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Il est bien connu d'utiliser dans les échan geurs de chaleur des tubes à ailettes longitudinales planes ou ondulées . Dans le cas d'absorbeurs de chaleur, constitués par exemple par des'tubes contenant un corps émettant de la chaleur de façon constante, et balayés extérieurement par un fluide qui doit les refroidir, l'usage de ces tubes à ailettes longitudinales ne conduit pas toujours à des résultats satisfaisants du fait que, d'une part, le tube a une surface d'échange à peu près constante par unité de longueur sur toute sa longueur,
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en sorte que, à mesure que le fluide extérieur s'échauffe, l'échange de température est Moins satisfaisant et, d'autre part,
le fluide extérieur circulant parallèlement à l'axe du tube ne balaye pas suffisamment la racine des ailettes longitudinales, non plus que la partie de la surface du tube comprise entre deux ailettes successives.
La présente invention a pour objet un tube d'échangeur de chaleur à ailettes longitudinales, dont la particularité consiste en ce que ses ailettes longitu- dinales sont gauchies, ou complétées par des surfaces enveloppes, de façon à assurer un rabattement du fluide extérieur vers l'axe du tube, et permettre ainsi un bala- yage efficace de la surface du tube entre les ailettes ainsi qu'un balayage de la racine des ailettes.
La possibilité d'équiper ainsi le -tube sur certains points seulement de sa longueur permet en outre de faire varier le long du tube la capacité d'échange de chaleur du tube par unité de longueur, et, finalement, d'obtenir un tube qui soit, par exemple, aussi efficace quant à l'échange de chaleur à sa sortie qu'à son entrée, en dépit de l'augmentation progressive de température du fluide refroidisseur, ou encore de réaliser toute loi de refroidissement désirée le long du tube .
Conformément à l'invention, les ailettes du tube sont rabattues et gauchies vers l'ailette contiguë, su - une certaine portion de leur longueur, de manière à cons- tituer une sorte de canal à voûte de préférence ondulée, en forme de convergent-divergent, et dans lequel s'engouf- fre, pour être rabattu, le fluide extérieur circulant autour du tube .
Ces canaux peuvent être ménagés sur
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toute la longueur du tube, ou seulement sur certaines portions de ladite longueur, et présenter des alternances d'ouvertures et d'échappements offerts au fluide extérieur,
Dans une variante, les ailettes longitudinales du tube, auxquelles on laisse leur forme habituelle, sont entourées d'une enveloppe en principe cylindrique, qui présenta de place en place des ouvertures et des voûtes gauchies ou rabattues, qui assurent des entrées et des sorties au courant de fluide circulant extérieurement 'au tube. Là encore, la répartition et la fome des enveloppes le long du tube permettent de faire varier ''suivant toute loi désirée la puissance de refroidissement de ce tube .
Les ailettes longitudinales des tubes ainsi traités peuvent être pleines ou creuses . ;
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à trtre d'exemple, fera mieux comprendre la façon dont.l'invention peut être réalisée .
Les figures 1 .à 3 représentent en perspective trois variantes de la réalisation du tube objet de l'invention .
Sur la figure 1, le tube a, à ailettes longitu- dinales radiales b , est baigné par un fluide, par exemple de refroidissement, circulant extérieurement au tube dans le sens desflèches F. Conformément à l'invention, une sur deux des ailettes b est coupée suivant des fentes C sur une certaine hauteur, puis gauchie en d vers l'ailette continue b1 qui reste plane Sur une portion de longueur suivante, l'ailette st de la même façon gauchie et rabat- tue en c vers l'ailette continue b2 située'de l'autre côté .
On réalise, de la sorte, pour une ailette sur deux,
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des sortes de tuyères ou cônes convergents. alternative- ment situés de part et d'autre du plan. de l'ailette, et qui ont pour effet de rabattre le flux de fluide exté- rieur F vers la base des ailettes b , et vers la surface du tube a comprise entre les ailettes successives .
