions générales de géologie.
- — Étude et essais des minerais. — Prospection et recherches.
- 2e partie. — Sondages. — Étude des différents systèmes. — Prix de revient. — Choix du système de sondage.
- 3e partie. — Étude économique des gîtes. — Travaux topographiques.
- — Evaluation et estimation des gisements. — Définition et caractéristiques industrielles des minéraux usuels.
- L’ouvrage de M. F. Colomer réunit sous un petit volume d’utiles renseignements et évitera de nombreuses recherches : bourré de conseils pratiques et de remarques judicieuses où l’auteur a mis le meilleur de son expérience, il sera pour les jeunes ingénieurs un guide précis et sûr, pour les praticiens expérimentés un aide-mémoire exempt d’aridité. Tous ceux qui, à des titres divers, s’intéressent aux questions minières, le liront avec intérêt et profit.
- P. B.
- Ve SECTION
- Deuxième Congrès National français «le l’Iünseigiiement «ln Dessin (Paris, 1er au 5 août 1910) (2).
- Cette brochure contient les Rapports généraux établis par les différents rapporteurs sur la question mise à l’étude du Congrès : « Le Dessin dans l’Education professionnelle aux trois degrés : supérieur, muyen et primaire ». Elle contient, en outre, un rapport sur l’enseignement féminin et un autre sur la technologie dessinée.
- L. B.
- lia Mutualité et les Retraites ouvrières et fiaysauues.
- Étude de droit comparé (France, Allemagne, Belgique), par Claude Lucas (3).
- Il est incontestable que la loi du 5 avril 1910, sur les Retraites ouvrières et paysannes, n’a pas donné à la Mutualité la place à laquelle
- (1) In-8°, 205 X 1^0 de ix-363 p. avec 125 fig. Paris, H. Dunod et E. Pinat, 49, quai des Grands-Augusti ns, 1911. Prix : relié, 10 f.
- (2) In-8°, 240 X 155 de 122 p. Paris, siège social, 11, rue Froment.
- (3) In-8°, 250 X 160 de 120 p. Paris, L. Larçse et L. Tenin, 22, rue Soufflot, 1911.
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- elle avait droit. Selon M. Lucas, cette place devrait être prépondérante et le but de son ouvrage est de le démontrer. Après avoir étudié la loi de 1910 et l’histoire de la Mutualité dans le domaine des retraites antérieurement à 1910, il recherche le rôle attribué à la Mutualité par la loi nouvelle et il trouve qu’il n’est pas ce qu’il devrait être. Il conclut enfin que, pour assurer l’avenir de la loi, on devra en arriver à faire de la Société de Secours Mutuels le grand agent d’exécution de la loi.
- L. B.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
- imprimerie chaix, rue bergère, 20, paris.— 21532-10-11.— (Encre Lorilleux).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- DÉCEMBRE 1911
- N° 12.
- OUVRAGES REÇUS
- Pendant le mois de décembre 1911, la Société a reçu, les ouvrages suivants :
- Agriculture.
- Almanach de la Société des Agriculteurs de France. 22e année. 1942 (in-16, 150 X 105 de xvi-202 p.). Paris, Siège de la Société. 47307
- Barbet (E.). — ha Vinerie, par EJ. Barbet. Deuxième Édition, revue et augmentée (in-8°, 255 X 165 de vn-190 p. avec 11 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1912. (Don des éditeurs et de l’auteur, M. de la S.) 47350
- Astronomie et Météorologie.
- Arriiénius (Dr S.). — Les Atmosphères des planètes. Conférence faite le 8 marsl911 par le Professeur D1' Svante Arrhénius (Publications de la Société de Chimie Physique) (in-8°, 240 X 160 de 11 p. avec 6 fig.). Paris, A. Hermann et fils, 1911. (Don des éditeurs.)
- 47315
- Bull.
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- Chemins de fer et tramways.
- Ensamples of Railway Making; which, althoughnot of English practice, are submitted, with practical Illustrations, to the Civil Engi-neer; and the British and Irish Public (in-8°, 260 X 160 de xliii-64-xyi-101 p. avec 28 illust.). London, Architectural Librarv, 1843. (Don de M. A. Mallet, M. de la S.). 47312
- Godfernaux (R.). — Les Chemins de fer Coloniaux[Françaïs, par R. God-fernaux. Préface de M. Saint-Germain, Sénateur (in-8°, 315 X 225 de 439 p. avec cartes et plans). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don des éditeurs et de l’auteur, M. de la S.)
- 473(18
- Marjé (G.). — Dénivellations de la voie et Oscillations des Véhicules de Chemins de fer. Compléments théoriques. Etudes diverses, par Georges Marié (Extrait des Annales des Mines, livraison de Mai 1911) (in-8°, 250 XJ 65 de 84 p. avec9 fig.etl pl.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.)
- , 47323
- Marié (G.). — Limites de flexibilité des ressorts et limites de vitesse du Matériel des Chemins de fer (Extrait des Mémoires de la Société des Ingénieurs Civils de France.. Bulletin de Novembre 1910) (in-8°, 270 X 185 de -69 p. avec 8 fig. et 4 ,tabl.). Paris, II. Dunod et E. Pinat, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.).
- 47322 '
- Chimie.
- Henri vaux (J.). — La Verrerie au XXe siècle, par Jules Ilenrivaux. 2e Edition (in-8°, 285 X 180 de 684 p. avec 266 fig'.). Paris,
- L. Geisler, 1911. (Don de l’éditeur et de l’auteur, M. de la S.)
- 47325
- Nernst (W.). — Traité de Chimie générale, de W. Nernst. Ouvrage traduit sur la 6e Édition allemande, par A. Corvisy. Deuxième partie. Transformations de la matière et de l’énergie (in-8°, 250 X 160 de 422 p. avec 50 fig.). Paris, A. Hermann et fils, 1912. (Don des éditeurs) 47313
- Tonindustrie Kalender. 1942. Erster Teil. Zweiter Teil. Dritter Teil. (3 vol. in-46,150 X 96 de 338 p., 192 p., et de 316 p.). Berlin, Verlag der Tonindustrie Zeitung. 47326 à 47328
- Construction des Machines.
- Rkecii (F.). — Machine à air d’un nouveau système déduit d’une comparaison raisonnée des systèmes de MM. Ericsson et Lemoine, par M. F. Reech. Publié sous les auspices du Ministre delà Marine et des Colonies (in-4°, 280 X 225 de vm-88 p. avec 1 pl.). Paris, Mallet-Bachelier, 1854. (Don de M. A. Mallet,
- M. de la S.) 47343
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- 811 —
- Statistique des Forces motrices en 1906. (République Française. Ministère du Travail et de la Prévoyance sociale. Statistique générale de la France) (in-4°, 270 X 215 de 110 p.). Paris, Imprimerie Nationale, 1911. (Don du Ministère du Travail.) 4730]
- Tlie Manchester Sleam Users’ Association. Mémorandum by Chief Engineer for the Year 1910 (in-8°, 240 ;< 150 de 20 p.). Manchester, Taylor, Garnett, Evans and G0, Ltd, 1911. 47330
- Éclairage.
- Les Principaux Appareils à Acétylène. Description des Principaux Appareils à Acétylène actuellement exploités en France. Précédée d’un avant-propos sur le choix d’un appareil. (Bibliothèque de l’Office central de l’Acétylène, 191!) (in-8°, 240X100 delOOp. avec fig.). Paris, A l’Office central de l’Acétylène. (Don de l’éditeur.) 4730/1
- Économie politique et sociale.
- Annuaire des Syndicats professionnels, industriels, commerciaux et agricoles, déclarés conformément à la loi du 21 mars 1884 en France et aux Colonies. L7e année. 1910-191 1 (Ministère du Travail .et de la Prévoyance sociale. Direction du Travail) (in-8°, 210 X 135 de lii-940 p.). Paris, Im'primerie Nationale, 1911. (Don du Ministère du Travail.) 47331
- Annuaire statistique de la Ville de Paris. XXXe année, 1909, et Principaux Renseignements pour 1910 (République Française. Préfecture de la Seine. Direction des Affaires municipales. Service de la Statistique municipale. M. le Dr Jacques Bertillon, chef des travaux de la Statistique) (in-8°, 255 X 170 de xxxi-720 p.). Paris, Masson et Gi0, 1911. 47303
- Buunley (J.), — Millionaires and Rings of Enterprise. The marvelous careers of some Americans who by pluck, foresight, and Energy hâve made themselves'Masters in the fields of Industry and Finance, by James Burnley (in-8°, 240 X155 de ix-512p. avec 36 portraits et illustrations). London. Harmsworth Brothers, Limited, 1901. (Don de M. A. Mallet, M. de la S.) 47341
- Résultats statistiques du Recensement général de la Population effectué le 4 mars 1906. Tome 1. Quatrième partie. Population active par arrondissement. Population active suivant la profession individuelle (République Française. Ministère du Travail et de la Prévoyance sociale. Statistique générale de la France) (in-4°, 265 X 220 de 221 p.). Paris, Imprimerie Nationale. 1911. (Don du Ministère du Travail). . 47348
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- Électricité.
- Tissot (G.). — Manuel élémentaire de Télégraphie sans fil. Théorie. Installation d'un poste. Matériel et réglage, par G. Tissot (in-8°, 230 X 1^0 de vi-275 p. avec 143 fig.h Paris, Augustin Chal-lamel, 1912 (Don de l’éditeur.) 47312
- Enseignement.
- École spéciale d’Architecture. 251, Boulevard Raspail. Paris XIVe. Année /!9/N-/1912. Séance d’ouverture du 'IG octobre 19P!. Présidence de M. Félix Roussel (in-8°, 220 X HO de 56 p.). Paris, Lahure.
- 47321
- Géologie et Sciences naturelles diverses.
- Études glaciologiques. Tome IL Savoie. Programme pour l’étude d’un grand glacier (Ministère de l’Agriculture. Direction de l’Hydraulique et des Améliorations agricoles. Service des grandes Forces hydrauliques. Région des Alpes) (in-8°, 285 X 185 de vn-140 p. avec 98 fig., xxix pl. et illust.). Paris, Imprimerie Nationale, 1910. (Don du Ministère de l’Agriculture.) 47310
- Gaubeht (P.). — Recherches récentes sur le faciès des cristaux. Conférence faite le 25 janvier 1911, par M. P. Gaubert (Publications de la Société de Chimie Physique) (in-8°, 240 X(160 de 33 p. avec 19 fig. et 2 pl.). Paris, A. Hermann et fils, 1912. (Don des éditeurs.) 47314
- Hara ie (R.). — Geology of a Portion of Fabre Township Pontiac County, by Robert Iiarvie (Province of Quebec. Canada Department of Colonization, Mines and Fisheries. Mines Branch) (in-83,
- 250 X 165 de 33 p. avec 1 carte). Quebec, L.-V. Filteau. 1911. (Don du Ministère de la Colonisation, des Mines et des Pêcheries.) 47316
- Médecine, Hygiène, Sauvetage.
- Kern (E.), — Voyage d’un Hygiéniste au Maroc, par Emile Kern (Extrait de la Revue d’Hygiène et de Police sanitaire. T. xxxm. N° 11. Novembre 1911) (Société de Médecine publique et de Génie sanitaire. Séance du 25 octobre 1911) (in-8ü, 230 X 150 de 17 p. avec 9 illust.) Paris, Masson et Ci0, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.) 47349
- Métallurgie et Mines.
- Baraduc-Muller (L.). — Sur l’emploi du Carborundum dans la fabrication des Aciers spéciaux, par M. L. Baraduc-Muller (Publication de la Revue de Métallurgie) (in-4°, 270 X 220 de 35 p. avec fig.) (Extrait de la Revue de Métallurgie. Vol. VIII. N° 9. Septembre 1911, pages 673 à 707). Angers, A. Burdin et Cie, 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.). 47318
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- Bonkefont(G-). — Souvenir d'un Vieil Ingénieur au Creusot, par Gaston Eonnefont. Ouvrage illustré par Paul Lamy (in-4°, 320 X 240 de 318 p. et 36 gravures). Paris, Félix Juven. (Don de M. A. Mallet, M. de la S.). 'Aim
- Charpentier (II.). — Le Bassin houiller du Nord de la France. Sa découverte, sa prospection et sa constitution géologique, par Henri Charpentier (Extrait de « La Revue Noire » du 15'juin11911) (in-8°, 240 X 160 de 25 p. avec 1 carte). Lille, G. Dubar et Cie, juin 1911. (Don de l’auteur, M. de la S.). '47338
- Rapport des opérations minières dam la Province de Québec durant Vannée 4940 (Province de Québec. Ministère de la Colonisation, des Mines et des Pêcheries. Bureau des Mines) (in-8°, 250 X 175 de 109 p. avec 12 phot. et 1 pl.). Québec, L.-V. Filteau, 1911. (Don du Ministère de la Colonisation). 47332
- Schmerber (H.). — La Sécurité dans les Mines. Etude pratique des causes des Accidents dans les Mines et-des moyens employés pour les prévenir, par H. Schmerber (in-8°, 245 X 160 de 659 p. avec 589 fig.). Paris, Ch. Béranger, 1910. (Don de l’auteur, M. de la S.). 47309
- Transactions of lhe Institution of Mining and Metallurgy. Twentieth Session 4940-4944. Vol. XX (in-8°, 215 X140 de lvii-572 p. et 83 fig.). London, E. and F.-N. Spon, Limited, 1911. 47324
- Navigation aérienne, intérieure‘et maritime.
- Barbiéri (M.). — GU Impianti Idroellettrici délia Cenischia, per M. Barbiéri (in-4°, 280 X 195 de 9 p. à 2 col. en Italien et en Français). Milano, E. Trevisani. (Don de l’auteur). 47317
- Bulletin de l’Association technique maritime. N° 22. Session de 4944 (in-8°, 270 X 175 de ri-478 p. avec fig.). Paris, Gauthier-Villars, 1911.
- 47311
- Lisbôa (A.). — Melhoramento do Porto de Jaragua. Relatorio da Sub-Com-missâo de Estudos apresentado aoExm. Snr. Ministro da Viaçfio e Obras Publicas, por Alfredo Lisbôa (in-8°, 265 X190 de 57 p. avec 2 pl.). 1910. (Don de l’auteur, M. de la S.). 47333
- Marestier. — Mémoire sur les Bateaux à vapeur des États-Unis d’Amérique, avec un Appendice sur diverses Machines 'relatives à la marine, par M. Marestier. Précédé du Rapport fait à l’Institut sur ce Mémoire, par MM. Sané, Biot, Poisson et C. Dupin. Imprimé par Ordre de Son Excellence le Ministre de la Marine et des Colonies (ih-4°, 310 X 240 de iv-291 p. avec atlas 600 X 470 de xvn pl.). Paris, De l’ImprimerieNationale, 1824. (Don de M. A. Mallet, M. de la S.). 47344 et 47345
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- Physique.
- Reronis Aleæandrini Spiritalium Liber. A Federico Commandino urbi-nate, ex græco imper in latinum conversus (in-4°, 205 X 160 de 463 p. avec fig.). Parisiis, Apud Ægidium Gorbinum, sub insigni Spei, è regione collegij Cameracensis, MDLXXXÏII. (Don de M. A. Mallet, M. de la S.) 4 734 g
- Routes.
- Boyelle (G.) et Dubosu (Th.). — Traité de Géodésie tachéomélriquc de
- L. Henry, comprenant une Étude complémentaire sur les Tachéomètres-Auto-Réducteurs. Nouvelle Édition entièrement refondue, par G. Boyelle et *Th. Dubosq (in-8°, 240 X160 de xxi-394 p. avec 147 fig.). Paris, H. Morin, 1911. (Don de
- M. G. Boyelle, M. de la S.). 47340
- Sciences morales. Divers.
- Lallemand (Ch.). — Sur les déformations résultant du mode de construction de la Carte internationale du monde au millionième. Note de M. Ch. Lallemand (Extrait des Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences, t. 153, p. 559, séance du 18 septembre 1911) (in-4°, 270 X 220 de 10 p. avec 6 fig.). Paris, Gauthier-Viliars, 1910. (Don de l’auteur.) 47329
- Technologie générale.
- Canadian Society of Civil Engineers. Index of Transactions. Vols 1-XXIV (in-8°, 230 X 150 de 25 p.). Montreal, Printed for the Society, 1911. 47337
- Congrès national de Navigation intérieure (3e1session) organisé par l’Association Française pour l’amélioration et la défense de la Navigation intérieure, sous le haut patronage de MM. les Ministres des Travaux publics, des Postes et des Télégraphes, de l’Agriculture, du Commerce et de lTndustrie.. Lyon, 26,27, 28 juin 4941. Compte rendu. Rapports. Discussion et Vœux (in-8°, 265 X 180 de 340 p. avec 2 pl.). Paris, 10, Rue de Milan, 1911. (Don de M. le Secrétaire générai du Congrès.) 47339
- Parsons (II. de B.). — Standard Cross-Sections, by II. de B. Parsons (Reprinted from the Journal of the American Society of Mecha-nical Engineers, pages 1705 et 1706) (in-8°, 230 X150 de 2 p.). (Don de l’auteur.) 47351
- Transactions of the Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland. Volume LTV. Fifty-fourth session J94Q-4911 (in-8°, 225 X 145, de xxxii-534 p. avec pl.). Glasgow, Published by the lnstitu-tion, 1911. v 47335
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- Travaux publics.
- Association Française pour le développement des Travaux publics. Réunion générale du 20 juin 1911 (in-8°, 270 X 180 de 36 p.). Paris, Siège social. (Don de M. J. Hersent, M. de la S.). 473,36
- Barras (M.) — La Marbrerie. Caractéristiques des marbres, pierres et granits. Étude des Gisements et de l’Exploitation des carrières, par M. Darras, avec une Préface de M. J.-J. Pillet (in-8°, 255 X 165 de x-343 p. avec 151 fig.). Paris, H. Dunod et E. Pinat, 1912. (Don des éditeurs.) 47334
- Fifth Animal Report of the Board of WaterSupply ofthe City ofNew York. Accompanied by' Report of the Chief Engineer, December 31, 1910 (in-8°, 230 X 155 de x-242-x p. avec illust.). New York City.
- 47302
- Société des Architectes diplômés par le Gouvernement. Documents intérieurs. Année 1908. Année 1910 (2. brochures in-8°, 245 X 155 de 80 p. et de 64 p. Paris, Siège social. 47319 et 47320
- Voies et Moyens de communication et de transport.
- Seitier (J.). — Projet de création d’un Office de Transports de l’Ouest de la France. Conférence faite au Mans, le 29 octobre 1910, à la Bourse de Commerce, par M. Joseph Seitier (in-8°, 250 X 160 de 24 p.). Le Mans, P. Guénet, 1910. (Don de l’auteur, M. de la S.) • 47300 bis
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- MEMBRES NOUVELLEMENT ADMIS
- Les membres nouvellement admis, pendant le mois de décembre 1911, sont :
- Gomme Membres Sociétaires Titulaires, MM. :
- H. Bailly, présenté par MM. de Fréminville, Petit, Monniot.
- P. N. da Gunha, — L. Rey, Teixeira Soares, de Dax.
- P. Guerre,- — Reumaux, L. Mercier, Guvelette.
- L. Yivares, — Allard, Bauchère, Nicolet.
- Gomme Membres Associés, MM. :
- G.W. Bernheim, présenté par MM. Glamens, Jarnier, A. Mallet.
- F. Moureaux, — Gallais, Yuillaume, Yan den Hove.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS DE DÉCEMBRE 101 i
- PROCES-VERBAL
- DE LA
- SBANOIh] X>U 1er 1 01 1
- ' Présidence de M. L. Rey, Vice-Président.
- La séance est ouverte à 8 heures trois quarts.
- Le Procès-verbal de la précédente séance est adopté.
- M. le Président présente les excuses de M. Carpentier, toujours souffrant.
- M. le Président a le regret de faire connaître le décès de :
- MM. P.-T. Blanchod, Membre de la Société depuis 1886, Ingénieur civil, constructeur de machines pour tunnels, mines, etc., à Lausanne;
- V.-L. Brillié, Membre de la Société depuis 1898, Iûgénieur constructeur, de la maison Brillié frères', successeur de Ch. Vigreux et L. Brillié, appareils électriques;
- Baron Gustave de Rothschild, Membre de la Société depuis 1880, commandeur de la Légion d’honneur, Administrateur des Chemins de fer du Nord, du P.-L.-M. et du Sud de l’Autriche;
- Ii. F. Smits Mess’oud Bey, ancien Élève de l’École Centrale (1888), Membre de la Société depuis 1900, Administrateur délégué et Président du Conseil d’Administration de diverses mines métalliques, correspondant de notre Société à Dusseldorf.
- M. le Président adresse à la famille de ces Collègues l’expression des sentiments .de douloureuse sympathie de la Société.
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- M. le Président est heureux d’annoncer que :
- M. E. Goignet a été nommé officier de l’Ordre Italien des Saints Maurice et Lazare ;
- M . Léon Gérard, Membre correspondant de la Société en Belgique, a été nommé officier de l’Ordre de la Couronne de Belgique.
- M. le Président adresse à ces Collègues les félicitations de la Société.
- M. le Président fait connaître qu’une visite de la Société aura lieu au Salon d’Aviation qui doit s’ouvrir le 16 décembre courant.
- Le rendez-vous est fixé au mercredi 20 Décembre, a neuf heures du matin très exactement, sous le péristyle du Grand-Palais.
- Comme les années précédentes, les Membres de la Société devront être munis de leur insigne.
- M. le Président dépose, sur le bureau, la liste des ouvrages reçus depuis la dernière séance.
- Cette liste sera insérée dans l’un des prochains bulletins.
- M. le Président dit que, conformément au Réglement, il doit, dans la séance de ce jour, donner connaissance des sujets de Concours pour le Prix Giffard 49 il prorogé 494A et pour le Prix Gif fard 494A.
- Les Jurys, la Commission spéciale et le Bureau ont eu à s’occuper de la rédaction des textes et il a été décidé de conserver, pour les Prix à venir, les sujets qui avaient été donnés pour le Prix Giffard 4908 prorogé 4944 et pour le Prix Giffard 4944.
- Toutefois chacun des sujets a été complété par un programme soigneusement étudié en vue de bien déterminer, selon le vœu des Jurys, les points principaux qu’il y a lieu de mettre plu& spécialement en lumière et de traiter avec ampleur.
- M. le Président fait un pressant appel à tous ses Collègues pour qu’ils adressent de nombreux mémoires en vue de concourir à ces Prix Giffard, dont voici les sujets (I) :
- Sujet du Concours
- POUR LE
- PRIX GIFFARD. 1914
- De l’Utilisation, à La production de l’énergie mécanique, des combustibles solides, liquides et gazeux.
- Ce sujet devra être traité conformément au programme ci-dessous :
- Préliminaires. — Donner pour chacune des catégories de combustibles solides, liquides et gazeux, une spécification des divers types avec indication de leur pouvoir calorifique, de leur mode d’utilisation et de leur valeur relative en argent (avec Vindication des facteurs qui peuvent influer sur cette valeurj.
- Nota. — Dans ces préliminaires, il ne doit être fait aucune description
- (1) Pour le Règlement des Prix, voir l’Annuaire, pages 3& et suivantes. .
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- relative aux procèdes d’extraction, de production et de fabrication, ni aux appareils d’utilisation déjà camus et décrits.
- Chapitre Ier. — Rendements théoriques des divers appareils d'utilisation des combustibles tels que les indiquent les calculs. — Rendements obtenus dans les essais comparatifs des machines. — Comparaison de ces rendements avec les rendements industriels en marche courante.
- Ces chiffres seront donnés pour les ensembles producteurs de force motrice ainsi que pour les appareils distincts qui constituent un ensemble, notamment pour les chaudières, machines à vapeur, turbines à vapeur à haute pression, turbines à vapeur utilisant l’échappement des machines à vapeur, moteurs à gaz de ville, gazogènes et moteurs à gaz pauvre, moteurs à explosion> moteurs à combustion par combustibles liquides ou solides.
- Prix de revient du kilowatt-heure effectif, selon le combustible employ é son mode d'utilisation et suivant les circonstances locales;
- Chapitre IL — Dans quelle voie de nouveaux perfectionnements paraissent-ils encore possibles pour améliorer Vutilisation des combustibles ?
- Sujet du Concours pour le
- PRIX GIFFARD 1911, PROROGÉ 1914
- Emploi de la Traction électrique sur les voies ferrées pour les services des grands réseaux.
- Ce sujet devra être traité conformément a.u programme ci-dessous :
- 1° Exposer l’état actuel de la question et la nature du problème posé, tant au point de vue purement technique qu’au point de vue financier;
- 2° Examiner quels sont les avantages qui peuvent être recherchés et attendus de la substitution de la traction électrique à la traction à vapeur, au point de vue :
- 1° De l’amélioration du service;
- 2° De l’augmentation de la capacité de transport des lignes et de leurs gares terminus;
- 3° Des facilités accessoires que pourra donner l’équipement électrique des gares ;
- 4° De la réduction possible des frais d’exploitation;
- 3° Étudier, au point de vue des dépenses de premier établissement, la manière différente dont le problème peut se présenter, suivant qu’il s’agit de l’électrification de lignes existantes, ou de la création de lignes nouvelles, particulièrement dans les pays neufs ;
- 4° Indiquer les possibilités que les progrès de l’Industrie électrique permettent de concevoir pour : la constitution de grandes stations centrales produisant l’énergie à un prix unitaire très réduit; pour l’utilisation des forces motrices naturelles, et leur transport à grandes distances.
- Faire ressortir l’intérêt spécial qui en résulte pour l’électrification des
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- chemins de fer dans les pays riches en forces motrices naturelles et pauvres en combustibles;
- 5° Examiner les questions diverses que peut soulever l’électrification des lignes de chemins de fer, au point de vue :
- 1° De la sécurité du Public ;
- 2° De la sécurité de l’exploitation ;
- 3° De la défense nationale ;
- 4° Des communications internationales ;
- 6° Discuter l’importance et la valeur réelle des objections qui peuvent être basées sur ces motifs;
- 7° Indiquer les déductions que l’on peut former, en l’état actuel de la question, sur la possibilité de rémunérer convenablement, au moyen des résultats obtenus, les dépenses importantes qu’entraînerait l’électrification des réseaux existants; examiner comment une pareille opération peut se concevoir, la progressivité avec laquelle il conviendrait de l’exécuter et les conséquences qui en résulteraient pour la période intermédiaire;
- 8° Examiner s'il est actuellement possible et avantageux de chercher à unifier, au point de vue international, les procédés d’électrification, soit d’une manière complète, soit partiellement, et, en particulier, pour ce qui concerne :
- a) La disposition, l’emplacement et le type des conducteurs de prise de courant;
- b) La nature du courant électrique produit par les usines génératrices servant de sources premières d'énergie;
- c) Le système même de moteurs électriques utilise pour la traction ;
- 9° Indiquer dans quelle mesure serait bienfaisante une réglementation établie dès maintenant, au point de vue international, et les limites dans lesquelles elle devrait être maintenue pour ne pas créer d’obstacles aux progrès futurs.
- M. le Capitaine Largier a la parole pour une communication sur Le Tension-mètre.
- M. le Capitaine Largier dit que l’industrie fabrique aujourd’hui des fils d’acier qui offrent une résistance à la rupture par traction considérable dépassant souvent 100 kg par millimètre carré.
- D’autre part, l’acier sous la forme de fil fin est dans les meilleures conditions pour travailler à la traction, c’est pourquoi il pourrait y avoir économie à introduire dans certains ouvrages métalliques des fils d’acier pour remplacer des barres rigides travaillant à la traction.
- Malheureusement ces fils, à cause de leur souplesse, ne peuvent être mis en œuvre que s’ils sont accompagnés d’un tendeur à vis qui permet de les tendre et de donner ainsi à l’ouvrage dont ils font partie la rigidité nécessaire.
- Or, il est difficile de se rendre compte du taux de travail imposé à un fil par tension donnée à l’aide d’un tendeur à vis, et on peut atteindre très vite une tension dangereuse parce qu’il suffit d’un allongement de 1/1000, 2/1000, 3/1000 pour faire monter la tension initiale de 2Ô, 40 et 60 kg par millimètre carré.
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- Rien ne serait plus simple, au contraire, de faire un bon réglage d’un ensemble de fils, si on disposait d’un appareil pratique de mesure des tensions.
- L’appareil que nous avons imaginé dans ce but est basé sur les lois des vibrations transversales des cordes qui peuvent se résumer dans la formule très simple :
- NL = Kt \/T,
- où N est le nombre des vibrations transversales par seconde;
- L, la longueur de la corde vibrante;
- t, la tension par unité de surface; et K, un coefficient numérique.
- Cet appareil se compose, en principe, d’une caisse de résonance portant deux chevalets dont l’un est fixe et dont l’autre, mobile, peut s’éloigner ou se rapprocher du premier. Pour s’en servir, on suspend cet appareil au fil à étudier, en appliquant bien le fil sur les deux chevalets et on déplace le chevalet mobile jusqu’à ce que la note produite sous un choc par la partie du fil comprise entre les deux chevalets soit à l’unisson avec le la3 du diapason normal ou avec toute autre note.
- La formule classique se réduit en principe, pour l’application qui en est faite, à :
- L = K2 \fï,
- (K2 — 0,0407 environ si on prend comme témoin le la3), et on voit que, de la distance L, qui sépare les deux chevalets, on peut déduire immédiatement le t correspondant et cela par une simple lecture faite sur le côté de la caisse de résonance.
- Pour déterminer la tension des fils ou câbles tressés de petit diamètre inférieur à 4 ou 5 mm un tension-mètre de'0,50 m de longueur environ est suffisant. C’est un appareil de cette dimension qui peut suffire pour faire le réglage raisonné de la plupart des biplans dont les fils sont de petit diamètre, mais pour les fils de plus grand diamètre où les rubans plats de 20/2 mm que l’on rencontre sur les monoplans, il est nécessaire de prendre un tension-mètre de plus grand modèle.
- Ces appareils peuvent servir non seulement au réglage, avant le vol, des aéroplanes, mais ils peuvent aussi permettre de suivre les variations de tension des haubans dans le vol.
- Il suffit, eri effet, en principe, de suspendre un tension-mètre au hauban à surveiller, de le frapper par un moyen quelconque et de recueillir les sons émis soit sur un phonographe, soit dans l’oreille même pour avoir, non pas seulement une indication des variations des tensions, mais ces tensions elles-mêmes. Si on a dressé au préalable le tableau des correspondances des notes émises et des tensions corrélatives.
- Des expériences ont été faites en plein vol, à Versailles, qui permettent d’affirmer que ce mode d’opérer est susceptible de donner des indications précieuses. D’ailleurs, si à cause du danger qu’elles présentent on hésitait à les multiplier, rien n’empêcherait de les effectuer sur un aéroplane traîné par un tracteur quelconque parcourant une voie ferrée préalablement établie à cet effet, comme elle l’a été au laboratoire de M. Deutsch, à Saint-Cyr.
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- Cet appareil peut servir d’instrument de mesure dans d’autres circonstances et ailleurs qu’en aviation.
- Il peut servir de machine à traction : en liant l’éprouvette à un fil de diamètre connu muni d’un tendeur, on peut très aisément soumettre l’éprouvette à des tractions atteignant des taux élevés, et cette machine à étirer sera très économique et très portative.
- Il peut servir à déterminer ou surveiller les tensions des fils ou câbles des petits ou moyens diamètres des ponts suspendus.
- Il peut permettre de construire avec sécurité des poutres composées à semelles épaisses et croisillons en fils fins comme le sont déjà les fuselages des aéroplanes et certaines fermes légères.
- Il pourrait permettre d’étudier les efforts développés dans les appuis d’une poutre continue en opérant sur une pièce de longueur réduite qui serait suspendue à des haubans verticaux dont on mesurerait les tensions.
- Il peut permettre de donner aux fils des lignes télégraphiques ou téléphoniques la tension qu’on jugera la plus convenable.
- Enfin, il peut constituer pour les établissements d’instruction un appareil simple de démonstration des lois de l’acoustique.
- M. le Président dit que le Tension-mètre de M. le Capitaine Largier, appareil qui a été, du reste, présenté à l’Académie des Sciences par notre Président, M. J. Carpentier, doit permettre de se rendre compte de la valeur des efforts supportés par les fils et petits câbles métalliques soumis à des tensions constantes ou variables.
- Grâce à son emploi, on peut éviter, par un réglage préalable judicieux, de développer dans ces câbles des efforts initiaux trop élevés, ce qui réduira ainsi le nombre des ruptures.
- Ce n’est du reste pas la première fois que la Société a la bonne fortune d’entendre des officiers de notre armée venant exposer leurs travaux. On se rappelle avec plaisir les Communications de M. le Lieutenant Hourst sur La Pénétration au Soudan; celle de M. le Capitaine du Génie Calmel, sur le Chemin de fer du Sénégal au Niger, et celle, plus récente, de M. le Capitaine Couade, sur Les Appareils de synchronisme et leur utilisation. M. le Président est heureux de pouvoir y joindre celle de M. le Capitaine Largier qu’il remercie de son intéressant exposé
- M. Paul Lecler a la parole pour présenter le compte rendu du Congrès d’Électricité de Turin.
- M. Paul Lecler remercie tout d’abord le Bureau de la Société des Ingénieurs Civils de l’honneur qu’il lui avait fait en le désignant comme délégué de la Société à ce Congrès, qui a eu lieu au mois de septembre dernier, pendant l’Exposition du Travail et de l’Industrie de Turin.
- Avant de rendre compte des Travaux du Congrès, il tient à faire -remarquer que, indépendamment de l’existence de l’Exposition, le choix d’une ville de l’Italie du nord comme siège d’un Congrès d’Électricité aurait été justifié par l’extension prise dans cette région, pendant ces dix dernières années, par les réseaux de distribution d’énergie électrique à haute tension, notamment par ceux alimentés par les usines
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- hydro-électriques utilisant les chutes des Alpes et des Apennins. C’est ainsi que, de 1899 à 1908, on a mis en service, en Italie, 5 953 usines, d’une puissance totale de 435934 kilowatts, chiffres dans lesquels le Piémont entre pour 1 091 usines et 80243 kilowatts, et la Lombardie pour 1582 usines et 104426 kilowatts. Sur l’ensemble, plus de 75 0/0 des usines sont à force motrice hydraulique, et, dans l’Italie du nord, la proportion des moteurs hydrauliques est encore plus élevée, les solutions adoptées étant souvent fort intéressantes (Mont Cenis).
- Le Congrès de Turin était, comme celui de Marseille (1908), un Congrès des Applications de l’Électricité, tandis que les Congrès précédents (Saint-Louis, 1904 et Paris, 1900) étaient des Congrès généraux d’Electricité, où les questions de science et de théorie pure tenaient une large place.
- L’organisation môme du Congrès avait été étudiée par Y Association Electrotechnique Italienne. De plus, la Commission Electrotechnique Internationale, organisme permanent créé en 1906, qui étudie les questions d’intérêt général qui ne peuvent être résolues dans la courte durée d’un Congrès, comme par exemple celles de nomenclature et de spécification, s’est réunie à Turin avant le Congrès : elle a fixé, par un accord international, divers points importants, notamment l’emploi universel des trois lettres E. I. R. (force électromotrice, intensité, résistance) ; elle a décidé de se réunir officiellement à Berlin en 1913, et s’est engagée à donner son appui à l’Amer.ican Institute of Electrical Engineers, pour l’organisation du prochain Congrès des Applications de l’Électricité, à l’occasion de l’Exposition universelle de San Francisco en 1915. Enfin, elle a commencé l’étude des spécifications du matériel électrique dans les divers pays, en vue d’aboutir à des spécifications types, applicables dans tous les cas courants.
- Le Congrès des Applications de l’Électricité de Turin s’est tenu, du 10 au 19 septembre, dans le Politecnico, dirigé autrefois par Galileo Ferraris, à la mémoire duquel les congressistes ont rendu hommage.
- Rien n’avait été épargné pour l’agrément oul’utilité des congressistes : réceptions, banquets, excursions, documents, facilités de tout genre ont acquis à l’Association Ëlectrotechnique italienne, à la municipalité de Turin, ainsi qu’aux diverses autorités et administrations, la reconnaissance de tous les membres du Congrès.
- Mais, sans s’appesantir sur cette partie plutôt anecdotique, notamment sur certaine excursion en automobile aux travaux du Mont Cenis Paul M. Lecler passe à l’examen des travaux du Congres.
- Les rapports demandés par le Comité d’organisation sur les sujets jugés particulièrement importants, ainsi que les communications spontanées, étaient au nombre total de 82.
- Pour faciliter les discussions, le Congrès avait été divisé en huit sections :
- 10 Machines électriques et transformateurs ;
- 2° Installations, usines centrales, tableaux, canalisations;
- 3° Instruments et méthodes de mesure, protection des installations, etc.;
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- 4° Eclairage et chauffage électrique ;
- 5° Traction électrique ;
- 6° Télégraphie et téléphonie ;
- 8° Accumulateurs, électrochimie, électrométallurgie et autres applications ;
- 8° Tarification, taxation et législation de l’énergie éléctrique.
- Plutôt que de donner, section par section, un compte rendu forcément incomplet des travaux du Congrès, M, Paul Lecler. estime préférable de chercher à en déduire des vues d’ensemble sur la situation actuelle et les résultats acquis, en s’efforçant de mettre particulièrement en lumière les tendances dominantes, en ce qui concerne la production, la transmission et l’utilisation de l’énergie électrique.
- Pour la production de l’énergie électrique, le fait le plus saillant est l’augmentation de la puissance unitaire des usines centrales et des dynamos génératrices qui sont, le plus souvent, des turbo-dynamos, généralement à courants alternatifs triphasés (parfois, pour la traction, à courant monophasé) de tension relativement modérée (6 000 à 13 000 volts). .
- Pour la transmission, la tension est relevée par transformateurs statiques, à des valeurs de plus en plus élevées, dépassant couramment 50 000 à 60 000 volts et atteignant même 110 000 volts, pour augmenter la distance de la transmission économique, ainsi que la sécurité des installations contre les décharges atmosphériques.
- En ce qui concerne les applications, il faut signaler l’extension de l’emploi des moteurs à courants alternatifs et à collecteur.
- Les efforts se portent surtout, actuellement, du côté de la traction sur les grandes lignes, par locomotives électriques alimentées par des fils aériens, avec du courant alternatif à haute tension (3 000-12 000 volts) et basse fréquence, sans que, jusqu’à présent, on puisse prévoir si, pour ces applications, le courant monophasé l’emportera sur le triphasé.
- D’autre part, les entreprises de distribution cherchent à augmenter leur vente de courant pendant les heures de faible charge, tant en développant certaines applications, telles que le chauffage, qu’en recherchant des combinaisons de tarifs susceptibles d’amener leurs clients à consommer pendant les périodes de mauvaise utilisation des usines génératrices, tendant ainsi à renoncer aux tarifs distinguant seulement entre la nature de l’emploi du courant (force ou lumière).
- Enfin, les applications agricoles de l’électricité semblent appelées, dans un avenir prochain, à prendre une grande extension.
- Ayant ainsi résumé sommairement les tendances actuelles, M. Paul Lecler passe à l’étude de quelques-unes des questions qui ont plus particulièrement appelé l’attention à Turin.
- Les génératrices pour turbines se construisent maintenant (M. Behn-Eschenburg, Oerlikon) pour des puissances unitaires atteignant 12 500 kilowatts à 1 500 tours, et on en a étudié des modèles ayant jusqu’à 20 000 kilowatts (1). Ces machines ont des rotors (inducteurs) cylindri-
- (1) Des turbo-alternateurs de 20000 kw à 750 tours, à axe vertical; seraient maintenant installés dans l’usine de Waterside, de la Compagnie Edison, à New-York.
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- ques lisses, à vitesse périphérique dépassant 100 mètres par seconde et comportant une ventilation forcée extrêmement énergique, ce qui, en consentant à quelques pertes sur le rendement, permet d’augmenter très notablement l’utilisation de la matière : il y a dix ans, la plus grosse génératrice à courants triphasés existante, de 3 000 kilowatts, pesait' 150 t; actuellement, une génératrice de turbo de même puissance n’en pèse pas 25, soit six fois moins.
- Mais (M. Boucherot, Paris), les phénomènes électromagnétiques qui se produisent, en cas de court-circuit, dans les réseaux alimentés par ces machines, déterminent simultanément, dans l’inducteur et dans l’induit, la production de courants continus et alternatifs extrêmement intenses, et de surtensions très élevées, qui déterminent des efforts mécaniques considérables et des ruptures d’isolement (aussi bien dans l’excitatrice que la génératrice elle-même), accidents qui deviennent d’ailleurs moins fréquents à mesure qu’on s’en préoccupe davantage.
- Les tensions adoptées pour les lignes de transmission sont de plus en plus élevées, atteignant (M. Torchio, New-York) jusqu’à 110 000 volts, tandis qu’il y a quelques années la limite extrême admissible paraissait être de 50 000 à 60 000 volts. Il semble même (M. Grosselin, Paris) que la tension de 100 000 volts soit appelée à devenir fréquente si les faits que paraissent démontrer les installations américaines fonctionnant à cette tension se trouvent confirmés. En effet, l’expérience américaine démontrerait que les installations à 100000 volts sont pratiquement à l’abri des accidents causés par les décharges d’origine atmosphérique, très probablement parce que la tension de ces décharges ne dépasse pas notablement 100 000 volts.
- La tension adoptée pour les génératrices étant en général (M. Torchio, New-York), de l’ordre de 6 à 12 000 volts (il ne semble pas qu’on ait jamais dépassé 30000), l’adoption de ces hautes tensions en ligne nécessite l’emploi de transformateurs statiques qui sont généralement à bain d’huile, étant enfermés dans des caisses étanches en tôle, avec serpentins de refroidissement à la partie supérieure. Les interrupteurs sont également tous à fonctionnement dans l’huile.
- Aux tensions élevées, il faut se prémunir contre les décharges superficielles, aussi bien que contre les perforations d’isolants, ce qui conduit à l’emploi d’isolateurs et de douilles présentant un grand développement superficiel.
- Il est souvent alors difELcile de faire ces isolateurs d’une seule pièce : aussi (pour les lignes aériennes) emploie-t-on des isolateurs multiples, formés de plusieurs pièces isolantes (verre ou porcelaine) suspendues les unes aux autres, et constituant en quelque sorte isolement en série. Ces isolateurs étant relativement coûteux et les conducteurs (cuivre ou aluminium, dont l’usage se répand depuis quelques années) devant être très espacés les uns des autres, on augmente, pour les lignes à très haute tension, l’espacement des supports qui atteint normalement 150 à 160 m (10 au mile) et sont alors constitués généralement de pylônes en acier.
- Mais, pour des tensions moindres, de l’ordre de grandeur de 20 000 à 50000 volts, on emploie, avec des isolateurs à cloche simple ou mul-
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- tiple, des poteaux en ciment armé, parfois même en bois. Toutefois,, ceux-ci ont l’inconvénient de se couper au ras du sol : on y remédie (Paul Lecler, Châtellerault) au moyen d’nn renforcement en ciment armé, mis en place sans aucune interruption de fonctionnement de la ligne, grâce à l’emploi d’armatures spéciales. Le ciment armé est, en outre, susceptible en électrotechnique de nombreuses applications décrites dans la même communication.
- Beaucoup de compteurs (A. Durand, Paris) auraient besoin d’être construits avec plus de soin et de précision : parmi ceux présentés à l’étalonnage du Laboratoire Central d’Électricité de Paris, un certain nombre ont besoin de subir un réglage supplémentaire avant que leurs erreurs puissent être ramenées dans les limites des tolérances actuelles, pourtant relativement grandes.
- Les entreprises de distribution d’électricité cherchent à développer leur vente pendant les heures de faible charge, en encourageant les applications nouvelles. C’est ainsi (M. Rossander, Stockholm) qu’on a cherché à faire électriquement le chauffage des habitations et la cuisine des aliments. Pour cette dernière opération, il semblerait qu’un kilowatt-heure équivaille à 500 1 de gaz. D’autre part, l’énergie électrique ne pourrait lutter d’économie avec le charbon, pour le chauffage, que si elle ne coûtait que 0,02 à 0,03 f le kilowatt-heure. Ces applications ne paraissent donc pas susceptibles de se généraliser, du moins tant que l’énergie électrique ne sera pas produite autrement que par les moyens actuels (par exemple, par utilisation directe de l’énergie calorifique, sans passer, comme actuellement, par l’intermédiaire de l’énergie mécanique).. Par contre, dans certains cas, le chauffage électrique est précieux. C’est ainsi, par exemple, qne les tissus chauffant « thermophiles » (M. Her-gotte, Yaldoie, Belfort) sont susceptibles d’applications fort intéressantes.
- La traction électrique sur les lignes à grand trafic a été . déjà l’objet d’un certain nombre d’applications.
- Tandis que sur les lignes de tramways ordinaires ou les lignes métropolitaines on n’emploie guère que du courant continu à 500 ou 600 volts (raison de sécurité), cette tension est insuffisante pour les distances un peu longues.
- On arrive comme au Nord-Sud, en faisant une installation à trois fils (deux conducteurs aériens, le neutre constituant le troisième rail) à utiliser une tension de 1 000 à 1 200 volts.
- On peut encore (M. Gyaros, Budapest), comme on le fait sur des lignes secondaires hongroises, en employant des tensions (courant continu) de 1 000 à 1 500 volts, avec des équipements comportant des moteurs constamment groupés en série par deux, exploiter des lignes relativement assez longues et de faible trafic. .
- Mais, pour les grandes lignes exigeant des locomotives d’une puissance de 1 000 à 1500 ch et plus, l’emploi du courant alternatif à haute tension (3 000-12 000 volts) et de basse fréquence (15 à 25 périodes) est devenu générai. Ce courant est alors amené aux locomotives par des lignes aériennes à suspension caténaire, constituées par des câbles supports résistants, tendus avec une flèche assez forte (en forme de chai-
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- nette, d’où le nom) et supportant le conducteur de prise de courant proprement dit à des intervalles très rapprochés, de manière à diminuer les risques de rupture de ce conducteur, dont la tension de pose peut ainsi être très faible, vu le rapprochement de ses points de suspension.
- Toutefois, l’accord n’est pas parfait en ce qui concerne la nature du courant à employer : souvent, notamment sur la ligne d’essai du chemin de fer du Midi, de Perpignan à Villefranche-sur-Tet, on préfère le courant monophasé (avec transformateurs sur les locomotives) qui permet une variation de vitesse étendue, mais avec lequel le freinage et la récupération électriques demandent des dispositifs particuliers. Ailleurs, en Italie, notamment, on préfère nettement le courant triphasé, et cette préférence est justifiée notamment par les résultats obtenus (M. GalzolarL, Milan) sur la ligne des « Giovi » qui rattache le port de Gênes au reste du réseau italien, en rachetant, sur la longueur de 10 km installée électriquement, de Pontedecimo à Busalla, une différence de niveau de .271 m, avec une pente atteignant 35 mm par mètre.
- L’emploi de locomotives électriques de 60 t permet, en double traction (tête et queue), de remonter des trains de 390 t (ou de 510 avec les deux locomotives) composés de wagons de 18 t (10,5 t de charge utile, 7,5 t de tare) avec une consommation d’énergie de 100 watts-heure environ par tonne-kilomètre.
- Bien que les moteurs n’aient que deux vitesses et que le démarrage nécessite l’emploi de rhéostats importants, les résultats obtenus sont satisfaisants : les moteurs maintiennent automatiquement la vitesse constante à très peu près, à la montée comme à la descente (22,5 km et 45 km à l’heure).
- En ce qui concerne Y électrométallurgie et Y électrochimie, il ne semble pas qu’on ait signalé au Congrès de Turin rien de bien important. Par contre, la stérilisation électrique de l’eau d’alimentation, soit par l’ozone (Erlwein; — Luigi de Andreis, Milan), soit par les rayons ultraviolets (de Recklinghausen, Paris), paraît avoir donné de bons résultats et être maintenant entrée dans la pratique.
- En télégraphie et en téléphonie, les téléphones à longue distance, ainsi que les téléphones automatiques et semi-automatiques (Milon, Paris et la téléphonie sans fil (Poulsen) ont été l’objet de mémoires intéressants. . "
- Pour les lignes chargées (O’Meara, Londres) l’emploi des Multiplex, Baudot et dérivés, se répand de plus en plus.
- En ce qui concerne les applications mécaniques proprement dites de l’Électricité, il n’a pas été signalé, au Congrès de Turin de faits particulièrement saillants, exception faite pour les moteurs à courant alternatif, simple ou triphasé, à collecteur (M. Legouez, Paris).
- Enfin, les applications agricoles de l’électricité (Paul Lee 1er, Châtel-lerault) restées longtemps à l’état d’exception pouf de multiples raisons (faible puissance des usines et prix élevé du courant, etc.) sont appelées à prendre dans un avenir prochain une extension considérable (dispa-
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- rition de la main-d’œuvre, extension des réseaux de distribution, abaissement du prix du courant, etc.).
- Ces applications, de môme que toutes les applications en général, peuvent être facilitées par l’adoption de tarifs encourageant la consommation pendant les heures de faible charge.
- Le fonctionnement simultané de plusieurs usines génératrices sur un réseau étendu présente des difficultés auxquelles la Compagnie Edison, de Milan (M. Semenza, Milan,), a cherché à remédier par un dispositif spécial.
- Pour terminer, M. Paul Lecler exprime ses remerciements aux organisateurs du Congrès, notamment à M. Semenza, Secrétaire général. Il tient également à signaler que, à la demande expresse des organisateurs du Congrès, tous les rapports et communications devaient être en français ou précédé d’un résumé en français.
- La langue française était, d’ailleurs, de beaucoup la plus employée par tous les membres du Congrès, par presque tous les Congressistes italiens notamment, et s’affirmait ainsi, une fois de plus, comme véritable langue internationale.
- M. le Président dit que le compte rendu analytique, que vient de présenter M. P. Lecler, montre que les séances du Congrès des Applications électriques de Turin ont été très suivies, et qu’il y a été traité des questions importantes et variées.
- L’exposé plus détaillé qui en sera fait dans un prochain Bulletin, intéressera certainement un grand nombre de nos Collègues et M. le Président remercie M. P. Lecler de son intéressante communication.
- Il est donné lecture, en première présentation, de la demande d’admission de M. A. Malle, comme Membre Sociétaire Titulaire.
- MM. P. Guerre, L. Yivares, H. Bailly, P.-N. da Gunha, sont admis comme Membres Sociétaires Titulaires et
- MM. F, Moureaux et G. Bernheim, sont admis comme Membres Associés.
- La séance est levée à 10 heures quarante-cinq.
- L’an des Secrétaires techniques,
- L. Seiojtowicz.
