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La présente invention est relative à une turbine à gaz comportant notamment une roue motrice à aubes, montée sur l'arbre de sortie accouplé avec l'engin à entraîner, au moins une chambre de combustion comprenant un injecteur alimenté par une pompe d'injection, une bougie et une soupape d'admission d'air comburant venant d'un compresseur, ainsi qu'un carter enveloppant la roue motrice et la chambre de combustion de manière telle qu'autour de cette dernière il exis- te un espace libre traversé par le flux secondaire d'air comburant qui, d'une part, refroidit les parois de la chambre de combustion et, d'autre part, en se mélangeant avec les gaz chauds sortant de celle-ci, abaisse leur température.
Comme on le sait, dans les turbines à gaz actuellement connues, l'in- jection se fait d'une manière continue et les gaz chauds sortant de la chambre de combustion à une très haute température, puisque non suffisamment refroidis, agis- sent sur les aubes de la roue motrice et détériorent très rapidement ces derniè- res malgré l'emploi pour l'exécution de ces pièces, de métaux résistant à haute température.
D'autre part, les turbines actuellement connues sont traversées par un flux continu d'air comprimé dont le débit est, par conséquent, très élevé et exige l'emploi de compresseurs puissants. Toutefois, comme on le sait, malgré la puissance des compresseurs et le débit élevé d'air comprimé qu'ils assurent, la compression pouvant être réalisée dans la chambre de combustion est relativement basse.
Le but de la présente invention est de réaliser une turbine ne présen- tant pas ces inconvénients et permettant notamment de réaliser, dans la chambre de combustion, une compression élevée et, en même temps, un certain réglage de marche. A cet effet, en plus de la roue motrice à aubes, la turbine selon l'in- vention comporte également une roue à aubes accouplée avec la pompe d'injection de manière telle que l'injection se fait d'une manière intermittente et disposée entre la roue motrice et la chambre de combustion, de sorte que le jet des gaz chauds sortant de celle-ci agit en premier leiu sur les aubes de cette roue inter- médiaire qui, sur une partie de sa périphérie,
présente au moins un bossage de même hauteur que les aubes et de longueur supérieure à celle de la lumière d'en- trée des gaz chauds venant de la chambre de combustion et qui joue le rôle de tiroir interrompant, chaque fois qu'il passe devant la lumière, le passage de ces gaz et, de cette manière, permettant la réalisation d'une compression élevée dans la chambre de combustion, le début de la fermeture de la lumière se faisant vers la fin du balayage de la chambre, tandis que l'injection se fait quelques instants avant le déburt de l'ouverture de la lumière.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme particulière de réalisation de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale suivant le plan I-I de la figure 2 d'une turbine conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale, suivant le plan II-II de la figure 1 de la turbine représentée à cette dernière figure.
La figure 3 est une vue en perspective d'un tronçon de la roue in- termédiaire de la turbine représentée aux figures 1 et 2.
La figure 4 est une vue schématique montrant la disposition des aubes directrices disposées dans la chambre de combustion.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence dé- signent des éléments analogues.
La turbine à gaz représentée aux dessins comporte, notamment, une roue motrice 1, à aubes 2, montée sur l'arbre de sortie 3 qui est accouplé avec
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1 engin à entraîner et une chambre de combustion 4 pourvue d'un injecteur 5, d'une bougie 6 et d'une soupape 7 d'admission d'air comburant venant d'un compresseur (non représenté) par la tuyère d'amenée 8.
Un carter 9 enveloppe la roue motrice 1 et la chambre de combustion 4. Entre le carter 9 et la chambre de combustion 4, il existe un espace libre 10 traversé par le flux secondaire d'air comburant qui refroidit les parois de la chambre de combustion et en pénétrant par les orifices 11 dans une tuyère 12, en- tourant la sortie en forme de bec de la chambre de combustion 4, se mélange avec les gaz chauds sortant de celle-ci et abaisse leur température.
Selon l'invention, en plus de la roue motrice 1, la turbine comporte également une roue à aubes 13 disposée entre la roue 1 et la sortie de la chambre de combustion 4.
Le jet de gaz sortant de celle-ci et déjà relativement refroidis par le flux secondaire d'air comburant, agit donc, en premier lieu, sur les aubes 14 de la roue intermédiaire 13. Cette- dernière présente sur une partie de sa péri- phérie un bossage 15 de même hauteur que les aubes 14 et de longueur supérieure à la longueur de la lumière 16 d'entrée des gaz chauds. Le bossage 15 travaille donc comme un tiroir et interrompt, chaque fois qu'il passe devant la lumière 16, le passage de ces gaz, et de cette manière permet la réalisation d'un taux élevé de compression dans la chambre de combustion 4. Le début de la fermeture de la lumière 16 se fait vers la fin du balayage de la chambre 4, tandis que 1' injection se fait quelques instants avant le début de l'ouverture de la lumière 16.
