EXPÉRIENCES SUR L'INJECTEUR AUTOMOTEUR DE M. GIFFARD. Par M. DELOY, sous-chef de traction au chemin de fer de Paris à la Méditerranée. La description de cet appareil parfaitement développée par M. Combes (1); la rapidité de ses applications dans l'industrie rendent inutiles de nouveaux détails sur son objet. Cette notice donne les résultats d'observations que j'ai faites sur plusieurs types de locomotives, à grande, à moyenne et à petite vitesse, ainsi que des expériences spéciales qui m'ont permis d'étudier, d'une façon plus complète, la marche et les effets des injec teurs. Avant d'entrer dans la description des expériences que j'ai faites, j'exposerai d'abord les principes qui m'ont paru servir de base à la marche et aux effets de l'injecteur, puis j'établirai la comparaison entre les résultats qui découlent des formules auxquelles je suis arrivé, et ceux qu'a donnés l'expérience. Ainsi que l'a établi M. Combes, le principe fondamental en vertu duquel la vapeur qui s'écoule d'un générateur, rentre dans ce même générateur, entraînant jusqu'à 20 fois son poids d'eau, repose sur la condensation de la vapeur avant ou immédiatement après son contact avec l'eau qu'elle refoule; les deux (1) Annales des mines, 5a série, t. XV, p. 169: But de celle notice. Conditions de marche de l'appareil. Etablissement et de vapeur effets paraissent avoir lieu. Après la condensation vient une seconde condition qui ne pourrait être remplie sans la première; il faut que l'orifice par où s'écoule la vapeur soit plus grand que celui par lequel s'introduit dans le tube injecteur le mélange d'eau et de vapeur. Soit: m, la masse de vapeur qui s'écoule dans l'unité de temps par l'orifice du cône creux. , sa vitesse, lorsqu'elle rencontre l'eau. a, la section du cône qui lui donne issue. P', la pression atmosphérique. M, la masse d'eau refoulée par la vapeur. w' cette section du tube injecteur. u' la vitesse avec laquelle s'écoulerait l'eau du générateur sous la pression P par l'orifice w'. La masse m vient frapper avec la vitesse y la masse d'eau M dont la vitesse peut être négligée par rapport à la vitesse v. Après le choc, les masses mM continuent à se mouvoir avec la vitesse commune u. Je supposerai, pour simplifier les calculs, la masse spécifique de l'eau du générateur, et celle du jet égale à q'. En tenant compte des forces intérieures dues au choc, le théorème des forces vives fournit la relation : Le principe de la conservation des quantités de mouvement, indépendamment de toutes actions et réactions réciproques dans le système, donne tout de suite l'équation (A). La masse m+M, que j'appellerai M,, s'engage dans le tube injecteur avec la vitesse u, soulève le clapet sur lequel s'exerce la pression P, et pénètre dans le générateur. La vitesse u diminue rapidement, et le refoulement s'établit dans la section w' suivant un régime qui peut être considéré comme permanent avec la vitesse v'. Je vais déterminer la condition nécessaire pour que cet effet ait lieu. En égalant l'accroissement total des forces vives de la masse M, pendant l'unité de temps. au double de la somme des travaux des forces qui agissent sur cette masse pendant le même temps, j'obtiens l'équation : Refoulement du jet liquide dans le générateur. u est inconnue; mais j'ai supposé M, q'ou, si je choisis '=w, On peut, à l'aide de la formule (A), faire disparaître u de (B) qui devient : Pour que le refoulement puisse se faire dans le générateur, on doit avoir Maximum de débit. D'après l'équation (A), la quantité d'eau injectée sera d'autant plus grande que u ou son égal plus petit. La limite de u est u'. On a dans ce cas v' = o et qv2 = q'u'2. Comme il y a équilibre, qv2 = q'u'2 . 4 = 1. qv ❤ sera La marche de l'injecteur est donc soumise à deux conditions: 1° Condensation de la vapeur avant son entrée dans l'injecteur ; 2o > 1, c'est-à-dire la section par où s'écoule la vapeur supérieure à la section du tube injecteur. La masse d'eau qui s'introduit dans la section w' de l'injecteur est donnée par la formule : La condition pour que le débit soit maximum s'obtiendra en égalant à zéro le coefficient différentiel d. M d. La relation q'u'qu' donnerait 2 et v'u'. = Si l'on admet que cette relation subsiste, pendant le refoulement du jet dans le générateur, la valeur de v' devient : v'=u' Vo— 1. La pression dans le générateur étant toujours représentée par P, j'appelle P, la pression qui a lieu dans le récipient, et je fais qv2 = K. P. q'u'2 = K. P1, L'injection peut se faire dans un milieu K étant un coefficient constant indépendant de P et P1, où l'on prend la formule (C) devient la vapeur. P1 = P est la plus grande valeur que puisse prendre la pression du milieu qui reçoit le liquide injecté. Les expériences que j'ai faites m'ont permis de vérifier l'exactitude de cette relation dans les locomotives; d'abord en prenant la vapeur dans une chaudière où elle était maintenue à une certaine pression et en injectant dans une chaudière où la pression était différente; ensuite en injectant à l'air libre dans un tuyau dont je faisais varier la section par un robinet à hélice. Rapport entre le poids Le rapport entre les poids d'eau et de vapeur lancés par le tube injecteur varie en sens inverse de la pres- d'eau injectée sion dans le générateur. La théorie indique ce fait, l'expérience le vérifie (1). (1) M. Combes a établi, dès le début, ce principe dans son mémoire sur l'injecteur (Annales des mines, 5o série, tome XV, page 177. et le poids de vapeur injectant. |