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cette question qui intéresse l'hygiène publique, quelques recherches à l'occasion des modifications introduites récemment dans l'appareil de ventilation du grand amphithéâtre du Conservatoire des Arts et Métiers. " Mais la première difficulté était de se procurer un instrument propre à mesurer avec une exactitude suffisante et pendant un temps assez long la vitesse de l'air dans les conduits qu'il parcourt. Il se produit en effet quelquefois, dans le mouvement simultané de l'air dans plusieurs conduits, des perturbations, des interruptions qui exigent que les observations soient prolongées assez longtemps pour qu'on puisse au moins être sûr d'obtenir un résultat moyen suffisamment exact. D'une autre part, on peut avoir à mesurer des vitesses de l'air assez considérables pour que les instruments employés jusqu'à ce jour ne soient pas capables d'y résister. Il m'a donc semblé nécessaire de faire faire un anémomètre qui fut muni de moyens d'observations plus commodes que ceux dont on s'est servi jusqu'ici. J'en ai confié l'exécution à M. B. Bianchi, ingénieur en instruments, en lui posant les conditions suivantes " Conditions pour la construction de l'anémomètre employé. – 1°. L'instrument devait pouvoir mesurer des vitesses de l'air variables depuis 0,4 m/s à 0,5 m/s jusqu'à 30 ou 40 mètres en 1 seconde; " 2°. Le nombre de tours du moulinet devait être recueilli par un compteur muni d'aiguilles à pointage, pendant un temps qui pourrait être de 1 heure, ou, pour les très-grandes vitesses, de 15 à 30 minutes; " 3°. Il fallait que l'instrument fût d'un petit volume pour qu'on pût l'introduire dans des conduits de petites sections, dans des ventilateurs, etc., et qu'il pût être présenté dans différentes directions, selon les circonstances de l'expérience. Ces diverses conditions ont été habilement remplies par l'artiste dans l'instrument que je mets sous les yeux de l'Académie. Description de l'anémomètre. Le volant à ailettes est fixé sur un arbre en acier très délié, porté à ses deux extrémités sur deux supports, et vers le milieu sur un troisième support intermédiaire. Les trous sont garnis de pierres dures. Une vis sans fin conduit une première roue de cent dents, dont l'axe
mètres en 1 seconde; " 2°. Le nombre de tours du moulinet devait être recueilli par un compteur muni d'aiguilles à pointage, pendant un temps qui pourrait être de 1 heure, ou, pour les très-grandes vitesses, de 15 à 30 minutes; " 3°. Il fallait que l'instrument fût d'un petit volume pour qu'on pût l'introduire dans des conduits de petites sections, dans des ventilateurs, etc., et qu'il pût être présenté dans différentes directions, selon les circonstances de l'expérience. Ces diverses conditions ont été habilement remplies par l'artiste dans l'instrument que je mets sous les yeux de l'Académie. Description de l'anémomètre. Le volant à ailettes est fixé sur un arbre en acier très délié, porté à ses deux extrémités sur deux supports, et vers le milieu sur un troisième support intermédiaire. Les trous sont garnis de pierres dures. Une vis sans fin conduit une première roue de cent dents, dont l'axe porte une aiguille double à godet placée devant un cadran émaillé divisé en cent parties, et sur lequel on peut compter les tours faits par le volant jusqu'à cent. Sur l'axe de la même roue est une autre vis sans fin qui conduit une seconde roue de cent dents, dont l'axe porte aussi une aiguille double à godet, placée devant un second cadran divisé en cent parties, et sur lequel l'aiguille peut marquer les tours de la première roue, ou les centaines de tours du volant à ailettes jusqu'à dix mille. Enfin sur l'axe de cette seconde roue est fixé un ergot qui, à chaque tour de cet axe, fait passer une dent d'une roue à minutes à cinquante dents, ce qui permet de compter jusqu'à cinq cent mille tours. D'après la formule ou la relation expérimentale que l'on donnera plus loin, entre la vitesse de l'air et le nombre de tours du volant à ailettes, on verra facilement que ce dispositif permet de compter pendant 10 minutes le nombre de tours produit par une vitesse de 40 minutes en seconde, et, par conséquent, pendant des temps beaucoup plus longs, ceux qui correspondent à des vitesses moindres. L'appareil de pointage,