Dans le cas particulier d'exécution représenté aux dessins, la turbine ne comporte qu'une chambre de combustion 4, mais il est évident qu'elle pourrait en comporter plusieurs, distribuées tout autour de la roue 13.
Pour améliorer la combustion dans la chambre de combustion 4, celle- ci est pourvue des aubes directrices fixes 17, disposées à la sortie de la sou- pape 7 d'admission d'air comburant. Grâce au profil hélicoïdal de ces aubes, il se produit dans la chambre de combustion 4 un brassage très énergique d'air com- burant et du combustible injecté rendant la combustion complète.
Les aubes 14 de la roue intermédiaire de même que le bossage 15 jou- ant le rôle de tiroir sont formés par une surface continue 18 faisant le tour de la roue 13 et encastrée entre deux flasques latéraux 19 et 20..Il en résulte que l'extérieur-21 de la roue 13, en contact avec les gaz chauds, est complè- tement séparé de l'intérieur 22 de cette dernière qui communique avec l'air am- biant par l'ouverture 23 et est, par conséquent, refroidi par celui-ci.
Les aubes 14 et le bossage 15 sont creux et communiquent avec l'inté- rieur 22 de la roue 13. Pour améliorer la circulation d'air de refroidissement, l'intérieur 22 est pourvu des aubes de ventilation 24. La partie périphérique des aubes de ventilation 24 se trouve à une certaine distance de la surface 18 formant les aubes 14 et le bossage 15 et, par conséquent, l'air de refroidisse- ment, brassé par ces aubes, circule librement le long de la face intérieure de la surface 18.
Les faces extérieures des flasques 19 et 20 sont pourvues des moyens habituels d'étanchéité, tels qu'une gorge circulaire 25 et une gorge en spirale 26.
Dans le cas particulier représenté aux dessins, la roue motrice 1 est construite comme la roue intermédiaire 13, sauf toutefois qu'elle ne comporte évidemment pas de bossage 15 formant le tiroir.
Dans l'espace compris entrer le carter 9 et les roues à aubes 1 et 13, sont placées des aubes directrices 27 ayant un profil tel que les filets des gaz chauds sont dirigés de manière que leur arrivée sur les aubes des roues 1 et
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13 se fasse dans les conditions optima.
Il est également à remarquer que les gaz chauds quittant la roue mo- trice 1 sont dirigés par des aubes directrices 27 sur les aubes 14 de la roue intermédiaire 13 et, par conséquente abandonnent, avant de sortir, toute leur énergie cinétique utilisable.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux for- mes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être appbrtées à ces dernières sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS.
1. Turbine à gaz comportant notamment une roue motrice à aubes montée sur l'arbre de sortie accouplé avec l'engin à entraîner, au moins une chambre de combustion comprenant un injecteur alimenté par une pompe d'injection, une bougie et une soupape d'admission d'air comburant venant d'un compresseur, ainsi qu'un carter enveloppant la roue motrice et la chambre de combustion de manière telle qu'autour de cette dernière il existe un espace libre traversé par le flux se- condaire d'air comburant qui, d'une part, refroidit les parois de la chambre de combustion et, d'autre part, en se mélangeant avec les gaz chauds sortant de celle-ci, abaisse leur température, caractérisée en ce qu'en plus de la roue mo- trice à aubes,
elle comporte également une roue à aubes accouplée avec la pompe d'injection de manière telle que l'injection se fait d'une manière intermittente et disposée entre la roue motrice et la chancre c de combustion, de sorte que le jet des gaz chauds sortant de celle-ci agit en premier lieu sur les aubes de cet- te roue intermédiaire qui, sur une partie de sa périphérie, présente au moins un bossage de même hauteur que les aubes et de longueur légèrement supérieure à celle de la lumière d'entrée des gaz chauds et qui joue le rôle de tiroir inter- rompant, chaque fois qu'il passe devant la lumière, le passage de ces gaz et, de cette manière, permettant la réalisation d'une compression élevée dans la cham- bre de combustion, le début de la fermeture de la lumière se faisant vers la fin du balayage de la chambre,
tandis que l'injection se fait quelques instants avant le début de l'ouverture de la lumière.