vapeur, ramené fictivement à 0°, égal à 1,24 × 0,46 0,57. Si le bois était à 25 p. 100 d'eau, ce volume de vapeur à 0o serait 1,24 (0,25 + 0,46 × 0,75) =0mc,74;

3. De l'hydrogène en excès. 1 kilog. d'hydrogène exigeant 8 kilog. d'oxygène pour se brûler, c'est-à-dire pour se convertir en eau (357), il en résulte que chaque kilogramme d'oxygène brûlé donnera 1,125 de vapeur d'eau, ou 1,24 × 1,125 = 1,4 environ de vapeur ramenée fictivement à 0°. Comme 1 kilog. d'oxygène à 0° et sous la pression 0,76 occupe un volume de 0,70 (304), il en résulte que chaque kilogramme d'oxygène converti en vapeur donnera une augmentation de volume à 0° de 1,4-0,70,7; ce qui fait voir que l'augmentation de volume est égal au volume de l'oxygène brûlé, ou encore que le volume de vapeur produit est double de celui de l'oxygène.

Le bois parfaitement sec contenant 0,01 d'hydrogène en excès, l'augmentation totale de volume due à la vapeur d'eau, ramenée fictivement à 0o, est alors, par kilogramme de bois,,

Pour le bois à 0,25 d'eau, cette augmentation est

0,74 0,0075 × 8 × 0,70me, 78.

La tannée donne à peu près la même augmentation de volume que le bois dans les mêmes conditions de dessiccation; ainsi pour celle qui est à 0,30 d'eau, l'augmentation totale due à la vapeur d'eau est, par kilogramme de tannée,

1,24(0,30 +0,46 × 0,70) + 0,007 × 8 × 0,7 = 0,81.

Pour la tourbe desséchée contenant 0,35 d'hydrogène et d'oxygène dans les proportions nécessaires pour faire de l'eau, plus 0,02 d'hydrogène en excès, cette augmentation.est

Pour la tourbe à 0,30 d'eau, cette augmentation devient

1,24(0,30 +0,35 × 0,70) + 0,02 0,70 × 8 × 0,7 0,75.

Pour une houille moyenne contenant 0,12 d'hydrogène et d'oxygène dans les proportions convenables pour faire de l'eau, et 0,04 d'hydrogène en excès, on a pour cette augmentation

1,24 0,12 0,01 x 8 x 0,70me,37.

Tableau donnant, pour un kilogramme de quelques combustibles (1 tableau, p. 590): 1o le volume d'air à 0° qui passe par le foyer pour opérer la combustion d'un logramme de ces combustibles; 2o l'augmentation de volume due à la vapeur d'eau provenant des causes qui viennent d'être citées, cette vapeur étant ramenée fictivement à 0°; 3° le volume total de gaz qui passe par la cheminée; 4° le voleme total de gaz qui passe par la cheminée, en faisant le coefficient de dilatution des gaz égal à 0,00367 (319), et la température t=300° (température ordinaire des gaz dans la cheminée), ce qui donne 1+at=2,1.

Les nombres de ce tableau supposent que tout le combustible est brûlé; mais comme dans la pratique une partie du combustible tombe de la grille et échappe à la combustion, ainsi pour les houilles on obtient de 10 à 20 p. 100 de résidu, on doit considérer ces nombres comme étant des maximums qui donneront toujours des résultats suffisants dans le calcul des dimensions de la cheminée. Des expériences faites à Wesserling, sur une même chaudière à vapeur, ont donné un volume de gaz sortant par la cheminée égal à 6 (1 + al) pour le bois, et 16(1 + at) pour la houille à 0,16 de résidu (351).

