CA1203693A - Procede et machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de detente de gaz - Google Patents
Procede et machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de detente de gazInfo
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Abstract
Un procédé et une machine qui permettent la réalisation d'un processus de compression ou de détente quasiisotherme dans n'importe quel cycle thermodynamique qui contient de pareilles transformations. Le procédé est réalisable par le fait qu'on utilise des échangeurs de chaleur indépendents l'un de l'autre, dans chaque échangeur l'agent de travail circule avec intermittance et dans un seul sens et que les échangeurs sont connectés et déconnectés successivement et de façon cyclique avec le volume de la chambre de travail.
Description
~2036~3 L'invention se réfère à un proc~de et une machine qui permettent la réalisation dlun processus de compression ou de détente quasi-isotherme c1est-à-dire un processus dans lequel la température de l'agent de travail reste presque constante en subissant des variations pratiquement sans importance, pendant toute la durée du processus de compres-sion ou de détente, dans n'importe quel cycle thermodyna~
mique, qui contient de pareilles transformations.
On connalt des procédés élaborés dans le but de réaliser un processus de compression ou de détente quasi~
lsotherme conformément auquels, dans le but de réal~ser la condition théorique d'une transformation isotherme, c'est-a-dire le maintien de l'egalité entre le travail mécanique~
reçu dans la phase de compression, ou cédé, dans la phase de détente et la chaleur evacuee, dans la phase de compres-sion ou respectivement la chaleur absorbee, dans la phase de détente, la chambre de travail de volume variable d'un mo~eur était mise en liaison avec un échangeur de chaleur refroidi, composé d'une ou de plusieur~ unités d'echange de chaleur seriées dans la phase de compression et avec un échangeur de chaleur chauffée dans la phase de détente ~Brevet U~S.A. no. 3867815). Ce procéde a le desavantage ~u~ le volume des échangeurs de chaleur s'additionne avec le volume de l'espace mort, déterminé par les paramètres ~5 constructifs de la chambre de volume variable, ce qui ne permet pas la réalisation de rapports de compression élevés.
En plus, dû au fait qu'on utilise un seul échangeur de chaleur le maintien de l'égalité n'est pas assuré, à
chaque moment, entre le travail mécanique reçu ou céde et la chaleur évacuee ou cedeeet la chaleur évacuee ou respec-tivement absorbee, la courbe de la transforma ion s'ecar-tant sensiblement de la courbe theorique isotherme, ce qui mène à une détérioration du rendement du cycle en son ensemble.
........ . . .. .
i~ ' ....-; .~ ... .
3~2~3~
On connait egalement des moteurs Stirlin~ a combus-tion externe, realises d'après des solutions constructives differentes dans lesquels apres la phase de compression l'agent de travail reste refroidi dans un echangeur de chaleur, passe ensuite par un regenerateur et introduit dans une chambre de detente chauffee IStirling engines par G. Walker). Les mo~eurs à combustion externe de ce type là
n'importe leur solution constructive, presentent le desavan-tage de ne pouvoir realiser que des rapports de compression reduit, ce qui affecte le rendement global du moteur.
Le procede et la machine selon la presente inven-tion, eliminent les desavantages mentionnes ci-dessus.