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- PROCES-VERBAL
- DE LA
- SÉANCE X>XJ 15 DÉCEMBRE 1911
- ASSEMBLÉE GÉNÉRALE
- Présidence de M. L. Rey, Yice-Président.
- La séance est ouverte à 8 heures trois quarts.
- M. L. Rey, Yice-Président, présente les excuses de M. J. Carpentier, Président, encore souffrant.
- Le Procès-verbal de la précédente séance est adopté.
- La Société étant réunie en Assemblée générale, conformément à l’article 17 des statuts, M. L. de Chasseloup-Laubat, Trésorier, a la parole pour la lecture de son Rapport annuel sur la situation financière. Il s’exprime ainsi :
- Messieurs,
- Le 30 novembre 1910, les -Membres de la Société étaient au
- nombre de................................................ 3877
- Du 1er décembre 1910 au 30 novembre 1911, les admissions ont été de................................................... 172
- formant un total de........................................ 4049
- Pendant ce même laps de temps, la Société a perdu, par décès,
- démissions et radiations................................. 141
- Le total des Membres de la Société, au 30 novembre 1911, est ainsi de................................................. 3 908
- Il a donc augmenté, pendant l’année, de.............. 3L
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- Cette augmentation est un peu inférieure à la moyenne des dix dernières années. Permettez-moi de m’associer au vœu exprimé par notre Vice-Président, M. L. Rey, au cours d’une des dernières séances du Comité, et de prier instamment nos Collègues de se préoccuper de nous amener au moins un nouvel adhérent parmi les Ingénieurs ou Industriels avec lesquels ils sont en relations.
- Nous allons maintenant passer à l’examen du Bilan.
- Le Bilan au 30 novembre 1911 se présente comme suit :
- L’Actif comprend :
- 1° Le Fonds inaliénable........................Fr. 423 721,30
- 2° Caisse (Espèces en caisse) . . . . ............ 5 003,25
- 3° Débiteurs divers................................ 77 975,05
- 4° Prix Henri Schneider 1917 ...................... 33 325,30
- 5° Amortissement de l’Emprunt. .......... 7500 »
- 6° Bibliothèque.................................... 11 000 »
- 7° Immeuble........................................ . 1032 210,04
- Total. .... Fr. 1590734,94
- Le Passif comprend :
- 1° Créditeurs divers. . . . . . .................Fr. 21 762,95
- 2° Prix divers de 1912 et suivants............... . 16 872,65
- 3° Prix Henri Schneider 1917 . 33 325,30
- 4° Emprunt............................................ 524 500 »
- 5° Tirage obligations 1911 . ...................... 7 500 #
- 6° Coupons échus et à échoir....................... 15 858,40
- 7° Fonds de secours. ................... ..... . . 7 984,05
- ' Fr. 627 803,35 Avoir de la Société / 962931,59
- Total
- Fr. 1590 734,94
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- Actif.
- Le Fonds inaliénable s’est augmenté d’une somme de 5 902,40 f montant de la valeur nette des arrérages du Prix Canet, qui venait à échéance cette année et qui n’a pu être distribué.
- Conformément au Règlemènt du Prix, nous avons reversé au capital de ce fonds spécial la valeur du Prix, défalcation faite des frais qu’a représentée l’opération.
- Le Fonds inaliénable est donc passé de 417 818,90 à 423721,30 f.
- Le solde du Compte Caisse est un peu supérieur à celui de l’année dernière. Ceci provient de ce qu’un certain nombre de mémoires relatifs à des travaux exécutés au cours de l’année et que nous avions prévu comme devant être soldés à fin novembre dernier, ne nous ont été remis qu’après le 30 novembre, nous mettant ainsi dans l’impossibilité d’en opérer le paiement dans l’exercice 1911.
- Cette même remarque s’applique au Compte Débiteurs divers, qui accuse une augmentation d’environ 5 000 f sur l’année dernière. Vous en trouverez du reste la contre-partie au « Passif ».
- Dans ce Compte Débiteurs divers, vous remarquerez que nous avons ' dû ouvrir une nouvelle rubrique sous le titre Abonnement au Laboratoire d’essais du Conservatoire. Cette création, dont vous avez été avisés à différentes reprises par la voie du Procès-verbal, semble avoir donné les meilleurs résultats. L’avance que nous avions faite au commencement de l’année au Laboratoire, a été rapidement remboursée et nous avons pu ainsi la renouveler une seconde fois au cours de l’Exercice.
- Le solde que vous voyez figurer à l’Actif, représente la différence existant, au 30 novembre, entre les 2 000 f d’avance que nous avions versés et la valeur des essais effectués au 30 novembre 1911 et qui nous ont été remboursés pour une somme totale de 1 910,05" f.
- Le Prix Henri Schneider 1917 suit sa marche ascendante régulière.
- Le Compte Amortissement de l’Emprunt est prévu cette année pour 7 500 f. Ce Compte a sa contre-partie au « Passif » et les opérations qui s’y rapportent se continuent régulièrement suivant les prévisions.
- Le Compte Bibliothèque a été. comme chaque année, ramené à 11000 f, par l’amortissement des frais relatifs à ce chapitre et qui se sont élevés à 3 400 f environ.
- Enfin, le Compte Immeuble n'a subi aucune modification, parce que, au cours de l’année, nous avons amorti toutes les dépenses d’amèliora--tion, de remplacement ou d’augmentation de matériel, ainsi que celles des petits travaux d'entretien.
- Passif.......
- Le Compte Créditeurs divers est d’envirou 6 000 f plus élevé que l’année dernière. Ceci provient, pour la presque totalité, de la valeur des mémoires non encore payés auxquels nous avons fait allusion tout à l’heure, et de quelques différences dans les Comptes d’impressions et Subvention au Conservatoire.
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- BILAN AU
- ACTIF
- 1° Fonds inaliénable
- a. Legs Nozo..................Prix................Fr. 6 000 »
- b. Fondation Michel Alcan .... —......................... 4 317,50
- c. Fondation Coignet..............—...................... 4 285 »
- d. Don Couvreux..................—....................... 4 857,75
- e. Legs Gottschalk................—.................... 10 000 »
- f. Don Chevalier..................—...................... 3 969 »
- g. Don G. Canet...................—..................... 41 929,35
- h. Legs Moreaux................. —..................... 40 060,15
- i. Don Mme V'° Coiseau................................ 5 000 »
- j. Legs Giffard..........Prix et Secours.............. 50 372,05
- k. Donation Hersent ... — ........ 20 000 »
- l. Donation Schneider .... Secours.................... 100 512 »
- ni. Don anonyme.................. — 6 750 »
- n. Don Normand................... — 3 249,80
- o. Don Coiseau........... — .............' . 11 250 »
- p. Legs Roy........................................... 873,50
- q. Legs Huet........................................... 51 937,50
- r. Legs Mayer......................................... 13 612,50
- s. Legs Faliès...................................... . 4 768,85
- t. Legs Meyer (nue propriété).......................... 10 000 »
- u. LegsHunebelle........................................ 29 976,35
- 2° Caisse : Solde disponible...........................Fr.
- 3° Débiteurs divers :
- Cotisations 1911 et années antérieures (après réduction d’évaluation) ............................................ Fr. 4 635 »
- Obligations, banquiers et comptes de dépôt............... 67 040,25
- Divers............................................ 6 209,85
- Abonnement Laboratoire d’essais.......................... 89,95
- 4° Prix Henri Schneider 1917
- Fr.
- 5° Amortissement de l’Emprunt . 6° Bibliothèque : Livres, catalogues, etc,
- 7° Immeuble :
- a Terrain i ancien...............* * 309 160 >30 t Fr
- a. terrain j nouyeau.................. 101 298 ‘ *r-
- b. Construction.................................
- c. Installation.................................
- d. Ameublement et Matériel ..........
- 470 458,30
- 477 892,12 35 237,08 48 622,54
- Fr.
- 30 NOVEMBRE 1911
- PASSIF
- 1° Créditeurs divers :
- Impressions, planches,croquis, divers travaux en cours. Fr. 14 000 » Créditeurs divers et Compte retraites ouvrières 1.... 7 762,95
- 21 762,95
- 2° Prix divers 1912 et suivants :
- a. Prix Annuel (1912) . . . .Fr. Mémoire
- b. Prix Nozo (1912) . . . . . . 784,55
- c. Prix Giffard (1914) . . . . . . 1 257,60
- d. Prix Giffard 1911 .... . (prorogé 1914) . . .... 3 000 »
- e. Prix Michel Alcan .... (1913) . . . . . . 313,95
- f. Prix François Coignet. . . (1913) . . . . . . 350,50
- g. Prix Alphonse Couvreux . (1914) . . . . . . 363,15
- h. Prix A. Gottschalk .... (1912) . . . . . . 942,95
- i. Prix G. Canet . (1914 et 1917) . . .... 2 354,60
- j. Prix H. Hersent (1913) . . .... 176 »
- k. Prix F. Moreaux .... (1912) . . .... 6 850,65
- L Prix II. Chevalier . . . . (1913) . . .... 176,10
- m, Prix L. Coiseau (1913) . . . . . . 302,60 16 872,65
- 423 721,30 3° Prix Henri Schneider 1917 . . Fr. 33 325,30
- 5 003,25 4° Emprunt . . . 524 500 »
- 5° Tirage Obligations 1911 .... 7 500 »
- 6° Coupons échus et à échoir :
- N0,23 à 25. l*r janvier 1907 au 1er juillet 1908 . . Fr. 628,30
- N° 26. 1er janvier 1909 ..... 176,55
- 77 975,05 n* 27. *l®r juillet 1909 ............................. 248,65
- 33 325,30 N° 28. 1er janvier 1910........................ 348,60
- „ ’ N° 29. 1er juillet 1910 ................. 582,35
- N° 30. 1er janvier 1911 ....................... 777 »
- 11 000 » N° 3J. 1" juillet 1911 ....................... 1 997,50
- N° 32. 1er janvier 1912 ...................... 11 099,45
- ----------- 15 858,40
- 7° Fonds de secours ..................... 7 984,05
- 1 032 210,04
- Avoir de la Société
- Fr. 627 803,35
- . . 962 931,59
- 1 590 734,94
- Fr. 1 590 734,94
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- Vous remarquerez que dans ce Compte figure une nouvelle rubrique. Retraites ouvrières. Nous avons cru devoir, en effet, en attendant la solution qui interviendra sur le mode de procéder définitif, porter au crédit de ce Compte la valeur des sommes de notre contribution patronale.
- Les Prix divers 1912 et suivants sont moins élevés que l’année dernière. Cette modification est due à la réalisation des arrérages du Prix Canet qui ont été, comme nous l’avons dit, versés à l’Actif, au Fonds Inaliénable.
- Le Prix Henri Schneider 1917 n’est que la contre-partie du môme chapitre qui figure à l’Actif.
- Le Compte Emprunt figurait, l'année dernière, pour 536 500 f et nous avions prévu un amortissement de 7 000 f à exécuter au cours de l’année à la suite du tirage. Des circonstances particulières nous ont permis de porter cet amortissement à 12 000 f, soit une différence en plus de 5 000 f. Cet heureux résultat provient en partie de ce que M. Léon Appert, notre ancien Président, a bien voulu nous faire abandon de deux obligations dont il était propriétaire et représentant une somme de 1000 f.
- D’autre part, Mme Vve Brüll et son Fils, nous ont également, en souvenir de notre ancien et regretté Président, M. A. Brüll, fait abandon de deux autres obligations, soit au total 2 000 f.
- De plus, nos disponibilités nous ont permis, au cours de l’année, d’amortir six autres obligations.
- Le Tirage 1911, qui va être effectué tout à l’heure, est prévu pour 7 500 f. ................
- Enfin, les Coupons échus et à échoir présentent un solde un peu supérieur à celui de l’année dernière. La raison en est toujours la même. Malgré nos rappels, beaucoup de Collègues négligent de faire présenter en temps voulu les coupons de leurs obligations. Nous sommes ainsi obligés de conserver des sommes assez importantes. Nous Serions très reconnaissants à ces Collègues s’ils pouvaient faire toucher à leurs échéances les coupons correspondants.
- Le solde du Fonds de Secours est un peu moins élevé que celui de l’année dernière. Ceci provient de ce que, au cours de l’Exercice, votre Bureau a distribué des sommes importantes qui ont dépassé 8 000 f, alors que nos prévisions ne portent que 3 500 f. Cet heureux résultat est dû, pour une grande partie, aux dons généreux qui nous ont été faits au cours de l’Exercice au profit du Fonds de Secours. Parmi les donateurs, nous relevons depuis un certain nombre d’années déjà, le nom de notre Doyen d’âge et Membre d’honneur, M. J. Gaudry, qui nous a remis 1 000 f. M. Grosdidier, comme tous les ans également, nous a remis une somme de 64 f, puis M. Grosseteste 100 f, M. Favard 20 f, et M. Duverger 75 f. Je suis heureux d’adresser, en ma qualité de Trésorier, mes remerciements les plus vifs à ces généreux donateurs en y comprenant, bien entendu, la famille de M. Brüll et notre ancien Président, M. L. Appert, ainsi que MM. Patoussas et Fromaget, qui ont
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- bien voulu remettre, au profit de notre Fonds Social, le premier 25 f et le second 50 f.
- En résumé, alors que l’Avoir de notre Société était, au 30 novembre 1910, de 939 929,04 f, il s’élève actuellement à 962 931,59 f. C’est donc une augmentation de 23002,55 f.
- Cette somme peut se décomposer en deux parties : la partie afférente aux résultats de l’Exercice lui-même et la partie que je qualifierai en quelque sorte d’exceptionnelle. Cette dernière s’élève à la somme de 8 000 f environ, savoir : 6 000 f du Prix Ganet et 2 000 f d’abandon d’obligations de l’Emprunt, ce qui ramène à 15 000 f le boni réellement dû à la gestion de l’Exercice.
- Ce résultat est à peu de choses près celui que j’ai le plaisir de signaler chaque année à pareille époque. Il montre que notre exploitation marche régulièrement et que tous nos chapitres, tant les recettes que les dépenses, sont prévus avec autant de soins que d’exactitude, tout au moins dans la mesure du possible.
- Toutefois, pour obtenir ce résultat, il est indispensable que nous n’ayons pas de fléchissement dans nos recettes et c’est pourquoi je rappelle, comme tous les ans, la Société des Ingénieurs Civils de France à tous ceux de ses Membres qui font partie de Conseils d’Administration, qui sont Directeurs de Sociétés, etc., pour leur demander de songer à nous tant pour leur publicité que pour leurs Assemblées générales et réunions de toute nature.
- Mais il y a également un point sur lequel nos Collègues pourraient nous être des plus utiles, point auquel j’ai fait allusion au commencement de ce Rapport, c’est celui du Recrutement.
- Toute augmentation du nombre de nos Mqmbres, en effet, se traduit non seulement par une augmentation de recettes importantes, mais aussi par une augmentation de l’influence de la Société, et chacun de nous doit tenir à honneur d’en accroître le bon renom, la prospérité et l’importance tant en France qu’à l’Etranger.
- M. le Président demande si quelqu’un désire présenter des observations.
- Personne ne demandant la parole, M. le Président met aux voix l’approbation des Comptes qui viennent d’être présentés.
- Les Comptes sont approuvés à l’unanimité.
- M. le Président dit qu’il est séir d’être l’interprète des Membres de la Société en adressant de sincères félicitations à M. le Trésorier pour la façon claire et précise avec laquelle il a établi les comptes qui viennent d’être présentés.
- Il le remercie pour les services dévoués et continus qu’il rend à la Société en surveillant ses intérêts.
- M. le Président rappelle que, dans la présente Assemblée, il y a lieu de procéder, pour la dixième fois, au tirage de quinze obligations pour remboursement de l’emprunt de 1896.
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- Il demande à l’Assemblée de désigner, avec l’un des Secrétaires techniques, deux Scrutateurs pour procéder à ce tirage.
- Sont désignés : MM. Barthélémy et Eude, Membres du Comité, et M. P. Bouzanquet, Secrétaire technique.
- Le tirage est effectué dans une salle contiguë.
- M. le Président donne connaissance des numéros des Obligations de l’emprunt qui viennent de sortir, et qui seront remboursables à partir du Ier janvier 1912.
- Ces numéros sont les suivants : 92, 411, 418, 494, 563, 630, 740, 877, 880, 914, 1007, 1118, 1123, 1133, 1158.
- Puis il est procédé à l’élection des Membres du Bureau et du Comité à nommer en remplacement des Membres sortant fin 1911.
- Ces élections ont donné les résultats suivants :
- Vice-Président (devenant Président en 1913) : M. Louis Mercier.
- Ire Section
- Travaux publics et privés.
- MM. A. L. Baudet. Membre.
- Ph. Fougerolle. —
- IIe Section
- Industrie des Transports.
- MM. J. Suss. Président.
- G. Marié. Membre.
- M. Laureuf, —
- IIIe Section
- Mécanique et ses applications.
- MM. H. Julliot. Membre.
- A. Rateau. —
- La séance est levée à 11 h. 50 m,
- IVe Section
- Mines et Métallurgie.
- MM. Ed. Gruner. Président.
- A. Gouvy. Membre.
- M. Lonquety. —
- Ve Section
- Physique et Chimie industrielles Divers.
- MM. L. Letombe. Membre.
- Ed. Lamy. —
- VIe Section
- Industries électriques.
- MM. P. Schuhler. Membre. L. Mascaiit.
- L’un des Secrétaires techniques, L. Sekutowiez.
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- LE TENSION-MÈTRE(1>
- PAR
- M. lo Capitaine LARGIEH
- On se tromperait étrangement si l’on croyait que les progrès de la navigation aérienne par le plus lourd que l’air tiennent uniquement aux améliorations apportées aux aéroplanes.
- Sans aucun doute, les appareils actuels sont meilleurs que ceux des débuts : ils sont mieux étudiés dans leur ensemble et dans leurs détails, ils sont aussi plus stables, ils sont en un mot plus au point, mais ils ne sont guère plus solides et ils ne se différencient des tout premiers par rien d’essentiel.
- Du premier coup Wright et Blériot ont trouvé l’un et l’autre une forme satisfaisante pour les appareils volants, et il n’est point surgi d’aéroplanes qui ne soient de très proches parents de ceux qu’ils avaient réalisés.
- Pour se rendre compte que, dans c'es conditions, on ait pu marcher à si grands pas, il faut se dire : qu’aux aviateurs des premiers jours qui avaient l’immense mérite d’affronter un sport nouveau dont les dangers soupçonnés, mais mal connus, causaient de ce fait une très légitime appréhension, qu’à ces initiateurs justement populaires, dont quelques-uns d’ailleurs étaient des inventeurs soumettant leurs conceptions à l’épreuve de l’expérience, ont succédé des émules plus jeunes, plus décidés, plus entreprenants, animés clu désir de faire encore mieux que leurs devanciers, qui sont arrivés par leur volonté à accomplir journellement ce qui, hier encore, paraissait une prouesse hors ligne et qui ont su enfin faire très vite leur apprentissage d’hommes-oiseaux.
- Nous pouvons personnellement en parler en connaissance de cause. Nous avions pris place, à diverses reprises, comme passager, sur un aéroplane Wright, alors que l’aviation venait de
- (1) Voir procès-verbal de la séance du 1er décembre 1911, page 820,
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- naître en quelque sorte, et nous avons volé de nouveau, comme passager, les 20, 21 et 22 novembre dernier.
- Nous avons constaté que l’aviateur des premiers jours n’avait en lui et en son appareil qu’une assez faible confiance; son audace était limitée, il opérait dans des régions choisies ; loin de sortir tous les jours et à toute heure, il attendait que le calme presque le plus absolu régnât dans l’atmosphère, et quand dans ces conditions il s’était décidé à voler, il restait à quelques mètres du sol et ne sortait pas des limites du champ d’aviation; il hésitait d’ailleurs beaucoup à prendre la responsabilité d’emmener un passager avec lui.
- Aujourd’hui, au contraire, les champs d’aviation sont installés dans toutes les régions; c’est tous, les jours, presque par tous les temps que les pilotes s’exercent et, au lieu de tourner en rond autour d’une piste, ils n’ont rien de plus pressé, ayant pris leur essor, que de s’en aller en rase campagne. Leur confiance en eux est telle qu'on peut les voir se disputer leur tour d’emmener des élèves; ils aiment si peu voler près du sol que l’un d’eux nous disait tout récemment : « Jè n’aime pas rester à 100 m, je n’y suis point à mon aise et je ne suis tranquille que lorsque je suis arrivé à 200 ou 250 m » et, de fait, nous avons pu constater par nous-même qu’à 250 m, par un temps plutôt défavorable, il manœuvrait son' appareil avec le plus grand calme et la plus grande précison.
- Il convient de dire d’ailleurs que les aviateurs actuels disposent de moteurs beaucoup plus réguliers que ceux qu’avaient leurs devanciers. Alors, en effet, qu’il était rare de voir autrefois un moteur d’aéroplane fonctionner sans panne plus d’une demi-heure, aujourd’hui, au contraire, des vols de plusieurs heures, sans arrêt, ont pu être effectués à maintes reprises et c’est peut-être là, en fin de compte, qu’il faut voir la raison majeure des progrès accomplis.
- Quoi qu’il en soit, une génération nouvelle d’aviateurs a donc remplacé celle des initiateurs, mais les progrès dont on lui est redevable ont été malheureusement trop chèrement payés. L’aviation a fait déjà plus de cent victimes tombées les unes par le fait des traîtrises de l’air, les autres parce que leur appareil n’était pas ce qu’il aurait pu et dû être, et cette hécatombe ne pourrait que nuire beaucoup au succès de la navigation aérienne s’il n’était pas permis d’espérer que, dans l’avenir, on se rendra de plus en plus maître de l’atmosphère, et qu’en tout cas aucun appareil ne s’en-
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- volera emportant avec lui une cause évitable de catastrophe.
- Parmi les catastrophes évitables, nous rangeons celles entraînées par la rupture d’un hauban. Si cette rupture semble moins redoutable pour les biplans dont la poutre composée peut rester encore parfois assez rigide après cet accident pour que le vol s’achève sans trop grand dommage, en revanche, elle ne peut qu’entraîner infailliblement la chute du monoplan, et c’est d’un accident de ce genre que fut victime, pour ne citer qu’un exemple, le sympathique aviateur Delétang, dans les premiers-j ours d’août dernier', non loin des hangars de Châteaufort.
- La prudence la plus élémentaire exige que les haubans soient largement calculés, de façon qu’ils résistent sûrement à tous les efforts auxquels ils peuvent être soumis. Malheureusement, la valeur maxima de ces efforts reste encore à trouver, car jusqu’ici aucune tentative de mesure de ces efforts n’a été tentée sur un aéroplane monoplan voguant librement dans l’atmosphère, de sorte que l’on a pu voir des haubans casser que l’on croyait à l’abri de toute rupture, étant donné, disait-on par exemple, qu’ils peuvent résister à plus de 2 000 kg, tandis qu’ils ne travaillent qu’à moins de 300 kg dans un vol normal.
- Faute de données numériques prises sur le vif, c’est-à-dire sur un aéroplane libre dans l’air, on est conduit à utiliser celles tirées des expériences de laboratoire, mais comme ces expériences n’ont porté que sur des surfaces réduites à cause de la difficulté, disons mieux, de l’impossibilité de soumettre à des vents de 20 à 30 m de vitesse par seconde, des surfaces de 20 m2 et plus, on ne peut pas affirmer, en toute certitude, que les bases des calculs sont bien assises.
- D’ailleurs, pourra-t-on jamais réaliser dans un laboratoire les circonstances dans lesquelles circule et se débat un aéroplane ?' Les rafales et les remous qui viennent le bousculer ou le précipiter ne soumettent-elles pas ses divers organes à des chocs les fatiguant beaucoup plus qu’un vent régulier de vitesse même très grande? Gela ne paraît pas douteux, et cela sans tenir compte des vibrations et sans invoquer les lois de Wôhler ; aussi n’est-il pas étonnant que les calculs établis sur des bases incertaines produisent des mécomptes.
- Mais il y a plus, le mode de soutien des ailes comporte en lui-même un danger qui passe trop souvent inaperçu, et ce danger tient au réglage par tendeur à vis (ou aùtres organes analogues dans leurs effets) des tensions des haubans avant le vol..
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- Considérons, en effet, un monoplan représenté très schématiquement ci-dessous (fîg. i), SA, SB, SA', SB' sont les haubans supérieurs soutenant les ailes au repos, IA, IB, I'A', I'B' les haubans inférieurs retenant les ailes dans le vol. Imaginons qu’on ait donné dans le réglage, en vue d’obtenir la bonne forme des
- ailes et la rigidité nécessaire, une tension Tt par millimètre carré aux haubans supérieurs, il en est résulté une tension Ti pour les inférieurs. Si on augmente et qu’on lui donne la valeur T2, la tension deviendra T2>Ti, de sorte qu’on pourrait arriver à produire, même avant le vol, la rupture d’un hauban par tension exagérée d’un autre hauban.
- Si, par suite du réglage, les tensions initiales, sans amener la rupture, sont plus grandes qu’il ne serait strictement nécessaire, qu’arrive-t-il pendant le vol? .le longeron B'A'AB travaillant comme une poutre continue dont les points d’attache des haubans inférieurs sont des points d’appui, et l’action de l’air donnant naissance à des forces verticales F, F, il se développe des efforts nouveaux dans les haubans et le longeron ; on sent bien qu’en chaque point A ou B la tension du hauban supérieur sera diminuée, que celle du hauban inférieur sera augmentée ainsi que la compression du longeron, mais il est impossible de dire de combien seront les variations, attendu qu’elles affectent autour de chaque point A ou B trois barres et non pas deux seulement et, en tout cas, il est indiscutable que le hauban inférieur voit sa fatigue s’accroître, de sorte que si le réglage initial l’a fait travailler, dès avant le départ, à un taux inutile et exagéré, il pourra rompre alors qu’il aurait été susceptible de résister si le réglage eût été mieux fait.
- Du mode obligatoire, ou tout au moins normalement adopté, de sustentation des ailes d’un monoplan découlent une incertitude dans le calcul du travail des divers organes et un danger de rupture par réglage mal fait. Ce danger est réel; pour le démontrer et sans évoquer des accidents dûment constatés, il suffit de mentionner que nous avons trouvé sur un monoplan au repos un hauban ‘ supérieur travaillant à 66 kg par millimètre carré ; la rupture se produisant à 100 kg par millimètre carré,
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- on voit combien cette tension initiale était exagérée et dangereuse puisque l’usage imposé par l’expérience, souvent chèrement acquise, est établi de ne faire travailler les matériaux, même dans les constructions les plus stables et à l’abri de toute vibration, qu’à un taux très réduit variant entre le 1/10 et le 1/4 du taux de rupture.
- Le réglage idéal d’un aéroplane, soit monoplan, soit biplan, serait celui qui, tout en donnant à l’appareil la rigidité nécessaire et l’égale incidence dans tous les profils, s’obtiendrait en ne soumettant les fils qu’à des tensions initiales aussi faibles que possible, ne dépassant pour aucun d’eux une fraction minime de la tension de rupture et réservant presque toute la résistance du hauban pour la fatigue du plein vol. Il devrait donner, en outre, des tensions unitaires égales pour tous les fils qui, dans le vol, auront à supporter des efforts supplémentaires égaux et, en particulier, les fils symétriquement placés dans les biplans, qui jouent évidemment le même rôle, sont exposés aux mêmes fatigues et sont identiques, devraient recevoir des tensions initiales identiques.
- Peut-on faire un réglage parlait sans appareil de mesure? nous ne le pensons pas. Rien n’est plus difficile, en effet, que d’évaluer au sentiment la tension d’un fil tendu; nous avons vu des opérateurs très habiles se tromper dans cette évaluation dans la proportion du simple au triple.
- D’autre part, rien n’est plus facile que d’amener, sans s’en douter, la tension d’un fil, par tendeur à vis, au voisinage de sa tension de rupture. Cela se conçoit aisément si l’on observe que le coefficient d’élasticité de l’acier étant d’environ 20000, il suffit d’un allongement de 1/1000, 2/1 000, 3/1000 pour faire monter la tension de 20, 40 et 60 kg par millimètre carré.
- Il suffit donc de très peu de tours donnés en trop au tendeur pendant le réglage pour amener le fil à un taux de travail très dangereux, et cela sans que l’aspect physique du fil l’annonce le moins du monde; par là s’explique le taux de 66 kg par millimètre carré que nous avons nous-même trouvé sur un appareil.
- Des considérations qui précèdent il résulte qu’il importait, d’une part, d’avoir un instrument de mesure qui permît défaire un réglage raisonné des tensions initiales et, d’autre part, de trouver une méthode de détermination directe des tensions dans le vol. Le tension-mètre permet à la fois et ce réglage et cette détermination ; c’est pourquoi M. Carpentier, qui nous a fait Bull.
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- l’honneur de présenter notre appareil à l’Académie des Sciences, le 27 mars dernier, a-t-il bien voulu dire que l’utilité d’un pareil instrument est manifeste.
- Notre appareil repose sur les lois bien connues des vibrations transversales des cordes qui peuvent être résumées par la for-
- mule :
- dans laquelle :
- N représente le nombre des vibrations par seconde,
- L, la longueur de la corde vibrante,
- T, la tension totale,
- S, la section de la corde,
- d, le poids spécifique de la corde,
- g, l’accélération due à la pesanteur.
- T
- Si nous remarquons que le rapport g- qui figure sous le radical
- n’est autre chose que la tension i par unité de surface, on voit tout d’abord que NL est indépendant du diamètre de la corde et que la formule peut se réduire à une expression de la forme :
- NL = Kj\/1.
- Mais, si pour appliquer cette formule simplifiée, on voulait, pour chaque fil d’un aéroplane, mesurer sa longueur L et déterminer N, on se heurterait à d’assez sérieuses difficultés ; en particulier la détermination de N ne serait pas aisée.
- Notre appareil rend inutile toute détermination de L et de N et il donne très rapidement, par une simple lecture, la valeur de t.
- Cet appareil se compose en principe d’une règle double AA', BB' (fig. 2) à laquelle est adjointe une caisse de résonance D et qui porte deux chevalets dont l’un G est fixe et l’autre c mobile, et peut se rapprocher ou s’éloigner du premier. Pour se servir de l’appareil, on le suspend au fil métallique ou hauban F à l’aide, par exemple, de deux ressorts à boudin r, r qui appuient fortement le fil sur les deux chevalets ; on fait vibrer la partie du fil qu’ils limitent en la frappant légèrement, avec au besoin un simple crayon de poche, et on déplace le chevalet mobile de façon que la note produite par le choc soit à l’unisson avec une note témoin, le la du diapason normal par exemple, cette dernière note étant donnée par un diapason portatif.
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- On voit que la formule classique se réduit, en principe, pour l’application qui en est faite, à
- L K2\A (1),
- Iv2 étant un coefficient numérique. L et t sont donc liés par une relation parabolique, et il est possible de graduer la règle en tension de telle façon qu’il suffise de lire sur la graduation, a hauteur du chevalet mobile, la tension t.
- Théoriquement, la graduation est unique et indépendante du
- F Tension-mètre
- A v - D ç *c ïr
- Elévation
- „A IL Iff F A1 5
- ro £i 1 c 0 p
- B R ib B
- Plan
- F
- R | .DJ R
- C oaje ah
- F13.2
- diamètre du fil expérimenté. Les différences de densité des fils de divers diamètres, différences dues à l’écrouissage, sont en fait insignifiantes, mais pratiquement, le diamètre n’est pas sans influence sur la graduation. En effet, la formule :
- NL =
- hl.
- S .d
- ne s’applique rigoureusement qu’à des cordes fines et flexibles qui sont sans raideur propre, et l’expérience démontre que plus la raideur des fils métalliques est grande, ou, autrement dit, plus grand est le diamètre, plus grande aussi est la longueur L correspondant, pour une même valeur de N, à une valeur déterminée de h
- Gela peut s’expliquer, d’ailleurs, en remarquant que la corde
- (1) En prenant le la normal comme note témoin lv, est égal à environ 0,04.
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- limitée aux deux chevalets A et B (fîg. 3), sur lesquels elle est fortement appuyée par l’action des deux ressorts, se comporte en quelque sorte comme une pièce encastrée, de manière que la longueur vibrant réellement et donnant la note produite est non pas AB mais A'B' </ AB.
- Si donc l’on voulait avoir très rigoureusement la tension t, il faudrait établir une graduation spéciale pour chaque diamètre; mais, sur l’appareil courant à mettre à la disposition des aviateurs, une graduation unique, ou deux au plus, peuvent suffire.
- Ce qui importe, en effet, à un aviateur, c’est d’être certain
- qu’aucun fil n’est trop tendu dès le départ et il lui suffit, pour s’en assurer, d’avoir un instrument de mesure qui lui donne la tension au besoin à un dixième près, étant entendu que les ten-
- A Al
- B’B
- Fi(j. 3
- sions initiales ne doivent être seulement qu’une fraction faible de la tension de rupture.
- Les expériences que nous avons faites ont porté sur des fils de 16/10, 18/10, 20/10, 30/10 et 40/10 de millimètre de diamètre et sur des câbles tressés de 22/10, 34/10, 40/10 et 50/10 de millimètre de diamètre. Les plus nombreuses se rapportent aux fils de 2 mm et 3 mm choisis intentionnellement, parce que les fils les plus employés sur les aéroplanes biplans ont précisément ces diamètres ou des diamètres compris entre ces deux-là.
- En traduisant -en courbes les résultats obtenus (t étant porté en abscisse et L en ordonnée) nous avons constaté que, dans les limites des tensions à envisager pour le réglage d’un aéroplane, c’est-à-dire, à notre avis, pour des valeurs de t comprises entre 10 kg et 30 kg, toutes les courbes sont très peu éloignées l’une de l’autre et peuvent être remplacées par une courbe moyenne unique. (Nous donnons ci-contre (fig.4) les deux courbes extrêmes se rapportant aux fils de 16/10 et 40/10 de millimètre).
- L’appareil que nous destinons aux simples aviateurs pourrait, à la rigueur, ne comporter qu’une seule graduation de 10 à 30 kg, mais, afin de permettre à ceux-ci de faire au besoin, en plein vol, quelques-unes des déterminations approximatives de tension des fils d’après la méthode indiquée plus loin, il comportera une graduation allant jusqu’à 150 kg.
- Cette graduation donne les tensions de tous les fils et câbles
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- de diamètre 1,5 mm à 4 mm avec une approximation suffisante.
- Deux modèles différents de tension-mètre sont nécessaires suivant que l’on a affaire à un monoplan ou à un biplan. Avec les biplans, en effet, qui ne comportent en général que des fils unis ou des câbles tressés de 4 mm de diamètre au plus, un petit appareil d’environ 0,50 m de longueur est suffisant, mais avec
- Fig.4 . Courtes des variations delà tensiorrdu.fi] en fonction de l'écartement des chevalets jourlaprodriction du la normal
- A. A. Courte correspondant aufil de tG/io de diamètre.
- B. B. .. » 40/io -
- Tensions enKilogr. par.m/-m 2
- les monoplans 'dont les câbles sont plus gros et dont certains haubans sont en ruban d’acier de 20/2 mm, c’est un plus grand modèle qu’il convient d’employer.
- Les rubans d’acier de 20/2 mm ne chantent pas suffisamment bien, en effet, sur un appareil de petite taille tandis que, au contraire, lorsqu’on les tâte avec un grand tension-mètre on peut très bien déduire des sons qu’ils émettent sous, le choc les tensions auxquelles ils sont soumis.
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- Gela résulte d’expériences que M. Lyon, Directeur de la Maison Pleyel-Lyon a bien voulu tout dernièrement faire entreprendre, sur notre demande, dans ses usines de Saint-Denis, par M. Meyniel.
- Nous donnons ci-dessous un résumé de ces expériences.
- Le ruban d’acier de 20/2 mm était soumis à des tensions va-
- F%. 5
- riables à l’aide du dispositif représenté très schématiquement ligure 5, qui se composait d’un levier coudé AOB dont les bras avaient respectivement ÀO 8 cm et OB 120 cm. L’extrémité B portait un plateau que l’on pouvait charger de poids marqués. Le ruban était fixé au point A par l’intermédiaire d’une mor-
- Fig/6. — Appareil employé à l’étude du son rendu par les rubans d’acier.
- dache agissant par serrage et n’affaiblissant en rien la section. Il en était de même à l’autre extrémité C.
- Dans une première série d’expériences, le ruban AG était horizontal et disposé au-dessus d’une grande table d’harmonie qui portait deux chevalets, fixes fractionnant le ruban en parties
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- de 1,28, 0,75 et 0,25 m de longueur. La figure 6 se rapporte à ces expériences.
- Dans une deuxième série, le ruban AG était, au contraire, incliné et un tension-mètre de 1,28 m de longueur utile était suspendu au ruban.
- On a pu constater :
- 1° Que les sons entendus dans l’un et l’autre cas pour des tensions identiques étaient identiques;
- 2° Qu’en faisant varier la tension de 225 à 3120 kg, ce qui cor-
- Fig. 7. — Expériences d’enregistrement des sons faites en laboratoire sur un phonographe Edison, type commercial.
- respond à des taux unitaires de 5,62 à 78 kg, les sons perçus allaient du fa 18 au si 36 de l’échelle des sons proposée par M. Lyon; c’est-à-dire qu’entre les sons extrêmes il y avait une différence de 18 demi-tons, d’où il résulte qu’à une variation de un demi-ton correspond à peu près une variation de tension de 4 kg par millimètre carré.
- Il n’est donc pas douteux que l’on peut faire avec le tension-mètre un réglage raisonné des tensions des haubans quelle que soit leur section, mais il nous a semblé intéressant de demander plus encore à cet appareil et nous avons voulu nous assurer expérimentalement de la possibilité de suivre les tensions dans le vol.
- Des expériences que nous avions effectuées en laboratoire avec un phonographe « Edison type commercial » et d’après le
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- dispositif que montre la figure 7 nous avaient permis de constater que l’enregistrement des sons se faisait très bien dans ces conditions et qu’on pouvait après coup, par restitution des sons, déterminer les tensions mises enjeu successivement.
- Pour nos expériences en plein vol, nous avons muni le tension-mètre d’un moulinet à godets qui actionnait un marteau frappeur.
- Cet appareil étant suspendu à un hauban d’aéroplane, le moulinet était mis en mouvement du fait même du vol de l’aéroplane et le marteau frappeur produisait des chocs, à intervalles très rapprochés, sur le hauban ; les sons émis étaient transmis par un tuyau acoustique soit au phonographe enregistreur disposé à côté de l’opérateur, soit directement à l’oreille de celui-ci. La figure 8 fait voir notre appareil installé sur un biplan Maurice Farman.
- Nos expériences en vol ont été effectuées les 20, 21 et 22 novembre dernier avec MM. les lieutenants Battini et Cheutin; elles nous ont montré que l’enregistrement sur le phonographe était très mauvais par suite du bruit du moteur et des trépidations qu’il imprime au fuselage, mais que, par contre, l'audition directe des sons par l’oreille n’était gênée en rien par ces deux causes.
- Ne disposant que de trois jours pour faire ces expériences, opérant par un temps très défavorable, nous n’avons pas pu essayer d’améliorer les conditions dans lesquelles nous avons opéré. Il ne nous paraît pas douteux que : 1° en asseyant le phonographe sur un support élastique convenable qui amortirait l’effet des vibrations; 2° en munissant le moteur d’un pot d’échappement qui diminuerait le bruit et 3° en augmentant l’intensité des sons émis par le hauban, on arriverait à pouvoir enregistrer les sons sur le phonographe ; mais quand bien même cela ne serait pas possible, la simple constatation de la possibilité d’entendre directement par l’oreille permet d’affirmer qu’on a dès maintenant, le moyen de mesurer à 3 ou 4 kg près les tensions développées dans le vol libre.
- Il suffit, en effet, si on opère, par exemple, sur un monoplan et que l’on observe un hauban en ruban de 20/2 mm, de se munir d’une flûte de Pan ayant les 18 notes correspondant aux 18 demi-tons que comprend l’échelle mise en évidence par les expériences de M. Lyon, pour pouvoir, dans le vol, encadrer chaque son produit, entre deux de ces notes. Si à première vue,
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- ces exercices musicaux peuvent sembler accompagnés sur un aéroplane de difficultés de toutes sortes, nous pouvons affirmer, après les expériences faites par nous en plein vol, que pour un passager conduit par un bon pilote en lequel il a confiance, cet exercice peut se faire sans préoccupations exagérées.
- Comme les bons pilotes sont nombreux actuellement surtout parmi les officiers aviateurs, on voit qu’on pourrait faire presque
- $ Fig. 8. — Tension-mètre à moulinet, marteau frappeur et tuyau acoustique, suspendu à un hauban d’un aéroplane Maurice Farman.
- tous les jours des expériences de cette nature, puisque presque tous les jours ces aviateurs emmènent avec eux des passagers.
- Si toutefois on ne trouvait pas pour ces expériences, tout au moins dans les premiers temps, un nombre appréciable de passagers de bonne volonté, il resterait la ressource d’imaginer un mode pratique d’enregistrement des sons qui rendrait inutile l’intervention d’un passager et, au pis aller, on pourrait tou-lours utiliser le tension-mètre sur un appareil sans moteur entraîné par un tracteur circulant sur une voie ferrée spéciale.
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- Une pareille voie est déjà installée au Laboratoire de M. Deutsch, à Saint-Gyr-l’École et, dans ces conditions, le phonographe n’étant plus soumis au bruit et aux. trépidations du moteur enregistrerait sans trouble toutes les variations de tension du hauban auquel il serait suspendu.
- Le tension-mètre imaginé en vue de ses applications à l’aviation peut servir dans bien d’autres circonstances.
- On peut l’utiliser comme machine à traction. Il suffit, en effet, de lier l’échantillon que l’on veut éprouver à un fil de diamètre connu permettant de mettre en jeu les tractions totales que l’on veut atteindre; c’est ainsi qu’on peut dépasser i 200 kg avec un fil de 4 mm de diamètre. Le tension-mètre sous sa forme portative et peu encombrante pourra donc remplacer dans certains cas, des machines lourdes et beaucoup plus coûteuses.
- Il peut permettre de construire et de monter avec sécurité des poutres composées à semelles pleines et croisillons en fil fin comme le sont déjà les fuselages des aéroplanes et certaines fermes légères en charpente. .
- Il peut servir à surveiller directement les tensions de certains organes des ponts suspendus composés de câbles ou de faisceaux de fils de petits ou moyens diamètres. Il peut même concurremment avec le tension-mètre de M. Àrnodin, l’Ingénieur-construc-teur bien connu, servir à suivre les variations de tension des plus gros câbles.
- Enfin, il est susceptible de simplifier la résolution et la compréhension de quelques problèmes de Résistance des matériaux, tels par exemple, que ceux se rapportant aux poutres continues. Si, en effet, opérant sur une poutre à échelle réduite, on remplace les points d’appui par des haubans verticaux en fil fin, auxquels sera suspendue la poutre, il suffira de tâter ces haubans avec le tension-mètre pour avoir directement les réactions des points d’appui sous l’action de toute charge soit fixe, soit mobile, que l’on mettra en jeu. '
- Il peut servir à tendre convenablement les fils des lignes télégraphiques et téléphoniques. >
- Enfin, il peut constituer, pour les établissements d’instruction, un appareil de démonstration des lois de l’acoustique qui frapperait certainement l’esprit des élèves par l’utilisation pratique de ces lois pour la résolution de certains des problèmes qu’a fait surgir l’aviation.
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- NOUVEAU PROCÉDÉ
- POUR LA
- REPRODUCTION. INSTANTANÉE DES CALQUES
- SUR
- TOUS PAPIERS, TOILES, ETC.
- PAR
- ]Vt. II. CLAUDE
- La reproduction des dessins a été créée par les Français dans le but d’obtenir rapidement plusieurs exemplaires d'un original afin d’en poursuivre l’étude, soumettre un projet, faire des demandes de prix, etc.
- Plusieurs procédés permettent d’arriver à ce résultat; d’abord les procédés mécaniques qui sont les plus anciens : l’autographie et la zincographie, utilisables pour les grands tirages.
- Puis les procédés photographiques, qui datent d’une trentaine d’années, et que les intéressés peuvent pratiquer eux-mêmes pour faire un petit nombre d’exemplaires. Et enfin le procédé « graphitique » donnant des résultats comparables à ceux de l’autographie et la zincographie sans machine lithographique et qui fait l’objet du présent mémoire.
- Procédés actuels.
- Procédés mécaniques.
- L’autographie. -r- Pour obtenir des épreuves, il est nécessaire de confectionner un dessin sur un papier de préparation spéciale que l’on décalque sur une pierre lithographique. Le calque est perdu ensuite.
- (1) Voir procès-verbal de la séance du 17 novembre 1911, page 658.
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- L’impression très soignée nécessite l’emploi d’une presse à bras ou mécanique.
- La photo-zâncographie. — L’impression se fait sur un zinc sensibilisé, insolé d’après un calque quelconque, que l’on développe et imprime ensuite comme pour l’autographie.
- Ces deux procédés sont principalement employés pour les dessins à grand tirage et dont on veut conserver les planches pour un tirage ultérieur.
- Procédés photographiques aux sels de fer.
- Papier ferro-prussiate. — Ce papier, le plus ancien, le plus connu et le plus simple, donne des épreuves en traits blancs sur fond bleu, très suffisantes pour l’atelier, mais qui sont parfois difficiles à lire; elles ne supportent pas les teintes et les corrections.
- Papiers héliographique et héliotypo. — Ces papiers, plus lisibles que le précédent, donnent des épreuves en traits noir-violet sur fond blanc, le premier en le développant dans un bain d’acide gallique, et le second dans un bain d’eau. L’inconvénient de ces papiers est d’avoir un temps de pose assez long et de ne pas donner un fond toujours bien blanc; le rendement est minime.
- Papier cyanolype. — Les épreuves sont à traits bleus sur fond blanc, la pose est rapide, mais le développement est relativement long. L’épreuve passe successivement : dans un bain de prussiate jaune, dans un bain d’eau suivi d’un dégorgement dans l’acide sulfurique dilué, avec rinçage final; le débit est relativement bon.
- Procédé photographique aux sels d’argent.
- Papier sepia. — Ce papier est peu employé; il donne des épreuves traits blancs sur fond brun, par un fixage à l’hyposul-fite de soude et un lavage à l’eau; son emploi est utile pour s’en servir comme duplicata de calque. Les épreuves insuffisamment rincées jaunissent avec le temps.
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- Procédés divers.
- Procédé à la gomme bichromatée. — Ce papier ne peut être employé que fraîchement préparé; les épreuves obtenues donnaient des traits absolument noirs sur un fond blanc. Le développement se composait d’un bain d’eau, d’un séchage, d’un noircissement des traits, d’un dégorgement dans un bain d’acide sulfurique dilué et d’un lavage à l’eau.
- Procédé à l'aniline. — Le papier est préparé avec une solution à base d’acide phosphorique; après insolation on le soumet -aux vapeurs d’aniline de la couleur choisie.
- Procédé cyanotype avec virages. — L’épreuve faite sur papier cya-notype passe après le prussiate, dans un bain à base d’extrait de campêche qui vire le trait en noir.
- Procédé à l’encre grasse. — Le papier du genre héliographique est noirci après tirage et lavé à l’eau simplement.
- Observations générales.
- Tous les papiers photographiques nécessitent l’emploi de. châssis-presse. Pour augmenter le rendement, on emploie la lumière électrique avec des appareils à chargement automatique ou à la main.
- La conservation des épreuves est assez limitée par suite de la présence des acides dans les pores du papier; elles deviennent cassantes et pâlissent à la longue.
- L’échelle du dessin est modifiée par l’allongement et le retrait du papier dûs aux bains et au séchage.
- Afin de remédier à ces inconvénients et lorsqu’il est nécessaire d’obtenir plusieurs exemplaires d’un même calque, on a. découvert un procédé donnaût instantanément et à sec des tirages identiques à ceux obtenus par la zincographie, très économiquement, et cela sur n’importe quel support.
- Procédé graphitique et ses avantages.
- Les épreuves sont obtenues par tirage sur planches gélati-nées, comme nous le verrons plus loin, avec une rapidité impossible à comparer avec les autres procédés.
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- Voici quelques-uns des principaux avantages :
- 1° Épreuves avec des traits de n’importe quelle couleur;
- 2° Épreuves en plusieurs couleurs, un tirage superposé par couleur ;
- 3° Épreuves inaltérables, pouvant être teintées, gommées, etc.;
- 4° Les épreuves ne passant dans aucun bain sont à l’échelle exacte ;
- 5° Propreté très grande des épreuves (les plis, cassures, taches se nettoyant facilement avant le tirage) ;
- 6° Tirage sur n’importe quel support :
- A, papier fort pour les études et l’atelier;
- B, papiers : Ganson, Wathman, Joynson, etc., pour tirages de choix;
- G, papier pelure pour les demandes de prix; économie de frais de poste, le m2 de ce papier pesant 30 à 40 g;
- D, papier entoilé pour archives et ateliers;
- E, calicot préparé ou ordinaire pour archives ou chantiers ;
- F, papier et toile à calquer pour duplicata d’originaux;
- 7° Modifications faciles des épreuves avant tirage sans gratter ni découper le calque original;
- 8° Réfection partielle de calques originaux évitant ainsi un nouveau calquage à ]a main;
- 9° Épreuves faciles à faire d’après calque au crayon bien noir ;
- 10° Rendement important et rapide (exemple : dix épreuves 110 X 75 en 20 minutes environ);
- 11° Économie de temps, d’appareil et de courant électrique. Une seule mise en châssis et un tirage suffisent pour faire dix.à vingt-cinq exemplaires ;
- 12° Matériel peu coûteux.
- Principe du procédé.
- Le procédé graphitique repose sur la curieuse propriété que possède une préparation gélatineuse renfermant un sel de fer de retenir l’encre grasse partout où un papier ferro-prussiate spécial appliqué ultérieurement n’a pas vu la lumière.
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- Matériel pour l’obtention des épreuves.
- Le matériel nécessaire pour le tirage des épreuves par le procédé graphitique ne nécessite que des accessoires peu coûteux et se résumant à peu près aux objets suivants :
- Une table avec plateau à charnières recouvert d’une feuille de zinc commercial (en pratique de 2 m sur 1 m pour éviter le coulage de nombreuses plaques) ;
- Une verseuse et un tamis;
- Un bain-marie pour faire fondre la gélatine;
- Un rouleau encreur, sa palette et de l’encre ;
- Quelques récipients pour recevoir le trop-plein de gélatine;
- Un grattoir pour enlever la gélatine du zinc après son emploi.
- Manipulations.
- On fait fondre la préparation gélatineuse au bain-marie à une température d’environ 55 degrés. Au moment de l’emploi on la tamise dans une verseuse pour retenir les impuretés qui pourraient s’y être introduites.
