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TURBINE A COMBUSTION INTERNE A EXPLOSIONS.
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(ayant fait Z 'objet d'une demande de brevet déõsée aux E.lf..4. le 24 décembre 1951, au non de H.HoZzwQtrthdéclaration de la déPosante -).
La présente invention se réfère à des turbines à combustion interhé à explosions, en particulier dans leur utilisation comme générateurs
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de gaz moteurs produisant des gaz de combustion par des explosîous., avec un dispositif à tuyères et à aubages injecté par les gaz de ctt,bu.stion.
Pour de telles turbines à combustion interne à explosions , en a proposé, dans le brevet n PV 4040177 déposé le 22 décembre 1952 -au nom
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de la demanderesse au nom de Nr. He HOLZWARTH et ayant pour titre : tlP:r0aé- dé de fonctionnement de générateurs de gaz moteurs produisant des gaz de combustion par des explosions, et dispositifs pour la mise en oeuvre du
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procédé"-, un procédé de travail qui se caractérise par le fait que le nom- bre des fractions de cycle de travail concorde avec le nombre de chambres d'explosion adjointes aux dispositifs à tuyères et à aubages qui sont injectés.
Ce procédé donne la possibilité de décaler, dans le temps, les uns par rapport aux autres, les cycles de travail des différentes, chambres
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d'eXplasian, d'un laps de steppe égal chaque fois à une fraction de ayele- -de travail. Si dans le cas le plus simple., l'on part de trois fractions de cycle de travail' dont la première comprend le chargement des chambres d'explosion avec expulsion simultanée du résidu de gaz de combustion pro-
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venant de l'explosion précédente, dont la deuxième se carâaérise par2l-lâ-1- lumage et l'explosion du changement, et dont la troisième se caractérise par l'expansion des gaz de combustion produits, alors, étant donné les
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trois chambres d'explosion prévues dans ce cas, il se trouvera q'\l6" simultanément., pendant la première fraction de cycle de travail,
la première chambre sera soumise à la fraction de cycle de travail comprenant le chargement et l'expulsion du résidu de gaz de combustion, la deuxième chambre à 1a fraction*de cycle de travail comprenant l'allumage et l'explosion, et
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la trvisiéne chambre à la fraction de cycle de travail comprenant l'expansion. jouant le laps de temps affecté à eette fraction de cycle de travail sera écoulée., la fraction de cycle de travail comprenant 13allumage et, l'explosion s'accomplira dans la première chambre, celle,de 1-lexpansion dans la deuxième chambre et celle du chargement et de l'expulsion du résidu de
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gaz de combustion dans la troisième chambre.
Enfin, pendant le dernier tiers du laps de temps prévu pour un cycle de travail, la fraetion de cycle de travail affectée à l'expansion s'accomplira dans la première chambre, celle du chargement et de l'expulsion du résidu de gaz dé combustion dans la deuxième chambre, et la fraction de cycle de travail comprenant l'alluma- ge et l'explosion s'accomplira dans la troisième chambre. On arrive ainsi à ce qu'il y ait toujours une chambre qui se trouve au stade de l'expansion, ce qui veut dire que le dispositif à tuyères et à aubages adjoint est continuellement injecté.
Ceci a des répercussions favorables sur les conditions de fonctionnement de la turbine, en particulier en ce qui concerne la suppression d'oscillations de torsion nuisibles, la suppression de décrochages de la génératrice électrique actionnée du réseau qu'elle alimente.. le degré d'irrégularité de la turbine, et aussi les conditions relatives aux transferts de chaleur, etc... Si l'on décide de provoquer l'expansion pendant plus d'une fraction de cycle de travail, donc de prévoir chaque fois une fraction de cycle de travail pour une expansion partielle, on obtient d'antres effets avantageux en ce qui concerne la constance des chutes partielles devant, être utilisées dans les dispositifs à tuyères et à aubages, de sorte qu'en obtient des rendements élevés de roue.
On peut en outre arriver à ce que les chutes partielles puissent, au point de vue ordre de grandeur, être calculées de telle sorte que des roues à une seule couronne suffixent à utiliser les chutes partielles. On supprime ainsi les aubes de guidage ou d'inversion, qui peuvent provoquer des difficultés de fonctionnement, en particulier si l'on veut leur assurer un refroidissement suffisant, étant donné qu'elles se trouvent constamment dans le courant de gaz de combustion, tandis que les au- bes mobiles subissent les effets favorables de la pause d'injection qui se produit lorsque l'aube intéressée, depuis le moment où elle se trouve devant l'orifice de tuyère injectant, accomplit le trajet la séparant du moment où
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elle se trouve à nouveau devant le mêm.e orifice de tuyère, pour être alors à nouveau injectée.