Selon la presente invention, il est prevu un procede pour l'obtention de transformations quasi-isothermes dans les processus de compression ou de detente des gaz, caracterise par cela que, dans le but de la realisation de certaines transformations aussi proches que possible d'une transformation theorique isotherme ainsi que le maintien d'un rapport de compression ou de detente aussi eleve que 20 possible par le fait que les volumes de certains échangeurs de chaleur ne s'additionnent pas au volume de l'espace mort d~-termine par des paramètres constructi.~s d'une chambre de -travail de volume variable, utilise deux groupes d'échangeurs de chaleur, echangeurs independents l'un de l'autre, chacun ~5 ayan-t deux oriices distincts, un pour la sortie du fluide et l'autre pour l'entree du fluidet l'agent de travail cir--culant de ~açon intermitente dans un seul sens depuis l'entrée vers la sortie, échangeurs qui sont connectes et deconnectes successivement et de façon cyclique avec le volume variable d'une chambre de travail, la duree de connexion entre cette chambre de travail et un echangeur indépendant etant constituee de deux phases à savoir: dans l'isotherme de compression~
dans la première phase a lieu un ecoulement de l'agent de travail par un orifice de sortie d'un echangeur de chaleur i93 indépendant refroidi dans une chanbre de travail ~ volume variable jusqu'à l'egalisation des pressions des deux volumes, le processus de melange etant polytrope, l'agent de travail de la chambre cedant la chaleur à l'agent de travail arrive de l'echangeur et dans la seconde phase a lieu un ecoule-ment de l'agent de travail de la chambre par un orifice d'entree dans l'echangeur en transportant la chaleur affe-rente, la masse totale de gaz comprimee cédant la chaleur par l'échangeur independent refroidi, pendant que dans l'isotherme de detente dans une première phase a lieu un écoulement de l'agent de travail de la chambre de travail à volume variable par un orifice d'entree dans un echangeur de chaleur independant chauffé, jusqu'à l'egalisation des pressions des deu~ volumes, l'agent de travail de l'echangeur cedant la chaleur à l'agent de travail venu de la chambre par melange polytrope et une seconde phase, dans lequelle l'agent de travail coule par un orifice de sortie de l'echan-geur chauffe dans la chambre de travail en transportant la chaleur afferente tandis que la masse totale d'agent de travail detendu reçoit la chaleur par l'echangeur de chaleur indepen~ant chauffe, la connexion successive des echangeurs de chaleur independents à la chambre de travail de volume variable se faisant de telle manière que le temps dans lequel il n'existe pas une liaison entre la chambre et un echangeur assure une évolution isochore de l'agent de travail de cha~ue echangeur quand se transfère la chaleur vers l'exte-rieur dans l'isotherme de compression et on reçoit la chaleur de l'exterieur dans l'isotherme de détente.
Selon la presente invention il est aussi prevu une machine thermique pour l'obtention de transformations ~uasi-isothermes dans les procassus de compression ou de détente des gaz, machine formee d'un cylindre rotatif, dans lequel se déplace un piston a double e~fet, caracterise par le fait qu'il presente un groupe d'échangeurs de chaleur ~Z~3693 refroidis de facon independente, pour la phase de compression, et un groupe d'echangeurs de chaleur chauffés de façon independan-te pour la phase de deten-te, la connexion et deconnexion successive entre chaque echan-geur independant et une chambre de travail à volume variable de la machlne thermique se realisant par l'intermediaire des fenêtres pratiquées dans les parois d'un cylindre rotatif des galeries des fenêtres pratiquees dans certains disques ~1e distribution, d'autre fenêtres situées sur les couvercles fixes de la carcasse du moteur et disposees de façon radiale et étanchées sur un contour trapezoïdal par des segments linéaires expandables et certains raccords qui constituent les raccords mêmes de sortie et d'entree dans un echangeur de chaleur indépendant.
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lZQ3693 Le procede et la machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de com-pression et de détente des gaz, conformément à l'invention, présentent ~es avantages suivants:
- assure la realisation de certaines transformations thermodynamiques aussi rapprochees que possible d'une transformation theorique isotherme, permet la realisation de certains rapports de compres-sion ou de detente elevés, - assure le fonctionnement d'une machine thermique avec les rendements les plus eleves pour la même difference de temperature, parce qu'elle peut travailler suivant n'importe quel cycle y compris le cycle Carnot, - permet l'utilisation de toute source de chaleur, y compris les sources solaires ou geothermiques et peut utiliser n'importe quel type de combustible gazeux, liquide ou solide, - assure la reduction de la consommation de combustible et reduit la pollution chimique et~phonique, permet le fonctionnement d'une machine thermique à
des pressions et des temperatures reduites de l'agent de travail ce qui assure une reduction du regime des sollicitations et du niveau d'usure.