- Pour préparer une planche, on incline la feuille de zinc de 35 à 40 degrés, on coule la gélatine spéciale sur son bord supérieur, le trop-plein retombe dans une gouttière placée en bas.
- Quand toute la feuille est bien recouverte, on l’abaisse horizontalement et on attend le refroidissement qui demande cinq à dix minutes suivant la température ambiante.
- L’épaisseur de la gélatine adhérente au zinc doit être d’environ \ ,5 mm.
- Pendant ces opérations, on a tiré une épreuve d’un calque sur un ferro spécial et sans le laver, on l’applique sur la planche préparée en appuyant légèrement avec la main pour éviter les bulles d’air : on l’enlève ensuite sans le laisser longtemps.
- Avant cette application, on peut ajouter, retirer ou modifier le dessin en cachant les parties à supprimer avec du papier gommé, ou en ajoutant un dessin tiré sur papier ferro que l’on colle à l’endroit choisi. Le dessin apparaît en traits mats sur un fond brillant.
- On passe simplement un rouleau en gélatine garnie d’encre de la couleur choisie, et on voit apparaître immédiatement les traits.
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- A ce moment, on peut apporter toutes les modifications nécessaires et enlever les plis, cassures, taches, etc., de l’original, avec une éponge fine et de l’eau.
- Une fois le cliché à sa convenance, on réencre et on pose une feuille du support choisi, on imprime en appuyant avec la main et, en l’enlevant, on a une épreuve prête à être utilisée; un peu de poudre de talc sèche l’encre.
- On réencre et on imprime, et ainsi de suite.
- Il faut deux minutes à peine pour faire une épreuve grand-aigle.
- Pour faire des tirages en plusieurs couleurs, il est nécessaire d’avoir autant de calques que de couleurs, et de tirer les couleurs en les superposant par repérage comme dans l’imprimerie.
- Il est indispensable d’avoir un papier bien collé pour éviter qu’il absorbe l’humidité de la gélatine, ce qui nuirait au nombre d’exemplaires à obtenir sur un même cliché.
- Quand le travail est terminé, on gratte la gélatine que l’on remet fondre pour une autre coulée.
- Pour éviter les pertes de temps, on coule sur une table et on travaille sur une autre pendant le refroidissement de la première.
- Rendement économique du procédé « graphitique ».
- En dehors des résultats obtenus presque instantanément, on trouve une grande économie de temps à utiliser le procédé « graphitique » pour les tirages au-dessus de trois exemplaires, à la condition cependant de l’employer d’une façon courante et suivie.
- La simplicité de son matériel permet son usage concurremment avec les papiers photographiques.
- Pour juger d’une façon évidente de la différence du rendement des deux procédés, il suffit de consulter le tableau ci-annexé.
- Examinons le cas de deux ateliers faisant l’un ses tirages avec les papiers photographiques, et l’autre avec le procédé graphitique.
- Dans le premier, le nombre d’épreuves à tirer d’un calque ne rentre pas en ligne de compte, puisqu’il faut autant de mise et châssis, de développement que d’exemplaires à obtenir.
- A la lumière du jour et en hiver, le travail utile se réduit à quelques heures, et nous n’en parlons que pour mémoire.
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- A la lumière électrique, le rendement est assez régulier, mais le développement et le séchage sont toujours très longs, quels que soient les moyens employés.
- Dans le deuxième cas, le nombre d’épreuves» à tirer d’un calque est à envisager, puisqu’il suffît d’une planche pour tirer quinze à vingt exemplaires.
- Envisageons donc :
- 1° Le cas le plus défavorable, soit quatre exemplaires;
- 2° Le cas courant, dix à quinze exemplaires.
- Comptons le temps de toutes les opérations, alors qu’en pratique elles peuvent se faire simultanément.
- Opérations préparatoires.
- Coulage d’une plaque, 2 mètres X 1,10 m. . . 3 minutes.
- Refroidissement, en moyenne......................10 —
- Tirage de deux ferros par l’électricité (un de chaque côté du cylindre)............................ 5 —
- La plaque permet d’appliquer deux dessins d’environ 1 m2, ce qui donnera, à quatre exemplaires chaque : huit épreuves.
- Opérations définitives.
- Application du premier ferro ...... 0 min. 20 s.
- Premier encrage ..................... 3. —
- Nettoyage (pour mémoire).
- Tirage de l’épreuve..................... 0 min. 20 s.
- Réencrage et tirage du 2e exemplaire ... 2 —
- — — -3e exemplaire. . . 2 —
- — — 4e exemplaire. . . 2 —
- Mêmes opérations pour le 2e dessin. ... 9 — 40
- Soit pour 8 épreuves..........19 min. 20 s
- Soit 10 minutes pour 4 exemplaires.
- Pour 20 épreuves, nous avons, à 2 minutes par épreuve supplémentaire :
- 12 X 2 ^ 24 minutes en plus, soit 45 minutes environ ou 22 minutes pour 10 exemplaires.
- Grattage final : 2 minutes.
- La préparation gélatinée sert jusqu’à épuisement; la perte est d’environ 5 0/0 par coulée.
- Bull.
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- Le prix de revient de la préparation usée est d’environ 0,15 f.
- L’encre qui reste sur la gélatine est enlevée soit en retirant vivement le dernier exemplaire, soit en roulant rapidement le rouleau encreur, soit en lavant le dessin avec de l’eau.
- En comparant les divers procédés dans le tableau ci-contre, on peut juger de l’économie de temps réalisée par un pareil procédé lorsqu’il est bien en main. Certainement, dans un temps peu éloigné, son usage se répandra dans les usines qui ont un service important de reproductions, par suite de l’économie des matières premières employées et de l’utilisation de papiers de toutes forces et de tous genres, et la suppression du recalquage des originaux.
- Tableau du rendement des divers procédés de reproductions industrielles.
- Autographie, Zincographie : plusieurs jours, quel que soit le nombre d’exemplaires.
- Papiers photographiques industriels :
- TEMPS DE POSE TEMPS DE’POSE POUR
- au soleil temps sombre lumière électrique i exemplaires 10 exemplaires
- Ferroprussiate. .( ' 7 min. 20 min. 28 min. 1 h. 20 m. 1 h.10 m. 2 h. 20 m.
- i 8 min. . 32 min. 1 h. 20 m.
- 1 ' 6 min. 24 min. 1 heure
- Cyanotype . . .< 15 min. 7 min. 1 heure 28 min. 2 h. 30 m. 1 h.10 m-
- \ 20 min. lh.20m. 3 h. 20 m.
- Héliographique .< 1 h.1/2 25 min. 6 heures 1 h. 40 m. 2 jours 4 h. 10 m.
- Procédé graphi-; tique 1 1 i | 10 min. 25 min. 1
- N. B. — Le temps de pose comprend : la mise en châssis, l’exposition à la lumière, le déchargement, mais ne comprend pas le temps du développement et du séchage pour lesquels il faut compter au minimum 25 minutes. Le tirage à la lumière électrique est fait avec un châssis cylindrique.
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- LES RAYONS ULTRA-VIOLETS
- ET
- LEURS APPLICATIONS PRATIQUES1
- PAR
- M. Daniel BERTHELOT
- Récente entrée des rayons ultra-violets dans le domaine de la pratique.
- Parler d’applications pratiques à propos des rayons ultraviolets eût paru, il y a peu d’années, singulièrement téméraire ; car ces radiations, pour connues qu’elles fussent depuis le début du xixe siècle, étaient restées confinées durant le siècle entier dans les laboratoires des physiciens. Il était réservé au xxe siècle de les en faire sortir. Jusque là, leur étude semblait être demeurée l'apanage de savants spécialisés dans certains problèmes purement théoriques, tels que la' répartition des raies spectrales ou la recherche des lois de l’absorption en fonction de la longueur d’onde. Et si aucun métrologiste n’ignorait que la lampe à vapeur de mercure avait servi à déterminer « la valeur absolue du mètre en longueurs d’ondes lumineuses en fonction de la raie verte du mercure », il faut bien avouer qu’il n’y avait là rien qui permît d’augurer pour cet instrument une entrée sensationnelle dans la pratique industrielle.
- Nul exemple mieux que celui des rayons ultra-violets ne montre à quel point est spécieuse la question si souvent posée à propos des recherches scientifiques : « A quoi cela peut-il servir? » Nulle histoire ne prouve mieux avec quelle facilité et quelle promptitude les découvertes en apparence les plus théoriques sont susceptibles de trouver des applications imprévues et importantes, et combien, de nos jours, le chemin est court du laboratoire à l’usine.
- (1) Voir Procès verbal de la séance du 17 novembre 1911 (Bulletin de novembre 1911) page 659.
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- Propriétés caractéristiques des rayons ultra-violets.
- Les rayons ultra-violets sont les vibrations éthérées les plus rapides que nous sachions produire.
- Au point de vue énergétique, ils représentent la forme la plus noble, la moins dégradée de l’énergie radiante : celle dont le potentiel thermodynamique est le plus élevé.
- Au point de vue pratique, trois grands traits dominent leur histoire :
- Dans le domaine physiologique, leur action abiotique ou destructive de la vie ;
- Dans le domaine physique, leur extrême facilité à être absorbés ;
- Dans le domaine chimique, leur double rôle d’agents de catalyse et de synthèse.
- Ce qui a fait la popularité des rayons ultra-violets — si tant est que ce mot soit de mise ici — ce qui a excité tout au moins l’intérêt du grand public au point que ces rayons soient en passe de devenir presque familiers aux lecteurs de la presse quotidienne, c’est leur extrême nocivité. Parmi les innombrables radiations découvertes depuis une dizaine d’années : rayons alpha, rayons bêta, rayons gamma, rayons delta, rayons X, rayons N, rayons Y, rayons cathodiques, rayons canaux, rayons primaires, rayons secondaires, rayons durs, rayons mous, rayons pénétrants, rayons de l’uranium, rayons du thorium, rayons du radium, rayons de Rôntgen, rayons de Becquerel, etc. — j’en passe, et non des moindres — parmi tous ces rayons, qui brûlent, qui percent, qui corrodent, qui détruisent, qui gangrènent, au point que les spécialistes qui les manœuvrent ont dû faire confectionner, pour se préserver de ces ennemis invisibles, des tours de plomb, des casques à œillères et des vêtements spéciaux qui rappellent les cuirasses des chevaliers du moyen âge, parmi ces rayons, dis-je, les rayons ultra-violets détiennent un record : ce sont les plus dangereux de tous.
- Les rayons ultra-violets paraissent destructeurs de la vie : ils sont abiotiques, comme disent les physiologistes. Ils tuent tous les organismes monocellulaires et notamment les microbes : qu’il s’agisse du bacille du tétanos ou du vibrion du choléra, l’héliocution ne demande que quelques secondes. Là est la clef de la plus im-
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- portante de leurs applications actuelles : la stérilisation des eaux potables, ainsi que des liquides et matières organiques.
- Quant aux organismes supérieurs, — tels que l’homme, — l’irradiation des rayons ultra-violets leur est funeste: elle détermine des rubéfactions, vésications, desquamations de la peau : en un mot, les effets connus du coup de soleil. Elle est surtout dangereuse pour la vue, car elle cause, au bout de peu de secondes, des ophtalmies et des conjonctivites fort douloureuses, et, plus prolongée, peut déterminer la cécité.
- Or, c’est précisément sur ces propriétés si nocives que nous fondons aujourd’hui nos plus fermes espoirs. Il y a là un paradoxe dont on retrouverait maints exemples dans l’histoire de la science. Nul n’ignore que l’industrie n’a pas de plus sûrs auxiliaires que les substances explosives, que la médecine n’a pas de plus efficaces adjuvants que les poisons. IL ne s’agit que-de régler, de discipliner les rayons ultra-violets pour en asservir et en utiliser la force mystérieuse.
- Au point de vue physique, le trait essentiel des rayons ultraviolets est la facilité avec laquelle ils sont absorbés par presque tous les milieux. Les rayons ultra-violets nous apparaissent comme l'antithèse des rayons X : ceux-ci traversent les corps opaques; les rayons ultra-violets, au contraire, sont arrêtés même par les milieux transparents pour la lumière visible. Il a fallu créer, pour les étudier, des nouveaux milieux transparents artificiels ; ainsi est née une branche inédite de verrerie, la verrerie en quartz, qui sera peut-être suivie demain par la verrerie en fluorine.
- Au point de vue chimique, enfin, les rayons ultra-violets représentent Vénergie radiante à son maximum d'activité. Ils correspondent aux vibrations les plus rapides que nous connaissions, à la très haute fréquence lumineuse, à celle qui émane des sources lumineuses dont la température est la plus élevée. Il résulte de là que leur énergie radiante possède un potentiel ou niveau énergétique très élevé; c’est de l'énergie de qualité supérieure, de l’énergie très peu dégradée au sens du principe de Carnot.
- La fréquence vibratoire joue, pour l’énergie radiante, le rôle de potentiel, que la température joue pour l’énergie calorifique.
- Le rôle chimique des rayons ultra-violets est de produire, par simple irradiation, dès la température ordinaire, les réactions que l’on ne réalisait jusqu’ici au moyen de l’énergie calorifique que grâce à des élévations de température qui altéraient les corps organiques et faisaient périr les êtres vivants.
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- Ce rôle est double : en premier lieu, les rayons. ultra-violets agissent comme catalyseurs-, ils suppriment les résistances passives qui s’opposent à l’établissement des équilibres chimiques; ils accélèrent les réactions spontanées irréversibles qui tendent à se produire d’elles-mêmes.
- En second lieu, ils déplacent Véquilibre chimique et produisent les réactions réversibles, que l’emploi des hautes températures a permis à Sainte-Glaire-Deville de découvrir dans ses études sur la dissociation. Cette faculté s’accentue d’autant plus que l’on a affaire à des vibrations plus rapides, c’est-à-dire que l’on s’élève dans l’échelle des fréquences : exactement de même qu’elle s’accentue quand on s’élève dans l’échelle des températures. Les radiations ultra-violettes très rapides permettent donc, comme les très hautes températures, de produire des systèmes endothermi-ques ou explosifs qui emmagasinent Vénergie chimique, sous une forme potentielle, apte à être utilisée au moment voulu. Elles apparaissent ainsi comme des agents de construction et de synthèse.
- Tels sont les différents points de vue que nous allons développer successivement.
- Radiations visibles et invisibles.
- Le spectre lumineux. Le spectre infra rouge ou calorifique.
- Le spectre ultra-violet ou chimique.
- Que faut-il entendre par cette appellation de rayons ultra-violets qui sonne à l’oreille avec je ne sais quelle allure cabalistique ?
- Pour nous rendre compte de l’origine de ce nom, il suffit de nous reporter à une expérience classique dans les cours de physique : celle de la décomposition de la lumière blanche par un prisme ou par un réseau.
- Considérons un faisceau de lumière émané d’une source à haute température (soleil, arc électrique, etc.), et recevons-le sur un écran : il donnera à notre œil la sensation du blanc.
- Interposons sur le trajet du faisceau un prisme de verre, et nous verrons sur l’écran, au lieu d’une tache blanche une bande colorée des couleurs de l’arc-en-ciel : c’est ce qu’on appelle le spectre lumineux ou spectre visible. Bien que les diverses couleurs du spectre passent insensiblement de l’une à l’autre par des
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- dégradations insensibles, d’une manière continue, on a pris l’habitude, depuis Newton, d’y distinguer sept couleurs fondamentales, que l’on compare aux sept notes de la gamme. Il existe, en effet, entre les phénomènes acoustiques dus aux vibrations des particules matérielles et les phénomènes optiques dus aux vibrations de l’éther, certaines analogies très [suggestives, souvent utilisées dans les calculs comme dans les expériences. On a réuni les sept notes de la gamme lumineuse dans un vers français :
- Violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge.
- Certes ce vers n’est pas un chef-d’œuvre de prosodie, mais il aide la mémoire, et c’est tout ce qu’on lui demande.
- De ces diverses couleurs du spectre prismatique, c’est le violet qui est le plus dévié, c’est-à-dire ;le plus [réfrangible ; le rouge qui est le moins dévié, c’est-à-dire le moins réfrangible.
- Le physicien ne distingue pas seulement ces couleurs, comme le physiologiste, par l’impression subjective qu’elles produisent sur nos sens, il s’efforce de remonter de la sensation au phénomène objectif dont elle est la traduction pour nous; or ce phénomène est de nature vibratoire ; nos sensations correspondent à des nombres. Il en est ainsi pour les sons, comme Pythagore l’a reconnu le premier. Il en est de même pour les couleurs ; et aujourd’hui on caractérise rigoureusement chacune d’elles, par la fréquence des vibrations de l’éther, c’est-à-dire du milieu impondérable, qui transmet les actions électriques et lumineuses La théorie ondulatoire de la lumière, ébauchée par Huygens, développée et démontrée par Fresnel, nous a donné divers moyens de mesurer exactement ces fréquences vibratoires.
- La limite du rouge visible correspond à peu près à 375 trillions de vibrations de Péther par seconde, la limite du violet visible à un nombre sensiblement double, soit 750 trillions de vibrations. Pour employer la comparaison acoustique indiquée précédemment, nous pouvons dire que le spectre visible s’étend sw' une octave. Entre ces deux limites se placent les couleurs énumérées plus haut : le rouge orangé correspond à environ 500 trillions de vibrations par seconde ; le vert à 600 trillions.
- A la place de la fréquence vibratoire qui représente le nombre n d’oscillations par seconde, on introduit souvent dans les calculs son inverse : la période T, ou intervalle de temps, mesuré en secondes, qui sépare deux passages consécutifs de la molécule
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- vibrante par sa position d’équilibre : n —
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- Au lieu de repérer les diverses couleurs par leur fréquence vibratoire, on peut les définir par leur longueur d’onde X qui représente le chemin parcouru par la lumière durant une période c’est-à-dire pendant la durée d’une oscillation complète de la molécule.
- Si l’on appelle v la vitesse de la lumière dans le vide, X la longueur d’onde, n la fréquence par seconde, on a entre ces trois quantités la relation :
- Sachant que v = 300000 km par seconde, on voit que la longueur d’onde de l’extrême rouge visible est de Op.,8 ; celle du violet extrême visible de 0g,4. Telles sont les limites du spectre visible. La lettre grecque y. représente le micron ou millième de millimètre. Les spectroscopistes emploient quelquefois une unité de longueur mille fois plus petite, le millionième de millimètre qu’ils désignent par [j.y. ; ou encore une unité dix mille fois plus petite qu’ils appellent unité Angstrôm U. A., du nom du physicien qui l’adopta le premier.
- Mais les vibrations émises par les sources lumineuses ne s’arrêtent pas aux points indiqués précédemment: ces limites mêmes de 375 trillions et 750 trillions ont quelque chose d’un peu arbitraire, et ne sont que des nombres qui correspondent aux vues moyennes.
- En fait, il existe des vibrations de l’éther plus lentes que les vibrations rouges et des vibrations plus rapides que les vibrations violettes ; seulement elles échappent à nos sens. Notre œil est aveugle pour ces vibrations trop lentes ou trop rapides,.de même que notre oreille est sourde pour les sons trop graves ou trop aigus. On peut même remarquer à ce propos que, tandis que notre oreille est sensible à sept ou huit octaves sonores, notre œil perçoit à peine une octave lumineuse. D’une manière générale, nos sens ne répondent aux excitations extérieures que dans une certaine région moyenne qui représente le domaine de leur activité physiologique ; mais les limites du domaine physique s’étendent en deçà et au delà.
- Les vibrations lentes forment le spectre infra-rouge ou calorifique, ainsi nommé parce que l’on a recours généralement pour l’étudier à des appareils thermométriques très sensibles (pile thermo-électrique, bolomètre, radiomicromètre, etc). On en
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- connaît aujourd’hui huit octaves et demi (de a = Op.,8 à à = 300y environ). Les dernières de ces radiations ne sont plus séparées que par quelques octaves des ondulations les plus rapides de la télégraphie sans fil, dont la nature est la même, les unes et les autres consistant en vibrations électromagnétiques de l’éther.
- Les vibrations plus rapides que les vibrations visibles forment le spectre ultra-violet ou chimique, ainsi nommé parce qu’on a recours pour l’étudier à son action chimique sur la plaque photographique, c’est-à-dire au noircissement des sels d’argent. Le spectre ultra-violet connu aujourd'hui s'étend sur deux octaves.
- La première octave s’étend des derniers rayons violets visibles (X = 0[a,4) à X = Op.,2 ; on peut dire encore qu’elle va de la fréquence 750 trillions par seconde à la fréquence 1 500 trillions. La seconde octave s’étend de X = 0;j.,2 à X = 0[x,l, c’est-à-dire de la fréquence 1,5 quatrillion à la fréquence 3 quatrillions.
- Les diverses régions de l’ultra-violet : sa division en quatre demi-octaves.
- Il me paraît commode pour l’étude des phénomènes de diviser le spectre ultra-violet en quatre régions, comprenant chacune une demi-octave.
- La première demi-octave, celle qui est contiguë au spectre visible, s’étend de X = 'Oy.,4 à-X = 0g,3j et représente T ultra-violet initial, que l’on peut encore appeler ultra-violet solaire, car on trouve toutes ces radiations dans celles que le soleil envoie à la surface de la terre. Les radiations plus courtes, bien qu’émises en abondance par le soleil, sont arrêtées par l’atmosphère. Les actions soit chimiques, soit physiologiques de l’ultra-violet solaire ne diffèrent guère de celles des rayons bleus ou violets. Ces Radiations ont une activité physiologique excitante et tonique, utilisée en médecine. Elles n’exercent pas d’effet nocif sur les organismes, sans doute parce que les êtres vivant à la surface de la terre sont adaptés depuis bien des siècles à ce rayonnement. Mais l’effet nocif commence brusquement dès que l’on dépasse hultra-violet solaire.
- La seconde demi-octave constitue Vultra-violet moyen de X = Op.,3 à X — 0y,2. Ces radiations sont destructrices de la vie ou abiotiques. Elles ont donc des applications stérilisantes oumicrobicides. Au point de vue chimique, leur rôle dans la plupart des cas est analogue à
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- celui d’une élévation de température modérée, qui atténue les résistances passives et accélère les réactions spontanées irréversibles, c’est-à-dire les réactions exothermiques, accompagnées d’un abaissement du potentiel chimique des systèmes. Leur effet est le même que celui des ferments ou catalyseurs. Leur rôle est surtout un rôle de dégradation.
- La troisième demi-octave s’étend de X = 0g,20 à 1 = 0g,15 et forme Vextrême ultra-violet étudié. Elle possède les mêmes propriétés abiotiques que la région précédente ; mais au point de vue chimique, la qualité de ces radiations présente sur les précédentes le même genre de supériorité que les hautes températures sur les températures moyennes. A un degré encore plus marqué que les précédentes, elles atténuent les résistances passives. Mais, en outre, elles nous font pénétrer, pour beaucoup de systèmes chimiques, dans la zone des réactions réversibles kou d’équilibre, analogues à celles découvertes dans la dissociation des composés minéraux à haute température. Elles entraînent la formation de composés endothermiques ou explosifs dont le potentiel chimique est supérieur à celui des corps générateurs, et met, par conséquent, à notre disposition une provision d'énergie emmagasinée.
- Enfin la quatrième demi-octave s’étend de X = 0g,lS à X = 0^,10 et forme Vultra-violet inconnu. Tout porte à croire qu’elle présenterait les mêmes propriétés que la région précédente à un degré encore plus accusé ; mais son étude pratique est à peine ébauchée, car ces radiations sont absorbées par tous les corps connus et même par de minces couches d’air. En opérant. dans des appareils à vide, on a constaté leur existence et mesuré leur longueur d’onde; c’est à peu près tout ce que nous savons d’elles.
- Au point de vue mnémonique, la division des diverses parties du spectre exposée ci-dessus est commode à retenir en partant de la plus petite longueur d’onde 0g,l. De 0g,l à 0g,2, s’étend l’octave extrême de l’ultra-violet ; de 0g,2 à 0g,4, l’octave contiguë au spectre visible ; de 0g,4 à 0g,8, l’octave du spectre visible, etc.
- Spectres prismatiques et spectres de réseaux.
- La décomposition de la lumière peut être obtenue, soit par dispersion (spectres de prismes), soit par diffraction (spectres de réseaux).
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- Les prismes destinés à l’étude du spectre ultra-violet doivent être soit en quartz, soit en fluorine. Les prismes en quartz permettent de descendre jusqu’à 0[j,,18 ; les prismes en fluorine vont jusqu’à Of*, 125, à condition de les placer dans des appareils où on a fait le vide, sinon l’absorption par l’air rendrait illusoire l’avantage de la fluorine sur le quartz. Les grandes difficultés de construction des appareils à vide font que les prismes en quartz sont de beaucoup les plus usités. On était obligé jusqu’à ces dernières années de composer les prismes en quartz de 60 degrés communément employés de deux demi-prismes de pouvoirs rotatoires opposés. Mais récemment M. Charles Féry a construit un très ingénieux spectrographe à faces courbes qui évite cette difficulté. L’appareil, en effet, est autocollimateur ; le rayon se réfléchit sur un miroir de mercure appliqué contre la face intérieure et revient sur lui-même. L’instrument, tout en possédant une précision comparable à celle des grands appareils de laboratoire, est d’un maniement assez simple et assez sûr pour être employé dans l’industrie. Le fond de la chambre photographique sur lequel s’applique la pellicule sensible au gélatino-bromure est incurvé de manière que toutes les raies visibles et invisibles soient au point en même temps ; et l’appareil a sur la plupart des spectrographes antérieurs l’avantage précieux de donner, en une seule pose, la photographie de tout le spectre ultra-violet jusque vers (V,21.
- Les prismes diffèrent des réseaux parce qu’ils donnent une dispersion très variable dans les diverses régions du spectre. Cette dispersion augmente rapidement quand la longueur d’onde diminue. Dans la partie visible verte ou bleue du spectre, les raies sont relativement serrées ; dans la partie ultra-violette elles s’espacent de plus en plus. Vers Op.,2, l’écartement, pour une même différence de longueur d’onde, est environ décuple de ce qu’il est vers 0[jt,,4 (PL I, p, 894). Dans cette région de 0[x,2 les prismes donnent des images, plus [lumineuses et plus détaillées que les réseaux; mais, si l’on descend vers des longueurs d’onde plus courtes, l’absorption du quartz ou de la fluorine devient gênante et même prohibitive, et l’on doit avoir recours aux réseaux concaves.
- Les réseaux donnent des spectres normaux dans lesquels l’écartement des diverses raies est proportionnel à leur longueur d’onde : par conséquent, de simples mesures micrométriques sur la plaque ou la pellicule sensible fournissent les valeurs des Ion-
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- gueurs d’onde; tandis qu’avec les prismes on a l’habitude de photographier côte à côte le spectre à étudier et un spectre de référence, pour lequel on choisit souvent le spectre du fer, qui est très riche en raies fines et exactement connues. Si l’on fait usage des réseaux 'plans ordinaires, on est obligé de leur adjoindre des lentilles en quartz pour mettre au point l’image photographique. Pour étudier les radiations ultra-violettes extrêmes, qui sont absorbées par tous les milieux, on a recours aux réseaux concaves fabriqués par le physicien américain Rowland, qui fonctionnent par réflexion et peuvent être placés dans le vide; ils permettent d’éviter la présence d’un milieu absorbant, solide, liquide ou même gazeux ; c’est grâce à eux qu’on a pu explorer la région comprise entre 0^,25 et 0;x,10. Les diverses parties du spectre ultra-violet ont été jalonnées successivement au cours du xix° siècle par de nombreux physiciens, au moyen des méthodes précédentes.
- Il convient de rappeler que Ritter et Wollaston découvrirent en 1801 l’existence de la partie ultra-violette du spectre solaire par son action sur les sels d’argent; Herschel reconnut que le maximum de sensibilité varie suivant les substances, mais chercha en vain, en 1840, à trouver des raies noires inactives analogues à celles du spectre visible. Ed. Becquerel y parvint en 1842 par la photographie. Un peu plus tard, en 1852, Stokes montra que le spectre ultra-violet de l’arc électrique est plus étendu que celui du soleil, constatation qui excita alors un grand étonnement; il découvrit que les radiations très réfrangibles sont absorbées par la plupart des milieux transparents à la lumière, mais traversent le quartz et le spath d’Islande ; il indiqua le moyen de rendre les raies immédiatement visibles au moyen de la fluorescence du papier enduit de sulfate de quinine. En 1864 et 1867, Mascart, au moyen de spectroscopes munis de prismes de spath, photographia environ 700 raies ultra-violettes du spectre solaire, puis au moyen de réseaux, étudia de nombreux spectres ultra-violets et notamment ceux de l’argent, du zinc et surtout du cadmium, dont il poussa l’examen jusqu’à Oy.,22, point qui marqua pendant longtemps la borne du côté des faibles longueurs d’onde. Il fixa la position et les longueurs d’onde d’une série de raies types, qu’il attribuait au cadmium et qu’il numérota de 1 à 26. Ces traits de repère ont été souvent employés depuis. Soret descendit au moyen du zinc jusqu’à 0p,,20 environ et ajouta à la liste de
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- repères de Mascart trois raies qu’il numérota 27, 28, 29. Puis Cornu, avec des prismes et des lentilles quartz-fluorine, atteignit 0g,185 dans le spectre de l’aluminium. Plus récemment, en 1893, dans le spectre de l’hydrogène raréfié et illuminé électriquement, Schumann, en fermant le tube par une lame de fluorine et en employant un spectroscope à prisme de fluorine dans le vide, a pu mesurer les radiations allant jusqu’à 0[j.,125. Enfin, en 1906, Lyman en supprimant la fenêtre de fluorine, et en faisant jaillir la décharge dans l'hydrogène raréfié devant un réseau concave qui avait 15 028 traits dans 27 mm, est descendu jusqu’à 0g,103. C’est l’extrême limite atteinte aujourd’hui.
- Absorption des rayons ultra-violets par le verre, par l’air, par l’eau; naissance et développement d’une nouvelle industrie : la verrerie en quartz.
- A diverses reprises, dans les pages précédentes, nous avons vu le rôle joué dans l’étude des rayons ultra-violets par leur facile absorption : c’est là, en effet, un de leurs traits capitaux au point de vue théorique comme au point de vue pratique.
- On sait que l’absorption d’une radiation monochromatique se fait suivant une loi très simple : chaque unité de longueur traversée réduit l’intensité dans un rapport toujours le même. Si,
- par exemple, une épaisseur de 1 cm laisse passer les ^ de la
- radiation primitive, une seconde épaisseur de 1 cm placée à la
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- suite ne laissera passer que les tâ de cette fraction, c’est-à-dire
- les ( J-- J de la radiation primitive. Une épaisseur de 2 cm
- ne laissera donc passer que ( Jq so^ de la lumière pri-
- mitive, etc. La loi d’absorption est donc exponentielle, et l’absorption peut être définie par un seul coefficient, qui pour chaque substance est fonction de la longueur d’onde.
- L’expérience montre que dans la plupart des cas l’absorption est d’autant plus marquée que la longueur d’onde est plus courte : en d’autres termes, presque tous les corps ont une bande d’absorption dans l’ultra-violet : c’est un fait extrêmement général.
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- Pratiquement, on peut regarder pour chaque corps transpa rent la transparence comme presque complète au-dessus d’une certaine longueur d’onde Xt, pour laquelle l’absorption commence à se manifester; elle croît généralement très vite et au-dessous d’une longueur d’onde À2 souvent peu éloignée de la précédente, l’absorption est presque totale.
- Considérons les verres ordinaires c’est-à-dire les verres légers à base de potasse ou de soude, tels qu’ils sont employés dans la plupart des instruments de chimie : sous une épaisseur de 1 mm, ils absorbent presque complètement toutes les radiations au-dessous de (V,3 c’est-à-dire qu’ils ne laissent passer, outre les rayons visibles, que Vultra-violet initial (de 0jjl,4 à 0[j.,3).
- Or, nous avons vu que cette demi-octave de l’ultra-violet initial est aussi celle que laisse passer l’atmosphère terrestre dont l’épaisseur, supposée homogène, serait d’environ 8 km. En d'autres termes, les effets d'absorption du verre ordinaire sous une faible épaisseur sont sensiblement les m,êmes que ceux de l'atmosphère terrestre.
- Il résulte de là en particulier que, si l’on cherche à réaliser des réactions chimiques à la lumière solaire, il n’y a pas grand avantage à mettre les corps dans des tubes de quartz au lieu de tubes de verre, puisque l’atmosphère a arrêté tous les rayons au-dessous de 0^,3 pour lesquels le quartz aurait été plus transparent que le verre.
- Remarquons que les indications sur la transparence ou l’opacité n’ont qu’une valeur relative si elles ne sont pas précisées par l’indication de l’épaisseur du milieu traversé. On passe de la région où la transparence est presque complète, à celle où l’sbsorption est presque complète, par une zone de transition. Ainsi, dans des expériences d’absorption au moyen de l’arc -au mercure sur le verre ordinaire des instruments de chimie, j’ai constaté qu’avec un verre de 0,91 mm d’épaisseur, l’affaiblissement commençait vers la raie 0^,3025, pour laquelle il était encore médiocre ; il était déjà bien marqué pour la raie 0|j.,2967 et presque total pour la raie 0^,2893. Avec une lamelle de microscope de 0,16 mm, le triplet Oy.,2653 est encore net bien qu’affaibli, et la raie 0[j.,2536 est faiblement visible.
- On tirera, en outre, des faits précédents, cette conséquence pratique intéressante, c’est que le verre, pourvu que son épaisseur soit supérieure à 1 mm, arrête les radiations ultra-violettes au-dessous de 0^,3, c’est-à-dire précisément celles qui sont nuisibles aux organismes vivants : le verre, sous des épaisseurs de
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- / mm ou plus, constitue un écran protecteur contre les radiations ultra -violettes dangereuses.
- Il suffit donc, pour protéger les yeux contre leurs effets, de porter des lunettes ou des pince-nez ordinaires. La myopie, on le voit par là, ne laisse pas d’avoir quelques avantages pour le physicien. On assure une protection encore plus efficace en prenant des verres d’urane fluorescents, comme Foucault le conseilla le premier. L’oculiste Fieuzal imagina un verre qui porte son nom et absorbe tout l’ultra-violet au-dessous de 0g,32. Le verre dit Euphos est analogue au verre Fieuzal. Enfin, pour ménager les vues très sensibles ou fatiguées, on peut recouvrir les verres ordinaires d’une couche de gélatine esculinée qui arrête l’ultraviolet (verre Monpillard) ou de gélatine picratée qui absorbe une partie du violet et du bleu. Dans les expériences de laboratoire, il est utile de placer les lampes à vapeur de mercure ou autres générateurs de rayons ultra-violets derrière des parois de verre, qui permettent d’en surveiller sans danger le fonctionnement.
- Si l’œil humain ne perçoit pas l’ultra-violet, la cause paraît en être surtout dans V absorption par le cristallin. Les sujets aphakes, c’est-à-dire privés du cristallin par l’opération de la cataracte, voient en effet l’ultra-violet. M. de Chardonnet et le docteur Saillard ayant placé devant une lampe à arc une lame de verre argenté qui arrête la lumière visible, mais laisse passer l’ultra-violet, constatèrent (1883) que, tandis que deux observateurs ordinaires ne voyaient rien, deux sujets opérés de la cataracte apercevaient nettement, non pas les charbons, mais la colonne gazeuse entre électrodes qui est particulièrement riche enrayons ultra-violets.
- Auquel des constituants de l’atmosphère terrestre est due l'absorption des radiations très réfrangibles que le soleil, en raison de sa haute température, émet en abondance? Ni la vapeur d’eau, ni l’oxygène, ni l’azote, ni l’acide carbonique n’en rendent compte. Tout donne à penser qu’elle est due à l’ozone. Un tube de 70 cm ou même de 10 cm, rempli d’oxygène ozonisé par l’effluve électrique, absorbe énergiquement l’ultra-violet au-dessous de 0g,31. L’absorption commence vers Oy.,31 et est maximum vers 0g,26. Une couche d’air de 10 cm, d’une teneur de 1 mg d’ozone par litre, absorbe les 3/4 de la radiation 0y,26. La variabilité dans la proportion d’ozone suivant les saisons ou les jours, explique les variations brusques et irrégulières de la limite du spectre solaire souvent constatées par les spectropho-
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- tographes. On comprend de même que, si par suite de circonstances inconnues, l’ozone atmosphérique vient à diminuer, on puisse voir pâlir en quelques heures des couleurs qui avaient résisté à des mois d’insolation. Or l’ozone atmosphérique résulte lui-même de l’action des rayons ultra-violets solaires les plus réfrangibles (ceux de la seconde octave) sur l’oxygène des hautes couches de l’air. Et c’est cet ozone qui protège ensuite les êtres vivants contre l’action de ces mêmes radiations. Il y a donc là un de ces processus d’auto-régulation dont la nature nous offre de nombreux exemples.
- On gagne assez peu de chose dans le spectre, du côté de l’ul-tra-violet en s’élevant sur les montagnes de manière à diminuer la couche d’air traversée. Cornu a montré qu’une élévation de 2 400 m permettait seulement d’obtenir la radiation solaire 0[j.,297 au lieu de la radiation 0;j.,294. En d’autres termes, on gagne 0g,001 par chaque 800 m.
- Ceci n’est vrai que si l’air est pur et transparent; la différence, est plus considérable si, comme il arrive souvent, les couches d’air inférieures sont chargées de vapeur d’eau et de poussières qui arrêtent l’ultra-violet et si les couches supérieures en sont exemptes.
- Sous de faibles épaisseurs, telles que celles de quelques décimètres qui se présentent le plus souvent dans les expériences de laboratoire, l’air est pratiquement transparent pour toute l’octave de 0[a,4 à 0[;.,2, c’est-à-dire pour l’ultra-violet solaire et moyen.
- Au delà, l’absorption devient rapide ; une couche de 6 cm d’air arrête presque tout au-dessous de Op.,18; et une couche de 1 cm d’air absorbe toutes les radiations ' au-dessous de 0^,17. D’où la nécessité, dans les recherches scientifiques, d’employer des appareils où l’on a fait le vide pour étudier la dernière demi-octave de l’ultra-violet; c’est ainsi qu’on a pu descendre jusqu’à 0p.,l. Ces radiations extrêmes ne sont plus décelées par la plaque au gélatinobromure, car l’absorption par les couches superficielles de la matière organique est si intense, que l’argent dissous dans l’épaisseur de l’émulsion n’est pas impressionné : il a fallu préparer des couches de sel d’argent sensible sans support.
- Il résulte de là qu’à la surface d’un astre dépourvu d’atmosphère, tel que la Lune, et exposé par là-même, sans écran protecteur, à l'irradiation ultra-violette du Soleil, bien des phé-
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- nomènes physico-chimiques doivent être notablement différents de ce qu’ils sont à la surface de la Terre.
- L’eau est très transparente jusque vers 0n,2. Soret a reconnu, il y déjà longtemps, qu’une colonne d’eau distillée de 1,16 m laissait passer la raie Op.,206 du zinc. Cette transparence de l’eau a une grande importance pratique pour la stérilisation au moyen de lampes à mercure, qui donnent des raies nombreuses et intenses entre Ojj.,3 et 0y,2.
- Au-dessous de Ojj.,20 l’eau devient absorbante; il suffit d’une épaisseur de un demi-millimètre d’eau pour absorber l’ultraviolet au-dessous de 0g,18.
- Dans la plupart des cas, l’absorption est continue; elle augmente régulièrement avec l’épaisseur et est d’autant plus prononcée que la longueur d’onde est plus faible, mais parfois l’absorption est sélective, et, après avoir vu disparaître la lumière ultra-violette en descendant vers les longueurs d'onde décroissantes, on la voit reparaître. Tel est notamment le cas pour divers gaz. //oxygène en couche de 1 cm d’épaisseur sous la pression atmosphérique ordinaire absorbe l’ultra-violet au-dessous de 0g,176 ; mais si on diminue la pression jusqu’à un dixième d’atmosphère (ou davantage) on voit reparaître les radiations au-dessous de 0g,128. Il s’agit donc ici d’une large bande d’absorption comprise entre ces deux limites. L'oxyde de carbone offre huit bandes d’absorption étroites entre 0g,160 et 0 [jl,125.
- Certaines matières colorantes en solutions diluées (jaunes d’a-cridine et analogues) présentent d’une manière analogue des bandes de transparence dans l’ultra-violet. Les solutions de nitrosodiméthylaniline absorbent le violet et l’ultra-violet entre Op.,49 et 0g,39 m; puis laissent passer les radiations entre Op.,39 et Oij.,29. Au-dessous de 0g,29 il y a de nouveau absorption.
- Certains métaux en couche très mince se comportent de même. L’argent en couche de 0g,l d’épaisseur laisse passer
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- de la radiation incidente pour 0g,6; Pour 0g,4; g pour
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- 0g,32 ; pour 0g,25. Il y a donc une transparence relative
- vers 0g,32; et M. de Chardonnet a pu photographier ainsi divers objets, tels que des statuettes blanches, à travers une couche mince d’argent qui arrêtait toute la lumière visible. Dans cette
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- région de l’ultra-violet, l’argent perd son pouvoir réflecteur, et
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- il ne réfléchit guère que les des radiations incidentes au
- voisinage de Ojj.,32. On ne peut donc se servir de miroirs argentés pour l’étude de l’ultra-violet; on doit avoir recours à des surfaces réfléchissantes en mercure, ou bien au métal appelé spéculum.
- Étant donnée la transparence de l’air et du verre, l’étude de la première demi-octave (0^,4 à 0^,3) de l’ultra-violet ne présente guère plus de difficultés que celle des rayons visibles bleus ou violets; tandis que l’étude de la dernière demi-octave (0^,15 à 0g,10) est à peine ébauchée.
- Les progrès réalisés depuis quelques années ont porté surtout sur l’étude de la seconde (Ojj.,30 à Op.,20) et du début de la troisième (Ou,20 à'0g,15) demi-octave, pour lesquelles la présence de faibles couches d’air n’est pas trop gênante.
- Cette étude n’a pu être faite qu’au moyen de milieux solides plus transparents que le verre pour l’ultra-violet. Une revue méthodique des minéraux a permis de reconnaître qu’il en existait deux de particulièrement favorables : le quartz ou silice pure et la fluorine ou spath-fluor (fluorure de calcium).
- Le quartz sous une épaisseur de quelques centimètres laisse passer rultra-violet jusqu’à 0y.,480 ; sous une épaisseur de 2 mm, il laisse encore passer la majeure partie des radiations jusqu’à Oy.,450. Sous une épaisseur de 0,2 mm, il les laisse passer jusqu’à 0g,145.
- La fluorine est encore plus transparente ; d’après les mesures de Lyman, les échantillons incolores de 4 à 2 mm d'épaisseur laissent passer la majeure fraction d’ultra-violet 'jusqu’à Op.,433 et quelques lueurs jusqu’à 0|x,123. Les échantillons colorés sont, en général, moins avantageux; un cristal violet-pourpre arrêtait tout l’ultra-violet au-dessous de 0g,17; cependant, un autre teinté en vert, laissait passer l’ultra-violet jusqu’à 0^,137. La transparence pour les rayons invisibles ne va donc pas nécessairement de pair avec la transparence pour les rayons visibles.
- Les physiciens ont utilisé depuis longtemps ces propriétés dans les appareils d’optique destinés à l’investigation de l’ultra-violet ; dans les prismes, les lames et les lentilles des spectros-copes, ils ont remplacé le verre par le spath ordinaire ou mieux par le quartz ou la fluorine. De même, pour laisser sortir les rayons ultra-violets des tubes à gaz raréfiés illuminés électri-
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- quement, on les munit de petites lames taillées à faces parallèles en quartz ou en fluorine.
- Toutes ces pièces optiques exigent un travail de lapidaire, délicat et dispendieux, et l’emploi de l’ultra-violet dans l’industrie n’est devenu possible que le jour où l’on a réussi à londre, à souffler et à travailler le quartz dans des conditions analogues au verre. La chose est plus difficile, car la fusion du quartz exige des températures beaucoup plus hautes que celle du verre ; mais, grâce à l’emploi des moyens de chauffage modernes (chalumeau oxhydrique, chalumeau oxyacétylénique, four électrique, etc.), l’industrie du quartz fondu est entrée dans la voie des réalisations à grande échelle.
- Deux noms méritent d’être particulièrement détachés parmi les précurseurs de cette nouvelle industrie : ceux de Gaudin et de M. Dufour.
- Le premier qui réussit à fondre et à souffler le cristal de roche, c’est-à-dire la silice cristallisée pure, fut le physicien Gaudin, auteur d’un livre curieux sur Y Architecture du monde des atomes. Ayant construit un chalumeau en platine à gaz oxygène et hydrogène, chauffés séparément par la chaleur du foyer même, il l’employa, vers 4840, à porter aux plus hautes températures les métaux réfractaires, platine, iridium, tungstène, à fondre l’alumine pour réaliser la synthèse du rubis, réussit, suivant les termes du rapport présenté à l’Académie des Sciences, qui lui décerna un de ses prix, à « obtenir par fusion des lentilles de quartz qui sont encore fréquemment employées » et à montrer « que le quartz est susceptible d’être fondu, filé et soufflé comme le verre... ». Gaudin reconnut quelques-unes des propriétés du quartz qui sont aujourd’hui de notoriété courante : état pâteux,, facilité d’étirage, possibilité de faire tomber dans l’eau des gouttes de quartz fondu sans qu’elles éclatent, comme ferait le verre, etc.
- Les lentilles, prismes et plans de quartz obtenus par la taille de gros morceaux de cristal de roche sont, depuis le milieu du siècle dernier, d’un usage courant dans les spectroscopes ; mais les petits fils, boules, baguettes de silice fondue, imaginés par Gaudin, ne pénétrèrent guère dans la pratique des laboratoires de chimie. Cependant, M. Armand Gautier exposa quelques tubes capillaires de petite dimension à l’Exposition universelle de 1878.
- Une dizaine d’années plus tard, en 1887, le physicien anglais
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- Boys employa les fils très fins de quartz étiré, à la place des fils de platine, pour suspendre les équipages des balances de torsion. L’extrême petitesse du diamètre des fils de quartz, leur résistance mécanique, leur absence de torsion résiduelle, leur qualité d’isolants électriques presque parfaits, la facilité de les nettoyer par flambage, rendent précieuse cette application.
- Vers 1900, M. Dufour imagina un procédé ingénieux qui permit pour, la première fois, de fabriquer des vases de quartz de grande dimension. Après avoir étonné, puis fondu le quartz au chalumeau oxhydrique, il l’étirait en longs filaments ou baguettes, qu’il enroulait les uns sur les autres, en forme d’hélice dont les spires se touchaient et se soudaient à chaud. Il se servait ensuite des tubes ainsi fabriqués pour réaliser par soufflage des récipients variés. L’habile opérateur obtint ainsi des réservoirs cylindriques, des ballons plus ou moins réguliers, des tubes de divers diamètres, etc., et dans une séance de la Société de Physique, tenue en 1903, il fabriqua divers modèles sous les yeux des assistants. Le Bureau International des Poids et Mesures possède, au pavillon de Breteuil, un thermomètre à gaz en silice fondue de 300 cm3, qui a longtemps représenté la plus grosse pièce fabriquée au moyen de ce procédé : c’est l’œuvre de M. Ghappuis, le physicien universellement réputé par ses études pyrométriques de haute précision.
- Ce procédé d’étirage et soudure des baguettes, pour long et pénible qu’il soit, est appliqué presque sans changement aujourd’hui dans l’industrie et, depuis quelques années, certaines grandes maisons outillées pour la fusion et la fabrication des fils, lames, creusets, etc., objets en platine et en métaux de la mine de platine (iridium, rhodium, etc.), qui exigent Pem-ploi de très hautes températures et de matériaux réfractaires, se sont mises à fabriquer de cette manière les objets en quartz fondu. Elles ont installé des quartzeries analogues aux verreries ou aux cristalleries.
- La fusion se 4fait en deux temps. On commence par porter, sinon à la température de fusion, du moins un peu au-dessous du ramollissement, les morceaux de cristal de roche purs, placés dans un creuset réfractaire au centre d’un four électrique ouvert par le haut. On les y prend à la température du rouge pour les porter directement dans la flamme du chalumeau oxhydrique, où ils peuvent être introduits sans risquer d’éclater, grâce à ce chauffage préalable. On les fond en une
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- masse qu’on étire en baguettes aussi régulières que possible.
- Les récipients et creusets employés sont en différents matériaux réfractaires. Souvent on se contente de creusets en silicate d’alumine; on peut très bien y fondre des masses de quartz placées au milieu, en amenant sur celles-ci les gaz du chalumeau, car, dans ces conditions, les bords du creuset sont moins chauffés que le centre et résistent à la fusion. Mais les creusets les plus employés sont en graphite ou en carborundum. Les creusets en chaux ou magnésie, si précieux dans beaucoup d’applications au four électrique, ne peuvent être d’aucun usage dans le cas présent à cause de leur nature alcaline, qui déterminerait une combinaison immédiate avec la silice. Une partie importante de l’outillage est formée par des plaques de carborundum sur lesquelles on travaille le quartz. Contrairement à ce qui a été parfois indiqué, on ne fait pas usage dans cette industrie de creusets en iridium pur. On se sert seulement de petites palettes d’iridium pour rabattre dans la flamme même du chalumeau le quartz ramolli; le platine ne peut pas servir à cet effet, car il fondrait. De même, on lisse avec des spatules d’iridium les tubes ramollis dans la flamme oxhydrique, de manière à leur donner un aspect plus fini, en faisant disparaître les traces des spires hélicoïdales superposées.
- Les grandes maisons de produits chimiques, telles que la maison Poulenc, fournissent aujourd’hui tous les objets courants de quartz pour laboratoires de chimie : baguettes, cylindres, tubes ouverts ou fermés, de divers diamètres et diverses épaisseurs, tubes à essais, serpentins, ballons, creusets, capsules, cuillers, fioles, entonnoirs, etc. Les appareils peuvent être munis de tubulures latérales, soudés en cylindres concentriques laissant entre eux des espaces annulaires, etc.
- En France, il existe une cristallerie pour le travail du quartz à Asnières, où. M. Billon-Daguerre a réussi à fondre industriellement le cristal de roche par grandes masses, à fabriquer des objets de quartz fondu transparent, à souder directement sur le quartz certains métaux tels que le cuivre, etc.
- En Allemagne, le travail du quartz est surtout fait par la maison Heraeus, de Hanau.
- En Angleterre, existent deux Sociétés analogues, le « Silica Syndicate », qui fabrique des objets en quartz transparent, et le « Thermal Syndicate », qui fabrique des objets en quartz opaque ; leur technique est un peu différente. Les tubes sont
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- obtenus par étirage et non par superposition de spires. Le quartz est fondu, puis coulé sous pression dans des moules. Il se distingue à première vue du quartz allemand par son apparence striée.
