jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
26 0,012 339 0,149 4,5 H 1873 47.053 22 0,047 92 0,195 5,9 Totaux. 1.811.661 241 1.405 Moyennes. 0,013 0,075 Ce tableau montre que si la proportion des rails cassés pendant le déchargement est à peu près constante pour chaque usine, il n'en est pas de même des rails remplacés par les usines pendant le délai de garantie pour une cause quelconque. Les coefficients de la dernière colonne du tableau ci-dessus sont peu différents de ceux des remplacements sur tout le réseau depuis la pose (voir tableau 6) ; si donc quelques-uns paraissent élevés, cela tient à la nature de l'acier, comme nous l'avons vu, et non au profil des rails, puisqu'avec ce même profil certaines provenances donnent lieu à des remplacements insignifiants. En résumé, les rails les moins flexibles, c'est-à-dire les plus durs ont donné les meilleurs résultats sur le réseau Paris-Lyon-Méditerranée ; pour un âge moyen de 6 ans, ils n'ont donné en totalité depuis la pose que 23 rails rebutés sur 10.000 rails posés; d'autres plus flexibles, c'est-à-dire en acier plus doux ont donné des rebuts plus nombreux et la proportion a été plus que triplée pour certaines provenances. LA CONSOMMATION DE COMBUSTIBLE DANS LES LOCOMOTIVES Par M. Georges MARIÉ, INGÉNIEUR AU CHEMIN DE FER DE LYON. SOMMAIRE. OBJET DES EXPÉRIENCES sur la consommation de combustible dans les locomotives. EXPÉRIENCE du 18 Juillet 1882 avec Briquettes d'Anzin : Choix d'une ligne et d'un train pour les expériences. Données diverses et description de l'expérience. Calcul du travail. Consommation de combustible. Consommation de combustible par cheval et par heure. Consommation d'eau et qualité du combustible. Consommation de vapeur sèche par cheval et par heure. Remarque. EXPÉRIENCES des 19 et 21 Juillet 1882 : Tableau résumé. RÉSULTATS des expériences diverses de même nature. COMPARAISON des nouveaux et anciens résultats. CONCLUSION. OBJET DES EXPÉRIENCES SUR LA CONSOMMATION DE COMBUSTIBLE DANS LES LOCOMOTIVES. On a souvent dit que les locomotives étaient des machines grossières et pouvant être notablement améliorées au point de vue de l'économie de combustible. Nous avons montré précédemment ce qu'il y a d'exagéré dans cette opinion. (1) Nous avons
M. Georges MARIÉ, INGÉNIEUR AU CHEMIN DE FER DE LYON. SOMMAIRE. OBJET DES EXPÉRIENCES sur la consommation de combustible dans les locomotives. EXPÉRIENCE du 18 Juillet 1882 avec Briquettes d'Anzin : Choix d'une ligne et d'un train pour les expériences. Données diverses et description de l'expérience. Calcul du travail. Consommation de combustible. Consommation de combustible par cheval et par heure. Consommation d'eau et qualité du combustible. Consommation de vapeur sèche par cheval et par heure. Remarque. EXPÉRIENCES des 19 et 21 Juillet 1882 : Tableau résumé. RÉSULTATS des expériences diverses de même nature. COMPARAISON des nouveaux et anciens résultats. CONCLUSION. OBJET DES EXPÉRIENCES SUR LA CONSOMMATION DE COMBUSTIBLE DANS LES LOCOMOTIVES. On a souvent dit que les locomotives étaient des machines grossières et pouvant être notablement améliorées au point de vue de l'économie de combustible. Nous avons montré précédemment ce qu'il y a d'exagéré dans cette opinion. (1) Nous avons calculé la dépense de combustible des locomotives, par cheval et par heure, dans leur service normal, sur la ligne de Paris à Fontenay; la consommation en service courant, dans ces conditions, est souvent réduite à un kilogramme et demi par cheval et par heure, le travail étant mesuré à la jante des roues motrices de la machine. Ce résultat a paru quelque peu surprenant par suite de la comparaison avec les meilleures machines à condensation. Ces machines dépensent dans les essais un kilogramme par cheval indiqué, ce qui fait au moins 1 k. 15 à 1 k. 25 par cheval mesuré à la jante du volant, consommation qui est généralement augmentée en service courant. On s'est demandé comment les locomotives, avec toutes les difficultés du service, leur faible poids, eu égard à leur puissance, pouvaient presque lutter avec les meilleures machines à condensation. Frappé de ces résultats, M. Hirsch, Ingénieur en chef, chargé du cours des machines à vapeur à l'École des Ponts et Chaussées, me pria de refaire devant lui quelques expériences de consommation de combustible. Ces expériences ont été faites avec le plus grand soin, les 18, 20 et 21 Juillet 1882 sur la ligne de Saint-Jean de