539. Au tableau de la page 644 nous consignons :

1o La puissance calorifique C des combustibles, en ne tenant compte que de la chaleur développée par la combustion du carbone, dont la puissance calorifique est 8080, et de celle développée par la combustion de l'hydrogène en excès, dont la puissance calorifique est de 34462. L'oxygène que contient le combustible (oxygène et azote, en négligeant celui-ci qui est en faible quantité) se combinant avec le 1/8 de son poids d'hydrogène pour faire de l'eau, l'hydrogène en excès est l'hydrogène signalé par l'analyse moins le 1/8 de l'oxygène.

2o Le poids q de la vapeur fournie par l'eau provenant de la combinaison de l'hydrogène en excès avec l'oxygène, et de celle fournie par l'eau hygrométrique que contiennent les combustibles.

3o La valeur de E-C-p obtenue en retranchant de la puissance calorifique C la perte de chaleur p=550×q due à la chaleur latente de vaporisation de l'eau, chaleur latente que nous supposons être de 550 (326).

E est la chaleur utilisée pour élever à la température T2, T1 ou T les gaz provenant de la combustion, et C-(p+p') est la puissance calorifique effective proprement dite. La perte p devient nulle si la fumée n'arrive pas à la cheminée à une certaine température, parce qu'alors elle est restituée par suite de la condensation de la vapeur. Si la fumée ne se dégage qu'entièrement refroidie, la perte p' devient nulle à son tour. Pour l'hydrogène, comme 1 kilog. de ce gaz produit 9 kilog. d'eau (358), quoiqu'il n'y ait pas d'eau hygrométrique, on a q=9, p=550×9=4950, et E=34 462—4950 =29512. Cela a son importance toutes les fois qu'on fait usage de combustibles riches en hydrogène.

4° a, et a, nombre d'unités de chaleur nécessaires pour élever de 1o la température des produits de la combustion, selon que l'air est entièrement utilisé ou que la moitié échappe à la combustion.

5° T1=E: a1 et T=E: a, températures dans le foyer dans les deux cas du 4o, en supposant qu'il n'y a aucune déperdition de chaleur.

ť'

י T

6o La perte p'E en unités de chaleur, est due à la température des gaz qui s'échappent dans la cheminée; les valeurs de p' du tableau supposent t'=300°, et que moitié de l'air échappe à la combustion.

Calcul des quantités précédentes pour chaque combustible en particulier.

1° Carbone brûlé par de l'oxygène entièrement utilisé.

Oxygène nécessaire à la combustion de 1 kilog. de carbone (357) 72,73 : 27,27= 2,67.

Poids de l'acide carbonique formé 1+2,67=3,67.

La chaleur spécifique de l'acide carbonique étant 0,2164 (324), le nombre a d'unités de chaleur nécessaire pour élever de 1o la température de ces 3,67 d'acide carbonique est

a2=0,21643,67=0",79.

Carbone brûlé avec de l'air entièrement employé.

Supposant l'air composé en poids de 23 d'oxygène pour 77 d'azote, le poids d'azote résultant de la combustion de 1 kilog. de carbone est 2,6777: 23=8,94. La chaleur spécifique de l'azote étant 0,244, on a

a1=0,79+0,2448,942",97.

Carbone brûlé avec de l'air dont la moitié échappe à la combustion.

2,67 d'oxygène et 8,94 d'azote s'ajoutant aux gaz du cas précédent; la chaleur spécifique de l'oxygène étant 0,2182, on a

a=2,97+0,2182×2,67+0,2448,945",73.

2o Hydrogène brûlé par de l'oxygène entièrement utilisé.

1 kilog. d'hydrogène donnant naissance à 9 kilog. de vapeur d'eau (357), et la chaleur spécifique de cette vapeur étant 0,475, on a

Aq=0,4759=4",275.

Hydrogène brûlé par de l'air entièrement utilisé.

Le poids de l'azote qui se joint à la vapeur du cas précédent étant 877:23= 26,78, on a

+9=4,278 +0,244·26,78—10a,81.

Hydrogène brûlé par de l'air dont la moitié échappe à la combustion.