- Le travail du quartz, notamment en ce qui concerne la soudure du quartz sur le quartz, est plus facile que celui du verre, réserve faite, bien entendu, pour la plus grande élévation de température nécessaire, qui nécessite l’usage du chalumeau oxhydrique. Mais on n’a pas à se préoccuper du recuit des pièces soudées, ni à redouter les ruptures au refroidissement.
- Certains fabricants, comme la Société de l’Ultra-Violet, M. Gallois, etc., possèdent des usines de fabrication de lampes en quartz, au voisinage de Paris.
- Les habiles souffleurs de verre du quartier des Écoles, qui ont porté si haut, dans le domaine scientifique, le renom de la verrerie française de précision, MM.’Berlemont, Régnier, Thur-neyssen, etc., fabriquent aujourd’hui, d’après dessins, tous les appareils en quartz qu’on leur demande.
- La plus grande différence entre la verrerie ordinaire et la verrerie en quartz, c’est que celle-ci, comme Pavait déjà vu Gaudin, résiste très bien aux brusques variations de température : on peut laisser tomber un tube mince ou un ballon de quartz portés au rouge dans un vase d’eau sans qu’ils se brisent.
- Cette précieuse faculté tient, comme l’a fait voir M. Le Cha-telier, à ce que le quartz se dilate très peu par la chaleur. Son coefficient de dilatation entre 0 et 1000 degrés est environ 17 fois aussi petit que celui de l’acier. Il est voisin de 6 dix-millionièmes. Le seul corps qui se place à côté de lui à ce point de vue est le métal invar de M. Guillaume (acier à 36 0/0 de nickel). Nous verrons plus loin une application de ces faits dans la construction des lampes en quartz à vapeur de mercure.
- On pense généralement que, pour faciliter le travail des objets en quartz transparent, on ajoute au cristal de roche de petites quantités de fondants alcalins : soude ou potasse. C'est là une erreur. J’ai analysé, en effet, des objets en quartz transparent, provenant soit de France, soit d’Angleterre, soit d’Allemagne. Je n’y ai trouvé ni soude, ni potasse, ni lithine, du moins en proportions, appréciables (je ne parle pas des quantités très faibles qui pourraient être décelées au spectroscope). Le produit est de l’acide silicique pur, contenant seulement un millième environ de chaux, La présence de cette petite quan-
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- tité d’alcali peut s’expliquer par les impuretés du cristal de roche naturel, et par la volatilisation et dissolution, dans le cristal de roche fondu, de la chaux provenant des parois ^calcaires des fours de fusion : on sait, en effet, que la volatilité de la chaux est déjà très notable vers 2 000 degrés.
- On a dit quelquefois que le quartz fondu était moins transparent que le quartz cristallisé pour l’ultra-violet. En réalité, si l’échantillon est exempt de bulles d’air et d’impuretés, on n’observe pas de différence notable.
- La petitesse de la dilatation du quartz fondu, la faiblesse de son résidu de dilatation, ainsi que ses qualités de résistance aux agents extérieurs d’altération (air, humidité, etc.), ainsi qu’aux acides (exception faite pour l’acide fluorhydrique), expliquent qu’on tente aujourd’hui de l’introduire dans la métrologie de précision : on a commencé à fabriquer des règles en quartz ion du qui peuvent être utilisées en géodésie, ainsi que des thermomètres de précision dont la variation de fl doit être négligeable.
- Il serait également très précieux pour les Observatoires de pouvoir construire des pendules en quartz. Toutefois, certaines anomalies, observées récemment avec les mètres en quartz, montrent que la silice fondue, telle qu’on l’obtient actuellement, est encore sujette à des variations moléculaires brusques, et que son emploi en métrologie exige de' nouvelles études.
- Les difficultés du travail du quartz expliquent le prix encore relativement élevé des objets précédents. Ce prix a déjà diminué notablement depuis quelques années, et il est à penser qu’il baissera de plus en plus si l’emploi industriel du quartz se généralise.
- Ajoutons encore un mot avant de quitter ce sujet : c’est que, au point de vue de la transparence pour l’ultra-violet, le quartz est nettement inférieur à la fluorine. Si donc on parvenait à obtenir des tubes, ballons ou ampoules en fluorine fondue, ils seraient encore plus avantageux, et leur supériorité;serait d’autant plus grande que l’activité spécifique des rayons ultra-violets, et notamment leur activité chimique, au point de vue du déplacement des équilibres, augmente très vite avec leur fréquence. Toutefois, la fluorine blanche est une matière beaucoup plus rare et plus coûteuse que le quartz. Le quartz en gros cristaux bien transparents pour la taille des pièces optiques vaut environ 7 f le kilogramme ; mais le cristal de roche en déchets et en
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- petits éclats, tel que l’utilisent aujourd’hui les usines qui fabriquent les objets de quartz fondu, est livré par l’industrie de la fausse bijouterie, des cailloux du Rhin, etc., à un prix de 20 à 25 fies 100 kilogrammes. La fluorine incolore transparente est bien plus chère et difficile à travailler. Par contre, la fluorine colorée est très commune, et fréquemment employée comme fondant. Pour cet ordre d’applications, il serait indispensable d’arriver à la rendre limpide.
- Moyens d’observation des rayons ultra-violets.
- La plaque photographique. L’écran fluorescent.
- La dégradation de l’énergie lumineuse.
- Le début de l’ultra-violet peut être perçu par l’œil humain, moyennant certaines précautions spéciales.
- La fixation de la limite du spectre visible vers 0^,4 est, comme il a été dit plus haut, un peu arbitraire. (On désigne généralement, comme la dernière raie noire visible du spectre solaire, la raie H de Frauenhofer, dont la longueur d’onde est Ojj.,3969 et qu’on attribue au calcium.) Mais quand on prend soin d’intercepter la lumière visible du spectre, de manière à conserver à l’œil toute sa sensibilité, cet organe perçoit la plus grande partie de l’ultra-violet solaire jusque vers 0g,32, ’sous l’aspect d’une teinte gris-bleuâtre. Herschel, qui remarqua cette apparence en 1840, proposa d’appliquer à ces rayons l’épithète de lavande pour abréger, dit-il, «l’expression malsonnante de rayons ultra-violets » et pour éviter l’ambiguïté du terme « rayons chimiques » : les rayons chimiques existant dans tout le spectre. Avec un spectroscope muni de prismes et de lentilles en quartz, Helmholtz retrouva, par ce procédé de vision directe les raies noires du spectre solaire découvertes par Becquerel au moyen de la photographie, et par Stokes au moyen du papier fluorescent au sulfate de quinine, et cela jusque vers 0g,33. Essel-bach peu après descendit par cette même méthode jusqu'à un groupe de raies qu’il dénomma R et dont la longueur d’onde est voisine de 0[j.,318. L’œil normal ne paraît pas pouvoir descendre plus bas, mais l’œil aphake, c’est-à-dire privé du cristallin par l’opération de la cataracte, peut percevoir des radiations encore plus réfrangi'bles.
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- Il est intéressant de noter que cette apparence gris-bleuâtre des rayons ultra-violets est également celle des rayons infrarouges, qui commencent à impressionner faiblement la rétine avant l’apparition du rouge, quand on élève progressivement la température d’un corps. D’après certains physiologistes, la teinte grise serait due à la sensation produite sur les bâtonnets de la rétine qui permettraient la vision sans coloration des objets faiblement éclairés, tandis que la vision colorée se produirait seulement avec des éclairements plus forts, au moyen des cônes rétiniens.
- Quoi qu’il en soit, comme organe d’observation directe des rayons ultra-violets, l’œil humain est très inférieur aux deux instruments dont on se sert presque exclusivement aujourd’hui : la plaque photographique et l’écran fluorescent.
- La plaque photographique (la rétine du savant, comme l’a appelée l’astronome Janssen) est plus simple et plus commode; elle a l’avantage d’enregistrer objectivement les phénomènes même fugitifs et d’en laisser, une image que l’on peut ensuite étudier à loisir.
- En fait, on sait que c’est grâce à leur action photogénique sur les sels d’argent que les rayons ultra-violets ont été découverts. Le chimiste Scheele, en projetant sur une couche de chlorure d’argent un spectre solaire prismatique, avait reconnu dès 1777 que l’effet de noircissement des rayons rouges était lent; celui des rayons bleus et violets rapide. En 1782, Sennebier trouvait que, pour produire un même effet, il fallait une exposition de 15 secondes dans la lumière violette, de 5,5 minutes dans la lumière jaune, de 20 minutes dans la lumière violette. En 1801, enfin, Ritter et Wollaston constataient que le noircissement se prolonge bien au delà des limites du spectre visible : les rayons ultra-violets étaient découverts grâce à leur activité chimique.
- Les rayons ultra-violets ne sont donc pas aussi jeunes que se le figurent volontiers quelques personnes ; loin de là, ils sont plus que centenaires. Mais jusqu’ici ils n’avaient pas fait beaucoup parler d’eux. Ce sont des enfants qui ont mis longtemps à grandir, puisque nés au début du xix® siècle, ce n’est qu’au début du xxe siècle qu’ils ont quitté la maison de leurs parents, nous voulons dire le laboratoire des physiciens, pour faire leur entrée dans le monde.
- Aujourd’hui, la plaque ou la pellicule photographique au gélatinobromure d’argent est indispensable à toute étude de précision sur la spectroscopie des rayons ultra-violets.
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- Le second détecteur des rayons ultra-violets, c’est l'écran fluorescent. Ses avantages et ses inconvénients, par rapport à la plaque photographique, sont bien connus, car ils sont exactement les mêmes pour les rayons ultra-violets que pour les rayons X. Dans l’emploi de ces derniers, qui a pris une importance capitale en médecine et en chirurgie, on utilise également soit la plaque photographique, qui laisse une image durable des phénomènes — on fait alors de la radiographie — soit l’écran fluorescent, qui offre l’avantage de les mettre instantanément sous les yeux de l’observateur et de lui permettre d’en suivre les moindres variations : on fait alors de la radioscopie.
- Les mêmes substances fluorescentes peuvent servir pour les rayons X et pour les rayons ultra-violets. Une des plus commodes pour les expériences de cours est l’écran au platinocya-nure de baryum, qui est doué d’une fluorescence verte magnifique, Les physiciens doivent une reconnaissance particulière à cet écran : ce fut lui qui permit à Rontgen de découvrir les rayons X. Au cours d’études sur les rayons cathodiques, ayant recouvert le tube à vide qu’il étudiait d’une étoffe noire, pour ne pas être gêné par la lumière qui en émanait, il s’aperçut qu’un écran au platinocyanure, oublié sur un coin de la table, luisait vivement. Il émanait donc du tube un rayonnement invisible, qui traversait les corps opaques et excitait la fluorescence de l’écran. Les rayonsX étaient trouvés.
- Cette faculté de s’illuminer sous des influences variées est ie propre des substances dites fluorescentes.
- Une substance fluorescente nous apparaît comme un transformateur abaisseur de fréquence lumineuse.
- On peut dire encore, si l’on remarque que les vibrations, les plus rapides sont celles dont le potentiel énergétique est le plus élevé, qu’un corps fluorescent est un dégradateur d'énergie lumineuse.
- Quand ces corps sont frappés par une radiation rapide — ultraviolette ou violette, par exemple — ils s’illuminent et prennent une couleur correspondant à une vibration moins rapide : bleue, verte, jaune ou rouge.
- Ils sont comparables à des échos infidèles qui, frappés par un son aigu, rendraient un son plus grave, ou à des miroirs diffuseurs, qui réfléchiraient des images teintées de couleurs moins réfrangibles que celles des objets.
- C’est en cela que consiste la loi énoncée par Stokes, qui, longtemps regardée comme exacte, a été contestée, puis aban-
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- donnée par la plupart des physiciens, depuis quelques années, car on a trouvé nombre de cas où des corps, excités par une radiation monochromatique, émettaient une gamme de radiations dont quelques-unes pouvaient être plus réfrangibles que la vibration excitatrice.
- J’estime toutefois que, si l’énoncé primitif de la loi de Stok.es est insuffisant, elle renferme un fond de vérité et peut être remplacée par une loi plus générale, analogue à la loi de Carnot.
- En d’autres termes, il existe un processus de dégradation de l’énergie lumineuse analogue à celui que l’on [rencontre dans l’étude de l’énergie calorifique. L’énergie calorifique nous apparaît comme le produit de deux facteurs : l’entropie thermique
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- i- et la température T. La température joue le rôle de poten-
- tiel; dans tout processus spontané, l’écoulement de l’énergie calorifique se fera dans le sens qui abaissera ce potentiel, et l'entropie ira en augmentant, de la même manière que l’écoulement spontané de l’eau se fait dans le sens qui en abaisse le niveau.
- On peut admettre de même, comme je l’ai indiqué dans une étude précédente sur ce sujet, que l’énergie lumineuse repré-
- sente le produit de deux facteurs : l’entropie radiante et la
- fréquence vibratoire /'. La fréquence vibratoire joue le rôle de potentiel.
- .Dans tout processus naturel, non accompagné de compensation, le potentiel tend à décroître. Dans le cas simple où l’énergie radiante entre seule en jeu, un corps frappé par une vibration monochromatique rapide se mettra à vibrer de manière à émettre une vibration plus lente. Dans le cas plus complexe où il y a transformation partielle- de l’énergie radiante absorbée en d’autres formes d’énergie, il se peut que, contrairement à la loi de Stokes, il y ait émission de vibrations plus rapides que la vibration incidente; mais, dans tous les cas, la fraction d’énergie radiante utilisable, c’est-à-dire convertible en énergie mécanique, ira en diminuant.
- Les difficultés auxquelles se heurte la loi de Stokes ne sont pas sans analogie avec celles qu’on rencontre dans maints cas analogues. L’écoulement spontané de l’eau sous l’influence delà pesanteur entraîne toujours abaissement du centre de gravité delà masse liquide. Cependant, le bélier hydraulique de Mont-
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- golfier montre qu’on peut élever une partie de la masse à un niveau supérieur au niveau primitif. L’injecteur Giffard présente un paradoxe mécanique analogue; il a excité une vive surprise et des discussions passionnées au moment de son apparition.
- De même, l’étincelle de self, qui est en quelque sorte un coup de bélier électrique, et dont l’existence conduit à l’idée d’une inertie de l’électricité analogue à l’inertie de la matière, élève momentanément une petite partie de la masse électrique à un potentiel très élevé.
- Dans ces divers cas, il s’agit d’énergie mécanique ou d'énergie électrique, c’est-à-dire de formes d’énergie, qui ont toujours la même valeur utilisable, quel que soit leur potentiel. L’énergie thermique, au contraire, ou l’énergie radiante ont d’autant moins de valeur utilisable, et sont d’autant plus dégradées, que leur potentiel — c’est-à-dire la température pour la première, la fréquence pour la seconde — est plus bas.
- La raison profonde de cette différence paraît être que les deux premières formes d’énergie (mécanique, électrique) ont pour support des substances douées d’inertie (l’eau dans le bélier hydraulique, la vapeur dans l’injecteur Giffard, l’électricité dans l’étincelle de rupture des condensateurs). Par suite de cette inertie, quand le fluide est mis en mouvement, l’énergie passe de la forme potentielle à la forme cinétique. Si on arrête brusquement le courant, la transformation inverse a lieu; et le choc résultant permet de relever une partie du fluide à un potentiel supérieur. Dans le cas de l’énergie thermique au contraire, rien de semblable n’a lieu, la chaleur n’est pas, comme la matière ou l’électricité, une substance à laquelle s’applique la loi : « rien ne se crée ; rien ne se perd ». Le flux calorifique de Fourier ne possède pas d’inertie comme le courant hydraulique ou électrique. Le passage d’une même sorte d’énergie de la forme cinétique à la forme potentielle est impossible ici et le relèvement du potentiel énergétique, indiqué par les exceptions à la loi de Stokeset qui ne s’applique d’ailleurs jamais qu’à une très faible fraction du rayonnement — étant donné que, pour la plus grande partie, il y a abaissement — ne peut s’expliquer que par un processus compensateur dù à l’intervention d’une énergie étrangère qui, dans l’espèce, paraît être l’énergie chimique, laquelle joue un rôle certain dans la phosphorescence.
- Ce processus de compensation est analogue à celui qu’on réaliserait si, avec une machine à vapeur fonctionnant entre deux
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- températures relativement peu élevées, comme 300 degrés centigrades et 50 degrés centigrades, on actionnait une dynamo qui allumerait un arc électrique, portant ainsi une partie de l’énergie thermique à la température de 3500 degrés. Cela n’empêcherait pas le processus total d’obéir au principe de Carnot et à la loi de dégradation de l’énergie.
- D’après les vues précédentes, la dégradation de l’énergie lumineuse obéit à une loi analogue au principe de Carnot ; cette loi peut même s’en déduire rigoureusement dans certains cas particulièrement simples, où l’on considère l’exemple élémentaire d’une radiation monochromatique et où toute l’énergie lumineuse est d’origine thermique; mais elle s’en distingue nettement dans le cas général. Si nous comparons jau point de vue de leurs énergies thermiques un ver luisant qui est à la température ordinaire et un fil de platine au rouge sombre, le principe de Carnot nous indique que c’est ce dernier qui se trouve au potentiel le plus élevé. Si, au contraire, nous comparons ces mêmes corps au point de vue de leurs énergies lumineuses, le ver luisant émettant une radiation verte et le fil de platine une radiation rouge, c’est le premier qui se trouve au potentiel le plus haut. Ici, la gradation des énergies lumineuses est en sens inverse de la gradation des énergies thermiques.
- Si, au point de vue théorique, les corps fluorescents sont des dégradateurs d’énergie, au point de vue industriel cette dégradation peut être un avantage, quand on cherche à appliquer les sources vibratoires à l’éclairage, car l’énergie ultra-violette, bien que thermodynamiquement supérieure, est cependant pratiquement inutile, puisque nos yeux ne la perçoivent pas ; en la faisant tomber sur un écran fluorescent qui s’illumine, elle se dégrade, il est vrai, mais elle devient visible, c’est-à-dire utilisable pour nous.
- Les substances fluorescentes sont nombreuses; la plupart sont excitées d’autant plus vivement que la radiation incidente est plus rapide. Le violet et surtout l'ullra-violet jouissent, à un haut degré, de la faculté d'exciter la fluorescence.
- Diverses substances organiques, soit en poudre, soit en solution, et notamment en solution aqueuse ou alcoolique, prennent une brillante fluorescence : citons l’éosine, l’esculine, la fluorescéine, la rhodamine, le sulfate de quinine, les sels d'urane. Un grand nombre de ces substances appartiennent à la catégorie des couleurs organiques, de la série benzénique (couleurs d’aniline, etc.).
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- On dit parfois que ce sont des corps à couleurs superficielles, car, l’absorption étant très rapide, c’est dans les premières couches que se produit la transformation lumineuse qui donne lieu à la fluorescence. Pour toutes ces solutions, la couleur vue par transparence diffère de la couleur vue par diffusion latérale, contrairement à ce qui a lieu pour les liquides ordinaires.
- Les uns s’illuminent en vert, d’autres en bleu, d’autres en jaune d’or, d’autres en rouge. On peut réaliser ainsi avec des corps différents frappés par l’ultra-violet les principales nuances de l’arc-en-ciel.
- L’expérience est facile à faire. Il suffit de projeter le spectre d’un arc électrique — source à température élevée et, par conséquent, riche en rayons ultra-violets — obtenu au moyen de lentilles et de prismes de verre léger (crown) (ou mieux de lentilles et de prismes de quartz), sur une feuille de papier encollé, pour voir la fluorescence du papier se manifester et déceler certaines raies ultra-violettes de l’arc, situées au delà des limites du spectre visible. L’expérience est encore plus probante si l’on projette le spectre sur un écran fluorescent au platinocyanure de baryum. Bien au delà de l’extrême violet visible, l’écran s’illumine en prenant une belle teinte verte.
- Une manière encore plus simple de faire l’expérience, de façon à la rendre visible à un nombreux auditoire, consiste à remplacer la lentille de projection d’une lanterne électrique par un verre violet foncé, qui ne laisse passer que des radiations ultraviolettes et violettes peu visibles pour l’œil. Si dans le faisceau lumineux on place un verre ordinaire, il apparaît comme faiblement éclairé en violet foncé ; si on le remplace par un verre d’nrane, on le voit briller d’un superbe éclat vert, le pétrole devient bleu violacé; des solutions d’esculine, de fluorescéine, de chlorophylle, d’éosine, s’illuminent en bleu, en vert, en jaune, en rouge, etc.
- On peut encore prendre une grande éprouvette remplie d’eau, que l’on distingue légèrement éclairée en violet, et laisser tomber avec une pipette quelques gouttes d’une solution de fluorescéine, qui descendent au milieu de l’eau sous forme de brillantes traînées vertes.
- Une de ces substances fluorescentes, l’esculine, se rencontre dans les tiges de marronnier; en introduisant une tige de marronnier, fraîchement coupée, dans une éprouvette d’eau placée
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- dans le faisceau de lumière violette, on voit émaner du bas......de
- la tige de belles traînées bleuâtres.
- Les phénomènes de transformation de fréquence lumineuse, qui correspondent à la fluorescence, ayant pour siège les couches superficielles des corps, il en résulte que nous pouvons les utiliser sans craindre l’absorption qui nous gênait précédemment, dans les plaques photographiques, pour déceler les extrêmes radiations ultra-violettes. En fait, Stokes a reconnu ainsi, il y a longtemps, des radiations voisines de 0g, 185, et les vibrations les plus rapides que l’on connaisse voisines de Og,l, celles qui prennent naissance dans les tubes d’hydrogène très raréfié, sont décelables par la brillante fluorescence qu’elles communiquent à un silicate de zinc nommé la willémite.
- L’emploi des substances fluorescentes pour corriger le ton trop blafard de certaines sources riches en rayons ultra-violets, telles que la lampe à mercure, a été l’objet d’applications industrielles, récentes.
- Modes de production des rayons ultra-violets. Tubes à gaz raréfiés. Arcs électriques entre métaux : la lampe en quartz à vapeur de mercure.
- Gomment produire les radiations ultra-violettes avec une intensité suffisante pour obtenir des effets bien marqués ?
- C’est là, au point de vue de leur utilisation, un point capital. Un phénomène, en effet, n’est susceptible d’applications pratiques importantes — en dehors de certains cas spéciaux où l’on cherche seulement à transmettre des signaux (télégraphe, téléphone, etc.)—que si on sait le produire à grande échelle.
- A cette condition seulement il peut sortir du laboratoire et entrer dans le domaine industriel.
- Voyez ce qui s’est passé pour l’électricité : toutes les lois essentielles étaient connues dès la première moitié du xixe siècle ;, cependant, l’ère des grandes applications qui ont transformé la vie moderne éclairage électrique, traction électrique, transport de l’énergie à grande distance, ne s’est ouverte que dans le dernier quart du dernier siècle.,
- Pourquoi cela? Parce que jusqu’à ce moment on ne disposait, pour produire le courant électrique,, que de moyens petits et
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- mesquins. La pile ou, plus tard, les machines magnéto-électriques avaient suffi aux physiciens pour établir les lois des courants ; elles ne suffisaient pas pour les appliquer en grand. C’étaient des générateurs qui donnaient, s’il l’on peut dire, l’électricité au compte-gouttes.
- Que fallait-il à l'industrie? Une source qui produisît l’électricité à torrents. Ce rôle fut celui de la dynamo. La première dynamo industrielle, la dynamo Gramme, apparut en 1871. Aussitôt la période industrielle s’ouvrit.
- Eh bien ! nous sommes aujourd’hui à un tournant analogue de la science et de l’industrie. Il y a quarante ans s'ouvrit 1ère des grandes applications de Iélectricité ; aujourd'hui nous entrons dans 1ère des grandes applications de la lumière, ou plus généralement de l’énergie radiante.
- Et si quelque chose est pour nous surprendre, c’est qu’on n’y soit pas entré plus tôt, car, de toutes les formes d’énergie que nous connaissions, l’énergie radiante est celle qui joue le principal rôle dans la nature. C’est elle qui transmet la force à travers les mondes ; c’est sous forme d’énergie radiante que nous arrive l’énergie solaire, source de toutes les énergies terrestres, aussi bien de l’énergie hydraulique des,cours d’eau et des cascades que de l’énergie chimique développée dans nos machines par la combustion de la houille.
- Si la lumière en tant qu’agent physique, chimique, thérapeutique, a joué jusqu’ici un rôle tellement effacé, c’est que nous ne savions produire les radiations de haute qualité énergétique, les radiations ultra-violettes qu’à très petite dose et irrégulièrement.
- Les chimistes se sont servis longtemps, pour les expériences de laboratoire, de certaines sources très photogéniques : telle la lampe à sulfure de carbone brûlant dans le bioxyde d'azote. La flamme de magnésium est d’un emploi encore plus fréquent; on peut soit brûler un ruban de magnésium (lampe à magnésium), soit faire déflagrer une poudre à base de magnésium : ce dernier procédé est souvent employé pour la photographie instantanée le soir ou dans les intérieurs.
- Les tubes à gaz raréfiés, illuminés par la décharge électrique, ont été l’objet d’études approfondies de la part des spectrosco-pistes. Ils fournissent un grand nombre de raies jusque dans l’extrême ultra-violet ; on a vu plus haut que les dernières radiations connues ont été obtenues au moyen de tubes à hydro-
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- gène. Toutefois, en raison de la faiblesse de l’énergie mise en jeu et de la difficulté d’obtenir un fonctionnement prolongé satisfaisant, on les regarde généralement comme des instruments de laboratoire plutôt que des appareils industriels.
- Cependant, M. Billon-Daguerre s’est efforcé d’en introduire dans le domaine médical et dans celui de la stérilisation divers types, notamment les tubes à hydrogène et les tubes à acide sulfhydrique raréfié. On doit remarquer, en effet, que si ce sont des générateurs d’ultra-violet relativement faibles sous le rapport de la quantité, en revanche ils sont excellents sous celui de la qualité, car la fraction d’énergie totale émise sous forme de radiations ultra-violettes est plus grande qu’avec les autres sources.
- La même remarque peut d’ailleurs s’appliquer aux effluves des machines statiques ou des courants de haute fréquence, qui émettent presque exclusivement des rayons violets et ultraviolets.
- Les sources intenses dont nous disposons aujourd’hui pour la production des radiations ultra-violettes sont les étincelles électriques entre métaux ou mieux les arcs électriques entre métaux.
- Toutes ces sources présentent le caractère commun d’utiliser le rayonnement de gaz ou de vapeurs.
- La lumière émise par les solides ou liquides incandescents diffère par un trait essentiel de celle émise par les gaz. Le spectre des solides est continu; le spectreffies gaz est discontinu. Mais dans un cas comme dans l’autre, la richesse en radiations réfrangibles augmente avec la température.
- Les molécules gazeuses étant très éloignées les unes des autres, leurs chocs sont relativement rares; chacune vibre pour son propre compte, le spectre est formé par une multitude de raies distinctes et très fines, caractéristiques des éléments chimiques. Ces raies ou notes lumineuses nous représentent en quelque sorte le langage des atomes et nous ont permis de connaître la composition chimique des astres. Si l’on comprime les gaz, les molécules se rapprochent, les chocs deviennent plus nombreux; les vitesses s’égalisent, et les raies s’élargissent. Dans les gaz très comprimés, dans les liquides, dans les solides, ces chocs sont devenus si nombreux que toutes les raies sont confondues. Le spectre est continu, et le même pour tous les corps. On aboutit à un régime unique, à une égalisation statistique, calculable par les lois des grands nombres et les formules des probabilités.
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- Le spectre continu des solides est caractérise, dans le cas théorique du corps noir ou radiateur intégral, pour lequel cette uniformisation des mouvements internes serait parfaite, par une distribution simple de l’énergie en fonction de la longueur d’onde, la même pour tous les corps; cette loi permet de calculer à chaque température la fraction d’énergie totale qui serait rayonnée sous forme de rayons ultra-violets, sous forme de rayons visibles, sous forme de rayons calorifiques. Ce cas théorique est réalisé dans les enceintes closes, à température uniforme, telles que la plupart des fours industriels, en raison de certaines compensations qui se font entre l’émission, l’absorption, la transmission, la diffusion et la réflexion. On s’en rapproche sensiblement quand on vise de simples cavités, telles que le cratère de l’arc électrique entre charbons. Mais les corps réels ou corps colorés qui, pour fonctionner comme sources lumineuses, doivent rayonner librement à l’air, et non pas en vase clos, ne réalisent qu’imparfaitement l’égalisation statistique théorique et ne se .comportent pas comme des corps noirs. La surface rayonnante présente le plus souvent une émission sélective qui rend illusoire le calcul a priori de la proportion d’énergie rayon-née sous forme de radiations infra-rouges d’une part, de radiations visibles ou de radiations ultra-violettes d’autre part. A une température donnée, les corps colorés absorbent et émettent moins d’énergie que les corps noirs ; ce ne sont pas des radiateurs intégraux. Leur pouvoir émissif mesuré par rapport à celui du corps noir théorique est variable avec la radiation considérée et augmente en général avec la température. L’élévation de température est donc plus avantageuse, au point de vue du rendement lumineux, avec un corps coloré qu’avec un corps noir ; l’on s’explique ainsi les heureux effets des manchons incandescents tels que celui du bec Auer. Le pouvoir émissif du manchon Auer dans l’infra-rouge est beaucoup plus faible que celui d’un corps noir (il n’en représente guère que les trois centièmes). Dans le spectre visible, au contraire, son pouvoir émis-sif est enviromla moitié de celui du corps noir. La fraction de l’énergie totale dissipée inutilement en rayons calorifiques est donc bien moindre que celle que la théorie assigne au corps noir.
- Cette même impossibilité de calculer a priori la fraction d’énergie représentée par les rayons ultra-violets se retrouve à un degré encore plus grand avec les spectres des vapeurs. Ici encore, les rayons bleus, violets et ultra-violets représentent
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- une fraction de l’énergie totale bien supérieure à celle qu’indique la théorie pour le corps noir. On l’explique souvent en invoquant un phénomène de « luminescence » ; on entend par là qu’il y aurait transformation directe de l’énergie chimique ou de l’énergie électrique en énergie lumineuse sans passer par l’intermédiaire de l’énergie calorifique. On pourrait alors espérer réaliser la lumière froide et aboutir, comme dans le cas du ver luisant, à une transformation presque complète de l’énergie employée en énergie lumineuse, et atteindre des rendements de 90 à 95 pour 100 comme ceux qu’on réalise dans les accumulateurs où l’on transforme l’énergie chimique en énergie électrique, et vice versa, ou dans les dynamos où l’on transforme l’énergie mécanique en énergie électrique, au lieu de se contenter des rendements dérisoires de nos sources d’éclairage, dans lesquelles plus des 97 centièmes de l’énergie sont gaspillés sous forme de radiations calorifiques. Ces mauvais rendements résultent, on le sait, du principe de Carnot, quand on se voit obligé de passer par l’intermédiaire de l’énergie calorifique, qui est une forme inférieure et dégradée de l’énergie.
- Mais des recherches théoriques récentes sont venues montrer que l’on avait beaucoup abusé du mot luminescence. Ainsi l’école physique allemande, depuis quinze ans, admettait que les flammes présentaient précisément un exepiple de ce genre et réalisaient la transformation de l’énergie chimique en énergie lumineuse. Les travaux de Féry, comme ceux plus récents de Bauer, ont prouvé qu’il n’en était rien et qu’on avait affaire à des phénomènes thermiques auxquels s’appliquent exactement les lois du renversement des raies.
- En outre, il a fallu reconnaître que les vues optimistes fondées sur cette extension hasardeuse de la théorie de la luminescence n’ont guère été confirmées jusqu’ici par la pratique. En fait, les prétendues lumières froides réalisées dans d’énormes tubes de Geissler, excités électriquement et qui devaient réaliser une transformation directe de l’énergie électrique en énergie lumineuse, c’est-à-dire accuser un rendement très supérieur à celui des anciennes sources, ne se sont pas montrées plus économiques que celles-ci. On ignore d’ailleurs la température des gaz dans ces tubes ; et l’absence d’effets calorifiques extérieurs, que l’on attribue parfois au peu d’élévation de la température, s’explique aussi bien par la très petite masse des gaz raréfiés et par la faiblesse de leur rayonnement.
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- Ces mêmes réflexions s’appliquent aux spectres des étincelles et des arcs électriques. L’émission d’électrons par la cathode ne permet ni de conclure qu’on ait affaire à une transformation directe d’énergie électrique en énergie lumineuse, ni, si une telle transformation a lieu, d’évaluer quelle fraction du phénomène elle représente. Quant aux températures réalisées dans la partie gazeuse de l’arc, et encore davantage de l’étincelle, elles paraissent dépasser de beaucoup celles constatées avec les solides. La soi-disant lumière froide ou luminescente de l’arc au mercure correspond peut-être à la température la plus élevée, mesurée jusqu’ici sur la terre avec quelque précision. On est amené à penser par là que, comme dans le cas des solides, la forte proportion de rayons ultra-violets émis par ces sources est en rapport avec leur température élevée.
- Quand on chauffe un fil de platine avec un courant électrique d’intensité croissante, il émet d’abord des radiations calorifiques lentes, invisibles à notre œil; puis, sa température s’élevant, il devient de plus en plus lumineux. Si nous examinons au spec-troscope la lumière émise, nous constatons qu’elle ne se compose d’abord que des radiations rouges, c’est-à-dire les plus lentes du spectre visible; un peu plus tard s’y ajoutent les radiations jaunes, puis les radiations vertes; enfin, la température croissant toujours, l’éclat du fil passe au rouge blanc, puis au blanc éblouissant, et le spectroscope nous montre les radiations bleues, puis violettes et ultra-violettes. Plus la température .d’une source monte, plus son rayonnement est riche en ultraviolet. C’est la raison pour laquelle les lampes à filament métallique de tantale, et mieux encore de tungstène, récemment entrées dans la pratique, sont plus riches en ultra-violet .que les anciennes lampes à filament de carbone.
- Mais la proportion d’ultra-violet émise par le rayonnement des solides est peu élevée, l’énergie correspondant à ces rayons ne représente qu’une très faible fraction de l’énergie totale, même si l'on considère le cratère de l’arc électrique, dont la température'est celle de l’ébullition du carbone et paraît voisine de 3 500 degrés centigrades.
- Il n’en va plus de même dans les gaz ou les vapeurs incandescentes, dont la température n’est pas limitée par les mêmes causes physiques que celles des solides. Leur rayonnement et leur conductibilité étant extrêmement faibles, leur température peut monter plus haut et leur lumière est plus riche en radia-
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- lions très réfrangibles, c’est-à-dire ultra-violettes. C’est ce que l’on constate déjà avec la colonne gazeuse comprise entre les deux charbons de l’arc électrique ; elle est beaucoup plus riche en ultra-violet que la lumière du cratère.
- Le même phénomène se produit avec les arcs électriques entre métaux; la vapeur métallique incandescente est extrêmement riche en raies ultra-violettes. D’ailleurs la température des électrodes est moins élevée, de sorte qu’on n’est pas gêné par le rayonnement calorifique qui rend souvent incommode le maniement de l’arc entre charbons.
- La température des colonnes gazeuses des arcs électriques est difficile à évaluer. M. Charles Féry a développé en 4903 et 1907 une élégante méthode pour l’obtenir par comparaison avec une source solide de température connue au moyen du phénomène du renversement des raies. En projetant l’image de l’arc au mercure sur celle du disque solaire, il a constaté que cette température, lorsque la lampe fonctionnait en régime poussé, était supérieure à celle du soleil c’est-à-dire à 6 000 degrés. Il convient de voir là la cause thermodynamique de sa grande efficacité chimique : elle nous représente une source radiante dont l’énergie est de qualité supérieure à celle du soleil.
- Le spectre des vapeurs incandescentes et des gaz, au lieu d’être continu, est formé d'une multitude de bandes et de raies souvent très fines.
- Il ne saurait plus être question ici, d’une loi de répartition aussi simple de l’énergie en fonction de la longueur d’onde que celle du radiateur solide intégral. Nous sommes encore bien plus qu’avec les solides réels dans le domaine de l’émission sélective.
- Le spectre de vapeur du fer comporte, aussi bien dans la partie visible que dans la partie ultra-violette, des milliers de raies très serrées dont les spectroscopistes ont mesuré les longueurs d’onde avec le plus grand soin, et qu’ils utilisent fréquemment comme points de comparaison. Les spectres du nickel, du manganèse, etc., sont tout à fait analogues aux précédents. Les photographies du spectre de l’arc électrique entre charbons ont un aspect spécial. Jusque vers 0g,30, elles montrent une bande noire continue, qui s’estompe de plus en plus : cette partie corres pond au spectre continu, fourni par la lumière des électrodes solides. Au-dessous de 0g,30 l’impression s’affaiblit de plus en plus, en même temps qu’apparaissent de nombreuses raies ultra-
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- Planche I. — Spectre de l’arc au mercure.
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- violettes émises par la colonne gazeuse entre électrodes, et dues en partie aux impuretés de celles-ci et notamment au silicium.
- Les spectres du zinc, du cadmium, donnent des raies beaucoup moins nombreuses et moins serrées que le fer ou les métaux analogues. L’intensité de ces raies est très inégale, les plus faibles n’apparaissent qu’avec des poses prolongées; mais alors les plus fortes s’élargissent sur la photographie. Quelques-unes sont renversées en raison de l’absorption dans la couche de vapeur métallique qui enveloppe le cratère incandescent.
- Tous ces traits se retrouvent dans le spectre du mercure, métal qui se place d’ailleurs à la suite du zinc et du cadmium, dans la classification de [Mende-leïeff.
- Dans la partie visible du spectre, la vapeur de mercure n’émet guère que trois radiations intenses : un doublet jaune 0g,5790— 0g,5770, une radiation verte, 0g,5461 et une radiation violette 0g,4358. Les radiations rouges sont totalement absentes; et c’est la cause de l’effet désagréable de cette lumière pour l’éclairage du. visage humain.
- Des poses même très courtes font apparaître, dans la partie violette et ultraviolette dont nous nous occuperons spécialement, huit raies ou groupes de raies (doublets et triplets) particulièrement intenses 0g,4358 — 0g,4046 — 0g,3663 — 0,3130 — 0g,3025 — 0g,2967 — 0g,2805 — 0g,2654 — 0g,2536 (PL 4).
- Ces raies se détachent d’ailleurs sur un fond continu très visible. Avec une pose plus prolongée ces raies s’empâtent
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- et il vient s’y ajouter de nouvelles raies parmi lesquelles les plus fortes sont du côté de l’ultra-violet et au-dessous de Ou, 25 — (V,2483 — 0tx,2400 — 0H.,2378.
- Moins accusées, mais bien nettes sont, au-dessous de 0;x,25, les raies 0^,2464 — Op.,2447 — 0^2352 — 0g,2302 — 0^,2281 — 0^,2253 — 0^,2225.
- Enfin, on trouve deux triplets, l’un assez large entre 0[j.,2000 et 0;x,1940 et l’autre plus étroit, mais très brillant, vers 0[x,1850 ; pour les observer il est nécessaire d’opérer avec un spectro-graphe en fluorine : le dernier groupe paraît jouer un rôle important dans certaines actions chimiques de la lampe à mercure (formation d’ozone, d’eau oxygénée, etc.). Il semble que le spectre du mercure s’arrête là et ne contienne pas de raies plus réfran-gibles.
- D’ailleurs, il n’est pas sans intérêt de remarquer que le spectre de la lampe en quartz à vapeur de'mercure dans le vide contient également un grand nombre de raies infra-rouges et notamment les raies de la plus grande longueur d’onde qu’on ait mesurées exactement jusqu’ici, celles qui ont été découvertes par MM. Rubens, Wood e.t Bayer entre 108p. et 314p...
- Les arcs entre métaux exigent une différence de potentiel d’une soixantaine de volts; les courants industriels à 110 volts conviennent parfaitement avec Remploi^ d’une résistance appropriée.
- On peut encore avoir des sources riches en ultra-violet en faisant jaillir entre tiges métalliques, les étincelles fournies par des bobines d’induction de Ruhmkorff. Le spectre d’étincelle contient en général, outre les raies du spectre d’arc, un grand nombre d’autres raies, sans doute en raison de la température plus élevée de l’étincelle.
- D’après cela, les lampes à filaments sont de médiocres sources d’ultra-violet; cependant elles en émettent sensiblement plus que les anciennes lumières, bougies, lampes à huile ou à pétrole, gaz, et, selon maints physiologistes, l’usage des lampes à filament de carbone, surtout si on ne se préserve pas de leur lumière directe, entraînerait à la longue pour la vue certains inconvénients, que ne présentaient pas les anciennes sources à température plus basse.
- Les lampes à filaments métalliques donnent lieu a fortiori aux mêmes remarques. Bien que leur richesse en ultra-violet soit médiocre, l’une d’elles, la lampe à filament de tungstène, peut
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- être employée pour des usages médicaux. Les lampes à incandescence se prêtent en effet — ce que ne font pas les lampes à arc — à la construction de très petits appareils pouvant être introduits dans des cavités du corps humain.
- Les arcs électriques sont plus riches en ultra-violet, l’arc au charbon ordinaire donne déjà un beau spectre ultra-violet, mais il le cède de beaucoup aux arcs entre métaux. Les arcs entre électrodes de fer, de nickel, de tungstène, de cuivre, de cadmium, de zinc, d’aluminium, sont des sources puissantes. L’arc au fer surtout a reçu des applications médicales importantes. On donne, parfois, aux électrodes la forme de tubes creux refroidis par un courant d’eau.
- Les arcs entre métaux difficilement fusibles, comme le fer ou le tungstène, sont plus stables que les arcs entre zinc ou aluminium.
- Souvent on emploie des charbons minéralisés, c’est-à-dire des charbons auxquels on a incorporé des oxydes de magnésium, d’alumine, de zinc ou de zircone. On a également employé des arcs dont le charbon positif était fourré, c’est-à-dire formé d’un charbon creux à âme de fer (appareil photothérapique Broca et Chatin).
- Mais, quels qu’ils soient, tous ces arcs entre métaux présentent de graves défauts qui ont empêché leur développement en dehors de certaines applications médicales assez limitées. Ils sont irréguliers, et sujets à varier d’intensité ou même à s’éteindre, de sorte qu’il est fort malaisé de doser quantitativement leur action. Outre la surveillance incessante qu’ils exigent, ils remplissent l’atmosphère de vapeurs désagréables, et même dangereuses.
- Aussi ces appareils n’ont-ils pas réussi à entrer dans les usages courants, et les sources de radiations ultra-violettes ne sont devenues véritablement pratiques que le jour où l’on a réussi à fabriquer des arcs à mercure en vase clos dans le vide, qui présentent par rapport aux arcs ordinaires le même genre de supériorité que la lampe électrique à incandescence présente sur la lampe à arc à l’air libre : plus de contamination de l’atmosphère, plus de surveillance, plus de nettoyages, plus d’entretien, et, en outre, régularité de fonctionnement beaucoup plus grande.
- Tels sont les avantages qui ont assuré le succès de la lampe à vapeur de mercure dans le vide à enveloppe de quartz. Une
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- fois réglée elle pèut fonctionner pendant des heures et même des journées sans aucune surveillance, et la régularité de sa lumière permet de la doser très exactement, qualité précieuse pour les applications photogéniques ou thérapeutiques. C’est aujourd’hui l’instrument de choix pour la production des radiations ultra-violettes. C’est celui qui à l’heure actuelle a presque entièrement détrôné tous les autres.
- L’étincelle ou l’arc entre électrodes de mercure sont connus depuis longtemps, et il n’y a pas, à les produire, de difficultés spéciales; on le réalise dans les mêmes conditions que les arcs entre métaux. Entre deux tubes de verre voisins remplis de mercure dont le ménisque convexe dépasse légèrement l’orifice du tube, on peut faire jaillir sans difficulté, avec une bobine d’induction, une série d’étincelles donnant l’aspect d’une lueur continue. Ce procédé très simple est encore souvent utilisé par les spec-troscopistes.
- On trouve, à partir de 1860, divers essais pour construire des appareils industriels. Citons la lampe de Way (1860), le tube de Rapieff : d’après le brevet anglais de 1879, c’est un tube en U renversé, fonctionnant dans l’air ou le vide, et dont les extrémités plongent dans deux cuvettes de mercure; le tube de Rizet rempli d’azote : d’après le brevet français de 1880, c’est aussi un tube en U renversé : tous appareils où l’on utilisait la lumière donnée par la vapeur de mercure sous l’influence du courant électrique. On déterminait l’allumage en secouant le tube, de manière à établir un court-circuit momentané entre les électrodes.
- Ces appareils ont été étudiés et perfectionnés plus tard dans un but scientifique, quand le besoin d’une lumière strictement monochromatique s’est fait sentir de plus en plus. La raie jaune du sodium, dans le bec Bunsen, suffisante pour certains instruments, tels que les polarimètres et saccharimètres, manque d’intensité. Elle est d’ailleurs double, et laisse à désirer pour les travaux de précision. La raie verte du mercure se rapproche beaucoup plus des desiderata théoriques, et sa grande intensité dans l’arc à mercure la rend précieuse.
- La température relativement peu élevée à laquelle le mercure entre en ébullition et distille, permet d’employer des appareils en verre. L’appareil est hermétiquement clos et peut fonction-, ner dans le vide, ce qui a une importance capitale au point de vue pratique; puisque de là résulte l’absence d’usure comme de nettoyage.
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- Telles sont les causes qui ont fait que depuis une vingtaine d’années les arcs à mercure dans le vide à enveloppe de verre se* sont répandus dans les laboratoires.
- Ces appareils, dont Arons a construit en 1892 divers modèles analogues aux tubes de Rapieff et de Rizet (fig. I et 2), et qu’il a fait fonctionner à Paris devant la Société de Physique sont encore aujourd'hui d’un emploi assez fréquent et ne diffèrent que par des détails de construction (modèles Pérot, Debierne, Dufour, Lummer, etc.) (fig. 3, 4, 5). Ils présentent, par exemple, la forme de tubes en U renversés, aboutissant à deux grosses ampoules remplies de mercure dans lesquelles le courant électrique arrive au moyen de fils de platine soudés dans le verre. Les deux nappes de mercure sont d’abord séparées; mais, en inclinant légèrement l’appareil, on peut faire passer un mince filet de mercure d’une électrode à l’autre; un court circuit se produit. Le courant passe et, une fois amorcé, se maintient et persiste après que l’on a ramené la lampe dans sa position normale. C’est le procédé usuel d’amorçage par basculage que l’on trouve dans ces diverses lampes.
- Dans la plupart des appareils scientifiques, on se borne à faire le basculage à la main.
- Dans certains appareils destinés à l’éclairage et placés à une hauteur telle que cette manœuvre serait peu commode, on adjoint à la lampe un dispositif auxiliaire fondé sur l’emploi d’un électro-aimant dans lequel le courant passe d’abord, de manière à produire automatiquement le basculage; puis celui-ci une fois effectué, l’éleetro est mis automatiquement hors circuit, et le courant ne passe plus que dans la lampe. Si celle-ci vient à s’éteindre pour une cause ou pour une autre, le courant passe de nouveau dans l’éleetro, et produit un nouveau basculage.
- Dans d’autres modèles (modèle Dufour, fig. 5), on place, au milieu d’un globe arrondi rempli de mercure, un tube en verre cylindrique, qui en dépasse légèrement la surface : ce tube lui-même est rempli de mercure. Mais le mercure extérieur et le mercure intérieur sont séparés par l’épaisseur de la paroi de verre du tube. La moindre secousse établit un court-circuit momentané qui allume l’arc. Cet arc, par suite des phénomènes .de rotation électrodynamique d’Ampère, se met à tourner avec une extrême rapidité, en sorte qu’il offre l’aspect d’un dôme continu.
- Gomme la distillation du mercure pourrait produire des phé-.
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- nomènes (réchauffement dangereux pour la lampe, dans le cas où elle est destinée à fonctionner longtemps, on la munit de
- Divers modèles de lampes à vapeur de mercure, en verre.
- Fig. 1 et 2. Lampes Avons. — Fig. 3. Lampe Lummer. — Fig. 4. Lampe Debierne Fig. 5. Lampe Dufour. — Fig. 0, 7 et. 8. Lampes Cooper-Hewitt.
- grosses ampoules de condensation, qui assurent le refroidissement.
- Les appareils précédents étaient destinés à des usages purement scientifiques, et la lampe à mercure n’était pas sortie des
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- laboratoires, quand elle reçut en Amérique, de Cooper-Hewilt, certaines modifications qui permirent de l’utiliser pour l’éclairage (fig. 6, 7 et 8).
- Il donna à la lampe la forme d’un tube cylindrique, long de 1 m environ pour la tension usuelle de 110 volts, et davantage pour des tensions plus fortes. On ne construit, en effet, les lampes à mercure que pour des intensités lumineuses considérables : les plus petits modèles sont de plusieurs centaines de bougies. Dans la plupart de ces modèles, la cathode seule est en mercure; l’anode est en fer ou en graphite (fig. 8). Les extrémités sont renflées en ampoules pour faciliter le refroidissement. L’allumage de la lampe se fait par basculage : le mercure s’écoule de la cathode à l’anode, le court-circuit se produit et l’arc s’amorce. Les mouvements de bascule sont provoqués au moyen de chaînettes quand la lampe est suspendue au plafond d’une salle. La pression de la vapeur dans l’intérieur de la lampe est voisine de 2 mm de mercure.
- Les lampes à vapeur de mercure, à côté des rayons visibles utilisés pour l’éclairage, produisent des rayons ultra-violets en grande abondance ; mais tandis que les rayons verts sortent sans difficulté du verre, les rayons ultra-violets sont arrêtés et restent enfermés dans l’ampoule. On se souvient du vers dans lequel le poète Delille décrit le baromètre :
- Le liquide métal en sa prison de verre.
- Dans les lampes précédentes, ce n’est pas seulement le mercure, ce sont aussi les rayons ultra-violets qui sont emprisonnés. On devrait s’en applaudir, semble-t-il, puisque ce sont de dangereux malfaiteurs. Et cependant, voyez le paradoxe : les physiciens n’ont eu de repos, qu’ils n’aient réussi à les faire sortir.
- Comment les mettre en liberté? Il suffit de remplacer le verre ordinaire par un verre léger, plus perméable à l’ultra-violet, ou mieux encore par le quartz.