l'axe porte aussi une aiguille double à godet, placée devant un second cadran divisé en cent parties, et sur lequel l'aiguille peut marquer les tours de la première roue, ou les centaines de tours du volant à ailettes jusqu'à dix mille. Enfin sur l'axe de cette seconde roue est fixé un ergot qui, à chaque tour de cet axe, fait passer une dent d'une roue à minutes à cinquante dents, ce qui permet de compter jusqu'à cinq cent mille tours. D'après la formule ou la relation expérimentale que l'on donnera plus loin, entre la vitesse de l'air et le nombre de tours du volant à ailettes, on verra facilement que ce dispositif permet de compter pendant 10 minutes le nombre de tours produit par une vitesse de 40 minutes en seconde, et, par conséquent, pendant des temps beaucoup plus longs, ceux qui correspondent à des vitesses moindres. L'appareil de pointage, ingénieusement disposé par M. B. Bianchi, agit simultanément sur les deux aiguilles doubles en poussant ou en tirant un bouton qui est placé à l'extrémité d'une tige de 60 centimètres de longueur, qui porte l'appareil, et qui permet à l'observateur de s'isoler complètement du courant d'air. Cette transmission de mouvement se fait avec une égale facilité, quelle que soit la direction que l'on ait donnée à la boîte qui porte le volant à ailettes et son compteur, laquelle peut tourner dans différentes directions, selon celle où l'on veut observer. Des ailettes de rechange et de diamètres variés peuvent être substituées les unes aux autres, selon qu'on veut rendre l'instrument plus ou moins sensible à de faibles vitesses de l'air. Tare de l'instrument. – L'opération importante pour pouvoir se servir avec confiance d'un semblable instrument est celle de sa tare, ou la détermination du rapport qui existe entre le nombre de tours de les ailettes et les différentes vitesses de l'air. Cette opération n'est pas sans quelques difficultés; voici comment j'y ai fait procéder. Un arbre vertical, muni d'un treuil et portant à sa partie supérieure un bras de levier horizontal de 8 mètres de diamètre, a été disposé dans la
se fait avec une égale facilité, quelle que soit la direction que l'on ait donnée à la boîte qui porte le volant à ailettes et son compteur, laquelle peut tourner dans différentes directions, selon celle où l'on veut observer. Des ailettes de rechange et de diamètres variés peuvent être substituées les unes aux autres, selon qu'on veut rendre l'instrument plus ou moins sensible à de faibles vitesses de l'air. Tare de l'instrument. – L'opération importante pour pouvoir se servir avec confiance d'un semblable instrument est celle de sa tare, ou la détermination du rapport qui existe entre le nombre de tours de les ailettes et les différentes vitesses de l'air. Cette opération n'est pas sans quelques difficultés; voici comment j'y ai fait procéder. Un arbre vertical, muni d'un treuil et portant à sa partie supérieure un bras de levier horizontal de 8 mètres de diamètre, a été disposé dans la nef de l'ancienne église de l'abbaye Saint-Martin. Par un renvoi de poulies, dont l'une était fixée à la charpente supérieure de la nef, à 18 ou 20 mètres, un poids suspendu à une corde qui venait s'enrouler sur le treuil, transmettait à cet arbre vertical un mouvement que la forme donnée au bras horizontal rendait promptement à peu près uniforme. L'anémomètre était placé à l'extrémité du rayon de 4 mètres formé par le bras horizontal et de manière que son axe fût tangent à la circonférence décrite. Un renvoi de mouvement assez simple permettait à un observateur placé à côté de l'arbre vertical