Un mode de realisation de l'invention va être main-tenant decrit à titre d'exemple non limitati en se referant aux dessins attaches, dans lesquels:
la fig. 1 est un schema de principe du procede de transforma-tion quasi-isothermes dans les processus de com-pression ou de detente des gaz, la fig. 2 est un diagramme pression-volume des processus de compression et de detente quasi-isothermes, la fig. 3 est un diagramme temperature-entropie du processus de compression et de detente quasi-isotherme, la fig. 4 est un diagramme theorique pression-volume du cycle dlun moteur rotatif à combustion externe, ~21~36~3 - 4a -a fig. 5 es~ une section longitudinale d'un moteur rotatif a combustion externe conformement à l'invention, la fig. 6 est une section transversale du.mo~eur conforme-ment au plan I-I de la figure 5, la fig. 7 montre le detail de llétanchement des fenêtres t et u, et la fig. 8 montre une section transversale d'un moteur confor-mement au plan II~II de la figure 5.
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, MEILLEURE MANIERE DE RÉALISER L'INVENTION
Le procédé, cnnformément à l'invention, est applicable à n'importe quelle machine thermique qui travaille avec une chambre de travail 3 volume variable a et pr~voit que cette chambre soit connectées et déconnectées successivement et de fason cycllque avec deux grouoes d'échangeurs de chaleur indépendents de volumes Val, Ya2, Va3... etc. à savoir un groupe d'échangeurs indépendents refroidis, de construc-tion identique A, et un groupe d'~changeurs indépendents chauffés d'une construction identique B.
Chaque échangeur de chaleur indépendent refroidi A, utilisé dans l!isotherme de compression, est formé de certaines unités d'échange de chaleur 1 qui ont une fenêtre b pour l'écoulement de l'agent de travail venant de l'~changeur A, vers la chambre de travail a et u~e fenetre c pour l'~coulement de l'agent de travail venant de la chambre de travail a vers l'échangeur de chaleur A. De la même façon un échangeur de chaleur chauff~ B utilisé dans l'isotherme de détente, est formé d'une unité
d'échange de chaleur 2 pourvue d'une fen~tre d pour l'écoulement de l'agent de chaleur de la chambre de travail a dans l'échangeur B et une fenêtre e pour l'écoulement de l'agent de travail de l'échangeur B dans la chambre de travail a.
La chambre de travail de volume variable a peut être réalisée, sans que l'exemple soit limitatif, conform~ment au schéma de principe de la figure 1 sur une machine rotative C, formée d'un ~tator 3 et un r~tor 4 dans lequel glissent les pal~ttes 5. Ia machine rotative C présente un raccord d'aspiration 6, et un raccord d'évacuation 7, ou un raccord de refoulement 8. A la suite du mouvement du rotor 4, la chambre de travail de volume variable a, dont les parametres initiaux d'état sont PoVoTo, sera connectée successivement en phase de compression avec les échangeurs de chaleur A
et en phase de détente avec les échangeurs de chaleur B par l'intermédiaire de certaines fenêtres ~, pratiquées dans le paroi de la chambre. Les parambtres d'état de l'agent de travail du premièr échangeur de chaleur A sont P'lValT"l.
La durée de la connexion entre la chambre de volume variable a et un échangeur de chaleur A comporte deux phases. Dans la première phase, dans l~quelle l'agent detravail de l'échangeur de chaleur A coule vers la charnbre de travail à volume v~riable a, par la fenêtre b de l'échangeur A et la fenêtre f de la paroi de 18 cha~nbre, réalisant avec l'agent de travail de la ~hambre de travail a un mélange polytrope dont les paramètres d'~tat sont Pj~l9 Vo+Val, Tzl~ I'agent de travail de la chambre cédant de la chaleur à l'agent ds travail venu de l'échangeur.
3~3 Entre les valeurs initiales d'état des deux gaz il y a les relations:
Po <P'l ; To~ T"l, tandis que le mélange polytrope place ses paramètres dlétat comme suit:
Po <Pz < P'l ; To > Tzl > Tlll-Dans la seconde phase la fenêtre b est fermée simultanément avec l'ouverture de lafenêtre c et les deux volumes se compriment ensemble, le gaz slécoulant maintenant de la chambre vers l'échangeur par les fenetres f et c, en emportant la chaleur afférente à la masse qui quitte la chambre de travail.
