Charles Combes

“ En un mot, la cause qui fait circuler l'air dans les canaux hélicoïdes, dont on peut concevoir le creux de la vis comme composé, me paraît être la même quecelle qui ferait circuler de l'eau ou de l'air, dans un tuyau droit, ouvert par les deux bouts, auquel on imprimerait un mouvement de translation, au milieu d'une masse d'air ou d'eau stagnante, dans une direction formant avec l'axe du tuyau, le même angle que chaque canal hélicoïde forme avec le plan perpendiculaire à l'axe de la vis, plan qui est celui du mouvement de rotation. ”

“ Ainsi il n'est pas exact de dire , comme le fait M. Gonot, que les gaz montrent une tendance à se séparer les uns des autres par ordre de densités. Lorsque les gaz sont mélangés une fois, ils n'ont aucune tendance à se séparer. 11 n'est pas vrai non plus que l'hydrogène flotte sur l'air , comme de l'huile sur de l'eau, et que ce gaz, accumulé au sommet des sinuosités des galeries parcourues par le courant d'air, agisse comme l'air qui se loge dans la partie supérieure d'un tuyau de conduite. ”

“ Je ne saurais admettre , avec M. Bischof, que l'accumulation plus grande des mofettes par les temps pluvieux , et en général quand le baromètre baisse, soit uniquement le résultat d'un aérage plus mauvais , ou d'autres causes par lesquelles il explique la formation du gaz inflammable.
J'y vois un simple effet des variations de pression atmosphérique, effet temporaire seulement, et qui n'est point en contradiction avec la possibilité de l'écoulement du gaz, sous des pressions
bien supérieures à la pression atmosphérique. ”

“ En effet, l'équation générale qui donne la vitesse relative u,, en fonction de la vitesse angulaire w et de la hauteur H, est :
dans laquelle K est un coefficient numérique, qui ne dépend que de la forme et des dimensions du ventilateur, p. un coefficient numérique aussi constant, rt, r0 et a des quantités fixes pour un ventilateur déterminé. D'ailleurs les vitesses v et u0 sont avec la vitesse finale d'écoulement ux dans des rapports constants, dépendant des dimensions de la machine, de sorte qu'en définitive l'équation précédente est de la forme. ”

“ Il y reste , parce que ces interstices ne sont point aérés; il se répand dans les galeries avoisinantes, lentement, quand la pression extérieure demeure constante; il cesse de sortir, quand le baromètre monte, et c'est alors l'air extérieur qui, temporairement, entre dans les remblais où le gaz se condense ; il en sort plus abondamment quand le baromètre baisse. Voilà, en peu de mots, l'explication que j'ai donnée dans les passages cités de mes mémoires sur le mouvement de l'air et l'aérage des mines; M. Gonot, si je l'ai bien compris, dit exactement la même chose ”

“ Un appareil semblable suffirait pour produire un courant d'air fort vif, dans une salle dont la section transversale serait de 5o à 60 mètres carrés, puisque la vitesse de ce courant serait d'un demimètre environ par seconde.
Si l'on veut au contraire déplacer ou lancer de petits volumes d'air sous des pressions très-fortes, on est conduit par le calcul à donner aux ventilateurs de fort petites dimensions, à les faire tourner avec une rapidité excessive, et l'on tombe sur des conditions à peu près impossibles à réaliser dans la pratique. ”

“ Je détermine d'abord la section transversale du canal hélicoïde, en me donnant la vitesse relative avec laquelle l'air circulera dans son intérieur ;.
il ne faut prendre cette vitesse, ni trop grande , ni trop petite : trop grande, elle donnerait lieu à un frottement qui absorberait un travail moteur considérable ; trop petite , elle conduirait à donner à l'appareil de fort grandes dimensions, et donnerait lieu d'ailleurs à une grande perte de travail, par suite de la vitesse absolue avec laquelle l'air abandonnerait la machine. Je prends donc cette vitesse égale à 29 mètres par seconde. ”

“ Peut-être serait-il possible d'éclairer en dessus avec la lampe Dumesnil, en substituant au disque métallique qui est superposé au cylindre en cristal, et porte la cheminée, un disque également en cristal , percé d'une ouverture centrale pour le passage de la cheminée.
Le degré plus grand de lumière que répand la lampe Dumesnil la rend, selon moi, préférable à celle de M. Mueseler, où la combustion est nécessairement moins parfaite , parce que le courant d'air qui vient l'alimenter est contrarié par le courant des gaz brûlés, qui circule en sens contraire. ”