de faire fonctionner à volonté l'appareil de pointage du compteur au signal d'un second observateur chargé de compter le nombre de tours de l'arbre vertical. On pouvait ainsi noter simultanément et comparer les nombres de tours de l'arbre vertical ou la vitesse de transport de l'anémomètre, ainsi que le nombre de tours des ailettes de l'instrument. On remarquera d'ailleurs que la grandeur du rayon de la circonférence parcourue par l'anémomètre était suffisante pour atténuer l'effet de l'obliquité due au mouvement circulaire. On a pu d'ailleurs, en variant les poids moteurs, augmenter graduellement les vitesses jusqu'à 9 ou
donnée au bras horizontal rendait promptement à peu près uniforme. L'anémomètre était placé à l'extrémité du rayon de 4 mètres formé par le bras horizontal et de manière que son axe fût tangent à la circonférence décrite. Un renvoi de mouvement assez simple permettait à un observateur placé à côté de l'arbre vertical de faire fonctionner à volonté l'appareil de pointage du compteur au signal d'un second observateur chargé de compter le nombre de tours de l'arbre vertical. On pouvait ainsi noter simultanément et comparer les nombres de tours de l'arbre vertical ou la vitesse de transport de l'anémomètre, ainsi que le nombre de tours des ailettes de l'instrument. On remarquera d'ailleurs que la grandeur du rayon de la circonférence parcourue par l'anémomètre était suffisante pour atténuer l'effet de l'obliquité due au mouvement circulaire. On a pu d'ailleurs, en variant les poids moteurs, augmenter graduellement les vitesses jusqu'à 9 ou 10 mètres environ. Cela fait, on a pris le nombre de tours du volant de l'anémomètre pour ordonnées et les vitesses de transport pour abscisses, et l'on a reconnu facilement que tous les points ainsi obtenus se trouvaient très sensiblement sur une ligne droite venant couper la ligne des abscisses en avant de l'origine, et dont l'équation était par conséquent de la forme V = a + bn. a représentant ainsi la vitesse de transport de l'instrument ou la vitesse de l'air au-delà de laquelle seulement les résistances passives de l'instrument commencent à être vaincues. Ces premières expériences ont donné, pour les différents anémomètres, les résultats suivants. Pendant la première série d'expériences, au nombre de cinquante, on a fait varier la vitesse de transport de l'anémomètre depuis 1,60 jusqu'à 6,50. L'appareil était alors muni de son plus petit modèle d'ailettes, par conséquent le moins sensible. La représentation graphique de ces expériences a donné pour relation entre le nombre de tours des ailettes en seconde et la vitesse de transport de l'instrument, la formule suivante. Une seconde série de quarante expériences a été faite sur le même anémomètre muni d'ailettes plus grandes, quoique de même forme. Dans cette série, la vitesse
en avant de l'origine, et dont l'équation était par conséquent de la forme V = a + bn. a représentant ainsi la vitesse de transport de l'instrument ou la vitesse de l'air au-delà de laquelle seulement les résistances passives de l'instrument commencent à être vaincues. Ces premières expériences ont donné, pour les différents anémomètres, les résultats suivants. Pendant la première série d'expériences, au nombre de cinquante, on a fait varier la vitesse de transport de l'anémomètre depuis 1,60 jusqu'à 6,50. L'appareil était alors muni de son plus petit modèle d'ailettes, par conséquent le moins sensible. La représentation graphique de ces expériences a donné pour relation entre le nombre de tours des ailettes en seconde et la vitesse de transport de l'instrument, la formule suivante. Une seconde série de quarante expériences a été faite sur le même anémomètre muni d'ailettes plus grandes, quoique de même forme. Dans cette série, la vitesse a varié entre 0,90 et 8,50. Le tracé graphique de cette série a donné, pour la tare de l'instrument avec ce nouveau volant, Observations sur ce mode de tare de