La nature du procédé de fonctionnement décrit entraîne donc que l'on doit tabler, en général, sur l'installation d'au moins trois chambres, d'explosion adjointes au système commun à tuyères et à aubages, et d'au moins quatre chambres d'explosion habituellement, dans le cas de deux expansions partielles.
Les conditions de construction ain'si créées ont été déjà remplies du fait que l'on installa , autour des dispositifs à tuyères et à aubages, une série de chambres d'explosion allongées, dont les axes longitudi- naux étaient parallèles à l'axe du rotor de turbine portant les aubages rotatifs, avec coincidence axiale totale ou au moins partielle entre les exten- sions longitudinales de l'enveloppe de turbine et des chambres d'explosion.- Dans cette invention,conformément à des exemples précédents mais dans les-
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quels les chambres d'explosion, vues en direction axiale, faisaient suite a l'enveloppe de turbine, on partait tout d'abord d'une disposition régulière des chambres d'explosion en cercle autour de l'enveloppe.
Toutefois, cette disposition comporte l'inconvénient reconnu que l'enveloppe de turbine en devient moins .accessible, et que, surtout, l'ensemble de l'enveloppe de turbine comporte des parties parcourues par le gaz de combustion et pour lesquelles il faut tenir compte de la: dilatation thermique et d'autres aggravations des conditions de service, en leur donnant une structure appropriée.
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En particulier, les parties parcourues par le courant de gaz de oonbnstioa doivent toutes, ou presque toutes étre refroidies, de sorte que le longetoeà des chambres de refroidissement et l'établissement des arrivées et'des dépota de l'agent de refroidissement entraînent déjà, à eux seuls, certaines diffi- cultes auxquelles la présente invention se propose pour but de remédier.
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Le problème ainsi posé se trouve résolu, dans le cadre de l' i.nv'e1i1- tion, par le fait que plusieurs chambres d'explosion, réunies en groupes dont chacun forme bloc, et de préférence par paires, sont disposées autour de l'enveloppe de turbine, leurs axes longitudinaux étant parallèles à l'axe
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du rotor portant les aubages.
73u fait que les chambres d'explosion sont ainsi réunies par blocs de deux au moins, ainsi qu'il est proposé, on obtient un tel-ramassaient des chambres dans le sens périphérique que l'on parvient à ' loger les chambres en ne leur faisant occuper qu'une partie de la ciioon
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ce de 1 ''enveloppe, toujours vue dans le sens périphérique, même si leur nombre devient importante par la concordance avec le nombre des fractions de cycle de travail,nombre qui peut être grand selon le procédé de travail adopté.
Déjà, dans le cas d'un groupement par blocs de deux, on parvient sans peine à prévoir trois et quatre chambres sur la moitié inférieure de la circonférence de l'enveloppe. Si celle-ci est divisée en deux parties,on arrive donc à ce que la moitié supérieure de l'enveloppe .devient un simple convercle de récipient, puisque cette partie n'a plus à jouer que le röle consistant à former la chambre de roue et à empêcher la sortie des gaz mo- teurs de celle-ci. On obtient ainsi une simplification extrêmement poussée de toute la construction de la turbine; la moitié supérieure de l'enveloppe devient surtout entièrement accessible, et on peut facilement l'enlever de la moitié inférieure de l'enveloppe, de sorte que l'intérieur de la turbine devient accessible.
Ainsi, la partie de l'enveloppe qui ne contient pas - d'éléments en contact avec les gaz de combustion se trouve fixée, à la par- tie de l'enveloppe contenant des éléments en contact avec les gaz de com- bastion,par des assemblages à vis noyés dans des morceaux de tube de camou- flage, donc invisibles, qu'il est utile de souder ensuite,'et traversant les rebords de séparation, de préférence horizontaux, qui relient l'enveloppe in- térieure et l'enveloppe extérieure.
La réunion des chambres en un bloc peut être obtenue de toute façon désirée, par exemple au moyen de brides ou de vis,par coulée simultanée, par soudure ou autrement.
