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Perfctionnemente aux aubes directrices pour v6nti1 "tt.eurs, héli ootdes, propulseurs,pompes et semblables à écoulement axial.
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L'invention est relative aux propulseurs à rétion,énéra1ement connus sous In dénomination d'aubeew directrices ou contre-propulseurs, qui travail t ont en association avec des propulseurs action,comme l p rotors des ventilateurs h6li coi des, pompes, turbines et analogues, écôu lement axial.
Suivant la théorie tourbillonnaire de l'hélice,il n'existe pas de
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différence fondamentale entre des propulseurs a. acti.on et ceux à rôac- tion.Cette théorie peut ainsi être appliquée également aux deux types de propulseurs car le.."circulation" qui est engendrée par le propul- seur à action est entièrement transmise au propulseur à réaction,la vitesse axiale de l'écoulement étant la même dans les deux cas,alors
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que la vitesse) périphérique relative d'écoulement peut varier'consid4- r9blment.Ceci est dû au fait que la vitesse périphérique relative du propule,izr réaction est égale l'interférence rats.tc.re qui'- comme expliqué 'dans la demande de brevet N 5?'.4Q' du 5 novembre 194B du même demandeur,pour "perfectionnements aux'ventilateurs h4licoJ.dee, pompes et autres roues hélicoides enveloppées et.
non enveloppées"-, varie de l'extrémité ou périphérie la base ou moyeu.
L'expression "circula.tion" en aérodynamique et hydrodynamique, est
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définie comme étant l'intégrale de la composante de vitesse tangeu- tigelle prisa autour de la courbe,et la valeur est représentée par l'ex- pression:
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dans laquelle,. K= f Veoe 9ds . f est le signe d'intégration,
V est 'la vitesse autour de la. pale aérienne ou immergée, est l'angle entre la pâle et la direction de mouve- ment du fluide, et, de est un élément du périmètre de la pâle.
L'interférence rotatoire est la rotation du courant glissant pro- duit par la "circulation".
Le but de la présente invention est de trouver le propulseur à réaction le plus éfficace pour tout propulseur à action qui engendre soit une circulation constante,soit une circulation variable le long, de la pâle, par exemple comme décrit dans la demande de brevet N 357. 498.
Dans cette demande on a décrit une pale dans laquelle la "circu-
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latior ' croit d'une manière' continue du moyeu jusqu'à l'extrémité ou
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bout de la pâle.
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Comme l'interférence rotntoire est, ainsi qu'expliqué dans la. rJ8TDl' de prémentionnée,proportionnel le à la "circulation" et inversement pro partior,nglle à l'a distance qui sépare la section considérée du centra, il s'en suit que pour une "circulation" constante,']'interférence ro- tatoire décroit rapidement vers l'extrémité ou 'bout de la pâle.
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En accroissnnt la "circulRtion' vers le bout ou Axtrcsmit,7 rf- duction dans l'interférence rotatoire -cit compensée,1" lf-m4+e .1118rn1' laquelle la"circulation" peut âtre augmentée étant telle nue!] pe pro- duit une interférence rotatoire constante suivant 1 q l011;::v8l1r rlr" 1 pâle.
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Un, 'objet de l'inverti.on est de procurer le propulseur a réaction le plus efficace pour travailler conjointement avec le propulseur action précédsmment mentionné.
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Ainsi, considérant 7sr ples du propulseur action ci-dsBFu8,.or Po: (1) une "circulation" croissante vers '!'extrémité ou bout,; (=.) la vizir se axiale d'écoutement oui croit 1égremert ver? J'extr6mit9 ou bout; (?) une interférence ratstcire corntprtg le long de la p^'le.
IJ est par suite évident que l-, vitesse relAtive d'A-onulemert, résultante veëa les aubes du pT'OpuJ Fleur s réaction, qui est 1-L r41uit mtP de l'interférence rotatoire et de la vitesse axiale d'écoulement,ne croit que légèrement vers le bout ou extrémité.
La circulation croissante vers les extrémités ou bouts des aubes peut être réalisée en accroissant la force de poussée de- subes vers
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les Ceci s'obtient par l'accroissement des pB1-.q=1Otrea ci- après: (1) la courbure relative de la section, (2) la largeur de lasection,
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(3) le pae ;éom6tri aue de in section.
La courbure relative d'une nection R3t la rapport de l'ordonnée maximum rise de la. corde tangente jvsqu'3 le li-p,-ne médiane de lut. section, ]'étendue de la corde.
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Le pas géométrique est donné par l'équation: 2rrR tnng ? dans 1?- quelle : R est la, distance qui sépare ta section du centre et r est l' an gle entre la corde t ang;enta est l'axe.
