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" Refroidissement à ait des cylindres"
L'augmentation de puissance des machines à combustion, compresseurs et appareillages analogues, dont les cylindres doivent être refroidis, dépend en partie de la possibilité d'évacuation de la chaleur par le ré- frigérant. Lorsqu'on utilise des réfrigérants gazeux, les cylindres sont pourvus d'ailettes dans le but d'augmenter l'efficacité du refroidissement, ces ailettes prenant des formes toujours plus hautes (jusqu'au dessus de 50 mm) et plus minces (jusqu'à environ 2 mm), ce qui rend en même temps construction la @ plus difficile. Sur les ailettes de refroidissement primi- tivement coulées sur les cylindres, il en est formé d'autres qui peuvent être obtenues, très minces et allongées, à partir de tôles, par exemple par découpage à l'emporte-pièce ou par coulage.
Cependant, le refroidissement y perd beaucoup'de son efficacité, le réfrigérant ne s'écoulant en défini- tive que principalement le long des pointes des ailettes et non à la base de celles-ci où la chaleur est la plus forte.
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On a en outre proposé de prévoir sur la paroi intérieure du couvercle du cylindre une formation en ailettes, et d'obtenir une plus grande efficaci- té de refroidissement en prévoyant également sur la paroi extérieure de cette partie du cylindre des ailettes opposées à celles de la paroi inté- rieure. On a aussi essayé, en particulier, de diriger le réfrigérant gazeux vers les endroits les plus chauffés, au moyen de surfaces de guidage et de revêtement, ou d'empêcher la formation d'une couche limite laminaire dans le cas d'ailettes plus longues, en prévoyant des solutions de continui- té. Toutes ces formes de réalisation sont d'une efficacité restreinte et entraînent en outre des frais de construction élevés.
De plus, suivant l'invention, on recouvre le cylindre à refroidir d'une gaine ou chapeau dont la paroi intérieure présente des ailettes, dont la forme correspond à la forme des ailettes de refroidissement du cylindre de façon à former des espaces intermédiaires offrant la section de passage la plus grande à la base des ailettes de refroidissement du cylindre. De cette façon, on obtient une répartition avantageuse du ré- frigérant sur toutes les ailettes de refroidissement, vu que pour une même quantité d'écoulement, la vitesse est accrue,et, en même temps, un échange @@ de chaleur plus sensible grâce à l'écart de température plus grand entre les surfaces du cylindre à la base des ailettes, et le réfri- gérant.
Dans le cas de températures particulièrement élevées du cylindre, l'action de refroidissement peut être augmentée en prévoyant également des ailettes sur la surface extérieure dudit chapeau, ou en agrandissant cette dernière d'une autre façon, pour permettre l'évacuation de la cha- leur absorbée par le réfrigérant gazeux, par exemple., et communiquée au chapeau.
Le dessin ci-annexé représente à la figure 1 une coupeperpendicu- laire à l'axe du cylindre, par un secteur de la paroi du cylindre 5 et du chapeau ou gaine de refroidissement 8. La surface extérieure de la paroi 5 du cylindre forme les ailettes 6 qui servent à l'émission de la chaleur de l'intérieur du cylindre. Afin d'amener avant tout le réfrigé- rant enveloppant ces ailettes de refroidissement, au point de départ,
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le cylindre est entouré d'un chapeau 8 dont la surface intérieure forme les contre-ailettes 9; la forme et la disposition correspondent aux ailettes 6 de la paroi du cylindre.
De cette manière, les espaces 7 formés entre les ailettes de refroidissement du cylindre sont fermés vers l'extérieur et retrécis de telle façon qu'il ne reste plus qu'une étroite ouverture 10.pour permettre l'écoulement du réfrigérant, ouver- tare qui va s'élargissant en 7 à la base des ailettes de refroidissement du cylindre, rendant ainsi possible à cet endroit le plus grand écoule- ment de réfrigérant, et partant un refroidissement maximum dans la région la plus chaude de la paroi extérieure du cylindre.
La figure 2 montre une forme de réalisation du chapeau de refroidis- sement 8 dans laquelle les surfaces extérieure et intérieure présentent des ailettes et où l'augmentation de la surface extérieure permet une plus grande évacuation de chaleur par l'air entourant, de même qu'une réduction de poids, par suite de la diminution de la résistance nécessai- re de la paroi.
Les figures 3 et 5 représentent en coupe parallèle à l'axe du cylindre, et les figures4 et 6 en coupe perpendiculaire à l'axe du cylindre, d'au- tres formes de réalisation des contre-ailettes 9 du chapeau de refroidisse- ment 8 selon l'invention. Ces contre-ailettes sont interrompues par en- droits suivant la représentation des figures 5 et 4, et conformées d'une façon générale en épingle aux figures 5 et 6. De cette façon, on peut obtenir une évacuation de chaleur encore plus grande tout en rendant plus difficile la formation d'un courant laminaire qui dépend de l'augmentation de la couche limite laminaire, et partant de l'accroissement de la ré¯,sis- tance au passage de la chaleur.
Par cette disposition, et sans augmentation de l'énergie nécessaire pour la fourniture du réfrigé-rant, on pourra obtenir, contrairement à ce qu'il @@@ était possible avec les constructions antérieures, n effet de refroidissement considérablement amélioré et, par conséquent, la limite de puissance de la machine refroidie sera reculée.