La nouvelle structure de la turbine donne en outre la possibilité de réunir, en un seul élément de montage pouvant être monté comme un tout dans la coquille correspondante de l'enveloppe ou être enlevé de celle-ci, tous les éléments en contact avec les gaz de combustion - qui sont généra- lement conçus sous forme d'organes à parois minces, bombés et composés de piè- , ces individuelles assemblées - tels que tuyères d'injection et tuyères cap- teuses, chambres de remplissage, raccords d'admission, coudes de transfert, etc., éventuellement aussi les labyrinthes et éléments analogues, On obtient ainsi une nouvelle simplification, parce que tout le montage et le démontage de ces parties compliquées de la turbine peut se faire en dehors de l'enve- loppe.
Pour soutenir le rotor de turbine lorsqu'on le monte'dans l'élément de montage contenant les parties en contact avec les gaz de combustion, ou lorsqu'on le retire de cet élément, on a prévu dans le cas présent des dis- positifs spéciaux de soutien, par exemple sous la forme de boulons obliques de support, à vis.
On a en outre la possibilité de construire d'une seule pièce les cou- vercles latéraux, les paliers et les presse-étoupe de la turbine, alors que l'enveloppe est divisée, de sorte que l'on obtient ainsi d'autres avantages.
On obtient des dispositions d'ensemble particulièrement perfection- nées si l'on dispose, de chaque côté de la partie inférieure de l'enveloppe, un bloc de deux chambres,de préférence en inclinant de 45 le plan de symétrie de chaque bloc de deux chambres, par rapport au plan de séparation de l'enve- loppe de turbine qui est avantageusement horizontal.
Cela donne surtout des dispositions avantageuses de soupapes, au point de vue de la circulation, étant donné que les passages entre l'intérieur des chambres d'explosion et les siè- ges de soupapes, qui peuvent se trouver dans des plans tangents à l'enveloppe de turbine ou approximativement dans ces plans, peuvent être conçus sous la forme d'ampoules à parois minces courbées et refroidies, tandis que, dans les cols de ces ampoules, situés vers le siège de soupape, les conduits de guida- ge à extrémités hémisphériques des soupapes de tuyères situées entre les cham- bres de chaque bloc de deux chambres, plongent de façon approximativement tan- gente aux courbures les plus voisines l'une de l'autre des deux cols de passa- ge De la même manière,
des chambres faisant suite - dans la direction suivie par les gaz de combustion - aux sièges des soupapes d'échappement des blocs de deux chambres (soupapes servant à laisser échapper des chambres le résidu de gaz de combustion), peuvent être conçues sous forme d'ampoules à parais min- ces, bombées et refroidies, et auxquelles on donnera, en outre une forme apla- tie à la manière d'un sac, pour les adapter à l'espace qui doit les loger,
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entre l'enveloppe intérieure et l'enveloppe extérieure de la turbine, tandis . que les cole de ces ampoules, ouverts sur la conduite de prélèvement de. ,gaz moteurs, sont recourbés dans le sens de la longueur de cette conduite.
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Cependant, le nouveau mode de construction de turbine ainsi caracté- risé entraîne d'assez grandes exigences en ce qui concerne l'organisation'de la distribution, en particulier lorsque la distribution se fait de manière mé- canique et hydraulique. La solution de principe adoptée dans le cadre de l'in- vention se caractérise par le fait que l'axe des arbres de distribution ac- tionnant les soupapes de tuyères et d'échappement de chaque bloc dé deux cham- bres,est disposé parallèlementà l'axe de la turbine.
S'il se trouve dans le plan de symétrie de chaque bloc de deux chambres, on obtient la possibili- té de disposer dans des plans perpendiculaires à l'axe de la turbine les axes de deux sièges de soupape de tuyère et d'échappement appartenant aux deux chambres d'explosion de chaque bloc de deux chambres, et de donner à ces axes une direction parallèle au plan de symétrie du bloc de deux chambres corres- pondant. Par ailleurs, l'axe des arbres de distribution actionnant les soupa- pes d'admission des chambres d'explosion est disposé perpendiculairement à l'axe de la turbine.
On a ainsi la possibilité de faire commander les deux arbres de distribution par un arbre de renvoi transversal commun, disposé ho- rizontalement et perpendiculairement à l'axe de la turbine, et d'utiliser pour actionner d'autres machines auxiliaires cet arbre de renvoi transversal qui sera congu comme un arbre de distribution principal. Par cette organisa- tion originale de la distribution, on parvient à adapter la distribution à la construction d'ensemble de l'installation de turbines à combustion interne à explosions, à accomplir commodément toutes les missions de la distributiom, et néanmoins à loger la distribution élégamment, ce qui peut se faire en par- ticulier en installant en sous-sol l'arbre de distribution principal.