8 kilog. d'oxygène et 26,78 d'azote s'ajoutant aux gaz du cas précédent, on a a=10,81 +0,2182×8+0,244×26,78=19",09.

3 Oxyde de carbone brûlé par de l'oxygène entièrement employé.

L'oxyde de carbone étant composé de 0,4286 de carbone et de 0,5714 d'oxygène. d'après le 1°, le poids d'acide carbonique formé par la combustion de 1 kilog. de cet oxyde est 3,670,4286=1,57, et par suite on a

7=0,2164>1,57=0,34.

Oxyde de carbone brûlé par de l'air entièrement utilisé.

Comme, pour un même poids de carbone, il entre deux fois plus d'oxygène dans l'acide carbonique CO2 que dans l'oxyde de carbone CO, le poids d'oxygène pris à l'air est 0,5714; le poids d'azote qui se joint à l'acide carbonique du cas précédent est alors 0,5714×77 : 23 = 1,91, et par suite on a

a1=0,340,244×1,91=0a,81.

Oxyde de carbone brûlé par de l'air dont la moitié échappe à la combustion.

0,5714 d'oxygène et 1,91 d'azote s'ajoutant aux gaz du cas précédent, on a

a=0,810,2182×0,5714+0,244×1,91=1",40.

En résumé, les valeurs de a, a, et a sont respectivement :

Pour le bois parfaitement sea, renfermant 0,50 de carbone, 0,01 d'hy

drogène, 0,46 d'eau, 0,01 d'azote et 0,02 de cendres (345), a, et a ont pour valeurs les sommes suivantes :

C=8080 × 0,50 + 34 462 × 0,01 4385 étant la puissance calorifique du bois parfaitement sec (345), comme 0,01 d'hydrogène donne 0,09 d'eau par sa combinaison avec l'oxygène, et que déjà le bois contient 0,46 d'eau, on a q=0,09 +0,460,55, et p=550 × 0,55 = 303. Par suite, E=C—p=4385 — 303 = 4082, T1 =4082: 1,82 = 2243° T= 4082: 3,28 =1245°. Pour le cas où la moitié de l'air échappe à la combustion, et où la température dans la cheminée est t'=300°, on a p'= 4082 × 300 : 1245 = 984.

Pour le bois renfermant 0,25 d'eau hygrométrique, on a

et

a1 =1,82×0,75+0,475×0,25=1,48, a=3,28×0,75+0,475×0,25=2,58,

C=4385×0,75=3289, q=0,55×0,75+0,25=0,66, p=550×0,66=363, E=3289-363-2926, T,2926: 1,48-1977°, T=2926: 2,58=1134°

et p' 2926300: 1134774.

C'est en opérant ainsi que nous avons obtenu tous les résultats du tableau suivant.

Composition des autres combustibles de ce tableau :

Charbon de bois: carbone 0,86. eau, 0,07, cendres 0,07;

Tourbe sèche carbone 0,47, hydrogène libre 0,013, eau 0,427, cendres 0,09; c'est la composition moyenne des six premières tourbes analysées par M. de Marsilly (page 613);

Même tourbe à 0,30 d'eau hygrométrique: carbone 0,47 0,70 0,329, 'hydrogène libre 0,013×0,70 0,0091, eau de composition 0,427 0,70= 10,2989, eau hygrométrique 0,30, cendres 0,09 0,700,063;

Houille moyenne: carbone 0,82, hydrogène libre 0,04, hydrogène et oxygène supposés en eau 0,41, cendres 0,03; c'est la composition moyenne du flenu de Mons, très-convenable pour les grilles, d'après les analyses de M. de Marsilly (page 611). La houille a été desséchée avant l'analyse (pages 608 et 609), et nous négligeons la faible quantité d'azote, ou plutôt nous la confondons avec l'oxygène qui forme les 0,11 d'eau; Coke carbone 0,95, cendres 0,05;

Coke carbone 0,875, cendres 0,125.