“ M. Bischoff faitlui-même l'observation, que le volume absorbé par le chlore indique une quantité de gaz oléfiant moindre que celle qui résulte des calculs de la composition, par suite de l'analyse à l'eudiomètre, calculs fondés sur cette base, que l'hydrogène protocarboné exige pour sa combustion deux volumes d'oxygène, et produit un volume d'acide carbonique. ”

“ Les objections tirées des dimensions de la lampe, qui rendent son transport difficile dans le parcours des échelles, et son emploi impossible dans les couches minces, sont fondées pour les mines d'Anzin, mais ne s'appliquent pas aux mines en couches épaisses du centre et du midi de la France. Le crochet de suspension peut d'ailleurs être changé ; la cheminée même peut être raccourcie, ainsi que le démontrent les expériences de la commission de Liège. La disposition des tuyaux adducteurs de l'air peut être facilement modifiée. ”

“ Le volume d'air extrait dépendra aussi de cette vitesse angulaire ; mais d'un autre côté, celle-ci et le volume d'air correspondant peuvent s'écarter considérablement en dessus ou en dessous des valeurs qui conviennent au maximum de l'effet utile, sans que pour cela il y ait un surcroît considérable de travail moteur perdu ; il en résulte qu'une évaluation d'ailleurs
assez grossière de la pression H suffira dans la pratique , pour régler d'assez bonnes dimensions de l'appareil à construire. ”

“ Sous le rapport de son emploi dans les mines, la lampe Dumesnil répand une clarté comparable à celle de trois lampes de Davy ordinaires, tout en ne consommant pas beaucoup plus d'huile qu'une de celles-ci; elle brûle et éclaire parfaitement, pendant huit et même dix heures, sans autre soin que de remonter la mèche deux ou trois fois, pendant cette durée; la poussière de charbon qui est souvent très-abondante , dans les mines, ne l'empêche point de fonctionner. ”

“ Si l'on dit que l'on utilisera la vapeur perdue des machines placées à la surface, parce qu'on emploiera des machines sans condenseur, je répondrai que ce sera toujours de la force perdue, puisqu'on aurait pu utiliser autrement la force motrice de cette vapeur, en adaptant des condenseurs aux machines, ce qui est presque toujours facile sur les mines , tandis que ce serait très-difficile dans les locomotives. ”

“ Lorsque l'on prend une simple vis, qu'on la loge dans une cloison percée d'une ouverture cylindrique capable de la contenir, et qu'on la fait tourner suivant le système de M. Sochet et de M. Motte, l'air qui remplit la vis ne peut être délogé et ne peut circuler en sens inverse du mouvement de rotation imprimé à celle - ci, qu'en vertu de la pression déterminée par le choc de l'orifice antérieur de la vis sur l'air que cet orifice vient frapper, et du vide déterminé en arrière de son orifice postérieur, par suite du même mouvement. ”

“ Il n'y a là aucun effet de force centrifuge ; car l'air peut sortir de la vis à la même distance de l'axe de rotation où il est entré , et je ne vois aucune raison pour que les choses se passent autrement. ”

“ Il convient donc de changer le tracé du ventilateur, de façon à atténuer l'influence nuisible du frottement de l'air dans la machine.
Le moyen d'y parvenir consiste principalement à diminuer la longueur des ailes, et la différence des rayons intérieur et extérieur r. et t,, ; mais alors il devient impossible, ou du moins fort difficile, de satisfaire à la condition u, wr,, c'est-à-dire de rendre nulle la vitesse absolue de l'air, à la sortie de la machine. On peut seulement rendre la force vive due à cette vitesse, une petite fraction du travail moteur total ”

“ Nous savons de plus que la vitesse angulaire étant égale à 58m ,985, le volume d'air débité par seconde , en négligeant les résistances dues à la contraction et au frottement de l'air, serait de 8 mètres cubes. ”

“ Dans les recherches de ce genre, on ne pourra tirer de conclusions un peu sûres que d'observations très-multipliées, et faites dans des mines très-diverses. Comme je n'en avais pas recueilli un assez grand nombre, je n'ai pas voulu les publier encore, et je m'en suis tenu aux lois générales du mouvement de l'air dans les conduites, qui sont aujourd'hui suffisamment connues par les expériences de MM. Girard et d'Aubuisson. ”