Dans le cas de réfrigérants liquides, par suite de la meilleure que transmission de chaleur, on n'a jusqu'à présent/très peu tenu compte de
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la conformation de la section transversale. Toutefois, on obtient égale- ment des augmentations de puissance considérables, en utilisant une chemise de refroidissement selon l'invention, où le réfrigérant est refoulé vers les parties qui présentent les plus grandes températures de paroi et qui nécessitent le refroidissement le plus fort.
REVENDICATIONS S 1. Dispositif pour l'amenée de réfrigérant aux cylindres de machines à combustion, compresseurs, et appareillages analogues, caractérisé en ce qu' il est pourvu d'ailettes à sa surface intérieure, dont la forme correspond aux ailettes de refroidissement du cylindre, et dans lequel la section d' écoulement pour le réfrigérant gazeux est établie de telle façon qu'on obtient un écoulement uniforme sur toutes les ailettes et principalement à la base de celles-ci.
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"Cylinder cooling"
The increase in power of combustion machines, compressors and the like, the cylinders of which have to be cooled, depends in part on the possibility of heat dissipation by the refrigerant. When using gaseous refrigerants, the cylinders are provided with fins in order to increase the cooling efficiency, these fins taking shapes always higher (up to above 50 mm) and thinner (up to at about 2 mm), which at the same time makes the construction more difficult. On the cooling fins originally cast on the rolls, others are formed which can be obtained, very thin and elongated, from sheets, for example by punching or by casting.
However, the cooling loses much of its efficiency there, the refrigerant ultimately only flowing mainly along the tips of the fins and not at the base of the latter where the heat is greatest.
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It has further been proposed to provide on the inner wall of the cylinder cover a finned formation, and to obtain a greater cooling efficiency by also providing on the outer wall of this part of the cylinder fins opposite to those of the cylinder. the inner wall. Attempts have also been made, in particular, to direct the gaseous refrigerant to the hottest places, by means of guiding and coating surfaces, or to prevent the formation of a laminar boundary layer in the case of longer fins. , by providing for continuity solutions. All of these embodiments are of limited efficiency and furthermore involve high construction costs.
In addition, according to the invention, the cylinder to be cooled is covered with a sheath or cap, the inner wall of which has fins, the shape of which corresponds to the shape of the cooling fins of the cylinder so as to form intermediate spaces offering the largest passage section at the base of the cylinder cooling fins. In this way, an advantageous distribution of the refrigerant over all the cooling fins is obtained, since for the same quantity of flow the speed is increased, and at the same time a more sensitive heat exchange thanks to the the greater temperature difference between the surfaces of the cylinder at the base of the fins, and the refrigerant.
In the case of particularly high cylinder temperatures, the cooling action can be increased by also providing fins on the outer surface of said cap, or by enlarging the latter in another way, to allow the evacuation of the heat. their absorbed by the gaseous refrigerant, eg., and communicated to the cap.
The accompanying drawing shows in Figure 1 a section perpendicular to the axis of the cylinder, by a sector of the wall of the cylinder 5 and of the cooling cap or sheath 8. The outer surface of the wall 5 of the cylinder forms the fins 6 which serve to emit heat from inside the cylinder. In order to bring above all the refrigerant enveloping these cooling fins, to the starting point,
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the cylinder is surrounded by a cap 8, the inner surface of which forms the counter-fins 9; the shape and arrangement correspond to the fins 6 of the cylinder wall.
In this way, the spaces 7 formed between the cooling fins of the cylinder are closed outwards and narrowed in such a way that only a narrow opening 10 remains to allow the flow of the refrigerant, open. which widens at 7 at the base of the cooling fins of the cylinder, thus making the greatest flow of refrigerant possible there, and hence maximum cooling in the hottest region of the outer wall of the cylinder.
Figure 2 shows an embodiment of the cooling cap 8 in which the outer and inner surfaces are finned and the increase in the outer surface allows for greater heat removal by the surrounding air, as well as a reduction in weight, due to the reduction in the required strength of the wall.
Figures 3 and 5 show in section parallel to the axis of the cylinder, and Figures 4 and 6 in section perpendicular to the axis of the cylinder, other embodiments of the counter-fins 9 of the cooling cap. 8 according to the invention. These counter-fins are interrupted at places according to the representation of Figures 5 and 4, and generally shaped as a hairpin in Figures 5 and 6. In this way, it is possible to obtain an even greater heat dissipation while at the same time. making it more difficult to form a laminar current which depends on the increase in the laminar boundary layer, and hence on the increase in resistance to the passage of heat.
By this arrangement, and without increasing the energy necessary for the supply of the refrigerant, it will be possible to obtain, contrary to what was possible with previous constructions, a considerably improved cooling effect and, consequently , the power limit of the cooled machine will be lowered.
In the case of liquid refrigerants, due to the better heat transfer than so far, very little consideration has been given to
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the conformation of the cross section. However, considerable power increases are also obtained by using a cooling jacket according to the invention where the refrigerant is discharged to the parts which have the highest wall temperatures and which require the strongest cooling.
CLAIMS S 1. Device for supplying coolant to the cylinders of combustion machines, compressors, and the like, characterized in that it is provided with fins on its inner surface, the shape of which corresponds to the cooling fins of the cylinder. , and wherein the flow cross section for the gaseous refrigerant is so established that a uniform flow is obtained over all the fins and mainly at the base thereof.