En mé- me temps, on arrive à ce que l'enveloppe renfermant l'arbre de distribution principal puisse être conçue sous forme de poutre renforçant le bâti de la' machine cmme un treillis, On peut ainsi se passer tout à fait d'un bâti de machine particulier d'autant plus que les blocs de deux chambres peuvent eux- mêmes, éventuellement, jouer le rôle de poutres de ce bâti de machine, ce qui veut dire que, de leur coté, ils contribuent de cette manière à former le bà- ti de la machine. L'enveloppe de turbine elle-même est alors appuyée sur les blocs de deux chambres, et renforce de son côté le bâti de la machine.
Si les blocs de deux chambres les plus bas placés sont situés directement sur le socle de la machine, et s'ils relient au socle la construction de machine décrite, il n'est plus nécessaire non plus de construire un châssis spécial de machine ,
Tous les autres détails ressortent du dessin annexé. Ce dessin mon- tre une installation de turbines à combustion interne à explosions comportant quatre chambres. Dans ce dessin :
Fig. 1 représente schématiquement une vue latérale de l'ensemble de l'installation, l'une des chambres étant représentés en coupe longitudina- le verticale suivant la ligne I - I de la fige 2.
Figo 2 correspond à une coupe, transversale verticale de la turbine suivant la ligne II-II de la fig, 1.
Fig. 3 montre, dans la coupe de la fig. 2, le détail du mode d'or- ganisation de la distribution d'une soupape de tuyère.
Fig. 4 correspond à une coupe verticale suivant la ligne IV - IV de la fige 3.
Fig. 5 montre une vue de face du dispositif de distribution de la turbine, tandis que
Fig. 6 correspond à une coupe transversale verticale suivant la ligne VI- VI de la fige 5.
Fig. 7 montre la forme de réalisation, quelque peu modifiée par rapport à la figure 2, du siège d'une soupape d'échappement et de la partie de conduite qui s'y raccorde.
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Dans l'installation de turbine à combustion interne à explosions représentée par les fige 1 à 7, 1 désigne le rotor avec les roues 2 et 3 et les aubages rotatifs à une seule couronne 4 et 5. L'enveloppe de turbine logeant ces parties est appelée 6. Au dispositif rotatif d'aubages 1 à 5 sont adjointes quatre chambres d'explosion qui, conformément à l'invention, sont réunies par paires en blocs de deux chambres chacun. On reconnaît sur la fig. 2 le bloc de deux chambres situé à droite, avec les chambres d'explo- sion 7 et 8. Un bloc de deux chambres correspondant se trouve du coté'gauche, avec les chambres d'explosion 9 et 10 non dessinées à la fige 1.
On voit que le plan de symétrie de chaque bloc de deux chambres, qui coupe le plan du dessin suivent la ligne 11-11 de la figo 2, est incliné à peu près à 45 par rapport au plan horizontal de séparation 12 - 12 de l'enveloppe de turbi- ne 6. Tandis que l'enveloppe de turbine présente le joint de séparation
12 - 12, les couvercles latéraux 13, les paliers 14, les presse-étoupe non visibles ainsi que les labyrinthes et joints non dessinés sont exécutés sans séparation. Les chambres de chaque bloc de deux chambres, comme on peut le-. voir par la fig. 3, sont réunies ensemble par coulée simultanée.
Par cette disposition, on a la possibilité de concevoir la moitié supérieure de l'enve- loppe 6 sous forme de simple couvercle d'enveloppe, et de loger dans la moi- tié inférieure de l'enveloppe, qui est équipée avec des chambres d'explosion, tous les éléments de structure en contact avec des gaz de combustion. Ces parties en contact avec des gaz de combustion comprennent, outre le rotor 1 déjà mentionné, des tuyères 15 qui sont disposées en amont de l'aubage 4 de la roue 2. Les antichambres de tuyères 16, comme on peut le voir sur la fig.
