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;PROCEDE ET,DISPOSITIFS--DE;DEVIATION DES JETS FLUIDES.
Dans sa demande de brevet belge n 390.655 déposée le 23 janvier 1951, pour : "procédé et dispositif de déviation- des jets fluides et appa- reils en comportant application", la demanderesse a décrit un procédé qui consiste à modifier l'équilibre des forces qui s'exercent entre le jet et les parois contre lesquelles il s'écoule, par la mise en oeuvre d'un obsta- cle dissymétrique créant dans l'écoulement une discontinuité qui annule les forces tangentielles d'un côté du jet en les laissant subsister de l'autre.
Diverses applications de ce procédé de déviation ont en outre été indiquées.
La présente invention concerne des moyens de stabiliser et d'aug- menter une déviation amorcée d'une manière quelconque soit par obstacle so- lide ou fluide dissymétriquement placé par rapport à l'écoulement comme dans les demandes de brevet et de certificat d'addition sus-rappelées, soit par la tendance naturelle du fluide à coller à une paroi convexe.
Elle consiste à agir sur la couche limite ou plus généralement sur la couche marginale de la veine déviée en l'aspirant, en l'accélérant ou en la guidant par des surfaces appropriées, cette action pouvant être étendue à des couches successives de fluide dans la veine déviée.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant., bien entendu, partie de la dite invention.
La figo 1 montre en section longitudinale une partie d'une tubulu- re par laquelle s'écoule un fluide, cette tubulure étant munie à la suite de son orifice de sortie d'une paroi convexe dissymétrique à laquelle on veut
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faire coller le jet de fluide dévie.
Les figo 2 à 7 montrent diverses formes de réalisation de dispo- sitifs conformes à l'invention.
Sur la fig. 1 on voit en A B A' B' la section longitudinale d'un ajutage dans lequel un fluide s'écoule dans le sens A B, le fluide sortant de l'ajutage par l'orifice contenu dans le plan BB' perpendiculaire au des- sin.
Tout dispositif ayant pour effet de produire une dissymétrie dans la répartition des pressions au voisinage de la section B B' de l'orifi- ce de sortie soumet le jet à un ensemble de forces tendant à dévier le jet de la direction d'écoulement normale N. Si l'on veut dévier le jet vers D par exemple, ce dispositif peut être un obstacle disposé près de B', la paroi A B étant prolongée au-delà de B par une paroi courbe BC convexe du côté de l'écoulement,contre laquelle s'appuie la veine déviée. Le dispositif amor- çant la déviation peut aussi ne comporter que la paroi convexe BC sans obsta- cle en B'.
On utilise alors dans ce dernier cas la tendance naturelle des fluides à "coller" aux parois présentant leur convexité du côté de l'écoule- ment.
La paroi BC peut être arrondie ou polyédrique, rugueuse ou polie.
Lorsque la déviation suivant D a été provoquée par un moyen quel- conque, l'écoulement colle à B C sur une de ses faces sous l'effet des forces de viscosité et prend une courbure qui engendre une dépression tendant à ap- puyer l'écoulement sur la paroi B C, prolongeant ainsi au-delà du plan B B' l'effet de dépression de B' vers B. En revanche, les filets qui collent à la paroi B C sont ralentis et la pression statique y augmente sur le trajet de B vers C jusqu'au point où la pression dynamique de ce filet s'annule.
L'équilibre de ces deux effets contraires détermine la limite de la déviation obtenue.
Quel que soit le moyen par lequel la déviation a été amorcée, l'obtention d'un angle de déviation notable nécessitera en général des moyens particuliers.
On remarquera tout d'abord que l'effet de la couche limite sur la paroi ABC' s'opposant à la déviation, on a d'autant plus d'intérêt à évacuer cette couche limite qu'elle est plus épaisse, c'est-à-dire que le nombre de Reynolds B x vitesse est plus grand. viscosité est plus grand.
Cette évacuation de la couche limite peut être réalisée par aspiration, par soufflage ou par rabotage ou par une combinaison de ces moyens
La fig. 2 représente schématiquement un mode de réalisation dans lequel la paroi B C est percée d'une ou plusieurs fentes reliées à une 'capa- cité en dépression, pour effectuer l'aspiration de la couche limite à travers cette ou ces fentes.