Dans le même temps une partie de la chaleur de compression des gaz réunis de l'échangeur et de la chambre, est évacuée à l'extérieur par les parois de l'échangeur, la compression ayant un caractère sousadiabatique. Au moment de détachement de la chambre de travail du premier échangeur de chaleur refroidi A, lorsque llorifice c slest fermé, le gaz de la chambre de travail se trouvera dans llétat (Pl, Vl, Tl~ et celui du premier échangeur de chaleur refroidi A dans l'état (Pl, Val, T'l).
Comparés avec les états initiaux les parambtres d'état des deux gaz se trouvent dans les relations:
la chambre: Pl~ Po ; Tl~:TO
et lléchangeur: Pl~ P~l ; T'l >T"l Dès que la chambre de travail a se détache de l'échangeur de chaleur refroidi A, elle est cnnnectée au suivant échangeur de chaleur refroidi A, ou le processus se répéte exactement comme au premier échangeur. L'agent de travail de l'échangeur de chaleur A, déconnecté de la chambre de travail ~, évolue d'après une courbe isochore en échangeant de la chaleur sous volume constant pendant toute la durée de l'attente, jusqu'à ce qu'il sera connecté à la chambre de travail suivante, qui le trouvera à des paramètres d'état qui peuvent être considérés identiques avec les paramètres initials existant au moment du contact avec la premi~re chambre (P'l,Val,T"1).
~2~3~93 Apr~s avoir parcouru tous les éohangeurs de chaleurs en nombre de k, la chambre de travail a passera successivement par les états:
(Po, Vo~ To); (Pl, Vl, Tl)..., (Pk, Vk, Tk) avec les relations suivantes entre les paramètres d'état:
Pt~ <Pl .. <Pk;
Vo~ Vl .~ Vk;
T~ ~Tl ..--- %Tk;
c'est-à -dire:
PkVk^- Constant~
tandis que le mélange polytrope aura les états succesifs:
(Pzl~ VO+ValJ Tzl); (Pz2~ Vl+Va2~ Tz2) ~Pzk, Vk-l+vzkJ Tzk) avec la relations:
PZl ~ P;Z2 -- < Pzk;
Tzl~Tz2 -- ~ Tzk;
Celles-ci sont justement les conditions d'une évolution quasi-isotherme du gaz de la chambre de travail, c'est-à-dire, une variation alternative réduite d'un coté et de l'autre d'une courbe isotherme.
En même temps les échangeurs de chaleur passeront chacun alternativement, par deux états: (P'l, Val, T"l); (Pl, Val~ T'~ P'2, Va2~ T'12);
(P2, Va2~ T'2)-----(P'k, Vak~ Tllk)i (Pk, Vak~ Tlk); tandis que entre les paramètres dlétat nous avons les relations:
P 1 ~ Pl; P 2 < P2; -- P k <~ Pk;
T 1 ~ T'l; T'12 <T'2; ... T"k < T'k;
Pl~P2 -- <Plk;
T"l~T"2 - ~ T"k :~L2~i3~313 Nous soulignions le fait éssentiel que le remplissage des échangeurs avsc l'agent de travail aux parambtres de fonctionnement et leur réproduction 3 chaque cycle, se fait automatiquement par le dbroulement du cycle m~me dans lequel l'agent de travail est aspiré par le raccord d'aspiration 6~ en stockant par degrés, dans chaque échangeur l'agent de travail à des paramètres stabilisés, repruductibles à chaque cycle. La succession des phénomènes d'aspiration9 de mélange polytrope, d'~volution commune des volumes réunis et de refroidissement isochore des échangeurs, tendent tous ensembles vers un équilibre stable du systbme, par une variation monotone des paramatres dlétat du gaz dans la chambre de travail de même que dans les échangeurs de chaleur, vers des limiLes stab1es, auto-reproductibles à chaque cycle, limites dont les valeurs seront atteintes pratiquement après quelques dizaines de cycles à partir du commencement du fonctionnement de la machine.