2, sont conçus sous forme de coudes creux dont l'ouverture du coté chambre, 17, forme le siège des soupapes de tuyères 18, tandis que l'autre extrémité est étirée pour former le segment de tuyère 15 déjà mentionné. On peut voir en outre sur la fige 2 que les sièges 17 des soupapes de tuyères sont situés dans un plan tangent à l'enveloppe de turbine 6, ou à peu près dans ce plan, On a ainsi la possibilité de concevoir les passages 19 entre l'intérieur 20 des chambres d'explosion et les sièges de soupapes de tuyères 17, sous forme d'ampoules 21 à parois minces, recourbées et refroidies, tandis que,'dans les cols 19 de celles-ci, situés vers le siège de soupape, les conduits de gui- dage à extrémités hémisphériques 22 des soupapes de tuyères situées entre les chambres de chaque bloc de deux chambres,
plongent de façon à peu près tangente aux courbures les plus rapprochées l'une de l'autre, en 23, des deux cols de passage 21, en formant des déviations de gaz de combustion qui offrent peu de résistance au courant.
En aval du premier étage de turbine, constitué par les pièces 15, 4 se trouve un dispositif de tuyères capteuses 24, qui est suivi d'une cham- bre de remplissage 25, dont l'orifice de sortie, formant tuyère 26, est placé en amont de l'aubage 5 du deuxième étage de turbine 26,5. Mais la chambre de remplissage 25 ne reçoit pas seulement, par le dispositif de tuyères capteuses 24, des gaz de combustion qui étaient soumis à une expansion partielle dans le premier étage de turbine 15,4, mais elle reçoit aussi, directement des chambres d'explosion, des gaz frais, par l'intermédiaire des soupapes de tuyères 27, dont la structure ne se distingue pas de celle des soupapes 18.
Dans ce but, les sièges des soupapes de tuyères 27 sont réunis à un dispositif de coude 28 qui débouche en 29 dans la chambre de remplissage 25.
En aval du deuxième étage de turbine 26,5 se trouve un dispositif de tuyères capteuses 30 qui conduit, par l'élément de conduite 31, à la conduite de prélèvement de gaz moteurs 32, les quantités partielles de¯gaz moteurs soumises à la deuxième expansion partielle. Par l'intermédiaire de la conduite de prélèvement de gaz moteurs 32, l'utilisateur 33 reçoit les gaz moteurs nécessaires à son fonctionnement.
Le rotor 1 de la turbine à combustion interne à explosions actionne de son coté, par l'éccouplement 34, les machines auxiliaires de l'installation, sauf celles qui, comme les machines d'allumage et les pompes à carburant$ sont reliées directement à la turbine à combustion interne,, Dans le cas présent, les machines auxiliaires disposées en dehors de la turbine à combustion interne à explosions comprennent le compresseur d'air de chargement 35; dans le cas du fonctionnement au carburant gazeux, il y aurait lieu également d'actionner le compresseur de gaz combus-
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tible.
Ainsi qu'on peut le voir encore par la fig. 1, chaque chambre d'explosion est munie d'une soupape à air de chargement 36, dans laquelle se trouve installée directement la soupape d'injection de carburant 37. Uneconduite d'admission d'air de chargement 38 relie les chambres d'explosion au compresseur d'air de chargement 35, éventuellement avec intercalage d'un dispositif de refroidissement intermédiaire. La commande de la soupape à air de chargement 36 est représentée schématiquement en 39. La conduite d'admis- sion de carburant à la soupape 37 n'a pas été dessinée, comme étant généralement connue.
On n'a pas dessiné non plus des éléments de conduite qui font suite à la soupape d'échappement 40, non mentionnée jusqu'à présent, de la chambre d'explosion 8 représentée en coupe sur la fig. 1. Ces éléments de conduite qui, dans le sens de circulation des gaz de combustion, font suite aux sièges des soupapes d'échappement 40 des blocs de deux chambres, sont également conçus sous forme d'ampoules à paroi mince, bombées et refroidies, auxquelles on donne en outre une forme aplatie à la manière d'une poche, pour les adapter aux espaces où elles doivent se loger, entre les enveloppes intérieure et extérieure de turbine, tandis que les cols de ces ampoules, ouverts sur la conduite de prélèvement de gaz moteurs 32,
sont recourbés dans le sens de la longueur de cette conduite. On arrive ainsi à ce que l'expansion du résidu de gaz de combustion, qui a lieu dans ces espaces et ensuite dans la condui- te de prélèvement de gaz moteurs 32, peut se propager, par l'intermédiaire de l'élément de conduite 31 et du dispositif de tuyères capteuses 30, jusqu'à la chambre de la roue 3. Par suite, le deuxième étage de turbine est soumis à une contre-pression qui a le caractère d'une expansion.
