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184 SUR L'ÉCRASEMENT DES TUBES CALORIFÈRES
d'être plus conductrices, plus facilement perméables à la chaleur (1). L'insuffisance d'épaisseur des tubes en cuivre
rouge employés par les constructeurs de Bor-
deaux , ressort d'ailleurs avec évidence de la seule comparaison de ces tubes avec ceux des chaudières de machines locomotives. Ceux-ci sont en laiton, ils ont au plus 5 centimètres de diamètre extérieur,
et une épaisseur de 3 millimètres , ce qui réduit leur diamètre intérieur à 44 millimètres. Le laiton est plus dur que le cuivre rouge et résiste (1) Voici comment on pourrait assez rationnelle-
ment déterminer l'épaisseur à donner aux parois des tubes en cuivre, pour qu'ils offrissent, lors de l'épreuve légale, un excès de résistance à l'aplatissement égal, à
l'excès de résistance à la rupture par extension qu'offrent les chaudières en tôle de forme cylindrique remplies d'eau. L'épaisseur de celles-ci est donnée par la formule e =-- 1,8
d (n-1 )-q- 3. Pour de petits diamètres, il convient de supprimer l'épaisseur constante de 3 millimètres et de prendre simplement e 1, 8 d (n-1). Les parois de la
chaudière en tôle d'une épaisseur e =--- 1, 8 d (n-t) supportent , lors de l'épreuve sous la pression triple , une tension de 8'110,60 par millimètre carré. C'est un pl.11 moins du quart de la ténacité absolue de la tôle. La ténacité absolue du cuivre rouge étant de 20' par millimètre carré, un bouilleur en cuivre rempli d'eau céderait à l'épreuve sous la pression triple, si son épaisseur n'était pas supérieure à celle qui est donnée pàr l'équation 2 e x 3 (n-1) X 10 d X 1',033 où 0,775 (n -1)d.
Or, il parait qu'un tube en cuivre peut être aplati, ou du moins déformé par une pression extérieure, égale à 1/10 de celle qui déterminerait la rupture de ce tube, s'il était plein d'eau et pressé intérieurement ; d'où on conclura qu'un tube en cuivre pourra être aplati ou déformé par une pression d'épreuve triple, si son épaisseur n'est pas supérieure au décuple de l'expression précédemment calculée, c'est-à-dire à 7, 75 (n-1) cl, d
DANS LES CHAUDIÈRES A HAUTE PRESSION.
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mieux à l'écrasement, Mais en admettant même l'égalité sous ce rapport, il faudrait. au moins que l'épaisseur des tubes fût augmentée toutes choses égales d'ailleurs, proportionnellement à leur diamètre extérieur : les chaudières des bateaux les E clairs et les Carolines étant timbrées à 6 atmosphères, comme le sont celles des machines locomotives, le piincipe posé ci-dessus d'une augmentation d'épaisseur proportionnelle au diamètre, conduirait à donner aux parois des tubes en désignant ici le diamètre.extérieur du tube. Il convient maintenant de quadrupler cette dernière expression pour que le tube offre, lors de l'épreuve, un excès de résistance à l'aplatissement égal à l'excès de résistance à la rupture des chaudières en tôle. On serait ainsi conduit à calculer l'épaisseur à donner aux tubes calorifères en cuivre par la formule e = 31 (n-1) d, dans laquelle n est le numéro
du timbre, d le diamètre extérieur exprimé en mètres, Cl e l'épaisseur exprimée en millimètres. Pour des tubes caloriféres de 0rn,15 de diamètre extérieur appltquès à des chaudières portant le timbre 6, on aurait d ------- 01%15, (n-1) = 5, e = 31 x 5 x 0,15 23milltm, 25.
Les résultats même des épreuves faites à Bordeaux
conduiraient à une- épaisseur moindre, niais encore très-
forte. Dans ces épreuves, en effet, plusieurs des tubes
de 3 mill. ont cédé sous une pression de 10 atmosphères.
Si leur épaisseur eût été augmentée de moitié, c'est-àdire portée à 4 millim. 1/21e diamètre extérieur restant le
même, ils n'eussent probablement cédé que sous une
pression de 15 atmosphères, c'est-à-dire sous la pression d'épreuve légale. Mais pour obtenir le même excès de résistance qu'offrent les chaudières de forme cylindique ordinaire remplies d'eau, il faut quadrupler l'épaisseur pour laquelle la pression d'épreuve peut aplatir les tubes; cela conduit à donner aux parois de ceux-ci une épais-
seur de 4 x 4 1/2 = 18 millimètres, le diamètre extérieur restant le même, et le diamètre intérieur étant par
F conséquent diminué de deux fois l'augmentation d'épaisseur, c'est-à-dire de 3 centimètres.