Dans la variante de la fig. 3, une buse 2, par laquelle on souf- fle un gaz comprimé, débouche dans la paroi B C tangentiellement à cette paroi au voisinage du point Bo Par ce soufflage, on communique de l'énergie cinétique à la couche limite ou marginale le long de A B C de telle sorte que le point de décollement de la veine déviée se trouve reculé sur B C.
Dans la variante de la fig. 4, la buse de soufflage 2a est alimen- tée par une partie du fluide lui-même s'écoulant dans la tuyauterie A B A ' B', partie prélevée en 3 en amont de l'orifice B B'. .
Dans le mode de réalisation'de la fig. 5, on procède par rabotage de la couche limite. Le dispositif de rabotage utilisé dans cet exemple con- siste en une tôle mince 4 voisine de la paroi convexe B C et dont l'extrémi-
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té 4a située vers l'orifice B B' fait saillie dans cet orifice,d'une certaine hauteur sur la paroi A B.
La couche limite par définitipn n'est le siège d'aucune pression dynamique. Dans le mode de réalisation de la figure 5, l'énergie nécessaire à son entraînement est fournie par l'énergie des filets fluides adjacents à cette couche limite qui. sont pris entre la paroi B C et la tôle et obligés de s'écouler dans cet intervalle. On peut donner le nom de couche marginale à la couche isolée du jet principal dans le dit intervalle et qui se compose de la couche limite et des filets adjacents.
Si l'action de la tôle 4 est insuffisante, on peut évacuer un peu plus loin à l'aide d'une deuxième tôle 4b, une deuxième couche marginale comprenant la couche limite formée sur l'extrados de la tôle 4 et ainsi de suite, L'augmentation d'une déviation insuffisante peut aussi être obtenue par un guidage de la veine déviée comprenant une aube 5 (figo 6) ou plusieurs de ces aubes (figo 7) placées en dehors de la zone qu'occuperait le jet s'il s'écoulait 'axialement sans déviation de l'ajutage A B A' B'. La grille d'au- bes s'étendra d'autant plus en aval du plan de référence B B' que la dévia- tion initiale sera plus faible.
Il va d'ailleurs de soi que les modes de réalisation décrits n'ont été donnés:qu'à titre d'exemples et qu'ils pourraient être modifiés, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. .
Il convient de noter que l'action à réaliser sur la couche limite dépend de l'importance de cette couche et par conséquent dans une certaine mesure de la forme du conduit d'écoulement en amont de l'orifice B B'. Si ce conduit est convergent, la couche limite n'est pas très épaisse et si la déviation à réaliser est petite, une action sur cette couche peut ne pas être nécessaire. La divergence du conduit entraîne au contraire l'existence d'une couche limite importante. On aura donc intérêt à ce dernier point de vue à rendre le conduit aussi peu divergent que possible en amont de l'ori- fice B B'.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour stabiliser et augmenter la déviation d'un jet fluide s'écoulant d'un ajutage suivi d'une paroi convexe infléchie dans le sens de la déviation à obtenir, la déviation du jet étant amorcée d'une manière quelconque, notamment par obstacle dissymétrique à l'écoulement ou par simple tendance naturelle du fluide à coller à la dite paroi convexe,, le dit procédé consistant à agir sur la couche limite ou plus généralement sur la couche marginale du jet voisine de la dite paroi convexe, en l'aspi- rant, en l'accélérant ou en la guidant de manière à repousser le point où le jet décolle de la dite paroi convexe.
20 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs orifices d'aspiration de la couche limite ménagés sur la paroi convexe.
3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié en 1 , caractérisé par une ou plusieurs buses de soufflage, de préférence tangentes à la paroi convexe sur laquelle se fait la déviation, cette ou ces bu'ses étant alimentées soit par une source extérieure de fluide comprimé, soit par un prélèvement de fluide à dévier, lui-même opéré en amont de'l'orifice d'écoulement.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié en 1 , caractérisé par un déflecteur s'ouvrant en saillie dans la veine de fluide à dévier et de section suffisante pour livrer passage, entre lui et la paroi convexe sur laquelle se fait la déviation, à la couche limite et aux filets voisins possédant une énergie cinétique propre à accélérer la couche limite.
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