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Afin d'obtenir, même avec des soufflantes ou des pom- pes axiales à étages peu nombreux, des pressions relative- ment élevées nécessaires dans l'industrie, il est nécessai- re que les divers étages produisent un rapport de pressions élevé et fonctionnent avec un bon rendement. On sait que, dans le cas de telles machines, la roue mobile de chaque éta- ge produit égalementun mouvement giratoire considérable du milieu manutentionné (air, vapeur, gaz, eau ou autre liquide) dans le sens de la rotation de la dite roue mobile.
Par con- séquent, afin d'obtenir comme on le désire la traversée sen- siblement axiale de la machine, il faut sans cesse compenser ce mouvement de rotation dans le sens de rotation opposé au moyen de dispositifs directeurs.
Jusqu'à ce jour le'dispositif directeur était placé de préférence en aval de la roue mobile correspondante et il était étudié de façon telle que la dite compensation du mou- vement de rotation s'y produise avec accroissement de pression,
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contribuant ainsi à soulager la roue mobile du fait que cel- le-ci n'a à supporter qu'une partie de l'élévation de pres- sion à produire dans l'étage de compression correspondant.
Ce dispositif directeur fonctionne donc ici comme un diffu- seur. Or on sait que, dans les diffuseurs, la transformation de la vitesse en pression s'effectue avec un mauvais rende- ment, et cela notamment lorsqu'il doit se produire une dévia- tion prononcée de l'écoulement, comme c'est le cas lorsque, dans le cas de soufflantes ou de pompes axiales, il doit se produire une grande élévation de pression comparativement à la vitesse circonférentielle.
Au surplus, les dispositifs di- recteurs fonctionnant comme diffuseurs donnent lieu à une mauvaise répartition de la vitesse et de l'énergie à leur sortie, surtout lorsqu'il s'agit d'y produire sur une courte distance une grande élévation de pression; ils impliquent en outre des décollements prononcés de la veine fluide ainsi que la formation d'espaces morts et, par suite, des condi- tions d'écoulement défectueuses à l'entrée de la roue mobi- le suivante, de sorte que celle-ci ne peut plus produire la forte élévation de pression qu'on attend d'elle, notamment parce que les aubes fortement chargées sont sensibles aux variations de direction du courant-incident.
De plus, les diffuseurs ne peuvent fonctionner d'u- ne manière favorable que dans le cas de conditions d'admis- sion invariables dans le temps (sans variations de vitesse en grandeur ni en direction). Des que les conditions d'admis- sion varient dans le temps, ce qui se,produit dans les machi- nes rotatives axiales-à cause du passage périodique des aubes de la roue mobile devant les entrées du diffuseur, les décol- lements de veine et les tourbillons, sources de pertes, s'ac- centuent dans le diffuseur et influencent défavorablement, par suite, la roue mobile suivante.
Les conditions défavorables susindiquées s'ampli- fient d'étage en étage, parce que chaque nouveau dispositif directeur formant diffuseur produit une distribution d'éner- gie encore plus désordonnée..En conséquence, dans le cas de machines axiales comportant des dispositifs directeurs fonc- tionnant comme diffuseurs, il n'est pas possible d'obtenir de fortes pressions avec un petit nombre d'étages.
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Même dans le cas de soufflantes axiales à plusieurs étages dans lesquelles le fluide manutentionné est continuel- lement porté à une vitesse supérieure dans plusieurs roues de vitesse successives, pour être ensuite amené à une faible vitesse dans le dernier dispositif directeur à l'effet de conserver l'élévation de pression escomptée, il n'est pas possible d'obtenir un rendement élevé. Et cela avant tout pour cette raison que, dans le dernier dispositif directeur formant diffuseur, la section de sortie est plusieurs fois supérieure à la section d'entrée, de sorte que la divergen- ce est considérable et que la veine du fluide a tendance à se détacher des parois, ce qui rend impossible un nouvel ac- croissement de la pression.
Cela étant, pour obtenir dans le cas de soufflan- tesou de pompesaxiales à plusieurs étagesune transforma- tion de la vitesse en pression qui soit aussi exempte de pertes que possible pour une construction ramassée, il se produit dans une machine de ce genre, suivant l'invention, une forte élévation de pression dans chaque étage de com- pression ne comportant qu'un seul dispositif directeur et un seul aubage de roue mobile, les conditions de vitesse étant sensiblement, les mêmes en grandeur et en direction dans tous les étages, et le dispositif directeur produit une contre-giration par rapport à la roue mobile exclusive- ment avec accélération de l'écoulement.
Cette accélération a pour conséquence que le fluide à manutentionner, à cause de l'effet de la chute de pression, traverse les divers dis- positifs directeurs sans se détacher des parois de façon telle qu'il pénètre dans la roue mobile suivante dans un état ordonné et sans tourbillons. Les perturbations pério- diques provoquées par une roue mobile sont fortement atté- nuées par la chute de pression dans le dispositif directeur de l'étage suivant, ce qui est essentiel pour un fonctionne- ment irréprochable des étages successifs.
A la différence de ventilateurs à étage unique où, dans un dispositif directeur, on produit une contre-giration par rapport à l'unique roue mobile existante afin d'obtenir que le fluide manutentionné s'échappe du ventilateur parallè- lement à l'axe de celui-ci, le rôle dévolu à la contre-gira- @
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tion produite suivant la présente invention dans les divers dispositifs directeurs est de pourvoir à des conditions de fonctionnement exemptes de perturbations en ce qui concerne la roue mobile qui se trouve dans chaque cas en aval.
Il y a intérêt à ce que le dispositif directeur, réalisé sous forme de tuyère, soit pour chaque étage disposé en amont de la roue mobile correspondante. Le fait que le dispositif directeur consomme de la pression, c'est-à-dire ne renforce pas l'élévation de pression par la roue mobile de l'étage correspondant, donnait jusqu'à ce jour à penser qu'une telle disposition était mauvaise, parce que, pour une élévation de pression par étage donnée, chaque roue mobile est soumise à des efforts plus considérables. Des recherches approfondies de l'inventeur ont cependant montré que l'avan- tage à retirer du fait que le flux est convenable et ordonné à l'entrée de la roue mobile fait plus que compenser l'in convénient résultant d'une certaine chute de pression dans le dispositif directeur.
D'autre part, la réalisation du dis- positif directeur ou déviateur sous forme de tuyère permet de maintenir faible la distance séparant les roues mobiles successives, et par conséquent l'encombrement axial de l'en- semble de la machine, car la déviation considérable nécessai- re en vue de compenser le mouvement giratoire produit par la roue mobile précédente peut se produire sans risque de décolla- ge de la veine et même pour un faible rayon de courbure des surfaces directrices dans une tuyère unique.
Au contraire de soufflantes ou de pompes axiales également connues comportant en amont de la roue mobile un dis- positif directeur ayant pour mission de compenser tout ou partie des différences dans les vitesses relatives entre les régions extérieures et intérieures des aubes et, par consé- quent, ae maintenir la grandeur absolue de la vitesse inci- dente relative à la roue mobile aussi constante que possible aux diverses distances du centre, le dispositif directeur suivant la présente invention a pour rôle d'assurer une ar- rivée exempte de tourbillons du fluide manutentionné dans les roues mobiles.
On n'attache en cela aucune importance par- ticulière à l'égalité absolue de la vitesse relative par rap-
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port aux aubes, ayant reconnu que c'est surtout et seulement lorsque le fluide manutentionné pénètre sans tourbillons et sans variations dans le temps dans l'aubage de la roue mobile qu'on peut y obtenir de grandes élévations de pres- si on .