- On construit aujourd’hui des verres légers à base de phosphates, qui laissent passer les radiations ultra-violettes au-dessous de Op.,30 jusqu’à 0g,25. C’est ainsi que l’on trouve dans le commerce des lampes à mercure en verre appelé uviol (abréviation de ultra-violet) qui, outre le premier demi-octave de l’ultra-violet (Op.,4 à 0g,3) laisse passer la moitié du demi-octave suivant (0p.,30 à 0g,25). Leur gain par rapport au verre ordinaire est donc d’un quart d’octave. Le travail de ces lampes ne diffère
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- en rien de celui des lampes en verre ordinaire; le courant est amené par des fils de platine soudés dans l’enveloppe. Ces lampes rendent des services dans les ateliers photographiques pour les travaux de nuit, en raison de leur richesse en rayons actiniques.
- Mais la transparence de ces verres spéciaux, pour l’ultraviolet, bien que supérieure à celle des verres ordinaires, n’est nullement comparable à celle du quartz, qui laisse passer les radiations jusqu’à 0p,,lfi. ou à plus forte raison de la fluorine, qui permet d’arriver à 0;j.,12.
- Anssi les véritables appareils de production des rayons ultraviolets à l’heure actuelle sont-ils les lampes à vapeur de mercure dans le vide à enveloppe de. quartz. Ces lampes sont fabriquées en France, en Allemagne, en Angleterre, par les diverses Sociétés qui ont en vue leur application, tant à l’éclairage qu’aux problèmes de stérilisation, et notamment de purification des eaux potables.
- Etant donnés les progrès réalisés dans le travail et le soufflage du quartz fondu, on leur donne à volonté les formes désirées : cylindres de longueur variable, droits ou recourbés, munis d’ampoules plus ou moins volumineuses. On en construit couramment de diverses longueurs, entre G cm et 30 cm, et on peut aller au delà, si on le désire.
- Le refroidissement des extrémités est assuré, tantôt au moyen
- 'A?==V
- Bff.il lampe en quartz à ampoule
- Sili c& - We singions e
- d’un courant d’eau (comme dans la lampe Kromayer, fig. 9), tantôt au moyen d’ailettes (comme dans la lampe Kuch-Heraeus, fig. 40), tantôt au moyen d’ampoules de condensation (comme dans la lampe Silica-Westinghouse, fig. 44, ou dans la lampe Triquet-Nogier, fig. 42).
- Le quartz supportant sans se ramollir des températures plus hautes que ne ferait le verre, ces lampes peuvent fonctionner avec une dépense de courant telle que leur enveloppe soit
- Fig. 9. Lampeflromayer Fig.10. lampe en quartz à en quartz ailettes
- KucL- fl.era.eus
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- portée au rouge naissant. La pression intérieure, dans ces conditions, peut surpasser la pression extérieure, et l’appareil ne mérite plus guère le nom de lampe dans le vide.
- Dans certains modèles, au lieu de mercure on introduit un amalgame de plomb, de bismuth, de zinc et de cadmium, tous métaux qui donnent des raies ultra-violettes très brillantes. Mais ces lampes à amalgame sont plus sujettes à s’encrasser et moins régulières que les lampes ordinaires.
- La principale difficulté que l’on rencontre dans la construction de ces lampes est celle qui a trait à l’introduction des électrodes. On sait comment cette difficulté a été résolue dans le cas des lampes à incandescence ordinaires en verre et appareils analogues : ampoules et tubes de Geissler, tubes de Grookes, etc.
- Il n’est pas possible d’introduire le courant en soudant dans le verre des fils des métaux usuels : fer, nickel,.cuivre, etc., car, par suite de l’inégalité de dilatation du verre et des métaux, on ne tarderait pas à voir se produire à la soudure une fente qui irait en s’allongeant, et par où l’air rentrerait. On a triomphé de cet obstacle au moyen du platine : par une heureuse coïncidence, il se trouve que le coefficient de dilatation du platine est non seulement très faible, mais très voisin de celui du verre. C’est pourquoi, même dans les lampes ordinaires à incandescence, l’amenée du courant dans la lampe se fait par des fils de platine.
- Mais, si faible que soit le coefficient de dilatation du platine, il est encore supérieur à celui du quartz. Pour éviter la rupture du tube, conséquence de l’inégalité de dilatation, on a recours h Y acier invar.
- On prend une petite tige d’invar, que l’on taille avec soin en cône ; on l’introduit ensuite dans le tube de quartz, auquel on a donné la forme d’un tronc de cône inverse, et l’on procède à un rodage minutieux, invar sur quartz, destiné à assurer l’étan-diéité. On place alors le mercure dans les ampoules; on introduit dans son rodage la tige d’invar, dont l’extrémité baigne dans le mercure :• puis, au-dessus du rodage, on dispose une petite quantité de mercure destinée à former joint hydraulique, et on l’immobilise au moyen d'un mastic à la gutta ou d’une pâte silicatée, au dehors de laquelle émerge l’extrémité de la tige d’invar, sur laquelle on serre le fil d’amenée du courant (fig. 4%). On fait ensuite le vide dans la lampe avec une trompe ordinaire ajustée sur une partie de la lampe de quartz, effilée en forme de
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- tube et que l’on fond d’un coup de chalumeau quand l’opération est terminée, exactement comme on fait pour les lampes à incandescence usuelles.
- Il faut bien avouer que ce procédé de rodage est beaucoup plus aléatoire que le procédé de soudure des lampes à incandescence en verre. On est ici entre deux écueils : un rodage trop juste risque d’amener la rupture du tube ; un rodage insuffisant, de laisser rentrer l’air. Aussi, malgré les soins de fabrication, la vie des lampes en quartz est-elle très incertaine. J’ai eu entre les mains des lampes ayant duré 1000 heures et d’autres n’ayant duré que 10 heures.
- Cette technique minutieuse et délicate, les déchets de fabri-
- Fig.12. lampe en quartz Tri quel-hqqier à immersion et à allumage par rotation avec dispositif en chicane
- contre le coup de bélier.
- cation qui en résultent, ainsi que les difficultés que présente le travail du quartz et la cherté relative de l’outillage nécessaire pour les hautes températures, expliquent le prix encore élevé des lampes en quartz, qui, même sans accessoires, dépasse notablement une centaine de francs pour les modèles moyens.
- Cette cherté est un des obstacles à la diffusion des lampes en quartz, mais c’est un obstacle purement provisoire. L’exemple d’hier est là pour nous instruire. Les ampoules à vide cathodique, les ampoules de Rontgen, fabriquées en nombre restreint pour des usages scientifiques ou médicaux, coûtaient au bas mot une soixantaine de francs. Aujourd’hui, les lampes à incandescence à filament de carbone, dont les difficultés de construction sont les mêmes et dont le prix n’était guère moindre, tant qu’elles n’avaient pas d’applications industrielles, sont tombées
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- à 50 centimes et même 40 centimes, par le fait de la concurrence et de la production en série à grande échelle.
- Telle qu’elle se construit actuellement, la lampe à mercure présente encore deux inconvénients sérieux.
- Le premier est son extrême fragilité. Une vieille expérience de physique, celle du marteau d’eau, permet de s’en rendre compte. On désigne sous ce nom un gros tube de verre rempli à demi d’eau et dans lequel on a fait le vide. Si on le fait basculer, de manière à laisser retomber l’eau sur la paroi, on entend un son métallique très net, indice de la brusquerie du choc, qui n’est plus amorti, comme dans les conditions usuelles, par un matelas d’air. Si on remplaçait l’eau par le mercure, le tube serait immanquablement rompu et le fond emporté par le phénomène du « marteau de mercure ».
- Les voyageurs connaissent bien la presque impossibilité de ramener à bon port un baromètre à mercure, même spécialement construit dans ce but, tel qu’un baromètre Fortin.
- Je me souviens d’avoir entendu se lamenter maintes fois à ce sujet un explorateur de grande valeur, M. d’Abbadie, qui, malgré tous ses soins, ne réussit jamais à ramener intact son baromètre après ses expéditions d’Abyssinie.
- JL’ai été témoin récemment de pareil désespoir de la part d’un constructeur apprenant que les vingt lampes à mercure qu’il avait envoyées, étaient toutes arrivées cassées. Nous ne savons que trop que les employés de chemins de fer, les déménageurs, les camionneurs, ne sont pas renommés pour la délicatesse de leur doigté.
- Cependant, on est parvenu à réduire les dangers de casse par certains dispositifs qui obligent le mercure à s’écouler lentement par des espaces rétrécis et des chicanes bien aménagées, de manière à diminuer les chances de choc (voir, notamment, le dispositif Triquet, fig. 4%). En y joignant un double emballage, où la caisse intérieure est suspendue à ses huit angles par de forts ressorts à boudin dans une caisse extérieure, les lampes à mercure actuelles supportent sans trop de dangers le transport par voie ferrée.
- Un autre inconvénient des lampes à vapeur de mercure, c’est qu'elles ne fonctionnent que sur courant continu. Etant donnée la grande généralisation des distributions par courant alternatif, c’est là un obstacle des plus sérieux à leur diffusion. Pour redresser le courant alternatif, le procédé le meilleur est d’avoir
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- recours à des groupes moteurs-générateurs, dont le rendement, bien que satisfaisant, comporte une certaine perte, et surtout exige un entretien et une surveillance spéciales, qui ne sont possibles que dans une usine de quelque importance. Dans des installations moins importantes, on peut avoir recours à des redresseurs statiques. Les plus employés aujourd’hui sont les soupapes électrolytiques fondées sur les propriétés des couples aluminium-plomb plongés dans des liquides appropriés (phosphate de soude ou mieux bicarbonate de soude). Ce sont des appareils lourds et encombrants et d’un rendement médiocre* la perte d’énergie étant voisine, en général, de 30 0/0.
- On peut en dire autant des convertisseurs à vapeur de mercure. Tous ces appareils conviennent à des laboratoires ou à des usines, mais non à des particuliers.
- On a tenté de tourner plus simplement la difficulté dans le cas du courant alternatif monophasé, en permettant au courant de passer dans les deux sens. La lampe Cooper-Hewitt, destinée à cet usage, est munie de deux électrodes négatives et d’une électrode positive. Il existe de plus une électrode auxiliaire qui ne sert que pour l’allumage. L’appareil comporte de plus un transformateur, une bobine de self induction et un rhéostat de réglage. Le facteur de puissance est d’environ 0,8. Ce dispositif est encore trop récent pour qu’on soit fixé sur sa valeur pratique.
- Applications des lampes à vapeur de mercure à l’éclairage.
- La première application industrielle importante des lampes à vapeur de mercure a été faite à l’éclairage.
- Au cours d’un voyage en Amérique, il y a quelques années, j’ai vu les premiers modèles industriels de ces lampes fonctionner à New-York sur les docks de la Compagnie. Pennsylvania. Leur lueur verte et blafarde qui tranchait avec les tons jaunes et chauds des lumières au gaz ou avec les tons violacés des lampes à arc attirait immédiatement l’attention. Depuis, cet éclairage s’est répandu ; il n’est pas d'un effet désagréable pour les devantures de magasin où sont exposés des objets en métal : argent, platine, étain, acier, etc. (bijoutiers, armuriers, etc.).
- Il se prête également à certains effets décoratifs, dans les cas
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- où l’on recherche des lumières multicolores : c’est ainsi que nous avons vu la lueur verte des lampes à mercure associée d’une manière heureuse à celle d’ampoules électriques formées de verres de couleurs, dans plusieurs des derniers Salons de l’Automobile.
- Dans les bureaux, les ateliers de dessin, la lumière émanée de ces grands tubes placés au plafond est très diffuse, très régulière, et permet d’éviter les ombres. L’expérience a montré qu’elle ne fatiguait pas la vue.
- En revanche, pour l’éclairage intérieur ordinaire, l’éclairage domestique ou l’éclairage des théâtres, des salles de conférences, la couleur verte des lampes à mercure est d’un effet désastreux. Son ton blafard donne une allure cadavérique au visage humain.
- Les couleurs diffusées et réfléchies par la peau, et notamment par les lèvres et les pommettes, sont en première ligne le rouge et ensuite le jaune. Une lumière artificielle, sous peine d’être désagréable, doit donc renfermer ces couleurs en forte proportion. Or, les radiations rouges sont absentes de la lumière au mercure, et les radiations jaunes peu intenses. Il en résulte que la peau prend un aspect livide ; les lèvres apparaissent noires ; les moindres différences de coloration dans la paume de la main, à la racine des ongles, se traduisent par des taches marbrées sinistres. Aux débuts de la lumière électrique à incandescence, les dames se plaignaient que cet éclairage n’avantageait pas le teint. Que diraient-elles si quelque misogyne s’avisait de donner une soirée à la lueur des lampes à mercure ? On croirait assister à un bal de noyés dans un caveau de la Morgue.
- Tout au plus cet inconvénient serait-il négligeable pour les nègres, mais la lampe à mercure n’a pas encore pénétré chez eux. Un physiologiste pourrait peut-être établir une classification des races humaines d’après le pouvoir réfléchissant de la peau pour les diverses radiations de l’arc-en-ciel. Le pigment cutané des nègres réfléchit très peu de lumière visible : d’où son ton noir. Les peaux-rouges réfléchissent les radiations rouges, c’est-à-dire les moins réfrangibles ; les mongols, le jaune; la race blanche réfléchit le spectre jusqu’au bleu et au violet. Faut-il en conclure que s’il apparaît dans l’avenir une race nouvelle dont la peau réfléchisse l’ultra-violet, la race blanche devra lui céder le sceptre du globe ?
- On a suggéré divers artifices pour corriger le ton blafard de cette lumière verte du mercure.
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- L’idée la plus simple est d’adjoindre à la lampe à mercure une lampe vide en rayons jaunes ou rouges. On a proposé de lui associer un nombre suffisant de lampes à incandescence.
- Tout récemment, M. Georges Claude a fait remarquer que le mélange de la lumière rouge des tubes à néon et de la lumière verte des tubes à mercure, donnait une résultante assez agréable.
- De même, avec les lampes dont l’électrode positive est en tungstène et l’électrode négative en mercure, le ton se rapproche de la lumière blanche. Un autre dispositif consiste à couvrir la lampe à mercure d’une gaze transparente fluorescente, qui transforme les rayons transmis en rayons moins réfrangibles, c’est-à-dire que le ton général vire vers le jaune et le rouge, mais la fluorescence s’exerçant surtout par réflexion et diffusion dans les couches superficielles, ce procédé a l’inconvénient d’absorber en pure perte une grande partie de la lumière. Aussi, depuis quelques mois, a-t-on proposé une variante plus heureuse : on coiffe la lampe d’un capuchon fluorescent à la rhodamine. Celui-ci utilise et réfléchit une partie des radiations ultra-violettes, qui, sans cela, seraient perdues pour l’éclairage, et sa teinte rougeâtre corrige heureusement le ton vert de la lampe ordinaire.
- Le succès obtenu, malgré ces inconvénients esthétiques, par les lampes à mercure en verre (Cooper Hewitt et analogues), provient d’une double cause : leur économie et l’absence de nettoyage et d’entretien. La consommation est d'environ un demi-watt par bougie.
- Les lampes à mercure en quartz sont encore plus avantageuses : le quartz, en effet, pouvant supporter sans danger de hautes températures, des lampes de petites dimensions peuvent recevoir de grandes quantités d’énergie et fonctionner dans des conditions économiques : leur consommation est d'environ un tiers de watt par bougie.
- Or, dans les nombreuses réclames pour les lampes à filaments métalliques, que l’on peut lire actuellement à la quatrième page des journaux quotidiens, on présente toujours comme le necplus ultra de l’économie, une dépense de un watt par bougie. Il en résulterait — abstraction faite, bien entendu, de leurs divers inconvénients — que les lampes en quartz à mercure — là où Ton a besoin d’éclairages puissants, car il n’est pas question de petits modèles de 16, 25' ou 51) bougies, par exemple — seraient les plus économiques de toutes.
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- En dépit du ton anormal de leur lumière, elles peuvent être utilisées pour l’éclairage des chantiers, des docks et même des rues.
- Il existe aujourd’hui en fonctionnement plusieurs centaines de lampes en quartz de ce genre installées au voisinage de Paris, tant au chemin de fer d’Orléans qu’au chemin de fer de l’Est.
- Il va sans dire que, pour l’éclairage public ou privé, il est nécessaire de placer les lampes en quartz dans des globes en verre capables d’arrêter les rayons ultra-violets dangereux au-dessous de 0[j.,3. Cependant, on ne verrait pas sans quelque appréhension cette application se généraliser : qu’arriverait-il si le globe de verre venait à se briser, à se fendre? Nous sommes témoins plus d’une fois d’accidents de ce genre avec les lampes à arc, et nous savons tous qu’un globe brisé n’est pas remplacé sans délai. Pour ma part, j’avouerai que, si les municipalités ou l’Etat gratifient un jour les contribuables de lampes de ce genre, ce ne sont pas celles que je choisirai pour m’arrêter et lire mon journal.
- Applications médicales des rayons ultra-violets.
- Les effets physiologiques des rayons ultra-violets diffèrent beaucoup suivant la portion du spectre que l’on considère.
- Uultra-violet solaire ou initial (de Op.,4 à 0<j.,3) a un effet tonique et excitant, à la manière des poisons, tels que l’arsenic, lorsqu’ils sont pris à petite dose. C’est à la présence de radiations ultraviolettes qu’il faut attribuer les effets curatifs souvent constatés du rayonnement solaire. La proportion de rayons ultra-violets augmente quand on s’élève et surtout quand on va en pays de montagnes, moins encore en raison de la diminution de la couche d’air traversée, que de la moindre épaisseur de la vapeur d’eau et de l’absence de poussières ; c’est ce qui explique les coups de soleil des alpinistes, si fréquents en haute montagne.
- Le même effet s’observe dans les climats purs et secs, comme ceux des régions désertiques.
- Les altitudes moyennes, en pays où l’air est pur, sont particulièrement favorables aux bains de soleil, préconisés par un grand nombre de médecins et d’hygiénistes. Le traitement consiste à exposer le corps entièrement nu à l’action directe des rayons solaires. Les sanatoriums et établissements où ce mode de
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- « cure naturelle » est appliqué, se sont beaucoup multipliés au cours de ces dernières années. Ils ont même fourni le sujet de quelques plaisanteries aux journaux, notamment l’un d’eux situé au voisinage du lac Majeur et dénommé « Monte Yerita », peut être pour rappeler le costume classique que la tradition prête à la Vérité sortant de son puits.
- Le docteur Artault de Yevey, a communiqué, en février 1909, à l’Académie de Médecine, une série d’expériences des plus intéressantes, démontrant les bons effets des applications locales de lumière solaire concentrée au moyen de lentilles, dans diverses affections, telles que adénites et laryngites tuberculeuses, métrites, eczémas et cancers.
- Dès que l’on dépasse dans le spectre l’ultra-violet solaire pour pénétrer dans l’ultra-violet moyen (au-dessous de Op.,3), les effets nocifs se manifestent très brusquement. On peut tracer uue courbe de la puissance stérilisante en fonction de la longueur d’onde, en prenant comme mesure de la première l’inverse des temps nécessaires à tuer certains organismes monocellulaires. Dans la région du spectre visible et dans presque tout l’ultra-violet solaire, la courbe est très voisine de l’axe des abscisses, c’est-à-dire que l’action abiotique est très faible. Vers l’extrémité de l’ultra-violet solaire, la courbe se relève lentement, puis, dès qu’on a dépassé l’ultra-violet solaire, elle monte brusquement, et bientôt redevient presque parallèle à l’axe des abscisses, c’est-à-dire que l’activité bactéricide n’augmente plus.
- Ces faits indiquent que /’ ultra-violet solaire ri a pas d'effet nocif sur les organismes viva7ils, parce qu'ils sont adaptés depuis de longs siècles au rayonnement solaire, mais l’action nuisible commence aussitôt après, dès que l’on pénètre dans Y ultra-violet moyen.
- Cette action se manifeste par la mort très rapide des organismes monocellulaires. Elle s’exerce de même sur les tissus des végétaux supérieurs et notamment des plantes vertes. Une exposition de quelques minutes, à un décimètre de la lampe à mercure, suffit/pour tuer le protoplasme végétal, dont la mort s’accuse dans les vingt-quatre ou quarante-huit heures suivantes par un noircissement progressif.
- L’action nocive des rayons ultra-violets n’est pas moindre sur les cellules de l’épiderme des animaux supérieurs et notamment de l’homme. Une exposition, même courte, à faible distance d’une lampe à vapeur de mercure, produit une sensation de cuisson, de démangeaison. La peau devient rouge, puis
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- pèle; les cellules épidermiques sont tuées et tombent; il peut y avoir vésication. Ce sont les effets bien connus du coup de soleil. Ils ont fait l’objet d’études de Bouchard. L’organisme attaqué par l’ultra-violet se défend d’abord par la congestion des capillaires cutanés, puis, à la longue, par la formation de pigments.
- Ces effets ont été observés dès 1843 par le physicien Foucault, au moyen de l’irradiation par l’arc entre charbons, qu’il fut le premier à utiliser comme source de projection dans son microscope photo-électrique. Il a attribué ce coup de soleil électrique à l’action des rayons ultra-violets, en même temps qu’il indiquait avec beaucoup de sagacité que le moyen le plus efficace de s’en préserver était d’employer des verres fluorescents, tels que les verres d’urane, capables d’absorber l’ultra-violet.
- Les effets physiologiques les plus redoutables des rayons ultra-violets sont ceux qui se produisent sur l’œil. Un examen, à trop courte distance, des lampes à mercure, détermine des conjonctivites très douloureuses. Je ne connais aucune personne ayant manié ces rayons qui n’en ait été victime à plusieurs reprises. Pour ma part, j’en ai déjà souffert trois à quatre fois. Si la sensation de cuisson à la peau, quand on s’est exposé de trop près aux rayons, est presque immédiate, la sensation de douleur à l’œil, qui est beaucoup plus vive et plus aigüe, ne se manifeste qu’une douzaine d’heures plus tard. Elle va, en général, en s’atténuant, et disparaît au bout de deux à trois jours.
- Toutefois, si l’action était trop intense, on serait exposé à devenir aveugle.
- Un des explorateurs de ce domaine des radiations invisibles, le docteur Billon-Daguerre, le neveu de l’inventeur de la photographie, me racontait naguère l’accident survenu à l’un de se s préparateurs. Il étudiait la stérilisation de l’eau avec une lampe en quartz à mercure. Pour se protéger la vue, il avait mis une paire de lunettes : l’ultra-violet nocif ne traversant pas le verre, la précaution est suffisante. Malheureusement, n’ayant pas l’habitude de porter des lunettes et se trouvant gêné pour l’observation, au moment où il regardait la lampe de près, il releva machinalement l’un des verres pour mieux voir. Le docteur Billon-Daguerre l’entendit soudain pousser un cri sourd : « Qu’avez-vous? lui demanda-t-il. — Je sens une douleur insupportable», lui répondit son préparateur en portant la main à sa paupière. L’infortuné avait perdu l’œil.
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- Les rayons ultra-violets venaient de faire leur première victime ; souhaitons que la liste ne s’allonge pas, comme il arrive encore tous les jours pour les rayons X.
- Le mode d’action des rayons ultra-violets est entièrement différent de celui des rayons X. Ce qui caractérise ces derniers, c'est leur pouvoir de pénétration : aussi peuvent-ils agir au-dessous de la peau, jusque dans l’épaisseur des tissus, pour atteindre certaines cellules particulièrement sensibles à leur action, en modifier la nutrition, en déterminer la dégénérescence ou la mort. C’est ainsi que les rayons X, à des doses où ils n’altèrent pas ia peau, agissent déjà dans la profondeur du corps sur les cellules épithéliales des canaux séminifères, ainsi que sur les follicules lymphatiques de la rate, de l’intestin ou du système ganglionnaire.
- Les rayons ultra-violets, au contraire, n’ont aucun pouvoir pénétrant : leur action est superficielle et se recommande aux dermalologistes. En fait, elle a déjà rendu de grands services à ceux-ci. Les applications les plus importantes et les mieux suivies jusqu’ici sont celles qui ont été faites par le médecin danois Finsen, qui a exposé quelques-uns des résultats obtenus dans une conférence très remarquée, qu’il fit à Paris au Congrès international de dermatologie de 1900. Finsen est mort âgé de quarante-quatre ans, en 1907, après avoir publié dix volumes de recherches consacrées en. grande partie à la guérison des maladies cutanées. Dans ses recherches sur les rayons ultraviolets, il utilisa d’abord la lumière solaire, dont il filtrait pour ainsi dire les rayons chimiques ; il eut recours ensuite aux arcs au charbon, puis aux arcs entre électrodes de fer de grandes dimensions consommant de 50 à 60 ampères.
- Les rayons sont concentrés par des lentilles en cristal de roche. Le foyer se trouve à une vingtaine de centimètres de l’extrémité de la lunette. Entre les lentilles coule une nappe d’eau courante destinée à absorber l’énorme rayonnement calorifique de la source. Souvent on place dans le même but sur le trajet du rayonnement, une plaque ou une solution d’alun : c’est le procédé habituel usité pour empêcher réchauffement excessif des lentilles dans les appareils électriques de projection. On arrête encore les radiations les moins réfrangibles (rouges ou jaunes) au moyen d’une solution de sulfate de cuivre ammoniacal. Dans ces conditions, les seuls rayons qui passent sont les rayons froids : bleus, violets et ultra-violets. Finsen reconnut
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- que le principal obstacle à leur pénétration dans les tissus venait du sang, en raison de sa coloration rouge : aussi chercha-t-il à anémier la peau en exerçant sur elle une forte pression au moyen de son compresseur formé de deux lentilles en quartz placées sur un petit tube, entre lesquelles circulait de l’eau froide. Dans la plupart des cas, on prolonge l’action des rayons et du compresseur de trois quarts d’heure à une heure et demie. On recommence quelques jours plus tard.
- Les résultats les plus décisifs ont été obtenus par Finsen dans le lupus vulgaris, maladie cutanée d’origine tuberculeuse, et traitée jusque-là par le galvano-cautère ou par les scarifications. Sur une statistique de 600 cas, présentés au Congrès de 1900, on comptait 97 0/0 de guérisons.
- D’autres maladies épidémiques sont traitées avec succès par la même méthode : citons notamment le nœvus vasculaire plan, l’acné rosée limitée, les petits épithéliomas de la face, le sycosis parasitaria, le herpès tonsurans, la pelade et l’alopécie.
- On substitue aujourd'hui, dans ces applications, aux grands arcs au charbon ou au fer employés par Finsen, les lampes à vapeur de mercure sous la forme que leur a donnée le dermatolo-giste Kromayer (fig. 9).
- La lampe Kromayer est remarquable par ses petites dimensions : elle a à peine le volume du poing. L’arc au mercure se produit dans un tube en quartz en forme d’U renversé, entouré d’une chemise en quartz. Le tout est placé dans une enveloppe métallique et refroidi par un courant d’eau très rapide, dont l’amenée et le départ se font par deux tubes parallèles. A la partie antérieure de l’enveloppe métallique se trouve une grosse lentille de quartz qui concentre les rayons et permet, lorsqu’on l’appuie sur la peau, d’opérer par compression suivant la technique de Finsen. Malgré son petit volume, la lampe Kromayer, grâce à sa réfrigération énergique, fournit un rayonnement très intense. Son éclat lumineux peut dépasser 800 bougies, et quand on la manie à la main, dans une salle ou un amphithéâtre obscurs, sa puissante lentille de quartz jouant le rôle de projecteur, il en émane un rayon vert fulgurant, d’un effet saisissant, et dans le faisceau duquel il vaut mieux ne pas rester trop longtemps. Il y a une dizaine d’années, un ingénieux romancier anglais, Wells, avait imaginé, dans sa Guerre des Mondes, que les habitants de la planète Mars envahissaient la Terre et venaient à bout des Terriens, en les héliocutant à distance au moyen
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- d’un rayon vert. La fantaisie prophétique du romancier n’est donc pas loin d’être devenue une réalité; la lampe Ivromayer a réalisé le rayon vert léthifère, et il est loisible à chacun de nous en maniant ces lampes, de se figurer qu’il est devenu un Martien au petit pied.
- Si restreint que soit le volume de cet appareil, il pourrait difficilement être introduit dans les cavités du corps humain, telles que la gorge. Mais on y arrive avec des lampes à filament métallique de tungstène et à enveloppe de verre léger et relativement perméable à l’ultra-violet. Leur dégagement de chaleur est faible, et leur pouvoir bactéricide, sans être comparable à celui des arcs au mercure, peut cependant rendre des services dans les maladies telles que la diphtérie. Il y a là le germe d’une application intéressante, qui pourra être généralisée, pour la destruction des microbes infectieux dans d’autres canaux du corps humain, mais qui demande des études supplémentaires pour être mise au point.
- Applications hygiéniques des rayons ultra-violets.
- Stérilisation de l’eau potable.
- A l’heure actuelle, ce sont les applications hygiéniques proprement dites des rayons ultra-violets dues à leurs propriétés stérilisantes qui font leur importance industrielle.
- Le rôle assainissant du soleil, son efficacité pour la destruction des germes morbides, a été reconnu de tout temps par l’expérience. Les logis où le soleil ne pénètre pas sont les plus malsains; et en Italie, comme dans d’autres pays, il existe un proverbe populaire :
- « Dove non entra il sole, entra il medico ».
- « Là où le soleil n’ehtre pas, entre le médecin ».
- Les travaux des bactériologistes modernes ont éclairci et précisé le mécanisme du phénomène. En 1878, et durant les années suivantes, Downes, Arloing, d’Arsonval et Gharrin, Finsen, Du-claux, Roux, etc., ont montré que la lumière solaire a un pouvoir bactéricide très accentué : c’est la principale cause pour laquelle les eaux des fleuves, polluées par leur passage dans les grandes villes, redeviennent peu à peu saines, par circulation à la lumière. Quelques jours d’exposition au soleil suffisent, en général,
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- pour tuer les microbes les plus résistants : une insolation plus courte affaiblit seulement les cultures et les transforme en virus atténués.
- Les mêmes savants ont reconnu que cette action hygiénique de la lumière était due presque exclusivement aux radiations actiniques : bleues, violettes, et ultra-violettes. Ils ont vu que les lumières émanées de sources à haute température et riches en rayons chimiques se comportaient comme la lumière solaire, et que l’arc électrique était particulièrement efficace.
- En rapprochant des faits précédents la constatation faite par Cornu et Soret, que l’eau est un des liquides les plus transparents que nous connaissions pour les rayons ultra-violets, il n’y avait qu’un pas à faire pour établir une méthode nouvelle et très efficace pour la stérilisation des eaux potables.
- Ce pas fut franchi par un ingénieur distingué, M. Charles Lambert, qui Je 10 juillet 1895, à l’occasion d’un concours ouvert par la Ville de Paris, adressa au Service des Eaux un remarquable mémoire intitulé : « Épuration des eaux de rivière. Stérilisation par la lumière. Application aux eaux minérales sans modifier leur composition ».
- « Le procédé de stérilisation des eaux dont nous allons parler aujourd’hui — ainsi débute ce mémoire — est basé sur un prim cipe qui n’a été mis en évidence que récemment, bien que de tout temps on en ait, vaguement, il est vrai, compris et apprécié l’existence.
- * Ce principe que M. Lambert est arrivé, grâce à ses travaux remarquables, à mettre en application n’est autre que l'action microbicide de la lumière.
- » Il est aujourd’hui hors de doute qu’un liquide chargé de germes, spores ou microbes plus ou moins dangereux au point de vue de la transmission des maladies épidémiques devient sous l’action suffisamment prolongée d’une lumière intense, complètement stérile et inoffênsif.
- » Contrairement aux procédés ordinaires de stérilisation, soit par la chaleur, soit au moyen de filtre Chamberland, soit par l’emploi de matières chimiques, on peut obtenir ici le même résultat, sans risquer de faire perdre au liquide sa composition, m sa teneur en gaz dissous.
- » Cette considération très importante au point de vue qui nous occupe, puisqu’il est question d’eau pour l’alimentation, est encore plus capitale lorsqu’il s’agit d’eaux minérales ou gazeuses.
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- » Expliquons en quelques mots comment ce principe est mis en œuvre.
- » Les réservoirs, les bassins de décantation, etc., sont soumis (fig. 13) à l’action d’un éclairage intense de source quelconque, soit solaire, soit électrique de préférence, les rayons lumineux
- fig.13.Installation des Réservoirs .
- Fig.b£, Appareil de stérilisation.
- étant convenablement concentrés et dirigés au moyen de lentilles et de réflecteurs.
- » Une condition essentielle, c'est que la lumière employée soit riche en rayons violets et ultra-violets du spectre.
- » A ce sujet, M. Lambert a éprouvé certaines difficultés au début: pour obtenir une stérilisation complète, il fallait une durée d’exposition si longue que le procédé eût été pratiquement impossible à employer. L’erreur provenait de ce fait que les rayons actifs étaient absorbés par l'enveloppe de verre qui était interposée
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- entre l’eau et la source lumineuse. L’emploi de cristal de roche au lieu de verre a permis de tourner l’obstacle, à raison d’une augmentation de dépenses toutefois. D’ailleurs, en ce moment ont lieu des recherches sur la composition d'un verre analogue au crown glass qui aurait la propriété du cristal de roche sans en avoir le prix élevé.
- » Les conduites de canalisation d’eau dans les villes sont éclairées de la même façon (fig. 45) par une gerbe lumineuse dans toute leur longueur.
- » L’intensité de l éclairement doit naturellement être en rapport avec la.vitesse d’écoulement, afin d’arriver à une stérilité absolue.
- » L’installation est complétée pour les grands établissements, lycées, casernes, etc., par des appareils dits de contrôle et de distribution.
- » Ils se composent de faisceaux tubulaires à circulation continue (fig. 44), comportant une série de tubes raccordés par des coudes en cuivre élamés intérieurement. Aux extrémités de ces tubes, des foyers lumineux peuvent être allumés en quantité suffisante pour que l’action microbicide soit suffisante. La partie antérieure de l’appareil comporte un ballon de verre pour l’examen optique de l’eau (procédé Chamberland).
- » Le passage final de l’eau dans ces tubes vivement illuminés placés chez le consommateur assure à celui-ci une boisson absolument pure quoi qu’il ait pu survenir entre le réservoir de la Ville et le branchement qui amène l’eau chez lui.
- » Il n’est pas besoin de dire que ce système de stérilisation peut se combiner avec n’importe quel procédé de filtrage; il est particulièrement avantageux de débarrasser les eaux, avant leur traitement par la lumière, de la plus grande partie des matières tenues en suspension, afin d’opérer sur un liquide aussi limpide que possible.
- » En résumé, le procédé de M. Lambert consiste à soumettre l’eau à une illumination intense (en n’opposant aucun obstacle aux rayons ultraviolets du spectre) sans avoir recours à une élévation de température ou à un agent chimique.
- » Dans ces conditions, des masses énormes d’eau se trouvent très rapidement stérilisées.
- » Cette action énergique de la lumière trouvera une application intéressante dans les industries où l’on traite certains produits par la fermentation : brasseries, distilleries, malteries, vinai-greries. Le nouveau procédé permettra, en effet, non seulement
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- de stériliser les eaux où doivent se développer les ferments, mais aussi de régler à volonté la marche de la fermentation, en faisant varier' Vintensité de Véclairage agissant sur les moûts en traitement sans qu'il y ait besoin de modifier leur température. L’action de la lumière en ce cas produit une atténuation ou modification de l'agent de fermentation, ce^qui permet de graduer les fermentations et leurs effets. »
- Malgré sa netteté et sa précision, ce mémoire ne paraît pas avoir retenu l’attention du Service des Eaux de la Ville de Paris. Sans doute, il était trop en avance sur son époque, et, comme bien d’autres inventeurs, M. Lambert ne reçut pas l’accueil qu’il aurait mérité.
- La question n’est revenue au jour qu’une douzaine d’années plus tard, à la suite de l’invention des lampes en quartz à vapeur de mercure.
- Le 12 juin 1906, M. de Mare faisait breveter en Belgique « l’emploi des lampes à vapeur de mercure en quartz pour stériliser les liquides comestibles tels que l’eau ». Toutefois, son dispositif de circulation des liquides dans un serpentin de quartz enroulé autour de la lampe est peu pratique et ne semble guère avoir été appliqué depuis.
- Le 22 février 1909, les docteurs Gourmont et Nogier communiquaient à l’Académie des Sciences un travail remarquable « sur la stérilisation de l’eau po table mu moyen de la lampe en quartz à vapeur de mercure », qui donna le signal des applications pratiques. Dans la séance suivante (1er mars 1909), M. Dastre faisait connaître que MM. Victor Henri et Stodel poursuivaient de leur côté, dans son laboratoire, des expériences sur les propriétés abiotiques et stérilisantes des rayons ultraviolets. A la séance du 8 mars, M. le docteur Billon-Daguerre demandait l’ouverture d’un pli cacheté, déposé le 7 janvier 1907, relatif à un procédé physico-chimique de stérilisation à froid et à distance de l’eau, du lait et autres liquides par l’action micro-bicide des radiations lumineuses, électriques et ultra-violettes.
- La question entra à partir de ce moment dans le domaine industriel. Au cours des années 1909, 1910 et 1911, les expérimentateurs précédents, auxquels se sont associés divers autres tels que MM. Helbronner, de Recldinghausen, Triquet, etc., ont publié de nombreuses études d’ordre soit bactériologique, soit technique, et ont pris de multiples brevets relatifs aux perfectionnements des dispositifs et des appareils.
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- Toutes ces études ont montré que les rayons ultra-violets sont les plus redoutables ennemis des microbes. Ils les héliocutent avec une rapidité merveilleuse. Voici, par exemple, les résultats obtenus par MUo Cernovodeanu et M. Victor Henri avec une lampe à mercure, type 110 volts, consommant 3 ampères, à une distance de 4 cm. Les durées d’irradiations suivantes ont été nécessaires pour tuer les germes :
- Staphilocoque doré . . . . 5 à 10 secondes
- Vibrion du choléra . . . . 10 à 15 —
- Colibacille ...... . . 13 à 20 —
- Bacille typhique . . . . . 10 à 20 —
- — du charbon . . . . . 20 à 30 —
- — tétanos . . . . . . . 20 à 60 —
- A plus courte distance, l’action est encore plus rapide et en quelques secondes on vient à bout des microbes les plus rebelles.
- Pour reconnaître les radiations actives, on peut projeter sur des cultures de champignons le spectre d’une source ultraviolette intense, telle que Tare au mercure. Le résultat est frappant : on voit les raies successives se dessiner en noir, comme sur une plaque photographique, leur place se traduisant sur la culture par des espaces vides où les champignons ont été détruits. On trouve ainsi le fait déjà signalé que l’action bactéricide commence d’une manière très brusque au voisinage de 0[j.,3 et atteint immédiatement une haute valeur. Dans le spectre visible et l’ultra-violet solaire, l’action est insensible ; la raie 0[j.,313, bien que fort intense, n’a aucun effet appréciable. Par contre, l’action est déjà forte pour la raie 0g,302 ; entre les deux, le changement s’est produit subitement.
- L’eau polluée avec les bacilles de la üèvre typhoïde ou des maladies épidémiques les plus variées est radicalement stérilisée au moyen d’une courte irradiation par les rayons ultraviolets. La stérilisation ne tient nullement, comme l’ont supposé au début quelques savants, à la formation d’ozone ou d’eau oxygénée sous l’influence des rayons, car ces produits, pendant la durée d’action de la lampe, ne prennent naissance qu’à dose presque infinitésimale. L’action bactéricide des rayons ultraviolets s’exerce directement et non par l’intermédiaire d’un processus chimique. L’eau potable conserve d’ailleurs toutes
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- ses qualités, et ni les gaz ni les sels qu’elle contient ne sont modifiés.
- Pour que l’action des rayons soit efficace, il est nécessaire seulement que l'eau soit limpide, car les particules en suspension dans une eau trouble formeraient écran et s’opposeraient à la stérilisation. Aussi, quand les eaux sont troubles, faut-il commencer par les filtrer.
- Les résultats si concluants ainsi obtenus ont naturellement attiré l’attention des hygiénistes ; le problème de la stérilisation de l’eau est en effet capital pour les grandes agglomérations urbaines, qui dépensent sans hésiter des dizaines de millions pour s’assurer des eaux potables et faire disparaître les épidémies de fièvre typhoïde et des maladies analogues attribuées à l’impureté des eaux. La Ville de Paris a dépensé pour le captage des eaux de source (l’Avre, la Vanne, la Dhuys, le Loing et le Lunain) plus de 600 millions.
- Le procédé n’est guère moins intéressant pour les particuliers, qui se voient encore trop souvent invités, par une édilité imprévoyante, à stériliser eux-mêmes leur eau en la faisant bouillir durant les périodes de grande chaleur, où Palimentation par eau de source devient insuffisante.
- On a donc imaginé soit des appareils à grande échelle, formés en général de véritables batteries de lampes à mercure, pour les villes ; soit des appareils domestiques de dimensions réduites et d’une manipulation facile. On fait circuler l’eau dans ces appareils avec une vitesse assez réduite pour que la stérilisation à la sortie soit complète.
- Des dispositifs ingénieux ont été imaginés pour arrêter automatiquement le courant d’eau, si par hasard la lampe vient à s’éteindre.
- Il existe actuellement deux écoles : la première est celle des lampes à air libre, qui brûlent au-dessus de l'eau; la seconde est celle des lampes immergées, c’est-à-dire plongées au milieu de l’eau, l’immersion étant possible sans risque de rupture grâce à la très faible dilatation du quartz.
- Ces deux systèmes ont chacun leurs défenseurs.
- Les partisans des lampes à air libre invoquent la grande augmentation de rendement dans l’ultra-violet que produit l’élévation de température et l’économie de courant qui en résulte. Ils font remarquer également que les lampes ont besoin de peu d’entretien et qu’on n’a pas à s’inquiéter d’en nettoyer périodi-
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- quement la surface pour enlever les dépôts laissés par les eaux.
- Les partisans des lampes immergées font valoir l’utilisation intégrale du rayonnement, puisque la lampe est entourée de toutes parts par le liquide à stériliser ; l’instantanéité avec laquelle elle prend son régime et les garanties de durée et de conservation de la transparence du quartz qu’assurerait le refroidissement.
- Des essais à grande échelle ont été faits, au cours des deux dernières années, avec les deux procédés.
- Une Commission extra-municipale, formée de techniciens, de médecins et de savants, a étudié l’épuration des eaux du canal de Marseille par divers procédés.
- Pour donner une idée de l’impureté de ces eaux, il suffit d’indiquer que, du 1er janvier 1908 au 15 novembre 1909, on en avait retiré 17 cadavres humains et 1139 cadavres d’animaux, dont 3 chevaux, 108 porcs, 75 chiens et 433 lapins. La Commission trouva au bassin de Longchamns 2 730 germes par mètre cube et 1000 colibacilles par litre. La conséquence de cette pollution était l’état endémique de la fièvre typhoïde, Marseille perdant 51 typhiques par 100 000 habitants au cours de chacune des dix dernières années, tandis que Paris n’en perdait que 13,5.
- La Commission de Marseille compara les divers procédés d’épuration, tant chimiques que physiques (procédés au sulfate d’alumine, au sulfate d’alumine additionné d’un peu de sulfate ferrique et de chlorure de chaux, à l’ozone, filtration par sahle submergé et non submergé, stérilisation par les rayons ultraviolets).
- La conclusion de la Commission fut la suivante : « En définitive, les systèmes d’épuration par l’ozone ou par les rayons ultra-violets, combinés à une bonne clarification préalable, ont paru susceptibles d’assurer une purification très satisfaisante de l’eau du canal de Marseille destinée à l’alimentation. Quel que soit le procédé adopté, il sera indispensable de contrôler par des analyses bactériologiques journalières le fonctionnement des appareils. » *
- En ce qui concernait la dépense d’énergie électrique par les rayons ultra-violets, elle fut de 90 watts-heures à 100 watts-heures par mètre cube, quand l’eau n’était pas filtrée, et d’environ 50 watts-heures quand l’eau était préalablement filtrée.
- Les essais de Marseille ont été faits avec des lampes Westinghouse non immergées.
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- De son côté, la Compagnie des Eaux a procédé, pendant six mois, à des essais analogues à Choisy-le-Roi, au moyen de lampes Nogier-Triquet immergées : il en résulte qu’on arrive à une stérilisation satisfaisante avec une dépense de 50 watts-heures à GO watts-heures par mètre cube.
- Ces résultats permettent d’ores et déjà d’envisager de tels procédés comme susceptibles d’applications prochaines.
- Il n’y a lieu ni de s’étonner, ni de se plaindre que des discussions parfois assez vives se soient élevées entre les partisans des procédés de stérilisation par les agents chimiques et notamment par l’ozone, qui ont fait leurs preuves, et les partisans des procédés ultra-violets, qui aspirent à faire les leurs. Il ne m’appartient pas d’intervenir dans ces discussions. Chacun sait combien les problèmes industriels sont complexes. Il se peut très bien que des circonstances locales fassent pencher la balance tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre. Ici comme partout, l’expérience sera le juge suprême devant lequel chacun devra s’incliner.
- Du reste, rien ne dit que ces divers procédés, au lieu de se concurrencer, ne soient pas destinés à se compléter les uns par les autres.-Pourquoi n’arriverait-il pas ici quelque chose d’analogue à ce que nous avons vu pour le gaz et l’électricité? Quand apparut l’éclairage électrique, nombreux furent les prophètes qui s’en allèrent répétant: « C’en est fait du gaz 1 » Qu'est-il advenu, au contraire? C’est que le développement de l’électricité non seulement n’a pas tué le gaz, mais lui a plutôt apporté une jeunesse nouvelle. Et bien des gens estiment même que cette concurrence fut salutaire à l’industrie du gaz, qui s’endormait un peu dans le souvenir de ses triomphes passés; aujourd’hui, les gaziers se sont réveillés et jamais ils ne nous ont donné tant de motifs d’admirer leur ingéniosilé et leur esprit d’invention que depuis vingt ans. Le champ des applications industrielles est assez vaste pour toutes les initiatives. La féconde émulation de plusieurs procédés rivaux peut très bien généraliser les procédés de stérilisation, les faire appliquer là où ils ne le sont pas encore et ouvrir ainsi une carrière nouvelle aux habiles ingénieurs qui, d’un côté comme de l’autre, font preuve de tant d’initiative.
- La stérilisation par les rayons ultra-violets peut-elle s’appliquer à d'autres liquides que Veau? L’expérience a montré que la plupart des liquides organiques, surtout s’ils contiennent des matières colloïdes en suspension (vin, bière, cidre, bouillon, etc.),
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- sont peu perméables aux rayons ultra-violets ; leur stérilisation n’est possible qu’en les faisant couler sur la lampe en couches très minces; elle est donc beaucoup plus dispendieuse.
- On peut même arriver à stériliser ainsi le lait, qui représente une émulsion, mais ce n’est le plus souvent qu’en lui faisant prendre un goût prononcé de corne brûlée.
- Par contre, diverses applications secondaires ont déjà été essayées avec un certain succès. Ainsi, les brasseurs considèrent comme désirable de stériliser les fûts vides dans lesquels ils vont mettre de la bière ; on y arrive en promenant quelques instants une lampe à mercure selon l’axe du tonneau.
- Plusieurs Compagnies d’eaux minérales se sont mises à stériliser avec les rayons ultra-violets l’eau ordinaire avec laquelle elles ont l’habitude de laver leurs bouteilles, avant d’y introduire l’eau minérale proprement dite.
- De même diverses Sociétés agricoles lavent aujourd’hui leur beurre avec de l’eau stérilisée par les lampes à mercure; le beurre ainsi traité se conserve, paraît-il, plus longtemps.
- Enfin, dans quelques ports de l’Amérique du Sud, où l’eau des égouts faisait périr tous les poissons, on essaie en ce moment la stérilisation en grand par les lampes à mercure.
- Actions chimiques des rayons ultra-violets : photolyse et photosynthèse.
- J’arrive au dernier ordre d’applications des rayons ultra-violets : celui qui concerne leur activité chimique.
- C’est grâce à cette activité et notamment à leur faculté de noircir les sels d’argent que les rayons ultra-violets ont été découverts au début du xixe siècle et qu’ils ont mérité le nom de rayons chimiques ou rayons actiniques.
- Ces propriétés se rattachent intimement au développement de la photographie, industrie colossale qu’il suffit d’avoir rappelé ici d’un mot.
- Mais il n’est pas superflu de signaler que les récentes études . faites dans le domaine de hultra-violet ont déjà eu pour conséquence un perfectionnement important de la photographie instantanée.
- Les plaques ordinaires au gélatinobromure sont très faiblement
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- sensibles au rouge, moyennement au vert et fortement au bleu, au violet et surtout à l’ultra-violet. Mais la majeure partie de ce dernier est arrêtée par le verre des objectifs ordinaires; c’est ce qui explique que, même avec les plaques ultra-rapides que nous livrent aujourd’hui les fabricants, on soit obligé de poser pour photographier, soit au dehors à la tombée du jour, soit à l’intérieur d’un appartement en plein jour. Or depuis quelques mois, grâce à l’emploi d’objectifs spéciaux à large ouverture et transparents pour l’ultra-violet, habilement calculés par M. Florian, ingénieur des ateliers de construction Lacour-Berthiot, on a pu réaliser des instantanés et même des films cinématographiques, soit dans des salles, soit dans la rue par temps de .brouillard ou après le coucher du soleil. On a pu faire également des cinématographies des mouvements internes des organes révélés par les rayons X en photographiant sur le film les ombres chinoises qui se dessinaient sur l’écran au platinocyanure. C’est là un résultat qui n’avait encore jamais été obtenu en aucun pays.
- La photographie a donné lieu à des observations diversifiées à l’infini ; mais le fait même que jusqu’à ces dernières années ce fut là pour ainsi dire la seule application industrielle à la lumière confirme ce que je disais au début de cette étude. Tant que nous ne savons produire une forme d’énergie qu’à petite dose, nous ne pouvons l’employer qu’à la signalisation ou à l’enregistrement, pour lesquels des quantités infinitésimales d’énergie suffisent. Ainsi, pendant plusieurs décades, tant qu’on n’a eu que les piles pour produire le courant, la seule grande application pratique de l’électricité a été la télégraphie, et on s’explique par là que, née en France à l’époque d’Ampère, l’électrodynamique ait fait ensuite ses principaux progrès chez les Anglais, qui ont été longtemps le peuple télégraphiste par excellence.
- Eh bien ! la photographie correspond dans le domaine de la lumière à la télégraphie dans le domaine de l’électricité et pendant les trois premiers quarts du xixe siècle, l’une et l’autre ont formé le plus clair des applications de ces deux modes de l’énergie.
- Dès qu’on a connu les dynamos, on a passé anx grandes applications industrielles de l’électricité.
- De même aujourd’hui que nous disposons de puissantes sources d’ultra-violet, nous inaugurons de plus vastes applications de la lumière.
