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La présente invention a pour objet une chambre de combustion susceptible d'être utilisée dans dos appareils thermiques où il ost nécessaire d'avoir des gaz de combustion à haute température, tels que : turbines a gaz, chaudières à vapcur, aérothermes, fours, etc....
Selon l'invention, cotte chambre est constituée par unc calotte munie d'ouvertures de passage d'air et du combustible et prolongée par des ailettes dont la paroi extérieure . une section cn form de V renversé et qui déterminant des ouvertures d'@dmission d'air euxiliaire.
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Une telle disposition permet d'obtenir une intensité de combustion particulièrement élevée.
La quantité de chaleur développée par unité de surface de section de chambre est proportionnelle au volume des gaz do combustion, c'est à dire au produit de la vitesse de
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combustion par la surface totale du front de flamme. L'aagManra- tion de l'intensité de combustion peut donc être obtenue d'±tn,2 p..#t par une augmentation de la surface du front de flàrn e.t- d'autre part grâce à une augmentation de la vitesse de combustion.
A cet effet l'air secondaire passant dans les ouvertures existant entre les ailettes crée dans l'écoulement gazeux un mouvement turbulent sous forme de tourbillons alternés.
De ce fait, la surface du front de flamme n'est plus un disque
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géométriquement égal il. la section dc la chambre, ni un cylindre épousant les parois de la chambre, mais une surface irrégulière avec des ondulations et des, stries produites par les tourbillons, ayant do ce fait une plus grande surface.
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D'utr3-part, le pré-chauffage énergique du mélange carburé par les parois de la calotte diminue le temps de vaporisation des gouttelettes de combustible, le délai d'allumage
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,-,i11Si que le temps do combustion. De ce fait, la vitesse ±le. combustion est augmentée, la longueur de la flamme diminue et, par conséquent le volume de loe ch..im,3-rc- nécess.ire-â, la combustion peut également atrG'diminué.
La càlotto comporte, de préférence, une ouverture contrôle en forme dL tuyère convergente pour l'admission du mélange combustible. lll:: comporte également, do préférence, des orifices de pass6g d'air ch.s.nfrcinés de l'exuéricur vers l'intérieur.
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Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'angle au sommet dos ailettes est arrondi alors
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que les deux angles à la base sont vifs. Cette forme d'ilotto favorise le décrochement des tourbillons ditcrnés.
La calottc ct ses ilcttcs sont avantageuse- ment suivies d'un tube réfractaire', celui-ci présentant, do préférence un col se trouvant au niveau de la baso des ailettes.
On a décrit ci-après, à titre d'exemple . non limitatif une chambre do combustion selon l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une vue cn coupe axiale do la chambre de combustion.
La fig. 2 est une vue on coupe transversale'
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des ilettcs..
La fig... 3 cst un,:. vue en perspective do la c@lotte et dos ailettes.
Telle qu'elle est représentée aux dessins,
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1,.t chambre do combustion comprend une c.,lotto hémisphérique ou parabololdale 1 qui est munie à son sommet d'une'ouverture 2 en forme de tuyère convergente. Sur sos parois sont d'autro part ménagées plusieurs rangées de trous calibrés ot charrfrcinécs do l'extérieur vers l'intérieur 3, 4 ot 5.
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Sur la périphérie de la calotte sc trouvent
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des ¯ilvttcs rdialvs 6 qui sont réunies à leur bord extérieur par un anneau conique 7,et sont solidaires de la calotte.
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ainsi qu'on le voit à lu. fige 2, les ailettes 6 ont un(, section triangulaire allongée, leur angle au sommet 8 étant arrondi alors que les deux angles à la bas(, 9 et 10 sont vifs. Ces ailettes déterminent entre elles des ouvertures
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d'admission d'ir 2uÁiliirv 11.
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L'ensemble des ailettes et de Le- calotte repose sur un tube en matière réfractaire 12, qui présente à sa partie supérieure un col 13, celui-ci se trouvant sensiblement au niveau de la base des ailettes 6.
Au-dessus de la calotte 1 se trouve un injecteur de combustible 14 et une bougie d'allumage 15. '
Le fonctionnement de la chambre qui vient d'être décrite est le suivant : l'air de combustion pénètre partiellement dons la calotte 1 par la tuyère 2 et par les orifices 3, 4, 5 et partiellement par les ouvertures 11 existant entre les ailettes 6. L'air qui pénètre dans la calotte par la tuyère 2 reçoit le combustible à l'état pulvérisé'provenant de l'injecteur 1. Le mélange curburé formé est allumé par les bougies 15 à l'extérieur de la chambre, c'est à dire dans une zone, non soufflée. Mais comme la vitesse du mélange à travers la tuyère est assez grande, la flumme ne peut pas remonter au nez de l'injecteur.
De cette manière l'injecteur et la bougie sont à l'extérieur de la chambre, par conséquent sont à l'abri de la flamme.
Le mélange carburé forme dans la calotte des tourbillons annulaires 16. Ces tourbillons assurent un brassage du mélange carburé vierge avec le mélange déjà en ignition.
L'air pénétrent dans le tube 12 par les orifices 11 forme des tourbillons Alternés 17. Grâce à ces tourbillons, le front de flamme se stabilise et s'accroche der- rière les Ailettes. La combustion s'achève ensuite dans le tube réfractaire 12 dont les parois sont portées haute température.
Le rayonnement intense émic par les parois accélère violemment le processus de la combustion, de sorte que 1. combustion est totalement achevée lorsque les gaz sortent du tube.
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Les ailettes radiales 6 jouent en outre le rôle d'échangeur de chaleur, En effet, leurs grandes surfaces latérales lE-19 sont balayées par l'air frais ,.lors que leur petite surf¯:ce 20, qui est de préférence concave, est exposée au rayonnement de la flamme. Par ailleurs, la chaleur reçue par la calotte 1 est transmise aux ailettes par conductibilité.
La calotte 1 ct les ailettes sont donc suffisament refroidies uniquement par l'air de combustion.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre au contraire toutes les variantes.