l'instrument. Ce qui précède suppose que l'action de l'air en repos sur un corps en mouvement est la même que celle de l'air en mouvement à même vitesse sur un corps en repos. Sans prétendre actuellement contester ni admettre la différence que Dubuat a cru pouvoir déduire de ses expériences entre ces deux modes d'action, je me bornerai à dire que, dans le cas actuel, cette différence, si elle existe, doit être assez faible pour être négligée. Il n'y a d'ailleurs pas, que je sache, de moyen connu de procéder autrement que je ne l'ai fait, et les expériences suivantes confirmeront, je pense, l'assertion précédente. La vitesse de transport de l'anémomètre ne pouvant dépasser, avec l'appareil employé, celle de 10 mètres environ en seconde, j'ai dû chercher un autre moyen d'étendre la tâche de l'instrument à des vitesses plus considérables. A cet effet, j'ai employé un petit ventilateur de 0,30 de diamètre à ailes planes dirigées dans le sens du rayon, qui appartient au Conservatoire, et j'ai disposé le tuyau
celle de l'air en mouvement à même vitesse sur un corps en repos. Sans prétendre actuellement contester ni admettre la différence que Dubuat a cru pouvoir déduire de ses expériences entre ces deux modes d'action, je me bornerai à dire que, dans le cas actuel, cette différence, si elle existe, doit être assez faible pour être négligée. Il n'y a d'ailleurs pas, que je sache, de moyen connu de procéder autrement que je ne l'ai fait, et les expériences suivantes confirmeront, je pense, l'assertion précédente. La vitesse de transport de l'anémomètre ne pouvant dépasser, avec l'appareil employé, celle de 10 mètres environ en seconde, j'ai dû chercher un autre moyen d'étendre la tâche de l'instrument à des vitesses plus considérables. A cet effet, j'ai employé un petit ventilateur de 0,30 de diamètre à ailes planes dirigées dans le sens du rayon, qui appartient au Conservatoire, et j'ai disposé le tuyau cylindrique dans lequel il chassait l'air, de façon que ce tuyau eût une section transversale égale à la surface des palettes, toutes les sections du conduit de raccordement de l'orifice rectangulaire de sortie du ventilateur avec ce tuyau cylindrique étant aussi de même superficie, de manière à éviter autant que possible l'altération de vitesse de l'air. On a monté ce ventilateur près de la petite machine à vapeur du Conservatoire, et on lui a transmis le mouvement par l'intermédiaire d'un dynamomètre de rotation; par l'emploi de poulies de diamètres convenables, on a pu ainsi faire varier les vitesses du ventilateur depuis cent vingt-sept tours jusqu'à deux mille deux cent vingt en 1 minute. En commençant d'abord à le faire marcher à des vitesses assez faibles, on a pu se servir, pour mesurer la vitesse de l'air dans le tuyau, de la tâche faite avec l'appareil de rotation à axe vertical, et déduire du nombre de tours de l'anémomètre la vitesse de l'air dans le tuyau jusqu'à la limite de 10 mètres de vitesse en 1 seconde. En comparant ensuite les vitesses moyennes de sortie de l'air avec celles de la circonférence moyenne des palettes du ventilateur, on a reconnu qu'elles
possible l'altération de vitesse de l'air. On a monté ce ventilateur près de la petite machine à vapeur du Conservatoire, et on lui a transmis le mouvement par l'intermédiaire d'un dynamomètre de rotation; par l'emploi de poulies de diamètres convenables, on a pu ainsi faire varier les vitesses du ventilateur depuis cent vingt-sept tours jusqu'à deux mille deux cent vingt en 1 minute. En commençant d'abord à le faire marcher à des vitesses assez faibles, on a pu se servir, pour mesurer la vitesse de l'air dans le tuyau, de la tâche faite avec l'appareil de rotation à axe vertical, et déduire du nombre de tours de l'anémomètre la vitesse de l'air dans le tuyau jusqu'à la limite de 10 mètres de vitesse en 1 seconde. En comparant ensuite les vitesses moyennes de sortie de l'air avec celles de la circonférence moyenne