Ceux que nous venons d'éxposer ci-dessus ont été établis à la suite d'une recherche mathématique des phéncmanes, dont nous présentons seulement les résultats finals.
Ainsi, les limites vers lesquelles tendent les pressions Pj de la chambre de travail quand elle se détache de chacun des échangeurs sont données par les équations:
- C [ (/~lml V~,l) . Plml+ VoPD ml~ _ Pl = O
---------- ---- [ (/52ml Va2) ~ P2ml+ VlPl ml] l_ P2 =
........................................ ~
[ 5/3k 1 Vak) P2 1~ Vk lPk l ~ - Pk = ~
dans lesquelles, en dehors des notations déja definies plus haut, on a utilisé encore:
ml, l'exposant polytrope du melange des deux gaz;
m2, 1'e~posant polytrope de l'évolution commune du gaz de la ohambr~ et de l'~changeur;
:
36~3 Pi T"i Pj T'j le facteur de l'évolution isochore du gaz de l'échangeur num~ro i pendant le temps d'attente entre les contactes successives avec deux chambres de travail.
Si on consid~re que le gaz de la chambre de travail à volume variable se mélange de façon isotherme avec le gaz de l'échangeur de chaleur refroidi hypothèse qui ne s'écarte sensiblement de la réalit~ c'est-a-dire ml=l les équations ci-dessus peuvent être résolues litt~ralement en obtenant pour les valeurs stabilisées des pressions P
les relations:
PoVo (Vo + Val)m2-p., _ __ _________________ ___ ______ _ (Vl~Val) 2_ ~lV8l (Vo+Val)m2 1 PlVl (Vl ~ Va2)m2-1 p~ = _____~___________________________ _ (V2~Va2)m2- ~32Va2 (Vl+Va2)m2~
PkVk_l (Vk_l ~ Vak)m2-1 ~Vk+Vak~m2- /3kVak (Vk-l;Vak) 2 Les valeurs P; sont finies si entre les volumes de la chambre de travail (Vi) et le volume de l'échangeur indépendent (Va;) se maintient la relation:
(V; ~ Va;)m~ Vaj (Vi_l + Vaj)m2- 1 > o et on obtient la réa3isation de la circulation dans un seul sens de l'agent de travail dans les échangeurs de chaleur A et B c'est-~-dire dans le sens explicité auparavant si entre les memes paramètres existe la relation:
(Vi t Vaj)m2 - J~ j (V~ Va;) 2 < O
pour la quasi-isotherme de compressicln et ~2~36~3 (Vj + Vaj)m~ ; (Vj_l + Vaj~m~> O
pour la quasi-isotherme de détente.
Les choses se déroulent de façon semblable ~galement dans le processus de déeente~
le groupe B d'échangeurs. de chaleur assurant que le phenomène soit décrit par les mêmes équations que plus haut.
L'intensification du transfert de chaleur jusqu'au niveau requis par une évolution isotherme du gaz de la chambre de traYail, par l'interrnédiaire des ~rhangeurs de chaleur conformément à l'invention~ est mise en évidence par les relations établies, d'un coté par l'influence de l'e~ponent polytrope d'évolution communE: ml de ~1aleur voisine ~ l'unité et de ~'autre coté, par l'Échange isochore de la chaleur des échangeurs exprimé par le facteur j qui est in~érieur a l'unité pour l'isotherme de compression et supérieur a l'unité pour l'isothermè de détentec Les diagrammes qualitatifs des pracessus de compression ou de d~tente quasi^iso- thermes, représentés dans les figures 2 et 3 montrent que la courbe de la transformations réelle q pour la compression et h pour la détente se réalisent comme une résultante de l'addition de eertaines transformations séquentielles polytropes successives dont les points de cor!tinuités i sont situés au-dessus et au-dessous de la courbe insotherme théoriqueipour la compression et I pour la détente. Sur la figure 3 sont représentées en coordonées temperature-entropie seulement les courbes des transformations réelles, c'est-à-dire la courbe n pour la compression er la courbe o pour la détente.