“ Il résulte de là qu'il est en effet très-important de conduire l'air, dans tous les cas , de telle sorte que la diffusion des gaz soit favorisée par la différence de pesanteur spécifique de l'air et du gaz que l'on veut entraîner; qu'ainsi il faut faire, autant que possible, circuler l'air en montant, dans les tailles où il se dégage du gaz inflammable , en descendant dans celles où il se dégage du gaz acide carbonique. ”

“ Par exemple, si l'on veut déplacer 25 mètres cubes d'air par seconde, sous une pression H , mesurée par une colonne d'air de 6 mètres de hauteur, on comparera le ventilateur à construire à celui qui déplace 1 mmm, 197 par seconde, sous une pression de 2 mètres, en faisant 132 tours par minute. ”

“ Il est évident que, dans l'emploi de la vis comme machine aspirante, il faut installer la machine , de manière que sous la vitesse angulaire qui lui est imprimée , il n'y ait point deux courants en sens inverse l'un de l'autre , ce qui exige, quand H est un peu grand , que le noyau n'ait pas un diamètre trop petit ”

“ Un ventilateur aspirant à ailes droites ne peut donc jamais utiliser les IUOO du travail moteur qui lui est transmis, et dans la réalité il utilise une fraction beaucoup moindre de ce travail, soit à cause des frottements de l'air qui ne sont pas nuls, soit surtout à cause du choc des ailes droites contre l'air, à son entrée dans les cellules formées par ces ailes. ”

“ On voit combien il importe de rapprocher ta ventilateur des orifices ou buses par lesquels l'air doit sortir, et si on était obligé de le placer à une grande distance, il faudrait donner au porte-vent de grandes dimensions, pour que l'air- y circulât avec une faible vitesse. ”

“ Il reste à vérifier, si cette valeur de l'angle S substituée dans l'équation (A) fournira pour Q, une valeur réelle. Or, en opérant la substitution , on trouve, toute réduction faite : Q'X 13,677=—1252,18, équation qui donne une valeur de Q imaginaire.
Cela montre qu'il est impossible de réaliser, avec le ventilateur tel que je l'avais construit, en négligeant l'influence des frottements, la double
condition que la vitesse de l'air sortant soit nulle, et que l'air entre sans choc dans les canaux courbes ”

“ Mais le courant, une fois sorti des galeries où se dégagent les mofettes, peut circuler dans des voies montantes ou descendantes, sans qu'on ait à craindre que les gaz mêlés se séparent de nouveau; mais il ne faut pas croire, comme le dit M. Ryan, qu'il soit possible, avec une voie d'aérage supérieure aux tailles, et des trous de fleuret ou de petites galeries qui mettraient en communication, de distance en distance, la voie d'aérage et les tailles, de purger le courant circulant dans celles-ci p de telle façon qu'on soit à l'abri de tout danger d'explosion. ”

“ Quant au travail moteur absorbé par les résistances passives dues à l'embouchure et au frottement de l'air dans la machine , il peut être calculé ainsi qu'il suit : La hauteur perdue par les résistances passives à l'embouchure, la contraction, est exprimée par :
On a Y = 29 mètres. ”

“ On peut voir, dans les notes sur
L'équation (2) , si on désigne par x la hauteurperdue par suite du frottement de l'air contre les parois des canaux où il circule, devra être corrigée en ajoutant au second membre, le terme négatif —igx. ”

“ Dans la ventilation des magnaneries, des lieux d'habitation, le volume d'air qu'il faut déplacer est le plus habituellement de 1 à 2 mètres cubes au plus par seconde, et si l'on a pris les dispositions convenables, pour la distribution de l'air, l'excès de la pression extérieure sur la pression de l'air intérieur est à peine sensible. C'est à ce cas que applique le ventilateur dont je vais actuellement déterminer les dimensions, et qui est repré-
sente dans les fig. ”

“ Dans les ventilateurs et toutes les machines analogues dépourvues de soupapes, et dans l'intérieur desquelles les fluides sur lesquels on agit circulent avec de grandes vitesses , la cause principale de perte de travail moteur est dans le frottement du fluide contre les parois solides de l'appareil. On pourrait croire, d'après cela , que ancien ventilateur à ailes droites, dirigées vers l'axe , serait plus avantageux que les ventilateurs à ailes courbes les mieux construits, parce que les canaux formés par les ai les étant très-larges , les frottements sont nloindres ”

“ L'une des dimensions du porte-vent étant toujours prise de om, 1057, l'autre dimension serait de :
la force vive de l'air, à la sortie des ailes mobiles , ne peut être considérée comme perdue pour l'effet utile de la machine, pu isque cette vitesse se conserve dans le porte-vent. ”