jante des roues motrices de la machine. Ce résultat a paru quelque peu surprenant par suite de la comparaison avec les meilleures machines à condensation. Ces machines dépensent dans les essais un kilogramme par cheval indiqué, ce qui fait au moins 1 k. 15 à 1 k. 25 par cheval mesuré à la jante du volant, consommation qui est généralement augmentée en service courant. On s'est demandé comment les locomotives, avec toutes les difficultés du service, leur faible poids, eu égard à leur puissance, pouvaient presque lutter avec les meilleures machines à condensation. Frappé de ces résultats, M. Hirsch, Ingénieur en chef, chargé du cours des machines à vapeur à l'École des Ponts et Chaussées, me pria de refaire devant lui quelques expériences de consommation de combustible. Ces expériences ont été faites avec le plus grand soin, les 18, 20 et 21 Juillet 1882 sur la ligne de Saint-Jean de Maurienne à Modane; cette ligne est en rampe continue de 10 à 30 millimètres, ce qui facilite beaucoup, comme on le verra, le calcul précis du travail effectué. Les expériences ont été faites par M. Hirsch et moi, avec le concours de M. Bazire, Inspecteur de mon service. Nous pensons qu'il n'est pas sans intérêt de donner la description détaillée de ces expériences qui ont été faites dans des conditions toutes nouvelles et qui vérifient les résultats que nous avons publiés en 1881 dans la Revue générale. EXPÉRIENCE DU 18 JUILLET 1882. BRIQUETTES D'ANZIN. Choix d'une ligne et d'un train pour les expériences Pour faire l'expérience dans les meilleures conditions possibles, nous avons choisi la ligne de Saint-Jean de Maurienne à Modane. Dans ce trajet, les trains s'élèvent d'une hauteur de 521 mètres et le parcours total est de 27.900 mètres, la pente moyenne est de 27.900 ou 18 mill., 6 par mètre. L'expérience a été faite le 18 Juillet sur le train express N° 265 partant de Saint-Jean-de-Maurienne à midi 21' et arrivant à Modane à 1 h. 25'. Ce train ne s'arrête qu'une fois dans ce trajet, à la gare de Saint-Michel où il reste 4 minutes ;
qu'il n'est pas sans intérêt de donner la description détaillée de ces expériences qui ont été faites dans des conditions toutes nouvelles et qui vérifient les résultats que nous avons publiés en 1881 dans la Revue générale. EXPÉRIENCE DU 18 JUILLET 1882. BRIQUETTES D'ANZIN. Choix d'une ligne et d'un train pour les expériences Pour faire l'expérience dans les meilleures conditions possibles, nous avons choisi la ligne de Saint-Jean de Maurienne à Modane. Dans ce trajet, les trains s'élèvent d'une hauteur de 521 mètres et le parcours total est de 27.900 mètres, la pente moyenne est de 27.900 ou 18 mill., 6 par mètre. L'expérience a été faite le 18 Juillet sur le train express N° 265 partant de Saint-Jean-de-Maurienne à midi 21' et arrivant à Modane à 1 h. 25'. Ce train ne s'arrête qu'une fois dans ce trajet, à la gare de Saint-Michel où il reste 4 minutes ; la durée de l'expérience a donc été de une heure. Données diverses et Description de l'expérience. Le parcours total du train, de Saint-Jean-de-Maurienne à Modane, était de 27.900 mètres. La différence de niveau, en montant de Saint-Jean de Maurienne à Modane est de 521 mètres ; la ligne contient un grand nombre de courbes de petit rayon. La vitesse était de 28 kilomètres à l'heure. À cette vitesse, la résistance en palier peut être évaluée à 4 kil. 3 par tonne de train; cette résistance s'applique à tout le train, y compris le tender et la machine, abstraction faite des résistances du mécanisme, de sorte que le travail réellement mesuré est le travail développé à la jante des roues motrices ; ce chiffre de 4 kil., 3 est déduit des formules en usage sur le réseau de Lyon depuis plus de quinze ans, formules qui ont été basées sur des essais de résistance exécutés sur des trains complets, avec machine et tender. D'ailleurs, on verra par la suite, qu'une erreur même notable dans l'évaluation de la résistance du train en palier n'influe pas d'une manière sensible sur l'élévation du travail total, à cause de l'importance prépondérante du travail de la