Du diagramme représenté sur la figure 2 résulte que la travail mécanique négatifdans la quasi-isotherme réelle de compression q et le trayail mécanique positif dans la quasi-isotherme réelle de détente h sont comparable avec celles de c rtaines transformations isothermes théoriqueslst L
Le procédé pour l'obtentinn de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de détente des gaz peut 8tre appliqu~ ~ n'importe quel cycle de fonctionnernent de n'importe quelle machine thermique ~ chambre de travail de volume variable et avec des ~ources de chaleur à l'ext~r;eur telles que: compresseurs, moteurs à combustiGn externe, pompès ~e ~haleur~ machines frigorifique etc.
~2~3~93 Par la suite, on présente une façon de réaliser une machine thermique, qui fonctionne conformément au procédé, comme un moteur à combustion externe.
Le moteur rotatif à combustion externe, conformément à la présente invention, secompose d'un cylindre rotatif 9 dans lequel glisse un piston à double effet 10 muni de ségments d'étanchement 11. Le piston à double effet 10 est monté à rni-chemin de sa langue~ràl'aide des cousinets 12 sur un tourillon maneton e d'un vilebrequin 13 et pour des raisons de montage est formé de deux moitiés r accouplées, sur le plan de séparation des cousinets ~ l'aide des prisonniers 14. Le vilebrequin 13 repose avec ses toul illons paliers g dans les couvercles lat~raux 15 et 16 au rnoyen des ruulements 17 et 18 situés sur le même axe. Le cylindre rotatif 9 repose sur les cowercles latéraux 15 et 16 à l'aide d~s roulements 19 et 20 qui définissent un axe III-III pérpendiculaire sur l'axe longitudinal du cylindre, le divisant en deux parties égales. Solidaire sur le vilebrequin 13 est montée une roue dentée 21 a denture extérieur qui engrène en rapport de 1:2 une roue dentée à denture int~rieure 22, solidaire avec le cylindre rotatif 9. Dans les parois latérales du cylindre rotatif 9 sont pratiqués quatre orifices f communiqant deux par deux avec chaalne des chambres a volume variable a.
Solidaire avec le corps des paliers du cylindre rotatif 9 sont montés deux disques de distribution 2}, par un ds chaque coté du cylindre rotati F 9. Les disques de distribution 23 sont prévus chacun avec deux fenêtres s d'ou partent des galeries 24 qui relient ces fen~tres s au fenêtres f pratiquées dans le paroi du cylindre rotatif 9.
En toumant, les disques de distribution 23 ensemble avec le cylindre rotatif 99 font les fenêtres s passer devant les fen~tres radiales t et u, pratiquées dans les couvercles fixes 15 et 16 et disposées sur le même diamètre que les fenêtres s placées sur les disques mobiles de distribution 23, t et u étant etanchées par rapport a s.
Les fenêtres t servent ~ la connexion de la chambre de travail à volu~e variable a à
un échangeur de chaleur A ou B en première phase par l'intermédiaire de certainsraccords 25 tandis que le5 fen~tres u servent a la connexion de la même chambre de travail ~ un échangeur de chaleur A ou B dans la seconde phase de cnnnexion par l'intermédiaLre des raccords 25. Le raccord 25 constitue le raccord de sortie et le raccord 26, le raccord d'entrée dans une unit~ d'~change de chaleur 1 ou 2 géneralement connue et appartenant aux groupes d'échangeurs de chaleur A ou B.
~2~
~hacune des fenêtres t et u est étanchées sur un contour trapezoldal avec des segments lin~aires et e~pansibles 27 mont~s dans des sièges g~néralement s~onnus, pratiqués dcns 18s couvercles ~ixes 15 et 16. Toujours avec des ségments linéaires et e~pansibles situés de fason continue sur des countours trapezoldaux aveugles, disposés sur ~2 même diamètre que les fenêtres t et u, sont étanchés aussi les deux espaces v situés entre les deux groupes de fenêtres t et u correspondants aux 91`0Up8S
d'échangeurs A et B.