Etant donné que, par suite du décalage, mentionné au début, entre les fractions de cycle de travail des différentes chambres, cette contre-pression se produit de façon synchrone à l'injection de la tuyère 26 et de l'aubage 5 du deuxième étage de turbine, on réalise, dans cet étage de turbine, une chute partielle approximativement constante, qui amène des rendements de roue élevés et qui, en outre, peut être calculée de telle façon que l'aubage à une seule couronne 5 suffit à absorber cette chute partielle. Les faits décrits pour le deuxième étage de turbine sont valables, de façon analogue, pour le premier étage de turbine.
Car de même, l'allure donnée à la pression intérieure dans la. chambre de remplissage 25, sous l'influence des deux afflux de gaz de combus- tion, se fait sentir, par l'intermédiaire de la tuyère capteuse 24, comme contre-pression par rapport à l'étage de turbine précédant 15,4. L'allure de la pression intérieure dans la chambre de remplissage 25 possède de nouveau le caractère d'une expansion, puisque la chambre de remplissage, par l'intermédiaire de la tuyère 26, se trouve en liaison ouverte avec la chambre de la roue 3 du deuxième étage de turbine, qui lui fait suite:
, C'est encore à cause du décalage, déjà mentionné, entre les cycles de travail des différentes chambres, - décalage égal à une fraction de cycle de travail - que la formation de contre-pression ainsi caractérisée a lieu de façon synchrone aux pressions d'injection du premier étage de turbine. Par suite de la caractéristique analogue et de la variation synchrone de la pression d'injection et de la contre-pression, le premier étage de turbine est soumis, lui aussi, à des chutes partielles pratiquement constantes, de sorte qu'il peut fonctionner avec un rendement de roue élevé.
Ici encore, la chute partielle utilisée dans cet étage de turbine doit étre calculée, en ordre de grandeur, de telle façon que des aubages à une seule couronne 4 suffisent à l'utiliser,
La production des gaz de combustion eux-mêmes est connue.
Lorsque la soupape de chargement 36 s'ouvre, la soupape d'échappement 40 s'ouvre si- multanément, L'air de chargement qui pénètre prend la forme d'un piston, par suite de la forme allongée du diffuseur et de la tuyère Venturi prévue du cöté admission des chambres d'explosion, de sorte que le piston d'air comprimé ainsi formé expulse, par la soupape d'échappement 40, le résidu de gaz de combustion de l'explosion précédente, ce résidu de gaz de combustion étant* utilisé pour tonner la contre-pression dont il a déjà été question, par rapport à l'étage de turbine 26,5 Pendant que ce processus dure encore, le
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piston de la pompe à carburant - dont il sera question plus loin - exécute sa course d'alimentation,et injecte,
au sein du piston d'air comprime en progres- sion, une quantité de carburant appropriée à la puissance désirée. Il se for- me ainsi dans la chambre, pendant que dure encore le processus de balayage, un mélange détonante Ce mélange remplit entièrement la chambre au moulent où les soupapes 36 et 40 se ferment. La première fraction de cycle de travail! est ainsi accomplie., Ensuite vient la fraction de cycle de travail affectée à l'allumage et à l'explosion, les soupapes étant entièrement fermées, les dispositifs d'allumage ne sont pas reproduits, étant généralement connus. A la fraction de cycle de travail comprenant l'allumage et l'explosion, succè- de celle de la première expansion partielle, pendant laquelle la soupape de tuyère 18 s'ouvre.
En même temps, la soupape de tuyère 27 d'une autre cham- bre s'ouvre, et laisse échapper, dans la chambre de remplissage 25, une quan- tité partielle de gaz de combustion à tension plus faible. Cette chambre re- coit donc simultanément des gaz de combustion de l'étage de turbine 15,4, par l'intermédiaire de la tuyère capteuse 24, et, directement d'une autre cham- bre d'explosion, des gaz de combustion sortant par la soupape de tuyère 27 ou- verte de cette chambre, et le coude 28. Sous !.l'influence de ces deux afflux de gaz de combustion, la chambre 25 se remplit rapidement de gaz de combus- tion, mais ceux-ci sont utilisés, par l'intermédiaire de la tuyère 26, pour injecter l'aubage 5 du deuxième étage de turbine 25,5.
Une troisième cham- bre avait simultanément ouvert sa soupape d'échappement, pendant que se dé- , roulaient ces deux processus, de sorte que le résidu de gaz de combustion avait été expulsé par l'intermédiaire de la soupape d'échappement correspon- dante 40, et avait ainsi donné lieu à la formation d'une contre-pression ap- propriée dans la chambre de roue du deuxième étage de turbine,, Toujours de façon simultanée à ces trois processus, l'allumage et l'explosion avaient eu- lieu dans une quatrième chambre. Ce qui a été expliqué pour la chambre 8 est valable, de façon analogue, pour les autres chambres de la turbine.