Le pas géométrique du propulseur a réaction est considéré relati- vement à t'axe,tandis que le pas éométrioue pour le propulpaiir 9,0- tion est considéré relativement au plen de rotation.
On a trouvé que Je plue important d-3 ces trois prITtre8 qup,nt à l'effet, est. leaccroissement de la courbure relative de lq section.
Tout accroissement considérable des deux autres facteursest susceptible d'aooroitne de façon excessive la longueur axiale de l'unit(!,
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ce qui est toujours indé8ir8ble,mi8 l'est spécialement dans le car d'une unité à plusieurs étages.
Conformément 7a présente invention,un propulseur à réaction,à. section en forme d'aile ou lame,et destiné travailler conjointement avec un propulseur ) action placé devant ou derrière lui,présente une courbure relative de la section d'aube croissante de façon continue du moyeu à l'extrémité ou périphérie.
La largeur d'aube du propulseur réaction croit de préférence de façon continue du moyeu l'extrémité ou périphérie,tandis que le pas géométrique croit de préférence de façon continue du moyeu à la péri- phérie
Le propulseur à réaction perfectionné s'applique également bien à l'extrémité d'entrée ou à 1'.extrémité de sortie du propulseur à action. @
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Dans les deux cas le but du propulseur à réaction perfectionné est d'obtenir une direction axiale d'écoulement à, partir de l'unité afin d'assurer la pleine utilisation de l'inévitable moment rotatoire du courant de glissement.Tout moment rotatoire résiduel subsistant dans le couran-t sortante quelque soit sa direction,peut considérable- ment réduire le rendement total de l'unité.
On a trouvé que dans le cas d'un écoulement axial,les mêmes sec- tions et les mêmes angles d'inclinaison sur l'axe,des aubes,sont es- sentiels,quelque soit la position du propulseur à réaction,qu'il soit placé devant les pales ou derrière elles.
Dans les deux cas le coté concave des aubes fait 'face au sens de rotation..
La seule différence entre les aubes d'entrée et de sortie réside dans le fait que les aubes de sortie présentent des angles d'inclinai- son positifs sur-l'axe, tandis que les aubes d'entrée sont disposées suivant des angles d'inclinaison négatifs sur l'axe.Les angles positifs sont ceux formés avec l'axe dans la direction de la rotation,le bord d'entrée de l'aube étant toujours supposé se trouver sur l'axe;les angles négatif sont ceux formés dans la direction opposée'.
Les expériences effectuées avec un propulseur à réaction établi conformément à la présente invention,ont entièrement justifié les considérations théoriques émises plus'haut.Dans plusieurs cas,l'ac- croissement de pression obtenu par l'emploi du propulseur à réaction a même été plus grand que celui atteint avec un propulseur à action seul.
En se référant aux dessins annexés qui,à. titre d'exemple, illus- trent l'invention:
Fig 1 montre une élévation de face d'un propulseur à réaction, approprié à l'emploi dans des ventilateurs hélicoides du type à pres- sion moyenne; Fig.2 montre une élévation latérale en coupe de la fig.l;
Fig.3 montra des sections droites, à. échelle agrandie,d'une aube;
Fig. 4 est un schéma dans lequel sont indiquées les valeurs en pour cent des paramètres de l'aube le long de celle-ci.
En se référant, à la fig.1, les aubes 1 d'un propulseur à. réaction sont fixées à un moyeu central 2,dont le diamètre relatif correspond exactement à celui d'un propulseur à action,à l'effet d'assurer un écoulement ininterrompu. Le bord d'entrée 3 et le bord de sortie 4 ne sont pas dirigés radialement afin d'éviter une interférence sonore avec les pâles tournantes du propulseur à. action, en réduisant ainsi le bruit , un minimum.
Le propulseur à réaction peut être établi sous forme d'une seule pièce coulée ou bien par soudage de parties séparées,ou bien encore des aubes obtenues par coulée peuvent être boulonnées au moyeu central
2 et à la jante périphérique 5.
Les sections droites 6,7,8,9,10,11 correspondent respectivement aux distances radiales 1 - 0,9 - 0,8 - 0,7 - 0,6 - 0,55 (fig.1) à'par- tir du centra'15 du propulseur.
Dans la fig. 4, la courbe 12 montre l'accroissement en pour'cent de la courbure relative des sections droites,du moyeu à 1 extrémité ou périphérie.. @ La courbe 13.montre l'accroissement de'la largeur de l'aube, du moyeu à l'extrémité ou périphérie.
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