Sur les couvercles ext~rieurs 15 et 16 sont pratiqu~es dans la zone correspondant au point mort extérieur du piston 10 des fenêtres w, ayant une m~me forme et emplacement radial que les fen~tres t et u qui sont liées chacune avec un raccord d'aspirati~n 6. De façon similaire aux fenêtres t et u, les fenêtres w sont étanchées sur un contour trapezoidal par les segments linéaires e~pansibles 27. La fermeture des fen8tres d'aspiration w peut se faire7 après l'arrivée du moteur au régime nominal de fonctionnement par n'importe quelle commande Pxtérieure, mise en corr~lation d'une manière g~néralement connue, avec les paramatres de fonctionnement du moteur.
Un moteur rotatif à combustion externe, conformément à l'invention, fonctionne de la manière suivante. Sous l'action des gaz de travail le piston à double effet 10, execute un mouvement de transalation dans le cylindre 9, imposant en même temps aussi la rotation du vilebrequin 13 et du cylindre rotatif 9, autour de l'axe III-III avec une vitesse de rotation égale à la moitié de la vitesse de rotation du vile~requin. Le mouvement de translation est pur~ment harmonique, la course maximale du piston étant égale à quatre fois la distance de l'axe du tourillon palier p à l'axe du vilebrequin 13, c'est-à-dire quatre fois 1'0xcentricité du maneton. La totalité des forces d'inertie ont comme résultat une force radiale, en phase avec la position du vilebrequin, qui peut être equilibrée avec des contrepoids flxes sur 1~ vilebrequin, d'une manibre généralement connue. Aucune des forces d'inertie et de pression qui agisser~ sur le piston ne donnent des composantes normales entre le piston et les parois du cylindre~
L'engrenage des roues dentées 21 et 22 ne participe pas ~ la transmission du couple moteur au vilebrequin. Théoriquement le m~canisme 8St complètement déterminé
sans cet engrenage. L'engrenage 21-22 d~le la ~tEahe cynématique piston-maneton et a le role pratique de lFaciliter la cbmmande de la rotation du eylindre lorsque la direction des f~rces d'a~tic~rerIt entr~:ai sous le cBne de friction, sans participer à
~;~Q3~3 la transmi3sion du couple moteur. La rnission de Ibngrenage est par conséquent celle de surmonter les forces de frictinn dan~ le mouvement de rotation du cylindre ou du couple d'inertie, provoqué par la variation du nombre de tours, assumant les seules forces normales qui auraient pû apparaitre entre le piston et les parois du cylindre et qui auraient déterminé la rotation de l'ensemble du cylindre. Par l'introduction de l'engrenage, le contact entre le piston et les parois du cylindre rotatif se réduit seulement à la pression de contact des ségments nécessaires à l'étanchement, Le système de graissage des composantes du rnoteur est généralement connu.
Le moteur rotatif à combustion ext~rne, conf~rmément ~ I'invention, fonctionne d'aprbs un cycle Carnot composé de deux quasi-isothermes g et h qui sont des résultantes de l'addition de certaines transformations séquentielles polytropes suc-cessives dont les points de eontinuit~ i se trouvent au-dessus et au-dessous des~ourbes isothermes théoriques i et I et deux courbes adiabatiques x et y facile~nt obtenables par un isolement thermique extérieur, généralement connu, du cylindredans la zone de la chambre de travail.
Le cycle Carnot se réalise avec un moteur conformément à l'invention, par le fait que dans la premibre partie de la compression, la chambre de travail de volume variable a entre successivement en contact avec 1es ~chan~eurs ~3 chaleur refroidis A sur le trajet des raccords 25 et 26, des fenêtres t et u des couvercles lateraux 15 et 16, de la fenetre s sur le disque distributeur 23, des galeries 24 et des fenêtres f situées dans les parois du cylindre rotatif 9, en stockant une partie de l'agent de travail dans ces échangeurs et en comprimant de façon quasi-isotherme, le reste de l'agent de travail conformément au procédé décrit plus haut.
