CAUSERIES SCIENTIFIQUES.
L'UNION., 1863-11-21 00:00:00

CAUSERIES SCIENTIFIQUES. UDe Parisienne brune, émerveillée des progrès de la science, s'écriait dernièrement dans son enthousiasme : tout est possible à ces savants! On leur dirait de vider l'Océan qu'ils le videraient." Nous n'aurions pas voulu répondre alors par prudence: aujourd'hui, ce qui embarrasserait l'ingénieur ne serait certes plus de vider l'Océan, mais bien de savoir où le mettre. Si vous parveniez, Madame, à lui trouver une petite place, sans aucun doute, un ingénieur galant vous l'apporterait quelque jour. En attendant, pour peu que votre voisin vous déplaise, il nous sera facile de jeter sans façon par dessous son mur, la moitié de la Manche ou de la Méditerranée. Je viens de voir en effet soulever comme par enchantement des masses, des tonnes, des montagnes d'eau avec plus de dextérité qu'une mésange n'enlèverait une toile d'araignée. Eu français, Un appareil qui puise de l'eau et l'élève s'appelle une pompe. C'est tout bonnement une pompe que j'ai vue; mais quelle pompe! Il v a plus de 3,000 ans, depuis le temps ou Noé s'est laissé surprendre par le déluge, que les hommes caressent l'idée d'expulser l'eau par grandes masses. On n'a pas cessé de chercher. L'année dernière encore, on comptait, sauf erreur de calcul, à peu près autant d'inventeurs  de pompes qu'il reste de réverbères rouiilés au fond de la province. Par charité humaine, il est temps de calmer les esprits et de faire des loisirs aux inventeurs. Le problème est résolu. Après ce que nous avons vu il est évident que rier. n'empêchera plus désormais de conduire la Seine par la main à Montmartre «tailleurs ; ou encore, pour amuser les Parisiens, de donner au Champ-de-Mars une représentation du Déluge. L'appareil si longtemps désiré n'a pas de dimensions gigantesques, comme on serait tout d'abord tenté de le croi:e ; il ne ressemble en rien aux massives et' puissantes machines élévatoires de nos exploitations de mines; c'est comparativement presqu'un jouet d'enfant; le plus petit tiendrait sans peine sur une table de salon. David a bien tué Goliath. Avant de décrire la nouvelle machine, quelques mots sur son origine; comme tout ce qui est un peu fantastique, elle a sa légende. Un peintre qui manie, aussi bien l'ana lyse mathématique que le pinceau, et c'est tout dire, s'avisa un beau matin de vouloir faire marcher les navires sans roues, sans hélices. Quelle idée! Il quitta la toile pour le compas et noircit de calculs plusieurs mains de papier. — Un an après, tout le monde pouvait voir glisser sur la Seine et remonter le courant un petit bateau s'avançant sans roues, sans hélices, sans voiles... C'était le résultat des signes cabalistiques jetés sur la liasse de papiers ; il ne faut pas médire des chiffres. - Quelle force mystérieuse poussait donc ainsi le bateau? 11 n'y avait à bord qu'une petit machine à vapeur et une pompe. Lorsque le moteur faisait fonctionner la pompe, le bateau avançait ; quand la pompe ne donnait plus d'eau, le bateau s'arrêtait; il fallait bien en conclure que le seul propulseur c'était la pompe; et, en effet, on s'expliquera sans peine le nouveau mode de propulsion en y réfléchissant quelque peu. Prenez un vase très étroit et très haut, plein d'eau, et placez-le sur quatre roues. Puis percevez d'un trou sa face latérale vers la base. Aussitôt que l'eau jaillira d'un côté, la vase se mettra à rouler de l'autre. Pourquoi ? Le liquide presait également sur les deux faces du vase ; vous faites un trou ; le point d'appui manque de ce côté; l'eau s'écoule; mais, à l'opposé, le point d'appui subsiste et avec lui la pression ; il ne faut donc pas s'étonner de voir le va«e se mettre en mouvement sous l'action de cette force. Plus l'eau s'écoulera avec violence et plus le vase progressera vite. Maintenant appliquons ce que nous venons de dire à un bateau. Imaginez à bord une pompe lançant une puissante gerbe d'eau ; ce bateau progressera en sens inverse, poussé par une force exactement égale et