Dans la variante représentée sur la figure 2, le tube a à ailettes b est ceinturé par une enveloppe métallique, en princigpe cylindrique f . D .ns cette 'enveloppe f sont découpées des ouvertures g réparties par exemple en damier, g, g1.etc... sur¯ toute la périphérie . La languette 1 de métal d'une ouverture g sur deux reste ticulée en charnière h sur l'enveloppe f , et est rabattue et ondulée, comme on le voit sur la figure, de manière à assurer un rabattement du flux F circulant entre tube a et enveloppe f vers la surface nue du tube située entre deux ailettes .
En outre le flux de fluide extérieur s'engouffre dans le sens de la flèche F1, à l'état de fluide plus frais sous la portion suivante f1, de la couronne f , ce qui assure un renouvellement cons- tant du fluide balayant les intervalles compris entre les ailettes b . Les languettes 1 de métal peuvent être. alternativement rabattues vers le tube a , ou écartées du tube pour capter du fluide frais
La couronne! peut être'maintenue sur les arêtes des ailettes b par l'intermédiaire d'un fil métal- lique entourant la feuille de métal qui la constitue. Cette couronne f qui agit simplement comme surface déflectrice peut être de très faible épaisseur.
Par contre, on peut adopter des fils de fixation plus robustes, ces fils ayant en outre pour effet de fretter extérieurement les ailettes
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minces b du tube a .
Dans la variante 'représentée figure 3, toutes les ailettes b sont gauchies dans le même sens, en 1 , vers une ailette contiguë . En outre, l'arête extérieure k se dirige obliquement comme on levoit sur la figure, de manière à réaliser sur chaque ailette une succession d.e sortes de tuyères j de direction oblique p@r rapport à l'axe du tube et dans lesouelles s'engouffre le fluide frais dans le sens des flèches F1 pour être rabattu le long du tube dans les intervalles entre les ailettes .
Toutes les dispositions qui viennent d'être indiquées peuvent être, si on le désire, soit adoptées, tout le long du tube, soit au contraire sur certaines portions seulement de ce tube . On peut, de cette manière) augmenter la capacité d'échange de chaleur du tube sur certaines portions de sa longueur seulement, et réaliser de la sorte, tout le long du tube, une loi d'échange de chaleur conforme à celle.
que l'on s'est fixée à, l'avance En particulier, dans le cas d'un absorbeur de chaleur où un fluide F froid doit absorber de la chaleur émise de façon constante à l'intérieur du tube a , on contrebat l'effet d'augment@tion de la température du fluide F, à mesure qu'il se déplace le long du tube, par une augmen- tation'progressive de la capacité d'échange de chaleur', du tube vers sa sortie, en sorte que, de bout en bout du tube b ,on -oeuf réaliser finalement une absorption cons- 'tante de chaleur .
Certes, il a déjà été proposé d'utiliser des ailettes ondulées sur des tubes, mais en général les ailettes ondulées ont pour effet de provoquer dans le
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fluide circulant extérieurement @ux tubes des variations de courant dans une direction tangente aux sections droites du tube, les mouvements de fluide s'effectuait p@r exemple par batte @ents d'iun paroi d'une ailette à l'ailette voisine.
Au contraire, dans le cas de la présente inven- tion, le pauchissement des ailettes, ou encore des envelop- pes r@portées autour des ailettes, est tel que les varia- tions de courant dans les filets de fluide extérieur s'ef- fectuent en direction centripète, vers l'axe du tube.
Cette action de rabattement est nettement plus efficace pour obtenir le balayage des bases des ailettes et de la surface du tube comprise entre cas ailettes, et provoque en outre l'arrachement de la pellicule de fluide qui reste adhérente en ces régions, et se montre particulièrement nuisible à l'écunate de chaleur.
Il va de soi que des modifications de détail peuvent être apportées à la réalisation de cette invention sans'pour cela sortir de son cadre .
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