- Les réactions photographiques, si nombreuses soient-elles,
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- rentrent presque toutes dans un même type chimique: ce sont des réductions de sels métalliques (argent, or, platine, chrome, uranium, fer, etc.), en présence de matières organiques.
- L’efficacité spéciale des rayons ultra-violets futreconnue ensuite dans divers autres types de réactions : combinaison de l’hydrogène et du chlore, découverte par Gay-Lussac et Thénard ; transformation allotropique du soufre octaédrique en soufre insoluble, découverte par Lallemand ; ou du phosphore blanc en phosphore rouge, découverte par Berzélius. Toutes ces réactions sont favorisées par l’emploi de sources riches en ultra-violet, telles que la flamme de magnésium ou la lampe à bioxyde d’azote et sulfure de carbone. Plus récemment, Lenard vit que les radiations ultra-violettes entre Ojj.,19 et 0;j.,14 isomérisaient l’oxygène en ozone. On reconnut également qu’elles déterminaient la formation de traces d’eau oxygénée dans l’eau ordinaire.
- Ainsi les nouvelles sources de radiations ultra-violettes n’avaient été utilisées jusqu’ici qu’à pousser un plus loin l’étude déjà commencée avec les anciennes sources de la formation ou de la décomposition de certains corps instables un peu spéciaux (eau oxygénée, persulfates, percarhonates, etc.).
- Le champ des applications chimiques de la lumière semblait borné à certaines réactions assez limitées, quand, il y a deux ans, j’entrepris sur ce sujet, en collaboration avec M. Gaudechon, une étude qui l’étendit singulièrement.
- Nos recherches montrèrent que l’action de la lumière est beaucoup plus générale et beaucoup plus importante qu’on ne pensait et qu’elle est comparable à celle de la chaleur et de l’électricité.
- Les rayons ultra-violets, dès que l’on pénètre dans le second demi-octave (ultra-violet moyen), jouissent d’un pouvoir' catalyseur, qui leur permet, tout comme les ferments ou les organismes vivants, de produire à froid en présence d'oxygène des combustions totales de matières organiques que la chaleur ne réalise qu’au rouge. Jis accélèrent les réactions qui tendent à se produire spontanément, et réalisent en quelques heures des décompositions qui, abandonnées à elles-mêmes, demanderaient des mois ou des années. Leur pouvoir décomposant s’exerce sur les corps organiques les plus variés. La décomposition par la lumière ou photolyse constitue un nouveau chapitre de la science à placer à côté de la décomposition par l’électricité ou électrolyse.
- Les rayons ultra-violets du troisième demi-octave (Bfji.,20 à
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- 0g,15) (et probablement ceux de plus courte longueur d’onde) possèdent, comme les hautes températures, la faculté de déterminer des équilibres chimiques, et, par suite, de produire les corps endo-thermiques, c’est-à-dire des réservoirs d’énergie accumulés. Ils réalisent ainsi des photosynthèses, dès la température ordinaire, dans des conditions d’une extrême simplicité, qui rappellent celles des tissus végétaux, et qui jettent un jour inattendu et très suggestif sur les mécanismes de la synthèse organique dans la nature.
- Il existe un rapport intime entre l’activité chimique des rayons ultra-violets et leur extraordinaire aptitude à être absorbés. Une radiation, en effet, ne peut agir sur un milieu que si elle est absorbée. Parmi les gaz usuels, l’hydrogène qui est presque entièrement transparent pour l’ultra-violet et l’azote qui est peu absorbant sont les corps les plus réfractaires à ce rayonnement. Par contre, l’oxygène qui présente une large bande d’absorption dans l’ultra-violet et, encore plus, l’ozone se montrent très actifs. De même, l’oxyde de carbone, qui offre dans l’ultra-violet une série de fortes bandes d’absorption, manifeste une grande aptitude à la combinaison. Il se combine à volumes égaux au chlore pour donner le gaz chloroxycarbonique, à l’hydrogène pour donner l’aldéhyde formique, à l’ammonique pour donner l’amide formique : ces deux dernières synthèses réalisent la formation artificielle des deux plus simples des composés organiques ternaires et quaternaires au moyen de deux gaz minéraux. Mais si l’absorption d’une radiation est une condition nécessaire pour qu’il y ait action chimique, elle n’est pas suffisante. L’énergie radiante absorbée peut être transformée en énergie calorifique. C’est de la sorte que les radiations infrarouges sont absorbées par beaucoup de milieux qu’elles ne modifient pas chimiquement.
- Pourquoi cette généralité des actions de la lumière contrastant avec la parcimonie des résultats obtenus jusque-là ?
- Deux motifs l’expliquent : la quantité et la qualité de rayons ultra-violets que nous savons produire aujourd’hui.
- La quantité d’abord. Les anciennes sources ne nous donnaient l’ultra-violet qu’à petite dose. Aujourd’hui nous l’avons par torrents. Là, où il aurait fallu prolonger une expérience plusieurs mois,-nous obtenons un résultat en quelques heures. La lampe à mercure joue ici un rôle analogue à celui qu’a joué le radium dans un domaine voisin. 11 me souvient qu’il y a quelques années un
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- abile physicien me disait: « Après tout, le radium ne nous a pas appris grand’chose de nouveau. On aurait très bien pu voir tout cela avecl’uranium. — En principe, oui, lui répondis-je, mais avez-vous songé que vous auriez dû faire poser votre plaque photographique pendant cinq cents ans? » La chose évidemment n’a aucune importance pour un métaphysicien qui envisage la terre comme un atome dans l’immensité, et un siècle comme une goutte d’eau dans l’océan infini du temps. Mais ces mesquines considérations de durée, négligeables peut-être pour un habitant de Sirius, ne le sont pas au même degré pour un ingénieur ou un physicien !
- Mais, surtout, l’efficacité spéciale des sources modernes d’ultra-violët s’explique par une raison de qualité. Conformément aux vues exposées précédemment sur la fluorescence et la dégradation de l’énergie lumineuse, j’envisage l’énergie radiante, à l’image de la plupart des autres formes d’énergie, comme le produit de deux facteurs : un facteur de capacité et un facteur d’intensité (ou potentiel). C’est ainsi que l’énergie mécanique d’un gaz est le produit de son volume (facteur de capacité) par sa pression (facteur d’intensité ou potentiel) ; l’énergie électrique le produit de la masse électrique par le potentiel électrique ; l’énergie thermique le produit de l’entropie par la température (potentiel thermique). Dans toute réaction spontanée, le potentiel (pression, potentiel électrique, température) tend à décroître. L’énergie radiante se place à côté de l’énergie thermique et peut être représentée, de même, comme le produit de l’entropie radiante par la fréquence vibratoire. Cette fréquence joue donc le rôle de potentiel radiant, ou de température photochimique.
- Or, dans les réactions d’équilibre chimique par la chaleur, le taux de combinaison est réglé par le potentiel thermique, c’est-à-dire par la température.
- J’estime qu’il en est de même ici et que, dans les réactions d’équilibre par la lumière, le taux de combinaison est réglé par le potentiel radiant, c’est-à-dire par la fréquence.
- On sait que, dans le domaine de la chaleur, les effets produits par l’élévation de température sur les combinaisons chimiques paraissent à première vue se rattacher à deux types opposés : tantôt on. a décomposition, tantôt on a combinaison.
- L’exemple classique du premier cas est celui de la dissociation de l’eau (Sainte-Claire-Deville). A basse température, l’eau est un composé stable, tandis qu’à haute température elle se décom-
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- pose partiellement en oxygène et hydrogène, en donnant lien à un équilibre réversible dans lequel le taux de la décomposition augmente avec la température.
- 2 H20 2 H2-f-02.
- De même l’élévation de température dissocie partiellement le gaz carbonique en oxyde de carbone et oxygène ; l’acide chlorhydrique en chlore et hydrogène, etc.
- Si l’on refroidissait lentement ces mélanges, les corps dissociés se recombineraient et l’on reviendrait à l’état initial. Si on les refroidit brusquement, ils restent dissociés. Le travail chimique de la chaleur reste en quelque sorte emmagasiné. Mais ils sont dans un état instable, toujours prêts à détoner sous l’influence d’une excitation extérieure, en libérant l’énergie mise en réserve.
- Je ne saurais mieux les comparer qu’à ces larmes bataviques que l’on obtient en laissant tomber du verre fondu dans l’eau froide. Grâce à la brusquerie du refroidissement, les molécules restent dans un état de dilatation forcée. Le travail physique de la chaleur reste ainsi emmagasiné dans le produit final ; mais le moindre choc sur la pointe de ces larmes suffit pour les faire exploser en mille morceaux en produisant des effets mécaniques considérables.
- L’exemple classique du second cas est celui de la synthèse de l’acétylène (Marcelin Berthelot). A la haute température de l’arc électrique, le carbone vaporisé se combine avec l’hydrogène.:
- G2+H2
- C2H2.
- De même, dans l’arc électrique, l’azote et l’oxygène se combinent pour donner l’oxyde azotique, réaction que l’on réalise en grand aujourd’hui dans l’industrie. De même encore, 3 molécules d’oxygène s’unissent en 2 molécules d’ozone, etc. Dans ces divers cas, grâce au refroidissement brusque, on amène les composés à la température ordinaire sans qu’ils se décomposent.
- Ainsi la chaleur produit tantôt des décompositions, tantôt des combinaisons. Mais, à regarder les choses de près, on est frappé par un trait que M. Le Chatelier a mis en lumière dans sa loi du déplacement de l’équilibre. Les combinaisons que l’élévation de température contrarie sont exothermiques, c’est-à-dire dégagent de la chaleur ; les combinaisons que l’élévation de température
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- favorise sont endothermiques, c’est-à-dire absorbent de la chaleur. De sorte, qu’en définitive, le travail de la chaleur s’exerce dans tous les cas contre les. forces chimiques, en remontant la pente de l’affinité, à la manière d’un travail mécanique qui élèverait un poids. L’élévation de température dans les équilibres réversibles favorise toujours la formation de systèmes explosifs dont l’énergie potentielle est supérieure à celle des corps générateurs.
- L’eau (H20) est un corps inerte. Le mélange tonnant (H2 + 0) qui contient les mêmes corps, dans les mêmes proportions, mais mélangés au lieu d’être combinés, est un explosif redoutable. 11 suffit d’une allumette enflammée, d’une étincelle électrique pour le faire détoner et libérer son énergie latente en produisant un travail extérieur notable.
- De même le gaz carbonique (GO2) est inerte ; le mélange (GO +0) explosif. De même encore le mélange (H + Cl) est explosif, et un simple rayon de soleil suffit pour le recombiner en faisant voler en éclats le vase qui le contient.
- Si nous passons aux réactions du second genre, nous constatons que c’est le mélange initial qui était inerte, et que c’est le composé final qui est endothermique ou explosif. L’acétylène, l’oxyde d’azote, l’ozone sont des explosifs très dangereux, surtout s’ils sont condensés à l’état liquide.
- En somme, l’élévation de température a donné dans tous les cas une valeur utilisable plus grande à l’énergie calorifique et lui a permis de se transformer en énergie chimique, emmagasinée dans des systèmes explosifs : mélanges qui tendent à repasser à l’état de combinaisons dans ce premier cas ; combinaisons qui tendent à repasser à l’état de mélange dans le second cas. Mais toujours les systèmes finaux représentent des réserves d’énergie chimique latente, prêtes à être libérées par une excitation extérieure.
- L’action de l’énergie lumineuse présente sous ce rapport un parallélisme frappant avec celle de l’énergie thermique. L’élé-valionde fréquence, comme l’élévation de température, favorise la décomposition des corps exothermiques et la formation des corps endothermiques.
- Toutes les réactions précédentes : dissociation du gaz carbonique, de la vapeur d’eau, de l’acide chlorhydrique ; formation de l’ozone, du bioxyde d’azote, sont réalisées par les rayons ultra-violets extrêmes, comme elles le sont par tes hautes tem-
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- pératures. Leur énergie radiante, grâce à sa très haute qualité, se transforme en énergie potentielle chimique et aboutit à des systèmes explosifs qui sont des réserves d’énergie.
- On s’explique ainsi que les radiations de l’ultra-violet initial (0g,4 à 0g,3) et même de l’ultra-violet moyen (Oy.,3 à 0g,2) ne contribuent que peu à la photosynthèse des corps endothermi-ques, tandis que les radiations de l’ultra-violet extrême connu (0y.,20 à 0|j.,15) manifestent ces propriétés d’une manière très accusée. Et l’on doit particulièrement regretter les difficultés expérimentales qui s’opposent à l’étude de l’hyper ultra-violet (de 0|;.,15 à 0g,10), car la théorie conduit à penser qu’il posséderait ces facultés à un degré encore plus accentué.
- L’étude des hautes températures a énormément agrandi le domaine de la chimie ordinaire ; l’étude des très hautes fréquences vibratoires est appelée à agrandir de même, et d’une façon analogue, le domaine de la photochimie.
- En somme, la lampe à mercure nous donne en quelque sorte le soleil en bouteille. Elle nous fournit en grande abondance ces radiations ultra-violettes si efficaces, d’une qualité énergitique si exceptionnelle, que le soleil ne nous distribue qu’avec parcimonie.
- Ceci posé, considérons plus en détail l’efficacité comparée des diverses parties du spectre ultra-violet.
- La mécanique chimique conduit à classer les réactions chimiques en deux types principaux : les réactions spontanées irréversibles et les réactions d’équilibre réversibles.
- Examinons en premier lieu les réactions spontanées. Si l’on a soin de séparer de la chaleur de réaction chimique la chaleur correspondant aux changements d’état physique, elles sont presque toujours exothermiques et obéissent au principe du travail maximum de M. Berthelot : « Tout changement chimique accompli sans l’intervention d’une énergie étrangère tend vers la production du corps ou du système de vcorps qui dégage le plus de chaleur ».
- Parmi les réactions qui ont tendance à se produire d’elles-mêmes, il en existe beaucoup qui sont arrêtées par des résistances chimiques passives analogues aux frottements. Ces systèmes chimiques sont comparables à une pierre placée sur une pente, dont la tendance serait de rouler en bas, mais qui serait retenue par ce frottement. On peut encore les comparer à des rouages durs ou grippés. Pour permettre à ces mécanismes de prendre leur
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- équilibre, il suffit souvent de diminuer le frottement, en les lubrifiant avec quelques gouttes d’huile.
- D’une manière analogue, on peut dégripper en quelque sorte les systèmes chimiques et déclancher la réaction. Il existe des agents nombreux qui se comportent comme des lubrifiants chimiques : on les appelle des catalyseurs. Un catalyseur exerce, comme on disait autrefois, une simple action de présence ; lorsque c’est un corps matériel, on le retrouve inaltéré à la fin de la réaction. Il n’apporte qu’une quantité d’énergie insignifiante (sans rapport avec l’énergie souvent considérable libérée par la réaction elle-même), nécessaire pour amorcer la réaction. Il se borne à effectuer ce travail préliminaire, dont le rôle a été mis en évidence dans des cas nombreux par M. Berthelot, et qui est nécessaire pour surmonter le frottement chimique au départ.
- La lumière est éminemment propre à jouer ce rôle d’agent catalytique. La presque totalité des réactions photochimiques produites par la lumière visible rentrent dans le type des réactions spontanées et sont exothermiques. Tel est notamment le cas pour celles qui ont donné lieu à des mesures quantitatives. M. G. Lemoine, à qui l’on doit de belles études sur ce sujet, résume en ces termes la conclusion valable pour ce genre de réactions : « Suivant une idée, émise par M. Berthelot, l’énergie manifestée sous forme lumineuse ne fait qu’abaisser la température à laquelle se produit une réaction ou plus exactement qu’accélérer une réaction qui, sans elle, mettrait le plus souvent un temps infini à se produire ».
- A ce type appartiennent notamment les réactions d’oxydation des corps organiques, Quand, au moyen d’une allumette, on enflamme un morceau de bois, et que l’incendie se propage et brûle toute une ville, il est clair que l’énergie thermique mise enjeu par l’incendie n’a aucun rapport avec l’énergie fournie par l’allumette. Celle-ci n’a fait qu’amorcer une réaction qui avait tendance à se produire d’elle-même et qui, une fois commencée, s’est continuée. Nous devons donc considérer que le bois, les étoffes et toutes les substances combustibles que l’incendie a dévorées, avaient tendance à s’oxyder spontanément au contact de l’air; l’incendie n’a fait qu’accélérer la réaction.
- Ce cas est typique, et on peut dire d’une manière générale que, aux yeux d’un énergétiste, tous nos systèmes organiques au contact de l’oxygène de l’air sont des systèmes hors d’équilibre ; le seul état stable que leur reconnaisse la thermodyna-
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- mique est celui qui résulte de la combustion, c’est-à-dire est celui où l’hydrogène a passé à l’état d’eau et le carbone à l’état d’acide carbonique. Cet état final est d’ailleurs celui qui se réalise tôt ou tard après la mort des êtres vivants, par suite des fermentations dont ils sont le siège ; les ferments sont des catalyseurs qui n’apportent aucune énergie propre, et ne font que permettre à l’énergie de se dégrader en suivant sa pente naturelle.
- Il n’en est pas moins vrai que, en raison des résistances passives, l’image des phénomènes chimiques que nous donne la thermodynamique n’a qu’un rapport lointain avec la réalité. La thermodynamique ne s’occupe que des cas d’équilibre, et l’observation nous montre que les cas pratiquement les plus intéressants de la chimie organique sont les cas hors d’équilibre, dans lesquels les systèmes chimiques sont analogues à des pierres échelonnées à diverses hauteurs sur une pente et retenues par le frottement.
- C’est ce qui explique la réserve gardée par bien des chimistes et des biologistes vis-à-vis de la thermodynamique. Il n’est qu’un cas où les êtres vivants obéissent à peu près à ses lois : c’est quand ils sont morts.
- L’énergétiste est comparable à un mécanicien qui 11e connaîtrait que des systèmes soigneusement graissés, aux rouages parfaitement mobiles, et qui se trouverait subitement introduit dans un atelier où presque tous les rouages seraient rouillés ou grippés.
- Tel est précisément le cas pour les êtres vivants dans l’atelier de la nature. Bien loin que ces frottements, ces résistances passives, représentent des complications, dont on puisse faire abstraction, ils jouent ici un rôle fondamental. Cest grâce à eux que les êtres vivants retardent la dégradation de l'énergie.
- Péut-on aller plus loin? Est-il permis de supposer que, non seulement les êtres vivants sont capables d’arrêter la dégradation de l’énergie, mais encore qu’ils puissent restaurer l’énergie dégradée ?
- Les fondateurs de l’énergétique l’ont supposé, et ils ont presque tous émis des doutes sur la légitimité de l’application du principe de Carnot aux êtres vivants.
- Joule excluait de ses raisonnements « les forces qui opèrent par l’intervention mystérieuse de la vie ». De même Kelvin, dans le mémoire célèbre où il faisait voir que le principe de Carnot
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- entraîne « la tendance universelle à la dissipation de l’énergie mécanique dans le monde », exceptait expressément les phénomènes dont sont le théâtre les végétaux et les animaux. Helmholtz lui-même envisageait comme possible la restauration de l’énergie par les êtres vivants. Cette même idée a été développée dans les termes suivants en 1896, par un mathématicien qui a publié de nombreuses études sur ces questions, M. Duhem. Il imagine une thermodynamique nouvelle, dans laquelle «on pourrait rencontrer des corps qui se transformeraient dans un certain sens, alors que la thermodynamique classique annonce leur équilibre ou leur transformation en sens inverse : à basse température, des corps endothermiques pourraient prendre naissance et des corps exothermiques se décomposer ; on pourrait voir, par exemple, l’acide carbonique et l’eau se transformer à la température ordinaire en oxygène et amidon, alors que la doctrine admise indique la modification contraire comme seule possible.
- » Lorsqu’on analyse les propriétés des systèmes où le travail de la viscosité et du frottement ne serait plus essentiellement négatif, il est impossible de n’être pas frappé des analogies que ces propriétés présentent avec celles des tissus vivants, soit animaux, soit végétaux; de ne pas remarquer la facilité avec laquelle elles rendent compte de la plupart des synthèses organiques, inexplicables à la mécanique chimique ordinaire, irréalisables hors de l’organisme, dans les conditions de température où l’organisme fonctionne.
- » On est alors conduit à se demander s’il n’y a pas lieu d’appliquer aux tissus vivants une thermodynamique nouvelle ; dans cette thermodynamique physiologique, le principe de la conservation de l’énergie serait conservé, mais le principe de l’impossibilité du mouvement perpétuel serait rejeté ; le travail de viscosité et de frottement pourrait être positif aussi bien que négatif.
- » Cette vue sur la constitution d’une thermodynamique physiologique peut sembler audacieuse ; Helmholtz me paraît l’avoir indiqué ; on me pardonnera d’avoir insisté sur une hypothèse émise par cet homme de génie.
- » D’ailleurs, une autre interprétation des synthèses organiques accomplies à l’inverse des prévisions de la thermodynamique semble susceptible de se substituer à la précédente. On n’a d’exemples certains de semblables synthèses que 'celles qui se
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- produisent au sein du protoplasma chlorophyllien soumis à l’action de la lumière : n’est-ce point cette dernière action qui doit être indiquée comme la cause du désaccord entre les faits et les prévisions de la thermodynamique? Nous avons vu la lumière diminuer la valeur absolue des termes de la viscosité et du frottement ; ne pourrait-elle pas aller jusqu’à changer le signe de ces termes? Ne pourrait-elle pas produire au sein du protoplasma chlorophyllien des actions accompagnées d’un travail positif de frottement ou de viscosité? Ne pourrait-elle agir de même en dehors de l’organisme et qui expliquerait certaines actions photographiques ? L’influence de la lumière ultra-violette sur la déperdition électrique ne serait-elle pas un phénomène analogue à son influence sur la viscosité chimique? L’avenir répondra peut-être affirmativement à ces questions ».
- Ces lignes ont été écrites en 1896. Les expériences que nous avons exécutées en 1910, à Meudon, sur la reproduction à la température ordinaire des réactions fondamentales de la synthèse chlorophyllienne, en l’ahsence de chlorophylle et en dehors des êtres vivants, permettent de donner la réponse à la question posée par l’auteur. Cette réponse n’est pas affirmative, comme il le supposait. Elle est entièrement négative.
- Au fond, des idées de M. Duhem ne sont pas autre chose que la résurrection dans le domaine énergétique des théories vitalistes dont l’inanité a doublement été démontrée dans le domaine chimique par Marcelin Berthelot, quand il réussit à faire dans le laboratoire la synthèse chimique des composés organiques, et quand il prouva par des expériences calorimétriques que « Ven-trelien de la vie ne consomme aucune énergie qui soit 'propre à la vie ». La totalité de cette énergie est empruntée au monde extérieur.
- Les êtres vivants ne peuvent pas remonter la pente énergétique ; ils ne peuvent pas renverser le sens du courant et empêcher la dégradation de l’énergie, mais ils peuvent du moins la ralentir.
- Sur ce point, mais sur ce point seulement, la thermodynamique est prise en flagrant délit, non pas d’erreur, mais d’insuffisance, et ne fournit plus aucune lumière à la chimie.
- À un système hors d’équilibre — et ce cas est notamment celui des corps combustibles, c’est-à-dire des corps organiques tels que les hydrates de carbone en présence de l’oxygène de l’air — la thermodynamique n’assigne qu’un avenir : celui qui répond à la combustion totale et dans lequel l’hydrogène sera
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- brûlé à l’état de vapeur d’eau et le carbone à l’état d’acide carbonique.
- Il est parfaitement exact que ce processus tend toujours à se produire ; mais le plus souvent c’est avec lenteur.
- Tous les êtres vivants sont condamnés à mourir, toutes les matières organiques à se putréfier et à se décomposer, mais nous ignorons en combien de temps.
- Et de plus — fait capital — nous voyons qu’entre le point de départ et le point d’arrivée se produisent des séries d’états intermédiaires que la thermodynamique ignore entièrement. C’est ainsi que l’action de l’oxygène sur les composés ternaires a souvent pour résultat, non pas une combustion totale, mais une oxydation incomplète, répondant à la formation d’acides.
- Dans cette échelle de dégradation énergétique que doivent descendre tous les corps, la thermodynamique ne prévoit que le premier et le dernier échelon. La chimie nous montre qu’il en existe d’autres et nous enseigne des procédés pour nous arrêter à coup sûr sur tel ou tel échelon intermédiaire.
- Ainsi, l’alcool ordinaire soumis à une oxydation ménagée peut être amené à l’état d’aldéhyde ; une oxydation plus énergique l’amène à l’état d’acide acétique ; enfin, une oxydation complète l’amène à l’état de vapeur d’eau et d’acide carbonique.
- Ces mêmes échelons successifs peuvent être atteints par l’action des ferments, dont le rôle est simplement d’accélérer plus, ou moins la dégradation de l’énergie chimique. Le bacille du vinaigre (mycoderma aceti) transforme l’alcool en acide acétique. Mais une action plus poussée transformerait l’acide acétique lui-même en eau et gaz carbonique.
- L’étude des rayons ultra-violets nous a permis d’apporter une contribution des plus intéressantes à toutes ces questions de mécanique chimique.
- Les rayons ultra-violets possèdent, en effet, pour accélérer les réactions spontanées, un pouvoir catalytique analogue, mais très supérieur, à celui des rayons lumineux ; ils accélèrent, en général, d’autant plus la vitesse de la réaction, qu’ils répondent à des vibrations plus rapides. Les .fréquences les plus élevées, de même les températures les plus hautes, sont celles qui suppriment le mieux les résistances passives.
- En outre, l’action des rayons ultra-violets est souvent plus ménagée et moins brutale que celles des agents chimiques ordinaires : tous les expérimentateurs savent que, lorsque dans un
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- processus d’oxydation on obtient une aldéhyde, il est bien difficile de ne pas avoir en même temps des traces d’acide. Or, dans des expériences de ce genre, nous avons constaté que l’action du rayonnement ultra-violet sur certains systèmes s’arrêtait exactement au stade aldéhyde, sans jamais donner de traces d’acide. Il est certain que des propriétés de ce genre trouveront plus tard des applications variées dans la technique chimique.
- Indiquons maintenant quelques-unes des réactions principales qui illustrent le pouvoir catalytique des rayons ultra-violets. Ces rayons produisent avec une facilité remarquable, dès la température ordinaire, les combustions que la chaleur ne produit qu’au rouge; les corps contenant du carbone ou deThydrogène, placés dans une atmosphère d’oxygène, sont souvent amenés du premier coup, exactement comme ils le sont par la respiration animale ou végétale, aux termes ultimes de la combustion : acide carbonique et vapeur d’eau. C’est ce qui arrive pour les gaz tels que l’hydrogène, le gaz ammoniac, le cyanogène qui, en présence d’air ou d’oxygène, sont totalement brûlés à froid par les rayons ultra-violets.
- La combustion du cyanogène avec formation d’azote et d’acide carbonique
- C2Az2 + 202 = 2C02 + Az2
- présente un réel intérêt pour la physique cosmique. Au mois de mai 1910, les journaux avaient semé une certaine inquiétude dans le public en annonçant que la queue de la comète de Halley allait pénétrer dans l’atmosphère terrestre et empoisonner les êtres vivants par son cyanogène. Tel fut l’effet de ces prédictions que quelques cerveaux mal équilibrés en furent définitivement dérangés, ce qui amena en plusieurs pays de petites épidémies de suicides analogues à celles que l’annonce de la fin du monde détermina au moyen âge.
- L’expérience précédente nous a autorisés à faire remarquer à ce moment que, comme les couches supérieures de l’atmosphère terrestre sont irradiées par les rayons solaires ultra-violets du soleil, le cyanogène de la comète serait entièrement brûlé avant d’avoir pu atteindre la surface de la terre.
- Parfois l’oxydation ne va pas jusqu’à la combustion totale et s’arrête au stade acide. C’est ce qui arrive quand on soumet aux rayons ultra-violets un mélange d’acétylène et d’oxygène. Nous avons montré qu’il se produit alors le plus simple des acides
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- organiques, l'acide formique, celui qu’on trouve dans les fourmis, et qu’on a préconisé récemment pour donner une vigueur nouvelle aux organismes fatigués. C’est la tête de ligne d’une des principales séries organiques et un des exemples les plus simples de l’efficacité synthétique des rayons ultra-violets.
- Une autre application remarquable de leurs facultés oxydantes est celle qui a trait à la nitrification des composés ammoniacaux ou azotés.
- La formation du salpêtre dans la nature a lieu sous l’influence de ferments spéciaux : un premier ferment (ferment nitreux) amène l'azote ammoniacal au stade nitreux ; et un second ferment (ferment nitrique) peroxyde l’azote nitreux jusqu’au stade nitrique. C’est par ce processus que se sont formés les immenses gisements naturels de nitrates du Chili, si précieux pour la culture intensive des céréales. La perspective de l’épuisement de ces gisements a donné un grand essor à la fabrication artificielle des nitrates par union directe de l’azote et de l’oxygène de l’air à la température du four électrique. De gigantesques usines hydro-électriques ont été montées dans ce but, soit en Norvège, soit dans les Alpes. Le rendement en est malheureusement des plus médiocres et paraît bien difficile à améliorer, car la théorie thermodynamique lui assigne une limite qui ne peut surpasser quelques centièmes. Il est donc permis de penser que les procédés d’oxydation à froid, si l’on en trouve, ont devant eux un avenir industriel.
- A ce titre, il est intéressant de signaler que les rayons ultraviolets réalisent, tout comme les microbes, la nitrification des sels ammoniacaux et des matières azotées en présence de l’air. L’oxydation s’arrête au stade nitreux.
- Dans le même ordre d’idées, on peut citer une application des rayons ultra-violets qui est déjà entrée dans la pratique.
- On a remarqué depuis longtemps que l’activité de l’oxygène de l’air s’exalte sous l’influence de la lumière : ce phénomène se traduit parj’oxydation des huiles, des résines, des cires, des vernis. Il est utilisé dans le blanchiment des toiles et tissus exposés au soleil, sur les prés : c’est, en somme, la base de la vieille lessive de nos pères.
- Or, les rayons ultra-violets possèdent cette faculté à un degré bien plus accentué que la lumière visible. On les emploie couramment aujourd’hui pour le blanchiment des huiles vertes. Je
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- ne sais si cette opération améliore la qualité, mais, en tous cas, elle augmente le prix marchand de l’huile.
- On a proposé également d’utiliser cette faculté des rayons ultra-violets pour blanchir les dents : une petite baguette de quartz, que l’on introduit dans la bouche, amène le rayonnement ultra-violet sur le point à traiter. L’expérience indiquera si ce procédé peut concurrencer les méthodes actuelles de blanchiment des dents par l’eau oxygénée.
- A côté des réactions d’oxydation, nous pouvons citer comme caractéristiques des rayons ultra-violets les réactions de 'polymérisation, que nous avons découvertes sur les carbures organiques qui possèdent des doubles liaisons (carbures éthyléniques), ou des triples liaisons (carbures acétyléniques). L’éthylène se poly-mérise sous forme d’un liquide cireux; or, ce corps n’avait jamais pu être condensé jusqu’ici. L’acétylène se précipite au bout de quelques secondes sous forme d’un solide jaune fauve ; son homologue supérieur, l’allylène, se précipite sous forme d’un solide blanchâtre. De même le cyanogène gazeux se condense en paracyanogène solide et l’oxygène se polymérise pour une faible proportion en ozone. De même encore, l’aldéhyde formique qui résulte de l’action des rayons ultra-violets sur le mélange d’oxyde de carbone et d’hydrogêne, se polymérise immédiatement sous leur influence, soit qu’elle soit à l’état gazeux, soit qu’elle soit en solution aqueuse, pour donner des produits de condensation : aldéhyde glycolique, aldéhydes-alcools variés et sucres tels que le glucose : de la même manière que dans les plantes. Cette faculté de condensation se retrouve dans les synthèses effectuées par les cellules végétales : par là encore, les effets des rayons ultra-violets se rapprochent des actions vitales.
- A côté des réactions précédentes, on peut placer les décompositions ou photolyses produites par les rayons ultra-violets.
- La photolyse se présente, à certains égards, comme un phénomène plus général que l’électrolyse.
- L’électrôlyse, en effet, ne s’exerce que sur certaines catégories spéciales de corps (acides, bases, sels). Encore faut-il qu’ils soient fondus ou dissous dans l’eau.
- La photolyse, au contraire, décompose la plupart des corps organiques isolants, et — fait remarquable — elle donne les mêmes produits de décomposition, quel que soit l’état physique du corps : solide, liquide, gazeux ou dissous.
- Beu..
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- L’identité des produits de photolyse obtenus avec un corps indique que le premier effet des rayons ultra-violets est d'amener les diverses formes (solide, liquide, gazeuse, dissoute) de ce corps à un état ' commun : celui qui résulte de la dissociation des radicaux réagissants à l'état d'ions.
- On sait d’ailleurs que les rayons ultra-violets exercent une action énergique aussi bien sur les solides et les liquides qu’ils pulvérisent (une des méthodes actuellement employées pour obtenir les métaux colloïdaux; c’est-à-dire à l’état de Suspensions très fines, consiste précisément dans l’emploi des rayons ultraviolets), que sur les gaz et les vapeurs, dans lesquels ils déterminent des noyaux.et des centres de condensation.
- A cet ordre d’idées se rattache l’effet photo-électrique, découvert en 1887 par Hertz et étudié depuis par de nombreux expérimentateurs. Si l’on fait tomber un rayon ultra-violet sur une plaque métallique chargée négativement, on constate qu’elle se décharge rapidement. Si la plaque est chargée positivement, aucun effet ne se produit. On a souvent l’occasion d’observer ce phénomène, quand on fait éclater des étincelles électriques au moyen des bobines de Ruhmkorff, la lumière de ces étincelles étant très riche en rayons ultra-violets.
- Dans le même ordre de faits, il convient de rappeler l’importante série d’observations de M. Gustave Le Bon, relativement aux effets des rayons ultra-violets sur'un grand nombre de métaux électrisés. Il a mis en évidence des différences profondes entre les divers métaux et les a rattachées à sa théorie de la dissociation de la matière.
- La décomposition photolytique des corps organiques solides avec dégagement abondant de gaz est un résultat imprévu. On se serait attendu à une action superficielle des radiations, s’arrêtant rapidement et n’aboutissant qu’à des changements de coloration ou à des altérations de surface. Les dégagements gazeux abondants de la photolyse rappellent ceux de la fermentation ; ce n’est d’ailleurs là qu'une des multiples analogies que présentent les rayons ultra-violets et les ferments.
- Les grandes fonctions organiques sont décomposées suivant des modes très caractéristiques : le gaz dominant dans la photolyse des alcools est l’hydrogène ; dans la photolyse des aldéhydes, c’est l’oxyde de carbone ; dans la photolyse des acides, c’est l’anhydride carbonique.
- Parmi les corps les plus sensibles aux rayons ultra-violets, il
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- convient de mentionner l’acétone ordinaire, qui dans le rayonnement de la lampe à mercure se dédouble en quelques minutes en donnant volumes égaux d’oxyde de carbone et d’éthane :
- GIP.GO.CH3 = C2IP + CO.
- Cette réaction est due exclusivement à l’ultra-violet moyen et extrême, car, au bout d’un an, des tubes d’acétone exposés au soleil, c’est-à-dire aux radiations de longueur d’onde supérieures à 0[j.,3, ne donnent pas de décomposition.
- Une solution aqueuse d’acétone donne, avec la lampe à mercure, la même réaction ; mais il se produit une réaction secondaire, moins rapide, masquée par la précédente, et due à l’action de l’eau sur l’acétone ; cette réaction d’hydratation donne de l’acide acétique et du gaz méthane :
- GH3.GO.GH3 + H20 = CH3.C02Ii + GH h
- Cette dernière réaction se produit sous l’influence de l’ultraviolet initial : quand on expose une solution aqueuse d’acétone au soleil, c’est la seule qui ait lieu, et on ne trouve que du gaz méthane.
- On voit par là quelle complexité peuvent présenter les phénomènes.
- D’autres réactions de dédoublement très simples accomplies par les rayons ultra-violets sont les suivantes : l’acide lactique se dédouble en alcool et acide carbonique :
- CH3.CH0H.C02H = CO2 + GH3.CH2OH.
- La dioxyacétone se dédouble en glycol et.oxyde de carbone :
- CH2OH. GO. CH2OH = CO + CH2OH.CH2OH.
- Or, la dioxyacétone peut être regardée comme le plus simple des sucres : c’est la première des cétoses. Ce dédoublement en glycol et oxyde de carbone rappelle donc le dédoublement classique, sous l’influence de la levure de bière, des solutions sucrées en acide carbonique et alcool (fermentation alcoolique).
- Un fait très général est le suivant : tandis que les corps à structure linéaire (série grasse) subissent facilement la photolyse, les corps à structure cyclique (série aromatique) sont très stables vis-à-vis d,e la lumière, comme ils le sont d’aiTleurs vis-à-viS de la chaleur et des principaux agents chimiques. 'Cette stabilité
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- des noyaux cycliques, qui contraste avec l’instabilité des chaînes droites ou ramifiées, se constate non seulement dans le noyau aromatique, mais dans les autres noyaux fermés, tels que le noyau pentagonal azoté du pyrrol, le noyau pentagonal oxygéné du furfurol, le noyau hexagonal azoté de la pyridine, etc.
- Des faits nombreux nous ont donné à penser que l’activité chimique des rayons ultra-violets est liée à une cause cinétique qui paraît être le synchronisme de leurs vibrations avec celui des vibrations des particules matérielles.
- On sait que les mouvements vibratoires peuvent s’amplifier jusqu’à rupture d’équilibre quand ils sont excités par une source périodique dont la période est égale à celle du système vibrant. Alors se produit le phénomène de la résonnance, qui peut amener en mécanique la rupture des tiges élastiques et des ponts suspendus, et en électricité la rupture par surtension des canalisations où circulent des courants alternatifs. Il semble que l’on se trouve ici en présence d’un cas analogue de résonnance photochimique entre Véther et la matière par lequel les vibrations éthérées amplifieraient jusqu’à rupture des liens chimiques les vibrations des systèmes atomiques-matériels.
- L’altérabilité des corps gras par les rayons ultra-violets, s’opposant à la résistance des corps aromatiques, vient à l’appui de ces vues, car les spectres d’absorption ultra-violette des premiers sont continus et ceux des seconds formés de bandes. On conçoit dès lors que dans la série continue des vibrations des premiers, il s'en trouve pour entrer en résonnance avec les vibrations synchrones de la source excitatrice, tandis qu’il n’en peut être ainsi qu’exceptionnellement pour les notes lumineuses isolées des seconds.
- Le rôle des sels d’uranium comme catalyseurs lumineux de certaines réactions photochimiques est également favorable à cette manière de voir. De faibles traces de ces corps rendent quatre à cinq fois plus fortes les décompositions d’acides bibasiques. Or, les spectres des sels d’uranium sont d’une régularité qui ne se retrouve au même degré chez aucun autre corps; leurs vibrations représentent la sé> ie des harmoniques d’une note lumineuse fondamentale et il est bien connu en mécanique et en électricité que la plupart des surtensions qui aboutissent à des ruptures d’équilibre sont dues à la présence d’harmoniques à côté de la vibration principale. On rencontre ici, dans le domaine photochimique, un phénomène du même ordre.
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- Nous avons fait récemment l’application des notions précédentes sur l’efficacité catalytique des rayons ultra-violets à l’examen de la stabilité des diverses poudres sans fumée.
- Les rayons ultra-violedonnent en quelques heures, en agissant sur les poudres, les mêmes gaz qui se forment lentement sous l’influence des agents de décomposition naturelle (chaleur, oxydation, humidité, etc.).
- On peut comparer ainsi la poudre B (nitrocellulose sans glycérine) avec les poudres à diverses teneurs de nitroglycérine (dynamites-gommes) utilisées dans d’autres pays : balistites à 50 0/0 de nitroglycérine; cordites à 30 0/0; poudres C-2 et A-l à 25 0/0; poudre C-G à 20 0/0, etc. Ces expériences montrent que les poudres sans nitroglycérine sont les plus stables. On sait d’ailleurs, que l’évolution de la fabrication dans les pays étrangers les a amenés depuis quelques années à diminuer de plus en plus la teneur des poudres en nitroglycérine, c’est-à-dire à se rapprocher de la poudre B. Il est permis de penser que c’est à perfectionner la fabrication, plutôt que la formule du produit, qu’il convient de s'attacher.
- Les poudres balistiques modernes représentent des substances en voie d’altération lente. L’expérience a amené à adjoindre à leurs éléments essentiels de petites quantités de corps appelés stabilisants, de nature faiblement basique, dont le rôle est d'absorber et de fixer à l’état d’éthers ou de sels les produits acides qui prennent naissance pendant leur dénitration lente et qui accéléreraient la décomposition. Les plus employés sont l’alcool amylique et la diphénylamine. On n’a été fixé sur leur efficacité que par des observations prolongées. Les rayons ultra-violets mettent à même de les comparer par des expériences de laboratoire de quelques heures.
- De même sur des échantillons de poudre B avariés par des séjours sous les tropiques, ils permettent de distinguer immédiatement les parties saines des parties altérées.
- On voit par là que les rayons ultra-violets fournissent les éléments d’une méthode d’investigation nouvelle et précieuse, apte à contrôler et compléter l’examen de la stabilité des poudres vis-à-vis de la chaleur, base des épreuves réglementaires dans les divers pays (épreuve d’Abel, épreuve de stabilité à 110 degrés, Silver-test, etc.) par l’examen de stabilité vis-à-vis de la lumière ultraviolette. Get emploi des rayons ultra-violets comme réactifs d’analyse peut s’étendre évidemment à bien d’autres cas; il fournit
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- un moyen commode d’éprouver, aussitôt après la fabrication, la résistance de certains produits facilement altérables à la lumière, tels que nombre de composés pharmaceutiques, de produits colorants, d’étoffes teintes, ou encore tels que le caoutchouc.
- Les réactions précédentes rentrent dans le type des réactions spontanées ou réactions chimiques exothermiques ; ce sont des réactions de dégradation qui entraînent un abaissement du potentiel chimique. Elles tendent à se produire d’elles-mêmes avec une extrême lenteur, et sont simplement accélérées par les rayons ultraviolets.
- Il convient d’aborder maintenant les réactions du second type, réactions provoquées ou réactions chimiques endothermiques, qui entraînent une élévation du potentiel chimique. L’énergie lumineuse y fournit l’énergie nécessaire pour relever le niveau énergétique du système, et non plus seulement la dose très faible exigée par l’amorçage de la réaction spontanée. Nous pénétrons ici dans un domaine nouveau : celui des réactions d’équilibre, réversibles, qui aboutissent à la formation de systèmes endothermiques ou explosifs, c’est-à-dire de réservoirs d’énergie.
- L’importance de ce type de réactions est bien illustré par le fait qu’elles correspondent à celles que réalisent dans la nature les végétaux verts, qui jouent le rôle de grands restaurateurs, grâce à la radiation solaire, de l’énergie chimique dégradée..
- Parmi les rayons ultra-violets, ceux qui sont aptes à produire ces réactions de synthèse accompagnées d’élévation du potentiel chimique, sont les rayons extrêmes et notamment les rayons de longueur d’onde inférieurs à 0^,20. Lorsqu’on emploie la lampe à mercure, ce sont les dernières radiations, celles qui sont voisines de Ojj.,185, qui paraissent jouer un rôle décisif dans ces actions.
- Pour bien nous assurer qu’une action même prolongée de rultra-violet initial (de 0g,4 à 0g,3) ne produit pas les réactions endothermiques, nous avons laissé exposés pendant une année environ, en tubes de verre et en tubes- de quartz sur le sommet d’une tour, les mélanges qui nous ont permis de réaliser le plus simplement la synthèse des corps ternaires, à savoir les* mélanges d’oxyde de carbone et d’hydrogène et ceux qui nous ont permis de réaliser la synthèse des corps quaternaires, à savoir ceux d’oxyde de carbone et de gaz ammoniac. L'action a été absolument nulle, tandis qu’avec les rayons ultra-violets elle demande à peine quelques heures.
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- Ce fait, du reste, est général : les réactions du second type ou réactions provoquées et accompagnées d’élévation du potentiel chimique, ne se produisent en proportions appréciables sous l’action de la lumière qu’avec les radiations de très haute fréquence, de même qu’elles ne se produisent sous l’action de la chaleur qu’avec de très hautes températures.
- Nous n’avons réussi par une exposition prolongée durant une année, à manifester aucune transformation d’oxygène en ozone; pas plus qu’une dissociation de l'eau en hydrogène et oxygène ; la radiation solaire ne détermine pas davantage la formation d’eau oxygénée. Elle ne décompose pas non plus l’acétone pure ; réaction que les rayons ultra-violets moyens et extrêmes déterminent avec une facilité extrême.
- En ce qui concerne les réactions du second type, l’étude des rayons ultra-violets a jeté un jour nouveau sur un problème de philosophie naturelle touchant à l’équilibre entre le monde organique et le monde inorganique.
- Il existe entre le fonctionnement chimique des animaux et des plantes un antagonisme que l’on peut résumer en quelques traits, du point de vue de l’énergétique.
- Les animaux dégradent l’énergie; les plantes la restaurent. Les animaux abaissent le potentiel chimique; les plantes le relèvent. L’animal est comparable à une machine qui laisse descendre un poids; la plante est comparable à une machine qui élève ce poids. Les plantes mettent en réserve de l’énergie; les animaux la consomment. La plante transforme l’énergie actuelle ou force vive de la radiation solaire en énergie chimique potentielle, emmagasinée dans ses tissus. L’animal transforme l’énergie chimique potentielle des composés végétaux dont il se nourrit en énergie actuelle ou force vive, qu’il manifeste dans ses mouvements.
- Ce contraste entre les animaux et les végétaux est illustré par une expérience demeurée célèbre que réalisa au xvme siècle le chimiste Priestley.
- Ayant placé une souris sous une cloche, il la vit donner des signes de malaise, puis mourir asphyxiée. Le même sort attend tous les animaux placés dans un espace où l’air ne se renouvelle pas. C’est celui qui menace les ouvriers enfermés par des éboulements dans des puits, comme les matelots dans les sous-marins.
- Priestley mit ensuite à côté de la souris une plante verte, et
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- il eut la surprise de constater que ce singulier petit ménage vivait et prospérait : à condition toutefois qu’il fût exposé au grand jour et de préférence au soleil, car à l’obscurité la plante et l’animal dépérissaient tous deux.
- Il en conclut que la respiration animale corrompt et vicie l’air, tandis que la respiration végétale, au soleil, l’assainit et le purifie.
- Quelques années plus tard, les découvertes de Lavoisier donnaient la clef de l’expérience. Le célèbre fondateur de la chimie moderne montra, en effet, que la respiration animale est une combustion, comparable de tous points à celle d’un morceau de charbon dans un foyer : le carbone des tissus se combine à l’oxygène de l’air pour se perdre dans l’atmosphère sous forme d’acide carbonique.
- Que fait la souris sous sa cloche? Elle respire; elle transforme l’oxygène, gaz de la vie, en acide carbonique, gaz de la mort. En même temps, elle perd de son poids.
- Que fait la plante verte? Exactement le contraire. Sous l’influence de la lumière solaire, elle décompose l’acide carbonique, assimile le carbone qu’elle incorpore à ses tissus, en augmentant de poids, et restitue à l’atmosphère le gaz vital, l’oxygène redevenu libre.
- Tel est le circulus du carbone entre les trois règnes de la nature. Son importance vient du rôle capital que joue le carbone dans les tissus des êtres vivants. Ce rôle est tel que l’on définit communément la chimie organique comme la chimie des composés du carbone.
- Or par les respirations, par les combustions, par les fermentations, en un mot par le jeu même de la vie, le carbone animal tend sans cesse à se dégrader à l’état de carbone minéral, sous forme d’un gaz de déchet, l’acide carbonique, impropre à la vie animale. S’il n’existait que les animaux, cet acide carbonique irait en s’accumulant, l’équilibre entre le monde minéral et le monde organique se trouverait rompu; les animaux périraient par asphyxie et inanition. Mais les plantes vertes, sous l’action de la lumière, reprennent ce carbone dans le grand réservoir inorganique et le restaurent en relevant son potentiel chimiqee à l’état de carbone végétal. L’animal assimile à son tour le carbone végétal en mangeant la plante et le cycle peut recommencer.
- Il y a Là comme une sorte d’escalier énergétique à trois étages.
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- Le carbone peut descendre directement de l’étage animal ou de l’étage végétal à l’étage minéral; mais la nature, pour réaliser l’opération inverse, l’ascension, commence toujours par relever le carbone minéral jusqu’à l’étage végétal avant de le remonter à l’étage animal. En un mot, elle s’arrête au premier étage avant d’arriver au second.
- Cette fonction des plantes vertes leur permet donc de se nourrir de « l’air du temps », suivant une locution populaire. Elle n’a lieu qu’à la lumière et grâce aux 'pigments verts chlorophylliens contenus dans les cellules des plantes. Aussi cette nutrition gazeuse des plantes, que l’on appelait jadis respiration végétale, est-elle désignée généralement aujourd’hui sous le nom de fonction chlorophyllienne.
- Les botanistes et les chimistes ont beaucoup discuté sur le rôle de la chlorophylle. Les expériences que l’on trouvera plus loin portent à penser que le rôle de la chlorophylle est celui d’un catalyseur qui abaisse le potentiel photochimique de la réaction, c’est-à-dire qui permet aux tissus végétaux d’effectuer avec des radiations visibles, surtout orangées, des réactions qui ne se ‘font normalement, entre matières inorganiques, qu’avec des radiations ultra-violettes, c’est-à-dire de haute fréquence. Ce rôle des catalyseurs qui apparaît ici dans les réactions lumineuses, est connu depuis longtemps dans les réactions thermiques; la mousse de platine qui est un des catalyseurs les plus anciennement connus permet d'abaisser la température des réactions; c’est-à-dire de faire à froid des opérations qui en son absence n’ont lieu qu’au rouge. Les ferments animaux ou végétaux jouissent également de cette propriété au plus haut degré. La chlorophylle se montre donc comme agissant dans le domaine photochimique à la manière d’un ferment, qui abaisse la fréquence lumineuse, que l’on pourrait appeler la température photochimique de la réaction.
- A côté de ce catalyseur organique, il semble bien qu’il existe des catalyseurs inorganiques ; c’est ainsi que diverses expériences que nous avons exécutées sur la décomposition des acides montrent que les sels d'uranium jouent dans certains cas, un rôle analogue à la chlorophylle, et se comportent comme des catalyseurs minéraux des réactions photochimiques.