La fig. 2 montre encore, en détail, la fixation de la moitié supé- rieure de l'enveloppe sur la moitié inférieure. A cet effet, on a prévu des joints à vis 42, noyés dans des tubes de camouflage 41, donc invisibles, qui peuvent avantageusement être soudés ensuite, et qui traversent les rebords horizontaux de séparation 43, 44.
Les deux figures permettent de voir que tous les éléments en con-¯ tact avec les gaz de combustion ont été réunis en un élément de montage com- mun, pouvant être monté dans la moitié inférieure de l'enveloppe, ou en être retiré, comme un tout. Il est avantageux, dans ce cas, pour soutenir le ro- tor de turbine lorsqu'on l'installe dans l'élément de montage contenant les éléments en contact avec les gaz de .combustion ou lorsqu'on l'en sépare, de prévoir des dispositifs spéciaux de soutien, par exemple sous la forme de bou- lons obliques de support, à vis, dont on peut voir la disposition en 45.
Les figs. 3 et 4 montrent la structure individuelle des chambres d'explosion et de la distribution des soupapes de tuyères. La distribution elle-même est mécanique et hydraulique. Chaque bloc de deux chambres présen- te un arbre de distribution 46, situé dans son plan de symétrie 11, et dirigé parallèlement à l'axe du rotor de turbine 1, arbre de distribution sur lequel est disposé, en face des soupapes de tuyères et d'échappement, un manchon rotatif 47. Sa position peut etre réglée,, suivant les cas, par l'intermédiaire du levier à rotule 48, de la rainure 48a dans le manchon 47, du tronçon d'ar- bre 52 et du carré 50. A la place de ce dispositif de lrglage, on peut mettre tout autre dispositif au moyen duquel on peut faire varier la position des cames par rapport à leur arbre de commande.
Ainsi, on peut modifier, d'une manière déterminée, la position relative des cames 51 par rapport à l'arbre de distribution 46. Le manchon 47 reçoit des clavettes 49 qui, de leur côté, sont engagées dans des rainnres obliques 50a et 50b dès surfaees de glisse- ment en contact des pièces 46 et 47, les rainures étant obliques dans une direction opposée l'une à l'autre. Contre les cames .51 s'appliquent les rou- leaux 53 du levier coudé double 54 qui est articulé sur pivot en 55. Le deuxième bras libre du levier coudé se termine par une calotte sphérique 57, qui reçoit la tête de pression 58 du piston de précommande 59 de la soupape de tuyère 17.
Ce piston de précommande, sous l'influence des mouve-
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ments de rotation de l'arbre de distribution 46, fait agir, à certains moments et pendant des laps de temps déterminés, l'agent de pression, par exemple sous la forme d'huile sous pression, sur les surfaces actives non dessinées du dispositif de commande de la soupape 17, ou bien les décharges de la pression d'huile, en chargeant une autre surface de commande. Par suite de ces mouvements de distribution, la soupape de tuyère 18 est ouverte ou fermée pendant des laps de temps déterminés., . Ce qui a été dit pour l'une des soupapes de tuyères est valable, .de la même manière, pour l'autre soupape de tuyère du même bloc de deux chambres, et pour les quatre soupapes detuyères de l'autre groupe de deux chambres, non dessiné.
C'est valable, de même, pour les soupapes d'échappement 40 des deux blocs de deux chambres, qui sont actionnés de façon mécanique et hydraulique par le même arbre de distribution 46. Le réglage précis se fait ici, dans chaque cas, au moyen des carrés 50.
L'arbre de distribution 46 (fige 4) est actionné par l'engrenage conique 60. L'engrenage conique 60 engrène avec le contre-engrenage d'un arbre oblique dont on peut voir l'enveloppe extérieure en 61 sur la fig. 5.
Au moyen d'un deuxième contre-engrenage, non dessiné, l'arbre oblique engrène avec l'engrenage conique:, qui est disposé sur,. l'arbre de renvoi transversal 63, qui est coneu sous òrne d'arbre, de distribution principal. L'axe de cet arbre de distribution principal 63 passe en dessous des blocs de chambres d'explosion 7,8 et 9,la, et de l'enveloppe de turbine 6, dans une direction perpendiculaire à l'axe du rotor 1 de la turbine. Sur l'arbre de distribution principal 63 sont placées, comme on peut le voir par la fig. 6, les cames de commande 64 des pompes à carburant 65, un levier oscillant double 66 recevant le mouvement des cames et le transmettant aux butoirs 67 des pompes à carburant 65.
