BE336740A - Turbine à axe de rotation transversal à la direction du courant - Google Patents

Description

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  Turbine à axe de rotation transversal à la direction du courant   S'il   a   été   proposé, à diverses époques, notamment pour l'utilisation du vent,un grand nombre de dispositifs compor- tant des roues'à axe,,transversal au courant,notamment à axe verti- cale aucun de ces dispositifs ne s'est développé pratiquement pour les raisons suivantes:

   
1 ,- Leur rendement est en général très faible, car même si les pales qui les composent ne subissent pas, de la part du fluide, sur une portion de leur course, d'action nuisible contrariant le mouvement, leur mode d'action dans la partie active de cette course est défectueux en ce qu'il est insépara- ble de la formation, en aval, de remous et de discontinuités dont la force vive abandonnée au fluide qui a traversé l'appa- 

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 reil représente une perte élevée. 



   2 .- Leur vitesse périphérique est presque toujours au plus égale à celle du vent, ce qui exige de grandes surfaces actives et une transmission lourde et coûteuse. 



   La présente invention a pour objet une turbine dans laquelle les pales qui reçoivent l'action du vent présentent toujours le même bord à la direction du vent relatif, et tournent d'autre part à une vitesse telle que ce vent relatif n'éprouve qu'un   déplacement   angulaire limité par rapport à la tangente à la trajectoire de ces pales. 



   Il est dès lors possible de donner à ces pales un profil fuselé analogue à celui des ailes d'oiseau, c'est-à- dire offrant le minimum de résistance à l'avancement et sus- ceptible de transformer en travail mécanique par la composante utile de la poussée transversale qu'éprouve ce profil, le maximum utilisable de l'énergie du fluide. 



   Au dessin annexé, la fig. 1 montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. Les pales a, articulées chacune autour d'un axe b, sont reliées à un dis- positif cinématique consistant, par exemple, en biellettes c attachées sur une couronne commune excentrée d tournant avec la turbine, de sorte qu'au cours ce la rotation, ces pales effectuent de part et d'autre de la tangente une oscillation   d'am@litude   modérée, de période égale à celle de la rotation, 
Cette inclinaison fait suivre ainsi à la direction de la pale, à l'angle d'attaque près, d'où résulte la poussée, la di-   rection   de la vitese relative résultant de la vitesse absolue v du fluide et d3 la vitesse périphérique u de la pale;

   si le rapport   u ;  v est tel que l'angle des vitesses relative w et périphérique u ne dépasse nulle part l'angle dtattaque limite à partir duquel se produit un décollement des lignes de courant le long du profil, il est même possible de supprimer l'oscilla- tion des pales et de maintenir celles-ci solidaires du moyen 

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 au moyen de flasques, de rayons, ou de tout autre dispositif analogue,   comme   l'indique la fig.   2.   



   Les pales a peuvent être soit .rectilignes et   parallè-   les à. l'axe, de manière à constituer ensemble un tambour cy- lindrique ou cage d'écureuil   (fig*   2),soit incurvées, en forme par exemple de corde à sauter, de manière à réduire ou annuler les efforts de flexion dus à la force centrifuge, comme dans la fig. 3,   où.   f1 et f2 désignent deux moyeux convenablement fixés sur l'arbre g de la turbine . Les paliers, de même que les organes de transmission ou d'utilisation de l'énergie ne présentant rien de particulier, ne sont pas représentés au dessin pour ne pas nuire à la clarté. 



   Dans les exemples décrits ci-dessus, on a envisagé plus particulièrement l'utilisation d'un courant fluide de dimensions indéfinies, de direction constante ou au contraire variable en tous sens, vent, rivière ou torrent non canali- sés, mer houleuse ou en clapotis,   etc....   



   Il est possible, sans sortie de l'invention, de dispo- ser les roues ci-dessus-décrites dans des canaux h ou bâches de forme appropriée pour diriger le fluide sur la roue (fig. 4). 



  La théorie moderne de l'aile portante de Lanchester-Prandtl permet de se rendre compte que si la circulation (au sens hydro- dynamique) autour de chaque pale conserve une valeur constante, mais un sens opposé sur chacun des demi-cercles qui séparent les points e, l'utilisation de l'énergie de tous les filets du fluide est complète, sauf bien entendu les pertes par frotte- ment dues notamment à la résistance de profil des aubes, et les pertes dues aux fuites par les entrefers e. 



   Une.semblable turbine est, grâce à sa grande vitesse spécifique et à sa simplicité, parti priée à l'utilisation des marées et des fleures à basse chute, notamment pour les débits exceptionnels de hautes eaux.

Claims (1)

1. EMI4.1

   REVENDI CATIONS : - m EMI4.2 I, Turbine pour l'utilisation de l'énergie des fluides (vent, vagues, courants de rivière ou torrents), cons- tituée par des aubes de profil fuselé tournant autour d'un axe commun normal à la direction du courant, caractérisée en ce que ces aubes présentent toujours le même bord à la direction du courant relatif, dont leur axe longitudinal de figure s'écarte peu, de manière qu"elles n'éprouvent aucune autre résistance à l'avancement que celle qui résulte, dans un écoulement sans décollement marqué des lignes de courant,du l frottement du fluide le long du profil.

   2 .- Les aubes, afin de présenter sans cesse leur axe longitudinal au voisinage de la vitesse relative, sont arti- culées chacune sur une axe, autour duquel an dispositif ciné- natique convenable les fait osciller de part et d'autre de la tangente avec une période égale à celle de la rotation, 3 .= Turbine comme ci-dessus, mais avec pales soli- daires de l'axe, soit rectilignes et parallèles à cet axe, soit incurvées, en forme par exemple de corde à sauter, de ma- nière à supprimer plus ou moins complètement les organes ac- cessaires de Saison ,tels que flasques ou rayons.

   4 .- La turbine peut être enfermée dans un canel ou bâche de forme appropriée, de manière à diriger le fluide sur la roue, et à réaliser une utilisation aussi complète que possible de tous les filets fluides qui la traversent.