contraire à celle qui projette l'eau. Ainsi, fait curieux, si vous voulez pousser un bateau dans un sens avec une force donnée, il suffit de projeter de l'eau dans l'autre avec la même force. La réaction est égale à l'action. C'est un axiome mécanique. On commencera peut-être à s'apercevoir que vraiment il y a beaucoup plus de rapports qu'on ne serait tout d'abord tenté de le croire entre la populsion des navires et une bonne pompe : trouver l'une n'est-ce pas trouver l'autre? C'est ainsi que, pour la première fois sans doute, un inventeur se mit à chercher une pompe avec une tout autre préoccupation que celle d'élever de l'eau. Amère dérision du sort ! celui ci réussit d'emblée là où tous les autres avaient échoué de temps immémorial. On veut une pompe pour élever de l'eau; on ne la trouve pas; on veut une pompe pour faire marcher un navire, on la trouve. Ceci prouve encore une fois qu'il faut toujours tojt prendre par le bon côté... même les pompes. Ainsi naquit en 1862 la machine dont nous allons nous occuper, assurément l'une des plus remarquables inventions de notre époque. A chacun son bien ; nommons l'anti ur à ceux qui ne l'ont pas déjà reconnu ; un peintre et un ingénieur, c'est M. Coignard. Il ne faut pas que l'on s'attende a rencontrer dans la nouvelle machine une pompe comme toutes les pompes. A bord des navires, plus d'hélices, plus de roues, a voulu M. Coignard; dans les pompes, plus de clapets, plus de pistons, plus d'organes délicats. Même unité de vues ; c'est logique. Il est permis à un peintre d'avoir des idées colorées; on voudra bien nous pardonner de monter avec lui dans l'espace chercher un premier aperçu du principe qu'il a su rendre si fertile. Des planètes, que le lecteur ne s'inquiète pas, nous trouverons bien le moyen d'arriver aux pompes. Le chemin le plus court n'est pas toujours celui que l'on croit. Tous les astres sont aplatis aux pôles et renflés à l'équateur, la Terre comme les autres. Cette forme leur a été donnée quand ils étaient encore à l'état fluide; elle résulte d'un phénomène tout simple. Dans une sphère animée d'un mouvement de rotation, les molécules tendent à s'échapper constamment, absolument comme une pierre d'une fronde ; cette tendance est d'autant plus grande qu'elles sont plus éloignées de l'axe de rotation et qu'elles tournent plus vite. Quand la spère est solide, l'effet ne devient sensible qu'à de très grandes vitesses ; la masse se brise et envoie des éclats dans toutes les directions. Lorsque la sphère est liquide, les molécules étant libres les unes par rapport aux autres , se déplacent et vont s'accumuler là où elles sont le plus sollicitées à aller. Or, tout le monde sait bien que l'axe de rotation d'un astre passe par ses pôles. Les points qui en sont le plus éloignés, partant ceux qui tournent le plus vite, sont nécessairement situés à l'équateur: c'est donc vers cette région que les molécules primitivement fluides ont dû affluer. De là le renflement au pourtour de l'astre ; de là comme conséquence l'aplatissement au pôle. Nous arrivons aux pompes. Sans beaucoup de frais d'imagination, on déduira de ce qui précède que, dans tout corps qui tourne, il se développe une force qui tend à projeter au loin ses molécules constitutives ; c'est la force centrifuge des astronomes, des physiciens , des mécaniciens. Elle est d'autant plus grande que la vitesse de rotation est plus considérable. Ceci dit, imaginez une petite planète miniature: un ballon de caoutchouc plein d'eau, pouvant tourner autour d'un axe horizontal et plaçons-la dans une sphère enveloppe munie à son pourtour d'une large fente circulaire; aussitôt que le ballon va tourner, un bourrelet va se produire à son équateur et on le verra poindre à travers la fente de la sphère enveloppe. Activez le mouvement et le bourrelet finira par sortir un peu hors de la sphère. Emboîtez maintenant sur ce système un tube vertical et jetez à l'intérieur de l'eau jusqu'à ce que le poids du liquide refoule le gonflement circulaire ; il sera