grand nombre de courbes de petit rayon. La vitesse était de 28 kilomètres à l'heure. À cette vitesse, la résistance en palier peut être évaluée à 4 kil. 3 par tonne de train; cette résistance s'applique à tout le train, y compris le tender et la machine, abstraction faite des résistances du mécanisme, de sorte que le travail réellement mesuré est le travail développé à la jante des roues motrices ; ce chiffre de 4 kil., 3 est déduit des formules en usage sur le réseau de Lyon depuis plus de quinze ans, formules qui ont été basées sur des essais de résistance exécutés sur des trains complets, avec machine et tender. D'ailleurs, on verra par la suite, qu'une erreur même notable dans l'évaluation de la résistance du train en palier n'influe pas d'une manière sensible sur l'élévation du travail total, à cause de l'importance prépondérante du travail de la pesanteur. Le poids des véhicules a été évalué d'après des pesées exactes faites dans nos ateliers. On trouvera dans le tableau inséré page 410, le détail des données de l'expérience ; nous allons ajouter quelques explications sur le calcul des résultats. Calcul du travail. Le travail effectué se calcule par la formule : T = P(IXrv + h) T travail effectué. P poids total du train en charge. I longueur du parcours. rv résistance du train en palier. h hauteur totale d'élévation. Substituons les données, nous trouvons : T = 166.202 [27.900 X 0,0043 + 521] = 166.202 [120 + 521] = 106.500.000 kilogrammètres. Dans la parenthèse, le premier terme 120, est dû au travail de la résistance en palier et le deuxième 521, est dû au travail de la pesanteur ; le travail de la résistance en palier est donc égal à 120 52i~ ou environ 1/2 du travail total. Le seul chiffre qui puisse donner lieu à contestation est la valeur de la résistance par tonne, en palier, ou 4 kil. 3. Si l'on adoptait la valeur de rv donnée par l'ancienne formule de l'Est pour la résistance des wagons : rv = 1,65 + 0,05 X Y
la formule : T = P(IXrv + h) T travail effectué. P poids total du train en charge. I longueur du parcours. rv résistance du train en palier. h hauteur totale d'élévation. Substituons les données, nous trouvons : T = 166.202 [27.900 X 0,0043 + 521] = 166.202 [120 + 521] = 106.500.000 kilogrammètres. Dans la parenthèse, le premier terme 120, est dû au travail de la résistance en palier et le deuxième 521, est dû au travail de la pesanteur ; le travail de la résistance en palier est donc égal à 120 52i~ ou environ 1/2 du travail total. Le seul chiffre qui puisse donner lieu à contestation est la valeur de la résistance par tonne, en palier, ou 4 kil. 3. Si l'on adoptait la valeur de rv donnée par l'ancienne formule de l'Est pour la résistance des wagons : rv = 1,65 + 0,05 X Y (pour les trains lubrifiés à l'huile) on aurait rv = 3 k. 05 ; c'est le chiffre le plus bas qui ait été proposé; il est inférieur de 29 au chiffre de 4k,3 que nous avons choisi. D'après ce qui précède, cela ne diminuerait le travail que de -5 ou 6 %, ce qui augmenterait de 6 seulement le chiffre de 1 k. 460 que nous donnerons plus loin pour la consommation de combustible par cheval et par heure; on trouverait 1 k. 550 au lieu de 1 k. 460; la différence n'est pas bien grande, comme on le voit, même en prenant les valeurs de rv les plus différentes. Il est bon d'observer, en outre, que la ligne contient des nombreuses courbes de petit rayon dont nous n'avons pas tenu compte dans le calcul de la résistance. Consommation de combustible. Pour évaluer la dépense de combustible nous avons employé une méthode nouvelle que nous allons brièvement exposer : En général, dans les essais de consommation des machines à vapeur, on procède de la manière suivante : On allume la chaudière, et lorsqu'elle est en pression, on note la pression, le niveau d'eau et la hauteur du charbon sur la
6 %, ce qui augmenterait de 6 seulement le chiffre de 1 k. 460 que nous donnerons plus loin pour la consommation de combustible par cheval et par heure; on trouverait 1 k. 550 au lieu de 1 k. 460; la différence n'est pas bien grande, comme on le voit, même en prenant les valeurs de rv les plus différentes. Il est bon d'observer, en outre, que la ligne contient des nombreuses courbes de petit rayon dont nous n'avons pas tenu compte dans le calcul de la résistance. Consommation de combustible. Pour évaluer la dépense de combustible nous avons employé une méthode nouvelle que nous allons brièvement exposer : En général, dans les essais de consommation des machines à vapeur, on procède de la manière suivante : On allume la chaudière, et lorsqu'elle est en pression, on note la pression, le niveau d'eau et la hauteur du charbon sur la grille ; on commence l'essai, et, quand il est terminé, on s'arrange de manière à laisser la chaudière dans les mêmes conditions de pression et de niveau d'eau; on note de nouveau la hauteur du charbon sur la grille. La consommation réelle de charbon pendant l'essai est égale à la quantité de charbon introduite pendant l'essai plus le charbon restant sur la grille avant l'essai, moins la quantité qui reste après l'essai. Cette évaluation du charbon restant sur la grille ne peut se faire que grossièrement et il en résulte des erreurs considérables dans la mesure de la consommation de charbon par cheval, surtout si l'expérience n'a pas une longue durée. Dans nos expériences nous avons écarté complètement cette cause d'erreur en procédant de la manière suivante : La machine employée avait fait un voyage le matin et il restait encore dans la chaudière une pression de 3 kilogrammes. 