Le réglage des pompes à carburant est indiqué en 68. Sur l'arbre de distribution principal 63 sont disposées en outre les cames 69 qui servent à actionner les soupapes à air de chargement 36. A cette fin, on a encore logé, dans les enveloppes 70, des pistons de précommande correspondant au piston de précommande 59 (voir fig.3) des soupapes de tuyères 17. Ces pistons de précommande s'appuyent sur des butoirs 71, dont les têtes à pression 72 prennent place dans les ouvettes 73 des leviers d'angle 74. Les leviers d'angle 74 pivotent sur les boulons-pivots 75. Le bras de levier libre 76 porte les rouleaux 77 qui viennent au contact des cames de commande 69 de l'arbre de distribution principal.
Sur l'arbre de distribution principal 63 se trouve encore disposée la roue 78 pourvue d'une double denture. La première denture de cette roue engrène tout d'abord avec le pignon non dessiné du moteur électrique d'entraînement de l'arbre de distribution principal 63. La deuxième denture engrène avec la roue dentée 79 qui, à son tour, porte encore une denture conique. Cette denture conique engrène avec les engrenages coniques 80 des machines d'allumage 81. L'arbre de distribution principal est logé dans une enveloppe 82 qui, avec les tubes de guidage 61 des arbres obliques de commande des arbres de distribution 46, et avec les logements tubulaires 83 des butoirs de commande 71 des soupapes à air de chargement, ainsi qu'avec les blocs de deux chambres 7 à 10 et l'enveloppe 6 ou les enveloppes de soupapes 84, forme un ensemble rigide.
Il suffit ainsi d'asseoir toute l'installation de machines en 85 sur les chambres 7 et 9. De cette manière, on peut se dispenser entièrement aussi bien d'un bâti spécial de machine que d'un châssis de base des machines, puisque tous les logements constituent des poutres d'un bâti de machine qui, de cette manière, se trouve formé comme un treillis.
Ce qui a été dit pour la disposition des chambres d'explosion dans la moitié inférieure de l'enveloppe de turbine est valable, de façon analogue, pour la moitié supérieure de celle-ci, lorsque, dans des cas spéciaux, on a besoin de pouvoir abaisser la moitié inférieure de l'enveloppe et examiner le rotor, aussi facilement que c'est possible dans des turbines suivant le dessin, en enlevant le couvercle d'enveloppe au moyen d'une grue. Il en est de même aussi pour les moitiés droite et gauche de l'enveloppe, par exemple dans les cas où, comme sur les navires, il est nécessaire d'avoir une installation compacte.
Mais si l'on décide de disposer des chambres d'explosion, tuyères et conduites de gaz de combustion sur plus d'un secteur de l'enveloppe, il est bon d'arranger la disposition de telle sorte que les secteurs d'enveloppe
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forment, avec les chambres d'explosion, tuyères et conduites de gaz moteurs correspondantes, des éléments de construction solidaires, qui peuvent être montés et démontés comme un tout, de sorté que le montage ou le démontage d'un secteur n'entraîne pas de Nidifications aux autres secteurs.
Dans 1'exemple de réalisation représenté à la figure 7, la cons- titution du siège de soupape d'une soupape d'échappement provient du désir de pouvoir assembler, déjà en dehors de la turbine, les parties de raccor- dement comme une unité de montage terminée et de poursuivre le montage.
A cet effet le coude 86 est pourvu d'une enveloppe réfrigérante, ce coude se raccordant à la partie d'enveloppe 87 tonnant le siège de soupape d'échap- pement et y étant relié de façon étanche, des pièces intercalaires pouvant encore, le cas échéant, être prévues entre les deux parties. La chambre de refroidissement ainsi formée est fermée vers l'extérieur par une pièce de fermeture 89. Celle-ci est soudée en 90 a l'extrémité du coude 86. Là piè- ce de fermeture $9' en forme de plaque assure ainsi la possibilité de pouvoir raccorder des morceaux de conduite recueillant des gaz de combustion. L'ex- trémité d'entrée du coude est soudée en 91 à la partie 92, qui constitue une partie de l'enveloppe réfrigérante.