facile de se convaincre qu'il faudra ajouter d'autant plus de hauteur d'eau que la boule tournera plus vite. Donc une petite sphère animée d'un mouvement de rotation peut soulever de l'eau. Il y a là tous les éléments d'une pompe. M. Coignard n'a pas été le dernier à s'en apercevoir. Supposez dans l'expérience précédente le ballon intérieurement fendu aussi à l'équateur; la pression du liquide intérieur tout à l'heure transmise par le caoutchouc soutiendra directement maintenant la colonne d'eau. Rien ne sera changj. Nous sommes naturellement conduit à remplacer le ballon de caoutchouc par une sphère en métal beaucoup plus solide et munie à l'équateur d'une fente circulaire correspondant exactement à la fente de la sphère enveloppe. Enfin, pour en finir, ajoutez à chaque pôle un tube en communication directe avec de l'eau. A une vitesse donnée de la sphère correspond dans le tuyau ver tical une hauteur'donnée d'eau; on pourra donc toujours accélérer assez le mouvement pour que la hauteur d'eau dépasse le tube. L'eau retombera donc à l'extérieur. Il se produira dans la sphère intérieure ainsi dégarnie une aspiration; du liquide rentrera aux pôles par les deux tubes abducteurs, et cet effet se produira nécessairement tant que la sphère tournera II nous semble que, sans y prendre garde, nous avons entièrement décrit la pompe de M. Coignard. Quelques lignes complémentaires suffiront pour qu'on se la figure telle qu'elle fonctionne dans l'industrie. Une grosse boule coiffée à son pourtour d'une large couronne métallique; voici la machine au premier aspect; en langage technique, c'est une sphère entourée d'un tore. Sa fente s'ouvre dans l'anneau circulaire creux et se raccorde avec lui ; le tube d'ascension s'embranche sur cette cavité torique qui sert de canal d'évaction. A l'intérieur deux callottes sphériques calées sur l'axe de rotation et ne laissant entr'eiles que le vide, que la fente nécessaire au débit de l'eau. Cette sphère en deux parties tourne dans la première pour ainsi dire à frottement doux; une simple lame d'eau sépare les deux surfaces. Dans chaque calotte, on a Fait venir de fonte une directrice en forme de développante de cercle pour guider le mouvement de l'eau. Aux deux pôles débouchent les tuyaux d'aspiration Ajoutez à l'ensemble des détails de construction parfaitement compris et vous aurez devant les yeux la nouvelle machine. Les inventeurs auront reconnu une pompe centrifuge; et comme la moitié du genre humain passe son temps à se moquer de l'autre, il y a gros à parier qu'il s'en trouvera pour décrier le nouvel appareil avant même de l'avoir étudié. Il nous importe beaucoup de ne pas laisser de confusion dans les esprits. En 1855, à l'Exposition de Londres, il se fit beaucoup de bruit autour d'une pompe; c'était la pompe centrifuge d'Appold ; une roue à aubes courbes se mouvant dans une capacité cylindrique; un ventilateur poussant de l'eau au lieu de pousser de l'air, tel est l'appa reil. Il donna de bons résultats , particulièrement aux travaux de Douvres et réalisa un véritable progrès, même sur la pompe Gwyne, dont les aubes étaient planes au lieu d'être courbes. Le rendement atteignait 60 0/o ; mais on s'aperçut vite qu'il descendait dans une proportion énorme, lorsque l'on voulait monter l'eau au-delà de quelques mètres. L'effet s'explique facilement: les pressions, développées par la force centrifuge, sur une même section d'évacuation du liquide, ne sont pas égales; l'eau sort d'un côte pour rentrer de l'autre: de là des remous et une dépense inutile de force vive. Dans la pompe Coignard , l'inconvénient est complètement évité. À l'orifice de sortie , la pression sur toute la section est rigoureusement égale ; de plus, chaque molécule descend lentement par les pôles et pénètre de même jusqu'à l'ouverture. Aussi le rendement atteint une valeur inespérée, et la force développée correspond rigoureusement à la vitesse de rotation. On obtient un débit énorme, régulier et à des hauteurs considérables. {La fin à demain.)