- En somme, les plantes vertes jouissent du privilège précieux de prendre dans l’air les éléments de l’acide carbonique et de la vapeur d’eau pour les combiner en formant, par leur synthèse,
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- les hydrates de carbone — sucres, amidons et celluloses — de leurs tissus. Seuls, d’ailleurs, les végétaux pourvus de chlorophylle sont capables d’élaborer ainsi leurs tissus avec le concours de la lumière. Les champignons qui sont dépourvus.de chlorophylle ne sont pas en état de décomposer l’acide carbonique et d’assimiler le carbone minéral. Ils sont condamnés à se nourrir des débris d’êtres ayant vécu avant eux : matières en décomposition et feuilles mortes. Sous ce rapport, ils sont comparables aux animaux. Champignons et animaux sont des mangeurs de cadavres. Je demande pardon du rapprochement aux poètes qui ont plutôt l’habitude de comparer les femmes et les roses.
- Les plantes vertes sont en quelque sorte des machines éléva-trices du potentiel chimique, qui fonctionnent sous l’influence de la lumière et mettent en réserve une fraction de l’énergie solaire, que les animaux trouvent en suite à leur disposition au moment voulu.
- C’est par ce processus que l’énergie solaire a été emmagasinée durant les longues périodes carbonifères dans les végétaux, dont la fermentation produit la houille, aliment de nos machines à vapeur. « Ce ne sont pas, s’écriait un ingénieur fameux, en voyant arriver un tram lancé à grande vitesse, ces puissantes locomotives, dirigées par d’habiles mécaniciens, qui font avancer ce train ; c’est la lumière du soleil qui, il y a des milliers d’années, a dégagé le carbone du gaz carbonique pour le fixer dans les plantes ». C’est encore l’énergie solaire qui évapore l’eau des océans, et lui permet de se condenser sur les glaciers et les montagnes, d’où elle s’écoule en fleuves qui nous fournissent la puissance hydraulique que nous utilisons de jour en jour davantage. Ainsi le pain blanc comme le pain noir de l’industrie moderne, la houille blanche comme la houille noire ne sont en dernière analyse que de l'énergie solaire emmagasinée et l’activité du soleil est. la source de toutes les activités terrestres et inorganiques.
- Ainsi nous apparaît le rôle de l’énergie radiante, pour la transmission de Ici force à travers les immensités stellaires, comme pour le maintien de l’équilibre entre le règne minéral, le règne végétal et le règne animal, sur notre petite planète.
- La fonction chlorophyllienne joue dans l’économie de notre monde un rôle essentiel en y rendant la vie possible grâce à la radiation bienfaisante du soleil.
- Le mécanisme chimique de la synthèse des hydrates de car-
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- bone par la lumière, dans les parties vertes des végétaux, fut indiqué dès 1864 par Marcelin Berthelot dans sa Leçons sur les méthodes générales de synthèse.
- « Par le fait de la respiration végétale (chlorophyllienne), dit-il, l’eau passe à l’état d’hydrogène et l’acide carbonique à l’état d’oxyde de carbone; ces deux corps ainsi réduits réagissent l’un sur l’autre à l’état naissant et engendrent les compoés naturels. D’après cette manière de voir, l’oxyde de carbone serait, dans la nature vivante aussi bien que dans nos formations artificielles, la source du carbone des matières organiques.
- » On peut aller plus loin: la formation des matières organiques dans les végétaux par le fait de la réaction de l’oxyde de carbone sur l’hydrogène naissant, c’est-à-dire en vertu de l’action réciproque exercée entre les éléments, carbone, hydrogène et oxygène, mis en présence à équivalents égaux:
- CO + H2 = CH20.
- représente un phénomène comparable à certains égards avec celui que nous avons réalisé dans la décomposition du formiate de baryte par la chaleur ; le formiate de baryte, en effet, fournit à la fois, ces mêmes éléments, carbone, hydrogène et oxygène, et les met en présence à équivalents égaux:
- G2ïï2BaO* = G03Ba + CH20.
- L’auteur indique ensuite comment, par condensations successives, ce groupement CH20 (aldéhyde formique) donne naissance aux hydrates de carbone : amidons et sucres.
- Il a montré plus tard que la thermochimie conduit de même à admettre que, dans la nature végétale, la réaction de l’oxyde de carbone sur l’hydrogène se trouve à l’origine de la formation de l’amidon et du sucre.
- La suite des réactions précédentes est précisément celle que nous avons réalisée par voie photochimique, et nos expériences, tout en montrant que la synthèse des hydrates de carbone est un phénomène physico-chimique, que la lumière peut produire en dehors des plantes, éclairent divers points encore controversés du mécanisme de l’assimilation chlorophyllienne.
- Le processus général est le suivant :
- 1° Décomposition réversible de l’anhydride carbonique en oxyde de carbone et oxygène :
- 2C02^2C0+02;
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- 2° Décomposition réversible de la vapeur d’eau en hydrogène et oxygène :
- 2H20^2H2-f02;
- 3° Combinaison réversible de l’oxyde de carbone et de l’hydrogène pour donner l’aldéhyde formique :
- CO +H2
- CH20:
- 4° Polymérisation de l’aldéhyde formique pour donner les hydrates de carbone :
- n (CH20) (CH20)n.
- Ces expériences sont les premières dans lesquelles on soit parvenu à reproduire dans les laboratoires, en dehors de la matière vivante, les traits essentiels de la synthèse chlorophyllienne, qui apparaissaient jusque là comme une énigme.
- Sans doute, il y a un demi-siècle, les mémorables expériences de synthèse de Marcelin Berthelot nous ont appris que les produits animaux ou végétaux, si longtemps regardés comme des créations mystérieuses de la force vitale, pouvaient être fabriqués de toutes pièces dans les laboratoires avec le concours de farces purement inorganiques : chaleur, électricité, affinité chimique. Et ce fut là un progrès capital.
- Mais ces synthèses se font la plupart du temps dans des conditions incompatibles avec la vie : hautes températures, puissants courants électriques, intervention de corps chimiques doués d’affinités énergiques, gaz suffocants comme le chlore, alcalis caustiques comme la potasse, acides corrosifs comme l’acide sulfurique. Parmi les tissus animaux ou végétaux, si fragiles et délicats, quel est celui qui résisterait à leur action ?
- Combien le laboratoire de la nature est plus simple ! Là on ne voit ni cornues, ni fourneaux, ni piles électriques. La plante construit des corps merveilleusement variés en s’épanouissant au grand air sous le rayonnement du soleil.
- C’est seulement l’an passé que j’ai réussi, dans une série méthodique d’expériences poursuivies à mon laboratoire de physique végétale de Meudon, en collaboration avec M. Gaudechon, à reproduire des réactions fondamentales de la synthèse chlorophyllienne en l’absence de chlorophylle et de matière vivante, dans des conditions qui rappellent de très près celles que nous
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- présente le monde végétal, je veux dire sans aucune addition de réactifs étrangers, en mettant simplement en présence les gaz les plus simples, les plus répandus, ceux-là mêmes qu’on trouve dans l’atmosphère : la vapeur d’eau, l’acide carbonique, le gaz ammoniac.
- Ce résultat ne peut pas être atteint avec les anciennes formes d’énergie familières aux chimistes : chaleur et électricité. Il a fallu employer la même forme d’énergie que la plante utilise, c’est-à-dire la lumière.
- Toute la différence, c’est que les chimistes se trouvent dans des conditions moins favorables que les êtres vivants pour utiliser les forces naturelles.
- Les plantes comme les animaux contiennent des ferments, des matières cellulaires qui atténuent les résistances chimiques passives et les mettent à même de réaliser, avec de faibles potentiels, les réactions que nous ne réalisons dans les laboratoires qu’avec des potentiels élevés. Ce sont ces ferments qui leur permettent de brûler totalement dès la température ordinaire à l’état d’acide carbonique et de vapeur d’eau les composés ternaires de leurs tissus (combustion respiratoire); qui, de même, leur permettent avec des radiations relativement lentes, telles que les radiations jaunes orangées, de réaliser la synthèse des hydrates de carbone et des matières quaternaires. Nous ne sommes pas aussi avancés et les radiations visibles ne nous permettent pas encore d’en faire autant. Peut-être en sera-t-il autre ment plus tard, grâce à l’emploi de catalyseurs minéraux, tels que les sels d’uranium.
- Mais déjà, à l’heure actuelle, nous avons réussi à surmonter l’inertie chimique des corps inorganiques, grâce à cette lumière ultra-violette, qui, pour invisible qu’elle soit à nos yeux, n’en représente pas moins la quintessence de l’énergie lumineuse : la forme la plus noble, la moins dégradée de l’énergie radiante au sens du principe de Carnot.
- Curieuse réversibilité des agents physiques ! armes à deux tranchants, qui, semblables à la lance d’Achille peuvent à la fois guérir et blesser, ce sont les rayons qui jouissent des propriétés abiotiques les plus caractérisées, qui ont permis de reproduire ces phénomènes de la synthèse chlorophyllienne, regardés jusqu’ici comme l’apanage de l’activité vitale. Ce sont les rayons de la mort qui nous guident vers les mystères de la vie.
- Sous l’influence de la lumière ultra-violette on voit les hydrates
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- de carbone et les principes végétaux prendre naissance aux dépens des gaz de l’air.
- Quand on expose aux rayons ultra-violets un mélange de vapeur d’eau et d’acide carbonique, le premier effet produit est une double décomposition. L’acide carbonique se dédouble en oxygène et oxyde de carbone. La vapeur d’eau se dédouble en oxygène et hydrogène. L’oxyde de carbone est un composé incomplet qui tend toujours à se saturer. Il s’unit aussitôt sous l’influence des rayons ultra-violets à l’hydrogène qui se trouve à l’état naissant comme lui pour engendrer l’aldéhyde formique,, le plus simple des hydrates de carbone. Cet aldéhyde formique se condense et se polymérise pour former les sucres, les amidons, les celluloses, matières ternaires fondamentales des tissus végétaux.
- On voit aussi, comme dans l’expérience de Priestley, l’air humide vicié par l’acide carbonique s’assainir sous l’influence des rayons ultra-violets. L’acide carbonique se décompose ; l’air s’enrichit de nouveau en oxygène. Il est permis d’espérer que l’on trouvera là un moyen purement physique de purifier l’air des sous-marins dans les cas où on ne peut pas le renouveler.
- A ce propos, il est curieux de remarquer que les anciens procédés d’éclairage à l’air libre (lampes, bougies, etc.) viciaient l’air et transformaient l’oxygène en acide carbonique. Les lampes électriques à incandescence dans le vide ne lui enlèvent rien, ne lui ajoutent rien. Enfin, les lampes en quartz à vapeur de mercure le purifient en le dépouillant de son acide carbonique.
- Ce n’est pas tout. A côté des composés ternaires, formés de carbone, d’oxygène et d’hydrogène, se placent les composés quaternaires, qui comprennent un quatrième élément, l’azote. Leur importance provient du fait que les plus simples des êtres vivants, sont formés de corps de ce type, les albuminoïdes.
- Dans un mélange d’acide carbonique et de gaz ammoniac, nous avons précisément, réunies sous la forme des composés les plus simples, les quatre substances fondamentales: carbone, oxygène, hydrogène, azote. Exposons ce mélange aux rayons ultra-violets;: l’acide carbonique est dissocié comme précédemment avec formation d’oxyde de carbone, et ce composé incomplet, qui parait décidément, suivant une vue profonde de Marcelin Berthelot, être la source du carbone organique,-s’unit aussitôt au gaz ammoniac de la façon la plus simple, c’est-à-dire à volumes égaux, pour donner un produit épais et huileux, l’amide formique, la
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- première et la moins compliquée des matières quaternaires, point de départ des matières albuminoïdes, base du protoplasma et de la matière vivante.
- Ainsi est démontrée la nature purement physique d’une série de phénomènes qui, naguère encore apparaissaient comme liés à la vie.
- La science moderne est d’accord sur bien des points avec les anciennes traditions de l'humanité, qui voyaient dans le soleil la source suprême de la vie.
- Or, nous disposons aujourd’hui, avec les rayons ultra-violets, de foyers radiants dont l’énergie est de qualité plus noble encore que cette énergie solaire adorée par Zoroastre. Pouvons-nous espérer, plus heureux que Prométhée, dérober un jour au feu le secret de la vie ?
- À côté de cette vieille forme d’énergie utilisée depuis des temps immémoriaux, la chaleur, nous avons vu naître et grandir depuis deux siècles une rivale, qui a bouleversé le monde, l’électricité. Et voici que surgit à son tour une nouvelle forme d’énergie, plus redoutable à la fois et plus subtile, l’énergie radiante. Depuis une vingtaine d’années, elle a déjà donné lieu, en physique, à des découvertes merveilleuses : la télégraphie sans ül, les rayons X, la radioactivité. Son rôle en chimie, en biologie, ne paraît pas devoir être moindre.
- Gomment son importance surprendrait-elle celui qui cherche à envisager les choses au point de vue philosophique ? Cette forme d’énergie n’est-elle pas celle même dont se sert la Nature pour transporter la force à travers les mondes, pour la mettre à réserve au cours des siècles, et pour maintenir l’équilibre des actions physiques comme des actions vitales sur la Terre ?
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- TABLE DES MATIÈRES
- Récente entrée des rayons ultra-violets dans le domaine de la pratique............... 859
- Propriétés caractéristiques des rayons ultra-violets................................. 860
- Radiations visibles et invisibles. Le spectre lumineux; le spectre infra-rouge ou
- calorifique ; le spectre ultra-violet ou chimique............................... 862
- Les diverses régions de l’ultra-violet. Sa division en quatre demi-octaves .... 865
- Spectres prismatiques et spectres de réseaux......................................... 866
- Absorption des rayons ultra-violets par le verre, par l’air, par l’eau. Naissance et
- développement d’une nouvelle industrie : la verrerie en quartz.................. 869
- Moyens d’observation des rayons ultra-violets; la plaque photographique. L’écran
- fluorescent. La dégradation de l’énergie lumineuse.............................. 880
- Modes de production des rayons ultra-violets ; tubes à gaz raréfiés ; arcs électriques entre métaux. La lampe en quartz à vapeur de mercure........................... 887
- Applications des lampes à vapeur de mercure à l’éclairage............................ 905
- Applications médicales des rayons ultra-violets...................................... 908
- Applications hygiéniques des rayons ultra-violets. Stérilisation de l’eau potable. , 913
- Actions chimiques des l’ayons ultra-violets : photolyse et photosynthèse............. 922
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- CHRONIQUE
- N° 384.
- Sommaire. — Introduction de l’industrie du sucre de betterave eu Angleterre. — Le trafic du port de Bàle. — Le trafic du canal de Suez. — Les pertes de la marine. — La sécurité dans la navigation. — Rails en acier au titane. — Dessiccation du vent des hauts fourneaux.
- Introduction de l’industrie du sucre de betterave en Angleterre. — La Grande-Bretagne est le pays du monde qui consomme le plus de sucre. Elle en a importé, en 1910, un total de 1745130 t, dont 1 303 320 de sucre de betterave et 441 810 de sucre de canne. Elle a payé à l’étranger une somme de 633 millions de francs en nombre rond pour ce sucre. On peut se demander si le pays n’a pas intérêt à garder cette somme chez, lui, en produisant lui-même le sucre qui lui est nécessaire. Cette question a été examinée par M. Sigismond Stein, dans une communication faite devant la section des sciences économiques et de la statistique de l’Association Britannique, à Portsmoulh, en 1911.
- L’Angleterre a ce caractère particulier d’être le seul pays de l’Europe qui ne produise pas de sucre. Des milliers d’expériences sur la culture de la betterave à sucre, faites depuis une vingtaine d’années dans tous les comtés du Royaume-Uni, ont montré de.la façon la plus évidente que cette plante peut y être produite avec succès.
- Il est à remarquer que la culture de la betterave, en Allemagne, a conduit à une amélioration générale de l’agriculture. Elle a obligé le fermier à adopter le labourage profond et à perfectionner les procédés de culture, et à améliorer le sol par les moyen s que lui fournissentla chimie et la physique. Elle a conduit l’ingénieur agricole à imaginer de nouvelles machines. Enfin, les sous-produits de la fabrication du sucre, la pulpe notamment, fournissent un aliment précieux pour les bestiaux, dont le nombre peut être considérablement augmenté, grâce à cette ressource.
- Dans l’Europe seule, on récolte annuellement 50 millions de tonnes de betteraves à sucre. On produit, avec cette quantité, 25 millions de tonnes de pulpe, qui servent à la nourriture du bétail. Cette énorme ressource a amené une grande augmentation dans le nombre des bestiaux sur le continent. L’Angleterre s’est confinée dans l’industrie manufacturière et a complètement négligé l’agriculture, alors que lesfiations continentales, l’Allemagne, entre autres, qui a développé l’industrie et les manufactures au même degré que l’Angleterre, n’a point, elle, négligé l’agriculture.
- Il y a, d’ailleurs, en ce moment, une question très urgente qui Buli. 61
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- augmente encore l’intérêt du sujet, c’est celle du travail à donner à la population. Il y avait en 1910, dans la Grande-Bretagne, 1065 645 personnes ayant recours à l’assistance, sans compter des milliers d’hommes et de femmes sans travail dans les villes, qu’on pourrait occuper dans l’industrie du sucre de betterave. L’introduction de cette industrie pourrait employer 160 00b personnes dans les fabriques de sucre, 200000 dans les commerces en rapport avec l’industrie sucrière, et 240 0Û0 à la culture dans les champs. C’est donc 600000 personnes auxquelles cette industrie fournirait du travail; ce chiffre représente 440000 familles qui, à raison de quatre personnes par famille, donnent un total de 1 800 000 âmes, soit 4 0/0 de la population totale, qui se trouveraient ainsi intéressées dans la fabrication du sucre de betterave.
- La situation de l’Angleterre, dans le nord, dépend en grande partie de l’existence d’une nombreuse population rurale; on n’est pas sans inquiétudes sur les conséquences de la dépopulation qui se fait sentir dans diverses parties des campagnes du Royaume-Uni. On doit chercher à arrêter l’exode, qui va toujours en augmentant, et prive le pays de robustes ouvriers des deux sexes, au profit d’autres contrées, où ils trouvent des conditions plus favorables d’existence et viennent aider à la concurrence avec leur pays d’origine. Or, il n’y a pas de meilleure ressource pour le petit cultivateur que la betterave; elle peut se faire tous les ans sur le môme sol, avec ou sans changement.
- On peut estimer qu’il faudrait 500 fabriques de sucre pour fournir à la consommation de la Grande-Bretagne, chaque fabrique représentant une dépense d’établissement de 2 millions de francs; ce serait une somme totale do 1 milliard placée dans le pays d’une manière sûre et fructueuse; de plus, les 633 millions que l’Angleterre envoie chaque année à l’étranger pour payer le sucre qu’elle lui achète, resteraient dans le pays, au grand bénéfice de l’agriculture, du. commerce et de l’industrie. Les dividendes élevés payés dans ces dernières années par les sociétés sucrières du continent font voir combien cette industrie bien conduite est lucrative.
- Pour produire la quantité de sucre nécessaire à la consommation du pays, on doit compter sur une superficie de 400 000 hectares à cultiver en betteraves, ce qu’on peut facilement trouver dans les terres restées sans culture dans les derniers dix ans.
- L’introduction de l'industrie sucrière est de nature à avoir une influence considérable sur l’agriculture et les autres industries. Pour donner une idée des conséquences de cette fabrication sur les autres, il sulfira de dire que la production de 12 millions de tonnes de betteraves entraîne l’emploi, pour la fabrication du sucre, de 1 million de tonnes de charbon, de 600 000 t de pierre à chaux, de 70 000 t de coke, do 20 millions de sacs à sucre et de 4 millions de caisses, sans compter une énorme quantité d’autres matières.
- lie trafic du porl «le Bâle. — L’Association pour la navigation sur le Rhin supérieur, dont le siège est à Bâle, vient de publier une brochure contenant de nombreux et intéressants renseignements sur le mouvement du port de Bâle.
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- Voici le tableau des distances, comptées suivant le cours du Rhin, entre Bàle et les diverses villes riveraines :
- Rotterdam.............828 km Mannheim.......... 258 km
- Duisburg............. 607 Carlsruhe ...... 193
- Cologne.............. 520 Strasbourg........ 127
- Coblentz............. 424 Alt-Breisach. .... 59
- Bingen................361 km Neuenburg.......... 33 km
- Voici, pour les diverses années écoulées depuis le début de l’exploitation, le tonnage des marchandises reçues ou expédiées au port de Rhin à Bâle :
- Années. Réception. Expédition.
- 1904 3001 » t
- 1905 2028 1121
- 1906 2723 740
- 1907 3015 1235
- 1908 13877 1592
- 1909 35634 5185
- 1910 485611 161391
- L’intensité du trafic du port de Bâle est très variable. , suivant les
- époques de l’année, ce qui est dû principalement à l’état du Rhin ; c’est
- de mai à septembre qu’on constate la pb ns grande activité. Voici, à
- titre d’exemple, le trafic par mois dans les deux sens pour l’année 1910 :
- Réception. Expédition. Total.
- Janvier » » »
- Février 1 479 t 511 t 1 900 t
- Mars...... 166 383 549
- Avril 1922 19 1947
- Mai 10 094 2 497 12572
- Juin ...... 4 813 1162 5 981
- Juillet ..... 9 507 2 641 12148
- Août 11620 2987 14 607
- Septembre . . . 7 254 4 020 11274
- Octobre 782 1457 2 239
- Novembre. . . . 428 » 428
- Décembre. . . . 490 474 964*
- Total de 1910 . 48 561 t 16139 t 64 700 t
- Le tableau ci-après donne la nature des marchandises amenées en 1910 à Bâle par la voie du Rhin :
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- Charbons 20163 t Résine 180
- Fer brut 10 765 Gambier 174
- Phosphates 3 868 Maïs 102
- Marchandises cinball écs . 3 710 Verre à vitres. . . . 89
- Plomb. ...... 2 994 Tabac 60
- Bois 2024 Huile 42
- Matériel de chemin de fer. . 1494 Borax 41
- Magnésite 965 Vallonea 37
- Mélasse 396 Amiante 30
- Cellulose 335 Benzol 13
- Grains. ...... 313 Crin végétal .... 12
- Soufre....... Tuyaux en fer . . . Bois de teinture . . 271 244 234 t Cuivre 5
- Total ..... 48 561 t
- Voici les pays d’où ont été expédiées ces marchandises, avec les
- quantités respectives Allemagne 25 851 t Suède 789 t
- Angleterre. 9174 Australie 773
- Amérique 5 260 Italie 445
- Hollande 2 324 Inde. . . 239
- Belgique 1865 Russie 235
- Grèce 965 Congo 41
- Sur les 48 561 t de marchandises introduites en Suisse par le Rhin, 19 339, soit 40 0/0, sont restées à Bâle, dont 14317 t de charbon ou 71 0/0, les 29202 autres tonnes, soit 60 0/0, ont ôté envoyées dans le reste de là Suisse.
- Le tableau suivant donne la nature des marchandises expédiées en
- 1910 de Bâle par la voie fluviale :
- Carbure de calcium . 5 703 t Extrait de bois . . . 10 t
- Asphalte 3 529 Acide carbonique liquide . . 10
- Lait condensé. . . . 2634 Talc. . . . . . . . 10
- Aluminium 1269 Appareils de nivelle-
- Marchandises en ballots. 1040 ment. ...... 8
- Chiffons 532 Cylindres en acier. . 7
- Ferro-silicium . . . 511 Extraits de tabac . . 6
- Rognures de cuir . . 245 Sodium 5
- Graisses 118 Stéarine . ^ 4
- Chanvre 114 Laines . 4
- Carton d amiante . . 87 Bobines pour câbles. 3
- Planches 80 Fromages 3
- Plomb. . . .' . . . 57 Tonneaux ..... 2
- Matières à polir. . . 55 Conserves ..... 2
- Fer chromé 20 Cendres de plomb. . 1
- Peaux 18 Huile d’œufs .... 1
- Carbure de silicium. 15 Résine 1
- Déchets de filature . Riblons Cendres de zinc. . . 12 11 11 Riz 1
- Total . . . 16139 t
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- Le port de Bâle, situé sur la rive gauche du Rhin, en aval de la ville, présente entre l’usine à gaz et la station municipale d’élévation d’eau un quai d’environ 600 m de longueur avec hangars et magasins, raccordé par voies ferrées avec la gare de Saint Johann, des chemins de fer fédéraux. Ce quai est desservi par six grues électriques de 4 000 à 5000 kg de force.
- Le transport sur le Rhin est effectué par des bateaux remorqués et par des porteurs à vapeur. Le plus puissant remorqueur qui remonte à Bâle est Y Ernst Bassermann, bateau à roues de 1 400 ch, construit spécialement pour ce service. Le port de Bâle a reçu récemment la visite du plus grand chaland qui ait jamais parcouru les fleuves allemands, le Loreley, venant de Rotterdam. Long de 156 m et large de 23, il peut porter 9 500 t, ce qui représente le chargement de 475 wagons de chemins de fer chargés à 20 tonnes.
- lie trafic du canal tic Suça. — On trouve quelques renseignements intéressants sur le trafic du canal de Suez dans un rapport consulaire du Foreign Office, sur le commerce de Port Saïd et de Suez pour l’année 1909.
- Il est indiqué que les recettes du canal ont été, cette année, les plus élevées qu’on ait constaté depuis l’ouverture à la navigation; elles ont atteint le chiffre de 120 612677 f, contre 108 452235 f pour 1908.
- Le nombre total des navires qui ont traversé le canal, en 1909, a élé de 4 239, d’un tonnage net de 15 407 527 t, contre 3 797 navires jaugeant 13 633 283 t, en 1908. Sur le total, on trouve 2 911 navires de commerce, 972 paquebots-poste et 104 navires et transports de guerre. Le tonnage moyen s’est élevé de 1 000 t en 1871 à 2 000 en 1890 et 3 635 en 1909. Le temps moyen pour le transit des paquebots7poste est actuellement de 15 heures, et de 18 pour les cargo-boats. La proportion du pavillon anglais a été, en 1909, de 60 0/0, celle du pavillon allemand, de 14, et ensuite du hollandais, de 5,9.
- Les taxes de passage ont beaucoup varié; de 10 f par tonneau au début de 1869, elles ont ôté élevées de 1874 à 1877 à 13 f et depuis, elles ont élé progressivement réduites jusqu’à 7,25 au 1er janvier dernier. La taxe de 10 f par tête de passager n’a jamais été modifiée.
- On sait que la première concession du canal a été donnée à Ferdinand de Lesseps par Saïd-Pacha, vice-roi d’Égypte, en 1854, concession ratifiée par une seconde en 1856. La Compagnie fut constituée à Paris, en décembre 1858, au capital de 400000 actions de 500 f dont 176 602 furent souscrites par Said-Pacha et son successeur le khédive ïsmail. Ces actions furent achetées en 1879, par le Gouvernement anglais pour une somme de 100 millions de francs environ; elles valent aujourd’hui 850 millions et rapportent annuellement 25 millions de francs.
- Après de nombreux sondages opérés dans la baie de Peluse, on se décida à établir l’entrée du canal sur la Méditerranée, à l’emplacement actuel de Port-Saïd, et le premier coup de pioche fut donné par Ferdinand de Lesseps, le 25 avril 1859. Le canal a été ouvert au transit le 17 novembre 1869.
- La longueur est de 160 km en nombres ronds. Les dimensions pour la
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- navigation sont actuellement sensiblement doubles de ce qu’elles étaient à l’origine. Ainsi la profondeur était de 8 m et la largeur au plafond de 22 m; elle est aujourd’hui au minimum de 9,5 m et la largeur de 45 m. Le travail d’élargissement et d’approfondissement est poursuivi régulièrement avec l’objet d’arriver à une largeur minimum de 55 m et à une profondeur de 11 m. Le canal peut recevoir maintenant des navires de 8,5 m de tirant d’eau et on espère que dans quatre ans, on pourra admettre un tirant d’eau de 30 pieds anglais soit 9,15 m.
- La concession du canal expire seulement en 1968; d’ici là, il peut se passer bien des événements, soit dans la construction de lignes transcontinentales de chemins de fer, soit dans le perfectionnement des voies de communication, de sorte qu’il est tout à fait prématuré de chercher quelles modifications pourraient être introduites dans une nouvelle concession. Ce qui précède est extrait du Journal of tlie Society of Arts.
- lies pertes «le la marine. — D’après le dernier rapport du Lloyd’s Register, les pertes totales de la marine du monde pendant le trimestre finissant le 31 décembre 1910 s’élèveraient à 88 navires jaugeant 125 955 tx. Sur ce total, la marine britannique figure avec 30 navires jaugeant 55542 tx. Quelque important que puisse paraître ce chiffre en valeur absolue, il ne représente que 0,33 0/0 du tonnage total de la Grande-Bretagne; cette proportion est inférieure à celle de toutes les autres marines.
- Si on examine les causes qui ont entraîné la perte des navires, on trouve, pour la marine britannique, 18 navires de 28 534 tx perdus par mise à la côte, échouement, etc. ; 4 de 9 760 supposés perdus, faute de nouvelles; 2 de 5 847 tx, abandonnés.en mer; 1 de 4 823 tx, brûlé; 3 de 3 333 tx coulés, et 2 de 3 245 tx, perdus par suite de collision.
- Pour les colonies anglaises, on trouve 5 navires d’un tonnage total de 2117 tx, ce qui donne une porportion de 0t16 0/0 de tonnage total.
- La Norvège vient après avec 9 navires jaugeant 11 616 tx, soit une proportion par rapport au total de 0,82 0/0.
- L’Allemagne et l’Espagne figurent : la première avec 22 navires de 9 690 tx, la seconde avec 8 de 7 924, ce qui donne des proportions respectives de 0,24 et 1,06 0/0.
- On constate, pour le Portugal, la perte de 2 navires jaugeant 7 667 tx et d’un jaugeant à lui seul 7 950 tx; la proportion au tonnage total n’est pas indiquée.
- La France, les États-rUnis, l’Italie et le Japon figurent pour les tonnages respectifs de 6 880, 6 793, 5 245 et 4 800 tx, donnant des proportions par rapport au total de 0,47, 0,40, 0,53 et 0,42 0/0.
- La marine de la Belgique a eu un navire incendié et un perdu par collision, soit un tonnage de 4084 tx; la proportion au total n’est pas indiquée.
- Enfin, la Suède entre pour un tonnage de 2 494 tx représentant 0,32 0/0, et le Danemark pour 1102 et 0,16 0/0.
- Nous passerons maintenant à la marine à voiles pour laquelle les risques, bien plus grands que pour la vapeur, sont mis en lumière par les chiffres suivants :
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- La Norvège a perdu 22 navires de 10416 tx de jauge collective, ce qui fait 2,77 0/0 du tonnage total à voiles; cette proportion est la plus forte que l’on rencontre pour cette période; elle constitue, de plus, un record pour le pays.
- Les États-Unis qui ont l’effectif le plus élevé comme navires à voiles en ont perdu 21 de 11 237 tx, ce qui représente 1 0/0 du total.
- La Grande-Bretagne et ses colonies figurent chacune pour 9 navires jaugeant, pour la première : 9 452 tx et pour les secondes 3632, ce qui donne les proportions respectives de 1,26 et 1,78 0/0 des totaux.
- L’Allemagne, l’Italie, la Russie et la Suède figurent pour des chiffres de 5976, 4093, 3 381 et 3001, donnant des proportions respectives par rapport aux totaux de 1,6,1,23, 1,72 et 2,21 0/0.
- L’Uruguay a perdu 3 navires d?un tonnage total de 2 158 tx ; la proportion par rapport au total n’est pas indiquée.
- La France et le Danemark donnent la première : 1852 tx et 0,43 0/0 et le second 1 288 tx et 1,99 0/0.
- Il est mentionné, enfin, une barque péruvienne de 746 tx et un trois-mâts goélette grec de 447 tx. Nous devons rappeler ici que les chiffres produits ne concernent que les navires de plus de 100 tx.
- lia sécurité «laits la navigation. — On a souvent appelé l’attention sur l’insuffisance de l’effectif des embarcations sur les grands navires pour tranport de passagers et on a insisté sur ce fait que les règlements sur la matière ne donnent pas satisfaction aux prétentions légitimes du public voyageur. Sur ces entrefaites, plus d’un paquebot s’est perdu et la liste des naufrages s’allonge toujours. On ne doit pas, bien entendu, conclure du fait qu’un navire quitte le port et qu’on n’en a plus de nouvelles, qu’il faille relever une responsabilité pour quelqu’un. Un navire peut rencontrer une épave flottante ou une roche sous-marine et couler sans qu’il reste trace du désastre. IL peut aussi bien chavirer dans une tempête et le résultat est le même. L’enquête du Board of Trade sur la perte du Waratah arrive à cette conclusion, mais on ne peut se dissimuler qu’il commence à s’accréditer dans le public l’idée que les navires sont moins sûrs qu’ils ne devraient l’être et que les règlements du-Board of Trade ne protègent pas suffisamment la vie des passagers.
- Prenons le cas du Waratah. Dans l'enquête à laquelle nous venons de faire allusion, divers ont déclaré et c’était l’opinion de plusieurs de ceux qui avaient voyagé sur ce navire, qu’il était trop chargé du haut. La Cour n’a pas admis cette façon devoir et on doit, dès lors, admettre qu’elle n’était pas confirmée par les faits. Mais on ne put toutefois contester que le Waratah, comme d’ailleurs beaucoup de nouveaux paquebots à passagers paraissaient au moins aux yeux des arrimeurs, sinon à ceux des marins, trop chargés du haut top-heavy en anglais et le fait est que depuis quelques années on entasse les ponts les uns sur les autres d’uue manière qui aurait assurément été regardée comme dangereuse à une autre époque.
- Un inspecteur du Board of Trade ne devrait pas admettre un navire dont la stabilité paraît douteuse, mais le Président de cette administra-
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- tion a reconnu récemment qu’elle n’avait pas les pouvoirs nécessaires pour intervenir d’une manière effective dans des cas pareils.
- De même pour la question des embarcations. La théorie du Board of Trade est que tout navire doit porter un nombre d’embarcations suffisant pour recevoir la totalité du personnel, passagers et équipage, pour lequel le navire est autorisé. Cette règle est-elle observée? Prenons un paquebot leviathan portant en tout 2000 à 3 000 personnes. Il n’a certainement pas plus de 16 bateaux de sauvetage qui, à 60 chacun, pourront recevoir en tout moins de 1 000 personnes. Il n’y a pas de règlement du Board of Trade qui oblige un navire à avoir plus que ce nombre d’embarcations, nombre qui pouvait paraître très suffisant il y a vingt ans, lorsque ce règlement a été fait, mais qui est tout à fait disproportionné avec la capacité des grands paquebots d’aujourd’hui. On dit, il est vrai, que les navires peuvent avoir en place des embarcations de sauvetage, des bateaux pliants et des radeaux, mais on sait aussi que les marins n’ont aucune confiance dans ces appareils auxiliaires.
- Les constructeurs disent de leur côté que les grands paquebots sont construits de manière à être insubmersibles et que, dès lors, la question du nombre de bateaux portés par eux n’a plus la môme importance. Seulement il reste à prouver que cette insubmersibilité prétendue est réelle, et le fait est qu’il y a quelques mois à peine un de ces navires insubmersibles a coulé si rapidement qu’on a à peine eu le temps de mettre les bateaux à la mer.
- Il est exact que, bien que le nombre maximum d’embarcations prescrit par les règlements du Board of Trade soit manifestement insuffisant pour les grands paquebots en service actuellement, les fonctionnaires de celte administration peuvent obliger les armateurs à dépasser le maximum indiqué, mais cette faculté est loin de valoir une obligation imposée par un règlement. En outre, avec l’énorme concurrence qui se produit aujourd’hui entre les Compagnies de navigation, on surveille beaucoup moins l’arrimage des chargements qu’on ne le faisait autrefois et trop souvent des navires prennent les eaux dans des conditions de sécurité très insuffisantes. Les armateurs font généralement de leur mieux pour satisfaire toutes les exigences, mais il y a beaucoup d’inté-rôts à ménager et le moindre n’est pas la demande du public voyageur d’installations de plus en plus luxeuses inconnues autrefois et, peut-être, sont-ils les premiers à appeler de tous leurs vœux une enquête sévère du Board of Trade sur ces trois points d’une importance capitale : construction, embarcations, arrimage.
- Nous croyons intéressant d’ajouter ici la note suivante extraite d’un numéro récent du Journal of the Society of Arts.
- La collision du paquebot géant YOlympic avec un navire de guerre vient d’appeler de nouveau l’attention sur le nombre des embarcations sur les navires à passagers et sur les moyens employés pour les mettre à la mer. Cette opération sur un navire aussi haut sur l’eau que YOlympic peut’ être considérée comme entraînant de grosses difficultés. En principe les grands paquebots disposent d’un nombre relativement faible de marins de pont, et probablement YOlympic n’a pas plus de monde qu’il n’en faut pour mettre à la mer cinq ou six bateaux à la fois.
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- Il en résulte qu’il est de toute nécessité d’avoir des dispositifs permettant non seulement de mettre les bateaux à l’eau le plus rapidement possible, mais encore avec un nombre d’hommes très restreint. Or ce n’est pas le cas actuel.
- Lorsqu’un navire fait eau par suite de collision il prend de la bande du côté endommagé et si l’inclinaison est forte, il devient de plus en plus difficile et bientôt même impossible de mettre les embarcations à la mer du côte opposé. Il est donc nécessaire d’opérer la mise à l’eau avant que la bande soit devenue un peu considérable. C’est ce qu’a fait la Compagnie du South Eastern and Chatham Railway sur ses bateaux faisant le service entre l’Angleterre et la France. Elle emploie des portemanteaux du système du capitaine Petts avec lesquels la simple manœuvre d’une manivelle, manœuvre qui peut être faite par un mousse, permet de mettre un bateau à l’eau en moins d’une minute quel que soit l’angle que fait le navire avec l’horizontale. Cet appareil est d’une grande simplicité et toujours prêt au service ; on peut s’étonner à bon droit qu’il ne soit pas employé sur les autres paquebots de la Manche qui portent de.grande quantités de passagers et ne disposent que des moyens tout à fait hors de proportion avec les besoins en cas d’un accident qui peut toujours se produire.
- Rails en aciei* an titane.— En vue de réduire les dépenses d’entretien des parties de voies qui fatiguent beaucoup, on continue à faire des essais sur des rails en acier spécial.
- Gomme suite à l’emploi des rails en acier au manganèse adoptés par le chemin de fer de Boston et aux recherches de la Bethlehem Steel Company sur l’acier au nickel-chrome, le New-York Central a entrepris, avec succès, des recherches sur l’emploi des rails au titane; on a constaté qu’après six mois, l’usure latérale des rails en acier au titane, placés dans un croisement à circulation intense du Grand Central, était à peine le tiers de celle produite, après quatre mois seulement de service, sur les rails en acier habituellement employés.
- A l’encontre de l’acier au manganèse, dont la fabrication et l’usinage présentent de si grandes difficultés, l’acier au titane a l’avantage de n’être pas plus coûteux que l’acier ordinaire et de se travailler aussi facilement.
- L’acier au titane est obtenu par l’addition, dans le bain liquide, d’un alliage de titane et de fer dans des proportions déterminées, celles-ci respectées, tout le titane est évacué avec les crasses et les laitiers, il n’en reste plus dans l'acier comme cependant on pourrait le croire, par assimilation aux dénominations d’acier au nickel, d’acier au manganèse, etc.
- L’addition du titane a pour mission d’élever la température du bain, de rendre l’acier plus liquide et de faciliter l’évacuation des impuretés; l’acier obtenu est plus homogène et sans soufflures ; l’action si défavorable du phosphore paraît aussi être supprimée.
- Avec le titane, on doit employer de l’acier contenant peu de carbone.
- Le New-York Central exige, pour ses rails de 48,5 kg le mètre cou-
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- rant, une teneur de 0,55 0/0 de carbone; pour ceux de 39,1 kg, une teneur de 0,53 0/0 et, pour ceux de 36 kg, seulement 0,50 0/0.
- Au laminage, un lingot ne peut donner que trois rails de 48,5 kg le mètre courant mesurant 10 m de longueur ou quatre rails de 39,1 kg, restant admis que la longueur du lingot n’est pas supérieure à trois fois la largeur à la base, généralement de 0,48 m.
- Les rails en acier au titane du New-York Central sont fabriqués par la Lackawanna Steel Company, de South Buffalo, qui en a livré 5 000 t au chemin de fer électrique de New-York Mount Vernon et a des commandes de 7 000 t pour le Boston Albany Railroad et de 2 400 t pour les lignes à courbes de faible rayon de Pennsylvanie. Ce qui précède est reproduit du Bulletin de l’Union des Ingénieurs sortis des Ecoles spéciales de Louvain. *
- Nous pouvons y ajouter les renseignements suivants plus récents que nous trouvons dans 1 ’lron Age, du 19 septembre 1911.
- Il y a trois ans que les rails en acier au titane ont été mis à l’essai sur quelques lignes ; ils sont employés actuellement sur une cinquantaine de lignes et on peut déjà évaluer à 400 0001 la quantité en service. On peut citer parmi les lignes qui les emploient le New-York Central, le Lehigh Valley, le Lackawanna, Saint-Paul, le Baltimore Ohio, le Burlington, etc.
- Le Lehigh Valley a acquis 23 000 t de ces rails.en 1911 des forges de
- Bethlehem, ce sont des rails de 55 kg le mètre, à haute teneur en carbone et en titane ; leur composition est: carbone 0,92 0/0, phosphore 0,024, soufre 0,021, manganèse 0,887 et silicium 0,94. L’acier est additionné d’un alliage à 10 0/0 de titane dont on ajoute 1 0/0 du poids de l’acier.
- Le Chicago, Milwaukee and Saint-Paul avait acheté, au 1er juin 1911, 40 0001 de rails en acier au titane. Le Burlington a commandé la même année 10 000 t de ces rails. Les résultats de 569 jours de service à l’Érié Railroad avec des rails au titane posés dans des courbes raides a montré une supériorité de durée de 40 0/0 en moyenne, et de 46 au maximum par rapport aux rails ordinaires.
- Dessiccation tin vent «les hauts fourneaux. — On connaît le procédé Gayley proposé pour la dessiccation du vent des hauts fourneaux et qui a reçu quelques applications ; il est basé sur la séparation de l’humidité de l’air par le refroidissement artificiel de cet air.
- Depuis longtemps l’attention des maitres des forges se porte sur l’utilisation de ce qu’on pouvait considérer, il y a peu de temps encore, comme des pertes inévitables dans la production de la force motrice nécessaire. On a successivement employé les chaleurs perdues sous diverses formes ; plus récemment on a appliqué la turbine à vapeur d’échappement, on a utilisé les gaz des hauts fourneaux pour la mise én marche de puissants moteurs à gaz. On vient enfin de chercher à employer la vapeur d’échappement des machines soufflantes pour obtenir -du froid appliqué à la dessiccation de l’air soufflé dans les hauts fourneaux. Cette méthode a été appliquée par la Brymbo Steel Company,
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- dans le nord du Pays de Galles au moyen d’une installation réfrigérante établie par MM, Ransomes et Rapier d’Ipswich.
- Nous allons chercher à donner une idée du principe de l’appareil. Un générateur contient une certaine quantité d’ammoniaque liquide et est chauffé par la vapeur d’échappement des machines. A la faveur de la chaleur, le gaz ammoniaque est chassé de la dissolution et passe dans un condenseur ou il est refroidi et converti à l’état liquide ; il passe de là dans un vaporisateur où il reprend la forme gazeuse en produisant un abaissement considérable de température et passe ensuite dans un absorbeur.
- En même temps le liquide contenu dans le générateur, d’où s’est échappé le gaz et qu’on peut appeler liqueur faible est envoyé dans l’ab-sorbeur qui est maintenu à basse température et où la liqueur est mise en présence du gaz ammoniaque et l’absorbe rapidement. On obtient ainsi une dissolution concentrée d’ammoniaque qu’une pompe renvoie au générateur et ainsi de suite, le cycle étant continu.
- C’est là le principe, mais dans l’application il a été introduit quelques additions, ainsi le gaz ammoniaque, avant son entrée au condenseur, passe dans un appareil où la vapeur d’eau est condensée et envoyée au générateur; de plus un économiseur refroidit la liqueur faible avant qu’elle arrive à l’absorbeur et chauffe en même temps la dissolution concentrée avant qu’elle entre au générateur.
- Le vaporisateur peut être à lames ou en serpentin, c’est cette partie qui absorbe le calorique de l’air à refroidir avant son arrivée à la machine soufflante. L’humidité contenue dans cet air se dépose et se gèle sur les surfaces. On n’emploie pas de solution salée pour l’extraction de la chaleur, c’est une économie et la suppresion d’une source d’embarras.
- On ne peut encore apprécier le bénéfice réel obtenu, l’installation étant trop récente, mais les apparences sont très favorables, on maintient constamment la proportion d’humidité au-dessous de 3,5 g par mètre cube d’air.
- L’installation réfrigérante fonctionne d’ailleurs d’une manière irréprochable. La vapeur employée n’a que la faible pression de 0,071 kg par centimètre carré. Aussi a-t-on dû donner aux surfaces de grandes dimensions ; c’est un désavantage par rapport aux machines réfrigérantes à compression, mais on regagne cette infériorité par une plus grande économie et une plus grande sécurité de fonctionnement. Il n’est pas exact d’ailleurs de dire que les machines à absorption emploient plus d’eau que les machines à compression.
- L’appareil dont, nous parlons a été construit avec les plus grands soins et comprend tous les perfectionnements en usage actuellement dans les installations de ce genre.
- Nous ajouterons qu’on a pensé aussi à se servir des propriétés absorbantes du chlorure de calcium pour la dessiccation de l’air soufflé dans les hauts fourneaux. On a appliqué une disposition basée sur ce principe aux forges de Differdange, et cette installation a fait l’objet d’une communication toute récente à la réunion de l’Iron and Steel Institute à Londres, les 10 et 11 mai dernier
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- COMPTES RENDUS
- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- Juillet-Août 1911.
- Observations faites sur la Seine, à Paris,, pendant la grande crue de ÎOIO, par MM. Delachanal et R. Lefort, Ingénieurs des Constructions civiles.
- Les observations qui font l’objet de ce mémoire sont de deux espèces. Les premières ont trait aux formes que prend la surface liquide en amont, en aval et le long des piles des ouvrages et aux allures des divers courants dans les régions contiguës du fleuve. En l’absence de mesures directes, les dimensions ont dû être évaluées soit à l’œil, soit en utilisant l’échelle des proportions des ouvrages ; la photographie permet, d’ailleurs, une vérification de ces estimations.
- Les autres observations ont trait à la mesure des vitesses de surface entre les divers ponts. Les auteurs ont étudié séparément les différentes piles de certains de ces ponts et ont cherché à obtenir des mesures correspondant aux différentes arches, de façon à caractériser le mieux possible le régime des cours d’eau.
- Grâce au contrôle des observations par la photographie, il était facile de constater que tout le phénomène se réduisait à l’amont (notamment au Pont au Change et au Pont de l’Alma) à un gonflement de largeur variable et de 0,05 à 0,10 m de hauteur devant toute la largeur des piles et à la formation d’une crête immense qui retombait en amont devant les arches aveuglées, celles-ci fonctionnant comme des conduites forcées ou comme des siphons. A l’aval, les phénomènes étaient presque nuis et se bornaient à la présence de surfaces d’eaux mortes au droit de chaque pile et de surfaces de régime troublé avec petites vagues, au droit de chaque arche.
- Le mémoire étudie un phénomène intéressant consistant en ce que les dénivellations qui se produisent, tant à l’amont qu’à l’aval de certains ponts, ne sont pas de hauteur constante, mais subissent une oscillation périodique dont la durée a été mesurée ; il étudie également les phénomènes tourbillonnaires observés à l’amont et à l’aval des piles de ponts, et particulièrement près du Pont de l’Archevêché.
- Il se termine par quelques remarques sur la forme que l’on pourrait donner aux piles de ponts pour prévenir les affouillements. Les conclusions sont que la pile à avant-bec circulaire, fréquemment employée, n’est pas une forme esentiellement rationnelle, le courant ne se partage
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- pas aussi facilement qu’aux avant-becs triangulaires. La forme à conseiller consisterait à supprimer les avant-becs et à donner aux piles une section elliptique assez allongée, en inclinant doublement leur paroi sur le lit du fleuve et sur le plan aval du fleuve perpendiculaire au lit. Cette forme paraît la plus apte à éviter les affouillements d'amont, les seuls à peu près par lesquels les ponts périssent.
- Pont tournant de la gare à manœuvre électrique, au port tic Cette, par M. Guibal, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- Cet ouvrage a été établi pour remplacer un pont établi en 1872 et dont la reconstruction s’imposait par la triple raison de : l’insuffisance de la passe en largeur comme en profondeur, gêne apportée à la circulation terrestre, enfin mauvais état des maçonneries des culées.
- Le nouveau pont a été établi à l’emplacement de l’ancien préalablement démoli; il comporte deux culées et une pile centrale formant une petite passe et une grande passe. Une travée, tournant sur un pivot placé sur la pile, ouvre ou ferme les deux passes : la grande a 30 m et la petite 21 m d’ouverture.
- La travée métallique a 66,50 m de longueur totale, dont 37,79 m pour la volée et 28,75 m pour la culasse; elle est formée de deux grandes poutres à larges mailles écartées de 5,70 m d’axe en axe, reliées par des pièces de pont distantes de 3,07 m, réunies par des longerons sur lesquels repose le tablier en bois. Ce tablier forme une chaussée et deux trottoirs en encorbellement à l’extérieur des poutres. Le tablier métallique pèse 266 t, y compris un contrepoids de 50 1 placé dans la culasse.
- La rotation et le calage du tablier sont commandés électriquement par courant continu à 500 volts emprunté au réseau des tramways de Cette. A cet effet, deux dynamos de 25 ch'chacune actionnent, par vis sans fin globique, une roue à axe horizontal actionnant par des intermédiaires une chaîne de Galle agissant sur une courronne d’entrainement.
- A l’allure normale, la chaîne de, Galle se déroule de 4 m par minute ou 0,776 m par seconde, ce qui donne pour l’about de volée une vitesse de 0,80 m, chiffre assez faible et qu’il eût ôté possible de dépasser sensiblement, car on trouve des ponts tournants où cette vitesse atteint 1,80 m.
- Le tablier repose sur un pivot de 0,520 m de diamètre portant un grain d’acier coulé par une crapaudine en bronze; de plus, pour éviter les chances de déversement, quatre galets en fonte de 0,56 m de diamètre sont disposés autour du pivot et s’appuient sur un chemin de roulement constitué par un rail Yignole de 45 kg le mètre courant, cintré au rayon de 2,85 m et scellé dans le dallage.
- Le calage s’effectue simultanément sur les deux culées ; il s’opère par des galets qui roulent sur un sabot en fonte à profil parabolique.