des palettes du ventilateur, on a reconnu qu'elles étaient dans un rapport constant, de sorte que la vitesse du ventilateur était proportionnelle à celle des ailes de l'anémomètre. Ceci étant reconnu, on a fait marcher le ventilateur de plus en plus vite, et l'on a noté les nombres de tours N faits par l'anémomètre en 1 seconde puis admettant que le rapport constant K, trouvé entre les vitesses de l'air et celles du centre des ailes du ventilateur, qui étaient connues, restât le même aux grandes vitesses qu'aux petites, on en a déduit les vitesses moyennes de l'air qui venait choquer les ailes. Reportant ensuite ces nombres de tours comme ordonnées, et les vitesses comme abscisses, sur la même figure qui avait été faite pour les expériences précédentes, on a encore trouvé que les points ainsi déterminés étaient sur le prolongement de la même ligne droite qui avait donné la relation. Cette coïncidence des résultats des deux séries d'expériences montre la permanence simultanée des deux relations jusqu'aux plus grandes vitesses. En effet, puisqu'en prenant pour V les valeurs de RV, on a encore aux grandes vitesses ainsi que le montre le tracé, il s'ensuit que les rapports 1 et sont constants, ce qui ne peut arriver qu'autant que
admettant que le rapport constant K, trouvé entre les vitesses de l'air et celles du centre des ailes du ventilateur, qui étaient connues, restât le même aux grandes vitesses qu'aux petites, on en a déduit les vitesses moyennes de l'air qui venait choquer les ailes. Reportant ensuite ces nombres de tours comme ordonnées, et les vitesses comme abscisses, sur la même figure qui avait été faite pour les expériences précédentes, on a encore trouvé que les points ainsi déterminés étaient sur le prolongement de la même ligne droite qui avait donné la relation. Cette coïncidence des résultats des deux séries d'expériences montre la permanence simultanée des deux relations jusqu'aux plus grandes vitesses. En effet, puisqu'en prenant pour V les valeurs de RV, on a encore aux grandes vitesses ainsi que le montre le tracé, il s'ensuit que les rapports 1 et sont constants, ce qui ne peut arriver qu'autant que a, b et R sont constants. Car en posant c et c' étant deux nombres constants, on en déduit, d'où ce qui implique nécessairement la constance du nombre b, puisque le coefficient a est indépendant de la vitesse ou du nombre de tours. Il résulte de là 1°. Que les expériences faites avec le ventilateur ont étendu la tâche des anémomètres employés jusqu'à des vitesses de 40 mètres environ, ce qui dépasse les besoins habituels des observations 2°. Qu'elles ont prouvé qu'il existe un rapport constant entre la vitesse de rotation des ventilateurs et celle de l'air qu'ils chassent ou qu'ils aspirent dans un tuyau; le rapport dépend d'ailleurs, non-seulement des dimensions des tuyaux, mais encore des ouvertures centrales d'admission dans le ventilateur, ainsi que quelques expériences l'ont constaté, et que je le ferai connaître plus tard; 3°. Qu'à l'avenir, et quand ce rapport de la vitesse de l'air expulsé par un ventilateur donné au nombre de tours de ce ventilateur sera connu, ou pourra très-facilement déterminer les anémomètres de différents genres, tant ceux dont on voudra observer les tours que les anémomètres à pression, à l'aide d'un ventilateur; ce qui sera beaucoup plus commode que le premier moyen que
