Crónica de la industria (1876-02-01 00:00:00), página 5

los que deben atraer el aire por aspiracion. Los productos gaseosos de la combustion los atraviesan de abajo arriba, y la ligereza relativa de estos gases, muy dilatados por el calor, es lo que determina la aspiracion, provocando la corriente de aire destinada a alimentar la combustion en el hogar.

Sea ABCD (figura 1.") uno de los conductos en cuestion, prismático ó cilindrico, terminado en la base por una simple rejilla de barrotes sobre la que se mantiene una combustion viva. El calor desarrollado calienta el aire, de suerte que al cabo de algunos minutos la expresada columna estará completamente ocupada por aire caliente, en el que el oxígeno se encuentra, en su mayor parte, trasformado en ácido carbónico vapor de agua, y mezclado casi siempre con cierta cantidad de óxido de carbono ó hidrógeno más ó menos carburodo. Pero supondremos desde luego, para mayor sencillez, que la columna en cuestion, se compone de aire caliente tan solo, y que la temperatura es uniforme en toda la altura.

El espacio ABCD se encuentra, por lo tanto, lleno de aire caliente, cuya temperatura es t' mientras que la del aire exterior es t; y esta columna caliente comunica libremente con el aire exterior por sus dos extremos, con la restriccion á veces de que la seccion CD está obstruida en parte por los barrotes de la rejilla y los fragmentos de combustible. Pero entre estos fragmentos y los barrotes, existen un conjunto de pequeños canales sinuosos, á través de los cuales la comunicacion es completamente libre. Designemos por S la suma de las áreas ó secciones de todos estos conductos, y por S la seccion minima de la chimenea. Admitiendo el estado estatico, la presion atmosferica actúa de abajo arriba sobre todas las moléculas del aire comprendidas en los pequeños canales, mientras que estas mismas moléculas se encuentran impelidas en sentido contrario por la presion trasmitida á través de la chimenea. Estas dos presiones difieren tanto más entre sí cuanto mayor es t' con respecto á t. Llamemos, en efecto, P la presion atmosferica en el nivel AB; p' el peso de la columna de aire caliente ABCD; p el peso de igual columna de aire frío, y se tendrá: P+p' para la presion que actúa de arriba abajo, sobre la seccion CD y P+p para la inversa de abajo arriba; así, pues, el esfuerzo motor será:

\[(P+p)-(P+p')=p-p';\]

y la velocidad, debida á esta presion p-p' será \(v = \sqrt{2g\ h}\), si se designa por h la altura de una columna de aire caliente, de densidad uniforme, correspondiendo á esta diferencia de pesos p-p'. Por consiguiente, h no es en el fondo otra cosa que la prolongacion de la columna de aire vertical ABCD, cuando pasa bajo la misma presion exterior P, de la temperatura t á la t'. Ahora, si L es la altura de la chimenea, ó la longitud de la columna t', y si x representa el coeficiente de dilatacion del aire, se tiene como se sabe:

\[
L+h=\frac{L(1+xt)}{1+xt}
\]

por consiguiente:

\[
h=\frac{Lx(t'-t)}{1+xt}.
\]

y como x t es siempre muy pequeño, se tendrá simplificando:

\[
h=Lx(t'-t),
\]

y para la velocidad imprimida al aire caliente por esta altura generará: h:

\[
V=\sqrt{2g\times L(t'-t)}
\]

expresion que nos dice que la velocidad de la corriente es á la vez proporcional á \( \sqrt{L} \) y á \( \sqrt{t'-t} \), es decir, que crece como las raices cuadradas de la altura de la chimenea y de la diferencia de temperatura (t'-t). Si, pues, se busca sobre todo para la corriente aspirada una velocidad considerable, como en los hornos de cuba atmosferica, por ejemplo, se harán L y t' todo lo más grandes posible.

Observemos aquí que v es la velocidad del aire en los pequeños canales sinuosos de la carga del hogar, cuya seccion total es S, pero que este aire se supone ya á la temperatura t', mientras el aire llega tan solo gradualmente, de suerte que en cada punto de estos pequeños canales la velocidad real es menor en razón inversa de la raiz cuadrada de la densidad real del aire; es decir, igual á \( \frac{\sqrt{1+x\ g}}{\sqrt{1+x\ t'}} \) si g (comprendido en t y t') representa la temperatura del aire en el punto que se considere.

Inútil es decir que en estos calculos el Sr. Gruner prescinde por el momento de la resistencia debida al frotamiento, y que, en todo caso, no trata sino del tiro de las chimeneas bajo un punto de vista practico.

Observemos que la velocidad v es muy superior á la que posee el aire caliente en la chimenea misma.

Esta última será evidentemente igual á \( v\left(\frac{S}{S'}\right)^{pues-}\)

to que el aire caliente pasa bajo la misma presion de la seccion só la S, y como no se conoce el valor real de s que es esencialmente variable con la naturaleza