25, au moment où l'allumage a été commencé ; la grille a été nettoyée pour enlever les dernières traces de combustible du précédent voyage et on a procédé à l'allumage en notant auparavant la pression et la hauteur du niveau d'eau ; la pression a monté rapidement et la machine est
quantité de charbon introduite pendant l'essai plus le charbon restant sur la grille avant l'essai, moins la quantité qui reste après l'essai. Cette évaluation du charbon restant sur la grille ne peut se faire que grossièrement et il en résulte des erreurs considérables dans la mesure de la consommation de charbon par cheval, surtout si l'expérience n'a pas une longue durée. Dans nos expériences nous avons écarté complètement cette cause d'erreur en procédant de la manière suivante : La machine employée avait fait un voyage le matin et il restait encore dans la chaudière une pression de 3 kilogrammes. 25, au moment où l'allumage a été commencé ; la grille a été nettoyée pour enlever les dernières traces de combustible du précédent voyage et on a procédé à l'allumage en notant auparavant la pression et la hauteur du niveau d'eau ; la pression a monté rapidement et la machine est venue se mettre en tête du train qu'elle a remorqué de Saint-Jean-de-Maurienne à Modane. En arrivant à Modane, le mécanicien s'est arrangé de façon à n'avoir plus que quelques kilos de charbon sur la grille, la chaudière étant dans des conditions de pression et de niveau d'eau presque semblables à celles où elle se trouvait avant l'allumage. Dans ces conditions, la dépense de combustible est égale à la totalité des briquettes dépensées dans le trajet et même dans l'allumage en y comprenant les fagots ; le poids des fagots est multiplié par le coefficient 0,37 pour tenir compte de leur pouvoir calorifique moindre que celui des briquettes. Il faut faire au chiffre de la consommation une légère correction pour tenir compte de ce que la chaudière n'est pas laissée dans des conditions absolument identiques à celles où elle a été prise avant l'allumage. Cette correction est facile à faire avec précision, comme on le verra plus loin, et ne porte, d'ailleurs, que sur un faible chiffre. Dans notre expérience, nous avons trouvé les chiffres suivants : (Voir le tableau page 410). Chargement en briquettes dans le tender avant l'allumage. 1.000 kilos. Chargement en fagots. 54 » Chargement des fagots convertis
celles où elle se trouvait avant l'allumage. Dans ces conditions, la dépense de combustible est égale à la totalité des briquettes dépensées dans le trajet et même dans l'allumage en y comprenant les fagots ; le poids des fagots est multiplié par le coefficient 0,37 pour tenir compte de leur pouvoir calorifique moindre que celui des briquettes. Il faut faire au chiffre de la consommation une légère correction pour tenir compte de ce que la chaudière n'est pas laissée dans des conditions absolument identiques à celles où elle a été prise avant l'allumage. Cette correction est facile à faire avec précision, comme on le verra plus loin, et ne porte, d'ailleurs, que sur un faible chiffre. Dans notre expérience, nous avons trouvé les chiffres suivants : (Voir le tableau page 410). Chargement en briquettes dans le tender avant l'allumage. 1.000 kilos. Chargement en fagots. 54 » Chargement des fagots convertis en briquettes. 20 » Chargement total en briquettes avant l'allumage. 1.020 » Reste en briquettes après l'expérience 514 » Consommation en briquettes 1.020 — 514 = 506 » Mais il convient, comme nous l'avons dit, de faire à ce chiffre une légère correction pour tenir compte de ce que la chaudière n'était pas arrivée à Modane exactement dans les conditions où elle se trouvait avant l'allumage ; voici comment cette correction a été faite : Avant l'allumage, il ne restait pas de charbon sur la grille, mais la chaudière avait encore une pression de 3 k. 25, provenant du service qu'elle avait fait le matin ; le niveau d'eau était à 131 millimètres au-dessus d'un point de repère indiquant le niveau moyen réglementaire. A l'arrivée à Modane, la pression était de 1 k. 38 et le niveau d'eau à 114 millimètres au-dessous du niveau réglementaire. Cela posé, nous allons évaluer la quantité de chaleur perdue par la chaudière en passant du premier état au second. La quantité de chaleur contenue dans la chaudière avant l'allumage se compose de la quantité de chaleur contenue dans l'eau, dans le métal et dans la vapeur de la chaudière ; cette dernière étant négligeable