expériences faites avec le ventilateur ont étendu la tâche des anémomètres employés jusqu'à des vitesses de 40 mètres environ, ce qui dépasse les besoins habituels des observations 2°. Qu'elles ont prouvé qu'il existe un rapport constant entre la vitesse de rotation des ventilateurs et celle de l'air qu'ils chassent ou qu'ils aspirent dans un tuyau; le rapport dépend d'ailleurs, non-seulement des dimensions des tuyaux, mais encore des ouvertures centrales d'admission dans le ventilateur, ainsi que quelques expériences l'ont constaté, et que je le ferai connaître plus tard; 3°. Qu'à l'avenir, et quand ce rapport de la vitesse de l'air expulsé par un ventilateur donné au nombre de tours de ce ventilateur sera connu, ou pourra très-facilement déterminer les anémomètres de différents genres, tant ceux dont on voudra observer les tours que les anémomètres à pression, à l'aide d'un ventilateur; ce qui sera beaucoup plus commode que le premier moyen que nous avions employé, et permettra surtout d'étendre la tâche à de très-grandes vitesses. Après cet exposé indispensable des expériences préliminaires à l'aide desquelles on a déterminé la relation qui lie le nombre de tours des ailes d'un anémomètre à la vitesse de l'air qui le choque, passons à l'examen des résultats des expériences faites sur la ventilation du grand amphithéâtre du Conservatoire des Arts et Métiers dans les circonstances de service courant. Dispositif de l'appareil de ventilation du grand amphithéâtre du Conservatoire. La ventilation de ce vaste local, dans lequel se trouvent rassemblés le soir des auditeurs au nombre de sept à huit cents et même plus, et qui est chauffé de façon que, quand deux cours se succèdent avec des auditoires parfois très-différents en nombre, la température doive y rester sensiblement la même, présentait d'assez grandes difficultés. Un premier dispositif adapté, il y a quelques années, n'avait pas complètement réussi. Les conduits d'aspiration n'avaient guère que 0,65 de la surface totale de section et la cheminée 0,75, et il n'y avait pas d'appel à la partie supérieure. Par suite de ces proportions trop restreintes, la température s'élevait considérablement, et l'air était vicié dans la partie supérieure de l'amphithéâtre. Plusieurs
résultats des expériences faites sur la ventilation du grand amphithéâtre du Conservatoire des Arts et Métiers dans les circonstances de service courant. Dispositif de l'appareil de ventilation du grand amphithéâtre du Conservatoire. La ventilation de ce vaste local, dans lequel se trouvent rassemblés le soir des auditeurs au nombre de sept à huit cents et même plus, et qui est chauffé de façon que, quand deux cours se succèdent avec des auditoires parfois très-différents en nombre, la température doive y rester sensiblement la même, présentait d'assez grandes difficultés. Un premier dispositif adapté, il y a quelques années, n'avait pas complètement réussi. Les conduits d'aspiration n'avaient guère que 0,65 de la surface totale de section et la cheminée 0,75, et il n'y avait pas d'appel à la partie supérieure. Par suite de ces proportions trop restreintes, la température s'élevait considérablement, et l'air était vicié dans la partie supérieure de l'amphithéâtre. Plusieurs fois, des auditeurs avaient été incommodés. Je m'entendis avec M. l'architecte du Conservatoire, et une modification des dispositions employées fut demandée à M. Léon Duvoir. J'indiquerai, en peu de mots, le nouveau dispositif. Le grand amphithéâtre du Conservatoire est chauffé, pendant les heures de cours publics, à une température qui ne doit pas être inférieure à 18 degrés, d'après les termes du marché, et qui s'élève habituellement à 20 degrés, quand il contient huit cents personnes, ainsi que cela arrive habituellement pour certains cours. Il faut que la température soit sensiblement la même dans toutes les parties de l'amphithéâtre, au bas et au sommet; de plus, il importait d'extraire, sans gêner l'auditoire, une quantité d'air suffisante pour enlever toute émanation désagréable. Pour y parvenir, M. Léon Duvoir a ouvert, vers le bas des gradins de l'amphithéâtre, sous les jambes des auditeurs, des orifices d'appel qui sont en communication avec des conduits pratiqués sous les gradins. Ces orifices sont au nombre de trente-neuf, dont trente-quatre ont 0,80 sur 0,90, et sont répartis sur les deux tiers de la hauteur de l'amphithéâtre, et dont les cinq autres sont situés sous le premier gradin et ont 1,50 sur 0,60 d'ouverture. Tous ces conduits