- La durée effective de l’ouverture ou de la fermeture est de 1 minute 53 secondes, et celle du calage ou du décalage, de 28 secondes.
- Les dépenses se sont élevées, en totalité, à 794 000 f, dont 157000 f pour les démolitions sous l’eau, dragages, etc., etl96000 f pour les ou-
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- vrages métalliques, appareils de calage et de rotation, appareillage électrique, etc.
- Les travaux ont été commencés en novembre 1904 et le pont a été livré à la circulation le 13 mai 1908.
- Notice sur la construction «lu pont «le itlontangcs, par
- M. Ed. Picard, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- Cet ouvrage a été établi pour la traversée de la Yalserine, par le chemin de fer d’intérêt local de Bellegarde à Ghezery (Ain), ainsi que par un chemin de grande communication. A l’endroit où s’effectue cette traversée, le torrent est encaissé entre des berges rocheuses espacées d’environ 80 m et présentant des fronts presque verticaux sur une hauteur de 60 m.
- Le pont est constitué par une arche en arc de cercle de 80 m d’ouverture et de 20 m de flèche. Une particularité est que les naissances ne sont pas à la même hauteur, celle de la rive droite étant de 1.14 m en contre-bas de celle delà rive gauche. L’épaisseur de la voûte est de 1,50 m à la clef et de 2,50 m aux naissances; la largeur est de 5,33 m. Les tympans sont élégis au moyen de voùtelettes, six sur la rive droite et cinq sur la rive gauche, régnant d’une tête à l’autre. Ces tympans sont surmontés d’un garde-corps en fonte de 1,10 m de hauteur. La plate-forme a 6,20 m de largeur dont 1,10 m pour deux trottoirs, 2,20 m pour le gabarit du matériel roulant du chemin de fer, 2,60 m pour la voie charretière et 0,30 m d’intervalle entre cette dernière et le gabarit. Le profil en long de la plate-forme est en rampe de 0,005 m par mètre.
- La voûte a été montée sur des cintres portés par trois pylônes en charpente dont la fondation a présenté quelques difficultés à cause de l’abondance de l’eau et de la vitesse du courant.
- La construction a été faite en pierres calcaires pour la voûte et en moellons pour les voùtelettes et les tympans.
- Les dépenses se sont élevées en totalité à 355 000 f, ce qui donne 3 184 f par mètre linéraire de pont, 513,5 f par mètre carré de plateforme et 74,5f par mètre superficiel en élévation. Il est juste défaire observer que la dépense totale a dû être majorée d’une somme de 21000 f, constituant une indemnité accordée à l’entrepreneur en raison de l’effondrement du cintre sous l’action d’une crue exceptionnelle. Le montage de la charpente des pylônes et des cintres a été commencé le 1er septembre 1908; le décintrement a été effectué le 6 décembre 1909, le travail a été terminé en juillet 1910.
- Note sur les joints «le dilatation «lu mur «le garde «les
- S et toi» s, parM. Breuillé, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- Le mur de garde des Se.ttons a été construit en maçonnerie, sauf une travée de 6 m de largeur faite en béton armé. On a remarqué qu’en hiver,' pendant les grands froids, une fissure s’ouvrait à chaque extrémité, ,d.e cétte partie en béton armé et qu’elle se refermait en été.
- On a placé en avant de chaque fissure une lame verticale de cuivre laminé de.2 mm d’épaisseur, ployée en son milieu et placée sur les deux bords dp, manière à s’appliquer sur les maçonneries; les joints
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- entre cuivre et maçonnerie sont faits par deux plaques d’amiante de 2 mm d’épaisseur séparées par une lame de plomb de même épaisseur * la largeur est de 45 mm, le serrage est opéré par des lames de fer de même largeur et de 8 mm d’épaisseur retenues par des boulons de 14 mm scellés dans la maçonnerie tous les 0,20 m.
- Les résultats obtenus depuis le mois de janvier 1909 sont satisfaisants; la dépense s’est élevée à 3 600 f pour deux joints de 18,60 m chacun.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 36. — 9 septembre 19! 1.
- Propriétés de la vapeur d’eau, d’après des expériences récentes, par W. Schüle.
- Voiture pour poids lourds de la Norddeutscher Automobil und Motoren A. G., à Brême-Hastadt, par II. Buchholz.
- Les chemins de fer allemands à l’Exposition industrielle internationale de Turin, par R. Anger (suite).
- Dispositif pour rendre visible à distance la position des indicateurs de niveau d’eau, par C. Schmitthenner.
- Moyens de rendre les indications des mesures de longueur indépendantes de l’influence des masses avoisinantes, par Ii. Stadthagen.
- Groupe de Berlin. — Machine à essayer les huiles de’Ossag et épreuves commerciales des matières lubrifiantes.
- Bibliographie: — Brevetabilité des inventions, par E. van Buchner.
- Berne. — Traction électrique dans le tunnel de Iioosac. — Grue pour chantiers,-de 150 tonnes. —Chauffage des chaudières avec de la tourbe pulvérisée. — Dynamos de 3200 kilowatts actionnées par les gaz des hauts fourneaux. — Locomotive électrique des ateliers Bergmann pour les chemins de fer de l’Etat prussien. —Traction électrique sur le Nord-Sud parisien. — Omnibus à. moteur à Paris. — Conducteurs souterrains pour téléphones. — Barrage d’un nouveau système sur le canal Sainte-Marie. — Utilisation des chutes d’eau en Scandinavie. — Le charbon au Spitzberg. — Le pétrole dans le Turkestan.
- N° 37. — 16 septembre 1911.
- Appareils de déchargement pour le charbon et autres marchandises dans les ports, construits par la fabrique de machines Mohr et Federhaff, à Mannheim, par B. Garlepp.
- L’industrie allemande des chemins de fer à l’Exposition internationale de Turin en 1911, par R. Anger (suite).
- Propriétés de la vapeur d’eau, d’après des expériences récentes, par M. Schüle (fin).
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- Exposé graphique de la marche des opérations dans une installation de séchage, par K. Reyscher.
- Bibliographie. — Manuel de construction de machines, par K. Essel-born.— L’hygiène de l’eau, alimentation et écoulement des eaux usées, par R. Kolkwitz.
- Revue. — Explosion d’un volant dans la fabrique de tuiles de Karl Julius Jaeger, à Langerfeid. — Soufflerie rotative capsulaire de Karl Wittig. — Expériences sur le pouvoir explosif des poussières de houille. — Nouvelle distribution d’eau à Berlin. — Locomotives du Nord français. — Omnibus â moteur électrique à accumulateurs. — Tour pour enveloppes de turbines à vapeur. — Expériences sur des forets à travail rapide. — Navire de mer avec moteur Diesel.
- - N° 38. — 23 septembre 4911.
- Les machines de l’industrie textile aux Expositions de Turin et de Roubaix en 1911, par G. Rohn.
- Concours pour la nouvelle construction du Kâiserbrucke, sur le Weser, à Brême, par U. Landsberg.
- L’industrie allemande des chemins de fer à l’Exposition internationale de Turin en 1911, par R. Anger (suite).
- Les générateurs de vapeur à l’Exposition universelle de Bruxelles en 1910, par H. Franke (fin).
- Bibliographie. — Traité théorique de la construction des locomotives, par F. Leitzmann et von Borries. — Manuel de résistance des matériaux, par J. Jedlinka. — La technique actuelle des chemins de fer : freins, signaux, chasse-neige, etc.
- Revue. — Activité des établissements impériaux d’essais techniques et physiques dans l’année 1910. — Conduite souterraine de vapeur pour turbine. — Fabrication du coke avec récupération des sous-produits aux États-Unis. — Elévation d’eau à Almissa, en Dalmatie. — Traction sur route avec accumulateurs Edison. — Les chemins de fer des Etats-Unis en 1910. — Machine unipolaire de Barbour. — Taille à la meule des forets en spirale en acier à travail rapide. — Gazogènes à section, système Darley. — Le nouveau pont de chemin de fer de Dusseldorf-Hauw.
- N° o9. — 30 septembre 1911.
- Nouvel atelier pour la fabrication des turbines de l’Allgemeine Elektri citats Gesellschaft, à Berlin, par K. Bernhard.
- L’industrie allemande des chemins de fer à l’Exposition internationale de Tarin en 1911, par R. Anger (suite).
- Moteur Diesel à quatre temps pour la marine, par R. Maranas.
- Concours pour la nouvelle construction du Kâiserbrucke sur le Weser, à Brème, par Th. Landsberg (suite).
- Recherches sur les chaudières à tubes d’eau à grand rendement, par P. Fuchs.
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- Bibliographie. — Manuel de la construction en béton armé. — Cours de mathématiques, par G. Schelïers.
- Revue. — Grue flottante actionnée par un moteur à pétrole, construite par la Deutsche Maschinenfabrik A. G., à Duisbourg. — Rails en acier au titane aux Etats-Unis. — Nouveau chemin de fer au Mexique. — Revêtement en béton des galeries de mines. — Recherches sur les matières de graissage. — Turbines Gurtis pour la marine de guerre italienne. — Navires de mer avec moteurs Diesel. — Essais du navire de guerre allemand Kohi. — Pont en béton armé sur le Tibre, à Rome. — Notice nécrologique sur Heinrich Schmieger, directeur des ateliers de la Siemens Halske A. G.
- N° 40. — 7 octobre 191 /.
- Soudure électrique, par B. Lœwenberg.
- Nouvel atelier pour la fabrication des turbines de la Allgemeine Electricitats Gesellschaft â Berlin, par K. Bernhard (fin).
- Machines Kerchove et machines à equi-courant, par G. Dœderlein.
- Les machines-outils à l’Exposition de Bruxelles en 1910, par L. Adler (suite). ,
- Bibliographie. — Éléments de mécanique pure, par J. Finger. — Mélange, malaxage, pétrissage et machines employées à ces objets, par H. Fischer.
- Revue. — L’accumulateur Edison et sa fabrication. — Un puissant surchauffeur. — Maçonneries de chaudières en béton. —Chemin de fer dans l’Ue de Crète. — Chemin de fer aérien à Chicago. — Locomotive de mines à accumulateur sans mécanicien. —Nouvelle écluse de Sault Sainte-Marie. — Hangar à dirigeables de Francfort.
- N° 41. — 14 octobre 1911. _
- Nouveau réglage hydraulique des turbines à vapeur Sulzer et expériences faites à la station d’électricité de Bâle, par A. Stodola.
- Extraction de l’or à la drague en Californie, par L. Ettrap et H. Homberger.
- L’industrie allemande des chemins de fer à l’Exposition internationale de Turin en 1911, par R. Anger (fin).
- Expériences sur la résistance au cintrage des tôles et le travail nécessaire, par F. Walther.
- Énergie contenue dans les liquides animés d’un mouvement de rotation, par D. Banki.
- Groupe de Poméranie. — Disposition des moteurs dans les aéroplanes.
- Bibliographie. — Traitement et emploi des schlamms. — Les arcs élastiques au point de vue notamment des voûtes, arcs en béton, etc., par J. J. Weyrauch. — L’écoulement dans les conduites et le calcul des canaux et tuyaux, par A. Blaes.— Manuel de physique industrielle, par H. Lorenz. — L’école de la physique, par A. van OEttingen.
- Buli..
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- Revue. — Machine à percer avec dispositif hydropneumatique pour la descente du foret. — Grand excavateur pour une briqueterie en Hongrie. —Les travaux du canal de l’Ems, au Weser. —Transbordeur sur la Tees, entre Middlesbrough et Port Clarence. — Durcissement de la surface des ouvrages en béton. —Un réservoir d’air comprimé de dimensions extraordinaires. — Une cheminée remarquable. — Les forges et aciéries de Tata, dans l'Inde. — Commande électrique de laminoirs aux forges de Skinningrave, en Angleterre. — Automobiles postales en Bavière. — Nouveau dirigeable militaire Zeppelin. — Réunion d’automne de lTron and Steel Institute, à Turin.
- Pour la Chronique et les Comptes rendus : A. lW 4M.ET.
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- BIBLIOGRAPHIE
- IVe SECTION
- Éludes glaciologiqu.es (Tome II. Ministère de r Agriculture. Service
- des grandes forces hydrauliques : région des Alpes, 1910) (1).
- Le tome II présente les éludes faites en Savoie par M. Mougin, en 1908, notamment celle du glacier de Tré-la-Tèle, et celles deM. Bernard sur le programme et les méthodes relatives à l’étude d’un grand glacier.
- Ces travaux, qui témoignent de l’intérêt présenté par les grands phénomènes glaciologiques, méritent d’être mis en de nombreuses mains. La forme sous laquelle sont rédigées les études de M. Mougin n’est pas ardue et la met à la portée des touristes que la question des glaciers passionne.
- Le travail de M. Bernard se spécialise davantage, comme son titre le révèle d’aillsurs, aux savants chargés des études sur le terrain et au personnel qu’ils doivent recruter et former.
- L’ensemble du tome II est une intéressante contribution à la science des forces naturelles de notre région Sud-Est. F. B.
- Ii» marbrerie, par M. Darras, Ingénieur (2).
- Ainsi que l’intéressante préface de M. Pillet l’indique, l’ouvrage de M. Barras comble une lacune sur la technologie des pierres, notamment des marbres, des granits et des matériaux fins employés au travail de la décoration.
- Les propriétés constructives., les capacités mécaniques et plastiques des pierres doivent être approfondies par l'architecte et l'entrepreneur. Ce livre leur en donne les moyens.
- L’outillage moderne du carrier et du marbiier est passé en revue de la façon la plus complète.
- Enfin, l’auteur a voulu mettre entre les mains des intéressés aux travaux de marbrerie toutes les indications de nature à les éclairer.
- Le volume de M. Barras est bien conçu et sera lu avec avantage par les architectes, les entrepreneurs, les propriétaires et fous ceux qui s’intéressent à la construction. F. B.
- (1) In-8°, 285 X 185 de vii-140 p., avec 98 lig., xxix pi. et illustr. Paris, Iipprimerie Nationale, 1910.
- (2) ln-8°, 255 X 165 de x-343 p., avec 151 lig. Paris, H. l)unod et E. Pinal, 49, quai des Grands-Augustias. Prix : broché, 15 f.
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- TABLE DES MATIERES
- CONTENUES
- DANS LA CHRONIQUE DU 2e SEMESTRE DE L’ANNÉE 1911
- Acier (Rails en) au titane. Décembre, 961.
- Angleterre (Introduction de l'industrie du sucre de betteraves en). Décembre, 953.
- Argentine (Moulins à vent pour élever l’eau dans 1’). Juillet, 124. Aviation (L’) au point de vue militaire. Novembre, 786.
- Baie (Le trafic du port de). Décembre, 954.
- Base (Tunnels de) du Hauenstein et du Mont-Cenis. Octobre, 622.
- Bateaux phares non gardés. Septembre, 479.
- Bernina (Chasse-neige du chemin de fer de la). Octobre, 620.
- Betteraves (Introduction de l’industrie du sucre de) en Angleterre. Décembre, 953.
- Briquettes (Emploi des) de lignite dans la métallurgie. Juillet, 125; de poussier de minerai. Septembre, 477.
- Canal (Le) maritime à travers l’Écosse. Octobre, 623 ; (Trafic du) de Suez en 1909. Décembre, 957.
- Chaleur (Utilisation de la) solaire. Novembre, 791.
- Changement (Réduction de vitesse et) de marche dans les turbines à vapeur. Août, 226.
- Chasse-neige (Le) du chemin de fer de la Bernina. Octobre, 620.
- Chemin de fer (Le) de l’Europe. Juillet, 123. — (Chasse-neige du) de la Bernina. Octobre, 620. — (Électrique du Mottarone. Novembre, 783. Cheminée (La plus grosse) du monde. Septembre, 480.
- Chimique (Importance des forces hydrauliques pour l’industrie). Octobre, 626.
- Construction (Le développement de la) navale en Italie. Juillet, 119. Décomposition (Préservation des poteaux des lignes télégraphiques contre la). Septembre, 476.
- Dépôt de locomotives à Lausanne. Novembre, 789.
- Dessiccation du vent des hauts fourneaux. Décembre, 962. Développement (Le) de la construction navale en Italie. Juillet, 119. Distance (Transmission électrique de la force à grande) pour les mines. Novembre, 793.
- Doubs (Les lacs du). Novembre, 625.
- Eau (Moulins à vent pour élever l’eau dans l’Argentine). Juillet, 124.
- Ecosse (Le canal maritime à travers E). Octobre, 623.
- Electricité (Production de 1’) aux houillères. Septembre, 474.
- Electrique (Le chemin de fer) du Mottarone. Novembre, 783. — (Transmission) de la force à grande distance pour les mines. Novembre, 793.
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- Élévatoires (Machines) à triple expansion. Août, 224.
- Emploi des briquettes de lignite dans la métallurgie. Juillet, 125.
- États-Unis (Grosses locomotives Mallet aux). Juillet, 116.— (Nouveau type de locomotives à voyageurs aux). Novembre, 790.
- Europe (Les chemins de fer de 1’). Juillet, 123.
- Expansion (Machines élévatoires à triple). Août, 224.
- Eorces (Les) hydrauliques au Japon. Août, 254.— (Importance des) hydrauliques pour l’industrie chimique. Octobre, 626. — (Transmission électrique de la) à grande distance pour les mines. Novembre, 793.
- Grèce (L’industrie des mines en). Août, 232.
- Ilaucnstein (Les tunnels de base du) et du Mont-Cenis. Octobre, 622.
- liants fourneaux (Dessiccation du vent des). Décembre, 962.
- Houillères (Production de l’électricité aux). Septembre, 474,
- Hydraulique (Les forces) au Japon. Août, 234. — Importance des forces) pour l’industrie chimique. Octobre, 626.
- Importance des forces hydrauliques pour l’industrie chimique. Octobre, 626.
- Industrie (L’) des mines en Grèce. Août, 232. — (Importance des forces hydrauliques pour L) chimique. Octobre, 626. — (Introduction de L) du sucre de betteraves en Angleterre. Décembre, 953.
- Introduction de l’industrie du sucre de betterave en Angleterre. Décembre, 953.
- Italie (Le développement de la construction navale en). Juillet, 119.
- •lapon (Les forces hydrauliques au). Août, 234.
- Lacs (Les) du Doubs. Octobre, 625.
- Lausanne (Dépôt de locomotives de). Novembre, 789.
- Ciguës (Préservation des poteaux des) télégraphiques contre la décomposition. Septembre, 476.
- Uignite (Emploi des briquéttes de) dans la métallurgie. Juillet, 125.
- Uocomotives (Grosses) Mallet aux Etats-Unis'. Juillet, 116.— (Dépôt de) de Lausanne. Novembre, 789. — (Nouveau type de) à voyageurs aux ÉtaLs-Unis. Novembre, 790.
- Machines élévatoires à triple expansion.‘Août, 224.
- Maçons (Moyen d’activer le travail des). Juillet. 127.
- Mallet (Grosses locomotives) aux Etats-Unis. Juillet, 116.
- Manche (La traversée de la). Septembre, 471. Octobre, 617.
- Marche (Réduction de vitesse et changement de) dans les turbines à vapeur. Août, 226.
- Marine (Les pertes de la). Décembre, 958.
- Maritime (Le canal) à travers l’Ecosse. Octobre, 623.
- Métallurgie. — Emploi des briquettes de lignite dans la). Juillet, 125.
- Militaire (L’aviation au point de vue). Novembre, 786.
- Mines (L’industrie des) en Grèce. Août, 232. — (Transmission électrique à grande distance de la force pour les). Novembre, 793.
- Minerai (Briquettes de poussier de). Septembre, 477.
- Monde (La plus grosse cheminée du). Septembre, 480.
- Mont-Cenis (Les tunnels de base du Hauenstein et du). Octobre, 622.
- Mottarone (Le chemin de fer électrique du). Novembre, 783.
- Moulins à vent pour élever l’eau dans l’Argentine. Juillet, 124.
- Moyens d’activer le travail des maçons. Juillet. 127.
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- Navale (Développement Je la construction) en Italie. Juillet. 119. Navigation (La sécurité dans la). Décembre, 959.
- Perte» (Les) de la Marine. Décembre, 933.
- Phares (Bateaux) non gardés. Septembre, 479.
- Pile» (Vibrations des) des ponts. Novembre, 794.
- Pont» ou tunnels à Sidney. Août, 229. — (Vibrations des piles des). Novembre, 794.
- Port (Trafic du) de Bâle. Décembre, 954.
- Poteaux (Préservation des) des lignes télégraphiques contre la décomposition. Septembre, 476.
- Poussier (Briquettes de) de minerai. Septembre, 477.
- Préservation des poteaux de lignes télégraphiques cobtfe la décomposition. Septembre, 476.
- Production d’électricité aux houillères. Septembre, 47 Rail» en acier au titane. Décembre, 961.
- Réduction de vitesse et changement de marche dans les turbines â vapeur. Août, 226.
- Sécurité (La) dans la navigation. Dééembre, 959.
- Solaire (Utilisation de la chaleur). Novembre^ 791.
- Sucre (Introduction de l’industrie du) de betteraves en Angleterre! Décembre, 953.
- Sue* (Le trafic du canal de) en 1909. Décembre, 957.
- Télégraphiques (Préservation des poteaux de lignes) contré la décomposition. Septembre, 476.
- Titane (Rails en acier au). Décembre, 961.
- Trafic du port dé Bâle. Décembre, 954 ; ctü canal de Sué2 en 1909. Décembre, 957.
- Transmission électrique de force à grande distance pour les miner. Novembre, 793.
- Travail (Moyens d’activer lé) des maçons. Juillet* 127.
- Traversée (La) de la Manche. Septembre, 471 ; Octobre, 617.
- Tunnels (Ponts, en) à Sidney. Août, 229;— de base du Ilauenstëin èt du Mont-Cenis. Octobre, 622.
- Turbines (Déduction de vitesse et changement de marche dans les) à Vapeur. Août, 226.
- Type (Nouveau) de locomotive à Voyageurs aux États-Unis. Novembre, 790. Utilisation de la chaleur solaire. Novembre, 791.
- Vapeur (Réduction de vitesse et changement dé marche dahs les turbines ü). Août, 226.
- Vent (Moulins à) pour élever l’eau dans l’Argentine. Juillet, 124.— Dessiccation du) des hauts fourneaux. Octobre, 962.
- Vibrations des piles des ponts. Novembre, 794.
- Vitesse (Réduction de) et changement de marche dans les turbines à vapeur. Août, 226.
- Voyageurs (Nouveau type de locomotive à) aux États-Unis. Novembre, 790.
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- TABLE DES MATIÈRES
- TRAITÉES PENDANT LE 2e SEMESTRE DE L’ANNÉE 1911
- (Bulletins de Juillet à Décembre.)
- ADMISSION DE NOUVEAUX MEMBRES
- Bulletins de juillet, octobre, novembre, décembre .... 6, 507, 648 et 816
- AVIATION ET NAVIGATION AÉRIENNE Hélice propulsive (L’), par M. R. Soreau, mémoire............251
- BIBLIOGRAPHIE
- Chaudières à vapeur (Méthodes économiques de combustion
- dans les), de M. Izart...................................139
- Chemins dé fer à l’Exposition universelle et internationale dë Bruxelles de 1910 (Le matériel des), de M. J.-B. Flamme . . 138
- Chemins de fèr funiculaires et transports aériens, de M. A.
- Lévy-Lambert.......... ..........243
- Chimie moderne (La), de M. E. Rottach ......... 806
- Chimiques métallurgiques (Traité d’analysës), de M. J. llognon. 245 Dessin (IIe Congrès national français de l’Enseignement du). 807
- Dictionnaire illustré des termes techniques en six langues
- (Sidérurgie), tome XI, de MM. Schlomann, Venator et Ross.140
- Électricité, les Électrons et les Ions (La théorie corpusculaire
- de T), de M. P. Drumaux.................................. 246
- Électrochimie et électrométallurgie, de M. Henri Vigneron. . . . 247
- Épuration des eaux résiduaires d’abattoirs, collecte et évacuation de ces eaux; historique de la question, de M. B. Be-
- zault....................................................245
- Ferro-magnétisme (Le). Applications industrielles, de M. R.
- Jouaust..................................................247
- Geological notes, de M. Henriksen. ..........................244
- Géologie et ses phénomènes (La), de M. G. Eisenmenger........636
- Glaciologiques (Études). Tome IL Ministère de l’Agriculture. Service de grandes forges hydrauliques. Région des Alpes,
- 1910..................................................... 971
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- Houillères (Atlas général des), de MM. E. Gruner et G. Bousquet . 637
- Locomotive a vapore ail’ Exposizione internazionale di
- Bruxelles, 1910 (Le), de M. J. Yalenziani.................804
- Marbrerie (La), de M. Darras.................................971
- Maritimes (Travaux), de M. Guilïard..................... . . 137
- Métallurgie à l’Exposition universelle et internationale de
- Bruxelles, 1910 (La), de M. P. Breuil................... 244
- Minerais de fer (Les ressources de la France en), de M. Nicou . 637
- Mines (Cours d’exploitation des). Tome III, de MM. llaton de la
- Goupillière et J. Bès de Berc.............................638
- Mines d’or (Recherche pratique et exploitation des), de M. J.
- Proust.....................................................806
- Minières (Recherches), de M. F. Colomer......................807
- Moteurs à gaz et à pétrole, les machines motrices diverses à l’Exposition universelle et internationale de Bruxelles,
- 1910 (Les), de M. Lucien Périssé........................ 805
- Motore a petrolio pesante applicato ad una automotrice ter-
- roviaria, de M. E. Mariotti...............................636
- Mutualité et les retraites ouvrières et paysannes (Les), de
- M. Claude Lucas........................................... 807
- Normandie inconnue (Une), de M. Pawlowski. . ...............640
- Ponts en maçonnerie (Calculs et construction des), de M. Aurie 137 Sociétés commerciales (Formulaire pratique des), de M. Émile
- Lecouturier................................................640
- Télégraphie sans fil (Précis de), du Professeur J. Zenneck...248
- Thermodynamique (Éléments de), de MM. L. Lalande et H. Noalliat 636 Thermodynamique appliquée à la machine à vapeur (La), de
- MM. L. Lalande et H. Noalhat . . . .......................636
- Traverses en hêtre (Note sur la conservation des), de M. Em. R. Samitca....................................................804
- CHEMINS DE FER
- Ligne du Tcheng T’aï (Chansi). Compagnie impériale des Chemins de fer Chinois, par M. A. Millorat, mémoire......763
- CHIMIE INDUSTRIELLE
- Hydrogène pour le gonflement des ballons militaires (La fabrication industrielle de F), par M. G.-F. Jaubert (séance du
- 7 juillet), mémoire................................ 13 et 45
- Rayons ultra-violets et leurs applications pratiques (Les),
- par M. D. Berthelot (séance du 17 novembre), mémoire .... 659 et 859
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- CHRONIQUE
- Voir Table spéciale des Matières.
- COMMUNICATIONS DIVERSES
- Dessins (La reproduction industrielle des), par M. H. Claude (séance du 47 novembre), mémoire..................G58 et 851
- COMPTES RENDUS
- Bulletins de Juillet à Décembre. . . . 128, 235, 482, 629, 796 et 964
- CONCOURS
- Concours des cités-jardins organisés par le Comité de patronage des habitations à bon marché (séance du 7 juillet) .... 8
- CONGRÈS
- Congrès national de l’apprentissage, à Roubaix, du 2 au 5 octobre 1911 ; délégué, M. Gin (séances des 7 juillet et 20 octobre).
- Set 511
- Congrès international des applications électriques, à Turin,
- 1911 (séances des 20 octobre et 1er décembre).... 511 et 822
- Congrès des Sociétés savantes, à Paris, en avril 1912 (50e)
- (séance du 20 octobre)....................................511
- DÉCÈS
- De MM. F. Ventre-Pacha, E. Boire, A. Spée, J.-B. Berlier, G.-A. Bresson,
- P.-H. Colombier, M. Delmas, R.-P. Gandillot, L. Guérin, L.-J.-B. Mau-duit, L.-J. Miguet, J.-A.-J. Rossi, A. Rubin, L. Schabaver, A. Bieber,
- A.-L. Bouissou, E. Maire, R. Viterbo, F. d’Huart, J.-A. Estève, L.-F. Bellot, E.-J. Mazeman, J. Allard, P.-T. Blanchod, V.-L. Brillié, G. de Rothschild, H.-F. Smits Mess’ oud Bey (séances des 7 juillet, 20 octobre,
- 3 et 17 novembre, 1er décembre).......... 7, 508, 649, 657 et 817
- DÉCORATIONS FRANÇAISES
- Commandeurs de la Légion d'honneur : MM. I. Sirry-Pacha et G.-J. Schwob.
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- Officiers de la Légion d’honneur : MM. F. d'Allest, E. Avisse, L.-A. Barbet, H.-E. Boyer, C. Cavallier, F. de Ribes-Christofle, Ch. David, L Eyrolles, Louis Mercier, E. Richemond.
- Chevaliers de la Légion d’honneur : MM. P. Baudouin, E. Bourdonnay, P. Girin, L. Liraet, E. Maurer, C. Moreau, Y. Prud’homme, E. Arnoud, L. Crépel, E. Despas, H.-Ch. Domange, Cb.-E. Dufour, E.-A. Dufour, A.-J. Dumesnil, Y. Durafort, A. Ellisen, A. de Geiger, A. Giros,. T. Guérin, A. Huiliard. L.-J.-B. Lassalle, P.-E. Lombard, Ch. Mardelet, Auguste Moreau, E.-A. Moulier, P. Petit, R.-A.-J. Piat, Méry-Picard, A. Pifre, T. Planche, H.-R.-J. Portier, Ch. Roux, T. Schertzer, A. Schwartz, E.-L. de Seynes, Ch Thiry J.-B. Yidal-Beaume, G. \Veiss-mann, Ch. Regnaull.
- Officier de l’Instruction publique : M. P. Coulomb.
- Officiers d’académie : MM. J.-B.-L. Denoyelle, S. Heryngfet, L. Mouchette, H. Pichot, B. Rebourg, G. Richard, L. Ch. Scherlzmann.
- Officiers du Mérite agricole : MM. L.-E. Borderel, F.-L. Godet, M. Lambert.
- Chevaliers du Mérite agricole : MM. J. Collin, L.-F. David, G. Gin, A. Nuguès, G. Richard, C. Tartary, Ch. Weeber, R. de la Maholière.
- DÉCORATIONS ÉTRANGÈRES
- Chevalier de Sainte-Anne de Russie : M. G. Lümet.
- Chevaliers de Saint-Stanislas de Russie : MM. P. Guérin, L. Yentou-Duclaux.
- Officier de Saint-Maurice et Lazare : M. Ë. Coignel.
- Officier de la Couronne de Belgique : M. Léon Gérard.
- Grand-Officier du Danerrog : M, N. Belelubsky.
- Chevalier de l’ordre du Sauveur de Grèce : M. A. Cantas.
- Officier de Saint-Sawa de Serbie : M. P. Guérin.
- Grand-Croix du Double Dragon de CiitNÈ : M. A. Loreau,
- Grand-Croix du Niciiam Iftikar : M. Chélu-Pacha. -
- Commandeur du Niciiam Iftikar : M. J. Teisset.
- Officier du Nicham Iftikar : M. A. Celle.
- (Séances des 20 octobre, 3 et 17 novembre, 1er décembre) . . . 509, 649,
- 658 ét 818
- DIVERS
- Cinquantième anniversaire dé la fondation de la Société des Ingénieurs et Architectes Suédois, le 18 novembre 1911. Télégramme et lettre de félicitations envoyés pah la Société (séance du 3 novembre)........................ 6o0
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- Élection des Membres du Bureau et du Comité pour l’Exercice 1912 (séance du 15 décembre)................ 836
- Emprunt de la Société (Xe Tirage de l’amortissement de 1’)
- (séance du 15 décembre)....................................835
- Inauguration du monument élevé à la mémoire d’Augustin et de Benjamin Normand, le 20 août 1911, au Havre. Notices de M. E. Evers (séance du 7 juillet)..............9 et 603
- Pli cacheté déposé par M. G. Daloz, le 7 juillet (séance du 7 juillet)....................................................... 9
- Réception des Membres du Bureau de la Société, par le Ministre des Travaux publics (séance du 7 juillet)................. 9
- Situation financière de la Société (Compte rendu de la) (séance du 15 décembre).................................................829
- Sujets de concours pour le Prix Giffard 19ll prorogé 1914 et pour le Prix Giffard 1914 (séance du 1er décembre)...........819
- Télégrammes échangés avec la Société impériale technique russe, à propos de l’inauguration de l’Exposition russe d’aviation (séance du 20 octobre)..................................5l0
- Visite de la Société au Laboratoire du Conservatoire national des Arts et Métiers, le 3 juillet 1911 (séance dü 7 juillet). ... 8
- Visite de la Société au garage d’omnibus automobiles, le
- 18 novembre 1911 (séances des 3 et 17 novembre)....... 650 et 658
- Visite de la Société au Salon d’aviation (Grand Palais), le 20 décembre 1911 (séance du 1er décembre).......................818
- DONS ET LEGS
- De 1 000 f par M. G. Hanarte (séance du 7 juillet) ........ 9
- De 75 f par M. L. Duverger (séance du 17 novembre)...........658
- De 50 î par M. E. Fromaget (séance du 20 octobre)............510
- De 25 f parM. E. PatoüsSàs (séance du 7 juillet) 9
- De 20 f par M. L. Favard (séance du 20 octobre)..............510
- De 2 obligations de l’Emprunt de la Société, par M. Léon Appert (séance dü 20 octobre)................................ 510
- De 2 obligations de l’Emprunt de la Société par M“1U Vve A. Brüll et son fils (séance du 3 novembre)........................650
- ÉLECTRICITÉ
- Électricité de Turin (Compte rendu du Congrès d’), par
- M. P. Lecler (séance du 1er décembre)......................822
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- GÉOLOGIE
- Remarques complémentaires sur la constitution intérieure
- du globe terrestre, par M. Jean Rey, mémoire............ 38
- Note à propos d'un mémoire de M. Jean Rey intitulé : Quelques remarques sur la constitution intérieure du globe terrestre, par M. F. Guéry, mémoire...........................598
- MÉCANIQUE
- Aphégraphe (L’), par M. R. Guillery, mémoire.........143
- Moteur Diesel à bord des navires de haute mer (Le), par M. A.
- Bochet, mémoire.................................... 17
- Tension-mètre (Le), par M. le Capitaine Largier (séance du 1er décembre), mémoire...............................820 et 837
- Vide et certaines de ses applications (Étude sur la production du), par M. M. Leblanc (séance du 3 novembre), mémoire. 651 et 721
- MÉTALLURGIE
- Progrès des métallurgies autres que la Sidérurgie et leur état actuel en France. — 3e Partie. Aluminium, magnésium, mercure, or, métaux secondaires, par M. Léon Guillet (séance du 20 octobre), mémoire.................... 513 et 517
- MINES
- Mines de fer et la Sidérurgie dans l’Amérique du Sud et principalement au Chili, par M. Cli. Vattier, mémoire. . . . . . 159
- Note sur la récupération de l’or dans le dragage des allu-vions aurifères en Guyane française, par M. L. de la Marlière, mémoire.......................................................... 32
- NÉCROLOGIE
- Notice nécrologique sur S. E. M. Ch. de Hieronymi, ministre royal hongrois du Commerce, Membre d’honneur de la Société, par M. E. llorn...................................108
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- — 981
- Discours prononcé aux obsèques de M. A. Brüll, ancien Président, par M. J. Carpentier, Président de la Société . . ........412
- Augustin et Benjamin Normand. Notices biographiques, par
- M. E. Evers....................... ............................603
- NOMINATIONS
- De M. M. Chanaut, comme Membre correspondant de la Société en Égypte
- (séance du 20 octobre)............................................... 510
- De M. E. Grangé, comme Vice-Président de la classe 73 et Membre du Jury du Groupe XIII à l’Exposition de Turin (séance du 20 octobre) . . 510
- De M. Auguste Moreau, comme Membre du Jury de la classe 35, à l’Exposition de Turin (séance du 20 octobre)............................. 510
- De M. F, Schiff, comme Membre du Jury de la classe 109, àPExposition de
- Turin (séance du 3 novembre)..........................................650
- De M. P. Jannettaz, comme chargé du cours de Métallurgie générale à l’Ecole Centrale des Arts et Manufactures (séance du 20 octobre). . . . 510
- De M. Léon Guillet, comme chargé des cours de Métallurgie des métaux autres que le fer à l’École Centrale des Arts et Manufactures (séance
- du 20 octobre)...................................................... 510
- De M. le Président de la Société des Ingénieurs Civils de France, comme Membre du Jury supérieur du Concours des Cités-jardins (séance du 7 juillet). . . . •...................................................... 7
- OUVRAGES, MÉMOIRES ET MANUSCRITS REÇUS
- Bulletins de juillet, octobre, novembre et décembre . . .1, 493, 641 et 809
- PLANCHES
- Numéros 14 à 23.
- PRIX ET RÉCOMPENSES
- Médaille de vermeil décernée à M. Ch. Tellier, par la Société
- industrielle d’Amiens (séance du 20 octobre) ..................510
- Prix de 1 200 f décerné à M. Gh. Tellier par la Société industrielle de Rouen (séance du 20 octobre)............................510
- Prix Giffard 1914 (Sujet du concours du) (séancedu l1 décembre) 818 Prix Giffard 1911, prorogé 1914 (Sujet du concours du) (séance du 1er décembre)..................................................819
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- TRAMWAYS
- Établissements des dépôts d’hydrocarbure dans les garages d’omnibus automobiles de la Compagnie générale des Omnibus de Paris, avec emploi des appareils du système Martini et Huneke, par M. A. Mariage, observations de MM. E. Barbet et E. Biard (séance du 7 juillet), mémoire...........9 et
- TRAVAUX PUBLICS
- 198
- Glichy-Port de mer (Étude du projet de), par M. Ch. Lavaud (séance du 20 octobre), mémoire.....................511 et 6G7
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- TABLE ALPHABÉTIQUE
- PA a
- NOMS D’AUTEURS
- DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS LE 2® SEMESTRE, ANNÉE 1911.
- (Bulletins de juillet, à cléce libre.)
- Berthelot (D.). - Les rayons ultra-violets et leurs applications pratiques (bulletin de décembre)..................................................859
- Bochet (A.). — Le moteur Diesel à bord des navires de haute mer (bulletin de juillet).................................................. 17
- Carpentier (J.). — Discours prononce aux obsèques de M. A. Brüll, ancien Président (i ulletin de juillet)................................ 112
- Claude (H.). — La reproduction industrielle des dessins (bulletin de décembre).............................................................. 851
- Evers (E.). — Augustin et Benjamin Normand. — Notices biographiques (bulletin d’octobre) (103
- Guéry (F.). — Note à propos d’un mémoire de M. Jean Rey, intitulé : Quelques remarques sur la constitution intérieure du globe terrestre (bulletin d’octobre)................................................... 598
- Guillery (R.). — L’aphégraphe (bulletin d’aoùt)...........................143
- Guillet (L.). — Progrès des mélallurgies autres que la sidérurgie et leur état actuel en France— (3° partie) : aluminium, magnésium, mercure, or, métaux secondaires (bulletin d’octobre).......................517
- Horn (E.). — Notice nécrologique sur S. E. M. de ilieronymi, Ministre royal de Hongrois du commerce, Membre d’honneur de la Société (bulletin de juillet). .................................\...................108
- Jaubert (G.-F.). — La fabrication industrielle de l’hydrogène pour le gonflement des ballons militaires (bulletin de juillet) ................ 45
- Largier (Capitaine). — Le Tension-mètre (bulletin de décembre) . . 837
- Lavaud (Ch.). — Étude du projet de Clichy-Port de mer (bulletin de novembre)...............................................................667
- Leblanc (M.). — Etude sur la production du vide et certaines de ses applications (bulletin de novembre). ...................................721
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- Mallet (A.)- — Chroniques nüs 379 à 384. . 116, 224, 471, 617, 783 et 953
- Mallet (A.). -- Comptes rendus............. 128, 235, 482. 629, 796 et 964
- Mariage (A.). — Établissement des dépôts d'hydrocarbures dans les garages d’omnibus automobiles de la Compagnie Générale des Omnibus de Paris, avec emploi des appareils du système Martini et lluneke (bulletin d’août)...................................................198
- Marlière (L.-G. de la). — Note sur la récupération de l’or dans le dragage des alluvions aurifères en Guyane française (bulletin de juillet). 32
- Millorat (A.). — Ligne du Tcheng T’aï (Chansi). Compagnie impériale des Chemins de fer Chinois (bulletin de novembre).................. 763
- Rey (J.).— Remarques complémentaires sur la constitution intérieure du globe terrestre (bulletin de juillet).................................. 38
- Soreau (R.). — L’hélice propulsive (bulletin de septembre)...........251
- Vattier (Gh.). — Les mines de fer et la sidérurgie dans l’Amérique du Sud et principalement au Chili (bulletin d’août)..........................159
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. ue Dax.
- imprimerie CIIAIX, rue bergère, 20, PARIS. — 23832-12-11. — (Encre Lorilleux,
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- 7é Série. 2e Volume.
- LE MOTEUR DIESEL A BORD DES NAVIRES DE HAUTE MER
- PI. 14.
- Vue ayant. Côté du poste de manœuvre. Fig. 4.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Fig. io. — IiàLi d’un moteur Diesel à deux temps.
- Fig. m. — Arbre-manivelle d’un moteur Diesel à deux temps.
- Fig. 12. — Le Quevilly, quatre-mâts pétrolier
- Fig. 13. — Le pont du Quevilly durant les essais des moteurs Diesel.;
- ..'arrière du Quevilly. Vue des tuyaux d’échappement
- pendant la marche des moteurs à toute puissance.
- Bulletin de Juillet 1911
- PARIS. — DIP. CHAIX. — 17328-7-11.
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- 7e Série. 2e Volume,
- LA FABRICATION INDUSTRIELLE DE L’HYDROGÈNE POUR LE GONFLEMENT DES BALLONS MILITAIRES
- PL 15,
- Fig, 2. — Voiture à tubes établie par la Chemische-Fabrilc Griesheim, pour fournir l’hydrogène à l’Exposition de Francfort en 1909": détail des rampes de distribution et connexion des tubes entre eux.
- Fig. /,. — Grand appareil de campagne à Silicol. capacité de production 600 à 800 m> à l’heure. Vue transversale par le groupe moteur.
- coté du réfrigérant du capitaine Lelarge.
- Fig. 8. — Grand appareil de campagne à Silicol; capacité de production 600 à 800 m3 à. l’heure. Vue d’ensemble, côté du réfrigérant eidu moteur.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- ig. fl. — Générateur semi-fixe à Silicol de /.00 m3 à l’heure : coté de la distribution et de la vanne de vidange.
- ig. 10. —Générateur semi-fixe à Silicol de /.00 m8 à l’heure côté du bac à soude avec grue et benne de chargement.
- sitif du commandant Fleuri per-ï m8. (Gonflement du Colonel-
- mettant de coupler simultanément 28 tubes
- Renard à Issy-les-Moulineaux.j
- Fig. i.'i. — Voiture à Jlydrolilbe : vue.avant. Poids de la voiture en ordre de marche, 2 400 kg; capacité de production, 1 500 m8 à l’heure. (Voiture cnlière-menl construite par l’Établissement de Chalais-Meudon.)
- Fig. 15. — Voiture à tubes de l’armée. Détail de la partie arrière montrant le système de connexion des tubes entre eux et à la manche.
- Bulletin de Juillet 1911.
- IMP, CHAIX. — 17328-7-11.
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- 7e Série. 2e Volume.
- LA FABRICATION INDUSTRIELLE DE L’HYDROGÈNE POUR LE GONFLEMENT DES BALLONS MILITAIRES
- PL 16
- I’ig. t. — Appareil à Silicol, semi-fixe, de 300 à 400 m> à l'heure : élévation et coupe partielle.
- Fig. 3. — Le même appareil vu du Côté opposé. On remarque sur la tour d’épuration la bouteille à eau
- contenant exactement -t 1 et qui sert à l’extinction de la cartouche de 23 kg d’Hydrogénite. Fig- 3- — Le transport des cartouches brûlées : chacun des hommes porte un gant d’amiante
- pour se protéger contre la chaleur.
- Fig. 7. — Le gonflement de V Hirondelle au Parc de l’Aéro-Club de France : -13 cartouches ont déjà brûlé, Fig. o. — Le gonflement de Y Hirondelle au Parc de l’Aéro-Club de France : le ballon est rempli
- le gonflement est fait à moitié. ' on va détacher la manche amenant l’hydrogène du générateur, puis accrocher la nacelle.
- Fig. io. —- Appareil à Ilydrogénite de 10 nv', il. 10 alm.
- Fig. -h. — Appareil il Ilydrogénite de 10 ma,à -10 atm. Vue antérieure, avec, à droite, deux cartouches représentant chacune io m3.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet 1911.
- imp. chaix. — I7328-7HH.
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- 7e Série. 2e Volume.
- L’APHÉGRAPHE
- PI. 17.
- Bulletin d’Août 1911.
- 7eSérie. 2e Volume
- ETABLISSEMENT DES DÉPÔTS D’HYDROCARBURES
- DANS LES GARAGES D’OMNIBUS AUTOMOBILES
- PI. IS. (PI. 17 el 18.)
- Fig. I et 2. — Vues du garage de Clichy.
- Incendie d’un dépôt mixte d’omnibus à chevaux et d’autobus, à Berlin.
- Fig. g. — Les réservoirs intérieurs contenant 30 000 litresUesscnce ont été retrouvés intacts.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin d’Août 1911
- PARIS. — IMP. CHAIX. —18318-9—H.
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- 7e Série. 2e Volume.
- LES MINES DE FER ET LA SIDÉRURGIE DANS L’AMÉRIQUE DU SUD ET PRINCIPALEMENT AU CHILI
- PI. 19.
- Fig. -15. — Hangars de l’usine de Corral.
- Fig. 16- — Usine de Corral. Salle des dynamos et commandes diverses.
- Fig. 17. — Usine de Corral. Chaudières, conduites d’air et de vapeur.
- Fig. 20. — Usine de Corral. Les hauts fourneaux.
- Fig. 18. — Usine de Corral. Scies circulaires pour bûchettes de bois.
- Fig. 19. — Usine de Corral. Récupérateurs Cowper.
- Fig. 21. — Usine de Corral. Les hauts fourneaux Prudhomme et récupérateurs Cowper.
- Société des Ingénieurs Civils de France,
- Bulletin d’Août 1911.
- paris. — imp. chaix. — 17370-8-11.
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- 7® Série. 2e Volume.
- PROGRÈS DES MÉTALLURGIES AUTRES QUE LA SIDÉRURGIE ET LEUR ÉTAT ACTUEL EN FRANCE. — (3E PARTIE)
- MAGNÉSIUM, MERCURE. OR, MÉTAUX SECONDAIRES
- PI. 20.
- Fig. 1. — Élévation
- Fig. 1 à 3. — Distributeur de sable (Echelle 1/50)
- Fig. 3. — Coupe transversale
- Fig. 4. — Elévation
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin d’Octobre 1911.
- 24884-12-11.
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- 7e Série. 2e Volume.
- PROGRÈS DES MÉTALLURGIES AUTRES QUE LA SIDÉRURGIE ET LEUR ÉTAT ACTUEL EN FRANCE. — (3E PARTIE) ALUMINIUM, MAGNÉSIUM, MERCURE, OR, MÉTAUX SECONDAIRES
- PL 21
- Fig. 1. — Ensemble d'un laminoir à feuilles d'aluminium.
- Fig. 2. — Ensemble de l’atelier de laminage de la Société française des Couleurs métalliques à La Praz (Savoie).
- Fjg. 5. — Batterie de pilons (2° opération) pour la fabrication de la poudre d'aluminium.
- Fig. 8. — Cuves de dépôt des sables (La Bellière).
- (lioue montant les sables; cabine d’où sont manœuvres tous les appareils dé transport. Dans la première‘cuve, on voit le tube de l’excavateur.)
- Fig. i l. — Vue de la partie du laboratoire où se font les essais do minorai (La Bellière).
- Fig. |/i. — Vue d’ensemble des usines du Châtelet.
- Fig. 17. — Grillage aux usines du Châtelet. (Deux batteries de deux fours Merton.)
- Fig. 3. — pilon pour le dégrossissage Fig. A- — Batterie de pilons et tables d’amalgamation
- dans la fabrication de la poudre d’aluminium. (La Bellière).
- Fig. 7. —• Cyanuration des sables (La Bellière).
- Fig. io. — Atelier de fusion (La Bellière). (A gauche, four Fraser-Chalmers. A droite, four Morgan en coulée. A côté, creuset monté.)
- Fig. |3. — Vue d’ensemble des usines du Châtelet.
- Fig. IC. — Broyage et cyanuration en tube-mills aux usines du Châtelet. (Ou voit les deux tubes et leur alimentation successive.)
- Fig. 19. — Atelier de nilration aux usines du Châtelet. (Filtres Ridgway en marche.)
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin l'Octobre 1911.
- IMP. CHAIX. — 24584-12—H.
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- 7e Série. 2e Volume
- ETUDE SUR LA PRODUCTION DU VIDE ET CERTAINES DE SES APPLICATIONS
- PL 22
- Fig. 2. — Vue extérieure d’un condenseur à mélange et pompes conduites par une turbine à vapeur.
- Fig. ü. — Condenseur d’Anzin.
- Fig. h. — Groupe de pompes à air et à eau. Pompe centrifuge à trois roues associées.
- Fig. j. — Groupe de pompes pour condenseur par surface et conduites par une turbine.
- Fig. G et 7. — Groupe de turbines pompe à air et d’extraction d’eau pour contre torpilleur.
- Fig. s et 9. — Tuyères multiples.
- Fig. -10. — Première machine à. vapeur d’eau.
- Fig. 11. — Cylindre de glace obtenu par la première machine à vapeur d’eau.
- Fig. 17.— Retor du compresseur à 30 000 tours par minute.
- Société des Ingénieurs Civils de France,
- Bulletin de Novembre 1911
- PARIS. IMP. CHAIX. — 174-1-12.
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- 7e Série. 2e Volume
- LIGNE DU TCHÈNG-T’AÏ (CHAN-SI)
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Novembre 1911.
- P1.23.
- Fig. h. — l'ont de 7o mètres llsi-l'an Cheu au kilomètre ou.
- Kig. 0. — Grande voûte de 20 mèlres au kilomètre 70,330.
- Fig. 7. — Pont /, x 5 au kilomètre -ui Iviou-Kiai.
- Fig. 3. — Passage du kilomètre 82.
- Fig. 8. — Grand viaduc du kilomètre v,k.
- un». eiiAix. — 17IH-|2
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