chaudière n'était pas arrivée à Modane exactement dans les conditions où elle se trouvait avant l'allumage ; voici comment cette correction a été faite : Avant l'allumage, il ne restait pas de charbon sur la grille, mais la chaudière avait encore une pression de 3 k. 25, provenant du service qu'elle avait fait le matin ; le niveau d'eau était à 131 millimètres au-dessus d'un point de repère indiquant le niveau moyen réglementaire. A l'arrivée à Modane, la pression était de 1 k. 38 et le niveau d'eau à 114 millimètres au-dessous du niveau réglementaire. Cela posé, nous allons évaluer la quantité de chaleur perdue par la chaudière en passant du premier état au second. La quantité de chaleur contenue dans la chaudière avant l'allumage se compose de la quantité de chaleur contenue dans l'eau, dans le métal et dans la vapeur de la chaudière ; cette dernière étant négligeable par rapport aux deux premières, nous n'en tiendrons pas compte. Pour avoir la quantité de chaleur contenue dans l'eau de la chaudière, il faut d'abord évaluer le volume de cette eau, puis calculer son poids d'après son volume et sa température ; il est essentiel de tenir compte de la température de l'eau, car le poids d'un litre d'eau à 145 degrés est très différent du poids du même volume à la température ambiante. Il est inutile de tenir compte de la dilatation du métal de la chaudière ; l'erreur est négligeable. Puis on calcule la quantité de chaleur acquise par cette eau depuis la température d'alimentation, soit 15° ; on calcule de même la quantité de chaleur contenue dans le métal de la chaudière. On évalue de la même façon la quantité de chaleur contenue dans la chaudière après l'arrivée. La différence donne la perte de calories en passant du premier état au second. (Voir les détails du calcul au tableau). On trouve une perte de 370.000 calories qu'il aurait fallu restituer à la chaudière pour la ramener à son état initial. Il reste à calculer quelle est la quantité de briquettes qui fournirait ces 370.000 calories. On verra
température de l'eau, car le poids d'un litre d'eau à 145 degrés est très différent du poids du même volume à la température ambiante. Il est inutile de tenir compte de la dilatation du métal de la chaudière ; l'erreur est négligeable. Puis on calcule la quantité de chaleur acquise par cette eau depuis la température d'alimentation, soit 15° ; on calcule de même la quantité de chaleur contenue dans le métal de la chaudière. On évalue de la même façon la quantité de chaleur contenue dans la chaudière après l'arrivée. La différence donne la perte de calories en passant du premier état au second. (Voir les détails du calcul au tableau). On trouve une perte de 370.000 calories qu'il aurait fallu restituer à la chaudière pour la ramener à son état initial. Il reste à calculer quelle est la quantité de briquettes qui fournirait ces 370.000 calories. On verra plus loin que la chaudière produit 8 k. 030 de vapeur sèche par kilogramme de briquettes, car chaque kilogramme de vapeur contient 652 calories de plus que 1 kilogramme d'eau d'alimentation à 10 degrés ; la chaudière utilise donc pratiquement 8 k. 030 x 652 = 5.235 calories par kilogramme de briquettes. La quantité de chaleur perdue correspond donc à 370 = 71 kilogrammes de briquettes. Ce chiffre doit être ajouté au chiffre de 506 kg pour avoir la dépense correspondant au travail effectué qui est donc égale à 506 + 71 = 577 kilogrammes ou 5.77. Consommation de combustible par cheval et par heure. La dépense par cheval et par heure est égale à : le travail étant, comme nous l'avons dit, évalué à la puissance des roues motrices de la machine. Consommation d'eau et qualité du combustible. La quantité d'eau consommée est égale à la somme des poids d'eau disparus du tender et de la chaudière ; en divisant par la consommation de charbon on trouve le chiffre de 8 k. 830 par kilogramme de briquettes. Mais il faut observer que la vapeur n'est pas sèche ; dans la machine soumise à l'essai, la vaporisation était très calme