Au moment où la chambre à volume variable a quitte le dernier échangeur de chaleur refroidi A, commence la compression adiabatique dc l'agent de travail resté dans la chambre, jusqu'au point mort intérieur du piston. Dans ce ~ut le ~teur est prevua'une isolation therTnigue correspondante, ge~eralernent connue.
Aussitôt que le piston est arrivé au point mort intérieur, la chambre de travail à
volume variable a est connect~e aux échangeurs de chaleur chauffés B, sur le même trajet décrit antérieurement, avec lequel on obtient un échange d'agent de travail ~onformément au proc~de décrii~ en d~terminant la dtente de manière quasi-isotherme de l'agent restant dans l~ chambre. Après que la chambre eut quitté ledernier échangeur de chaleur B, I'agent de travail qui s'y trouve se détend de façon 3~i93 adiabatique jusqu'su moment de l'ouverturP de la fen8tre d'aspiration w lorsque la chambre de trav~ volume variable a arrive en d~pression de sorte qu'elle va aspirer une quantité d'agent de travail égale à celle qu'elle a stocké dans les deux groupes d'bchangeurs de chaleur A et B pendant le cycle antérieur et ensuite le cycle se répbte successivement et alternativement pour les deux chambres de travail a. Le processus de stockage d~ l'agent de travail dans les ~changeurs de chaleur arrive, aprbs quelgues dizaines de rotations du vilebrequin~ à un etat de stabilisation lorsque le n~cessaire d'aspiration se reduit à zero et la fsnêtre d'aspiration w doit etre fermbe. Après avoir fermé la fenetre w, le moteur travaille avec l'agent de travail en circuit fermé. Le travail mécanique par cyc~e et la puissance du moteur augmentent proportionellernent avec l'accroissement de la pression d'aspiration du moteur.
L'aspiration de l'agent de travail peut se faire directement de l'atmasphbre ou d'un réservoir fermé, dans quel cas, les paramètres d'état de l'agent de travail peuvent différer en valeur des param~tres atmosphériques. L'agent de travail peut être n'importe quel ga~, mélange de gaz ou m~lange hétérog~ne ga2-liquide. Le refroi-dissement des échangeurs de chaleur A peut se faire d'une façon oonnue aYec n'importe quel agent de refroidisement etle chauffage des échangeurs de chaleur B
peut de faire avec n'importe quelle source de chaleur, y compris l'eau géothermale, la source solaire, I'énergie nucléaire ou brûleur de combustible de n'importe quel type.
L'exemple pr~senté concernant la r~alisation d'une machine thermique, conformé-ment à l'inventiun n'est pas limitatif. Si une machine thermique, conformément àl'invention, fonctionnait comme un compresseur, il faudrait ar~uler en oa~paraiscal avec l'exemple présenté le groupe d'échangeurs de chaleur chauffes B et le raccord d'evacuation 7, en gardant le groupe d'échangeurs de chaleurA et le racc~rd d'admission 6 élargi et nn utiliserai un raccord de refoulement 8. Une machine thermique, conformément à l'invention~ qui fonctionnerait comme un compresseur) pourrait comprimer dans un seul ~tage les gaz ~ des rapports relativement blevés de compresslon en refoulant le gaz comprimé à des températures voisines ~ celles dumilieu ambiant. Un compresseur qui fonctionnerait conformément à l'invention, dû à
la temperature réduite de 7'espace de compression, pDurrait utiliser des matériaux synthétiques pour la construction du piston, des segments, des soupapes, etc. et aurait une construction relativement simple, ayant un poids et des dimensions beaucoup plus réduites comme suite ~ I'élimination des étages intermédiaires de compression.
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~3Ç;9~
Si la machine thermique, conformément à ~'invention, fonctionnait comme pomps deohaleur ou machine frigoriflque, il faudrait modifier seulement la disposition des deux groupes d'échangeurs de chaleur de façon ~ obtenir le déroulernent du cycle en sens i~se que dans le cas de fonctionnement comme rnoteur à combustion externe Un groupe d'échangeurs de chaleur chauffés B serait la source chaude et constituerait la partie de la pompe de chale-tr qui chauffe, tandis que l'autre groupe d'échangeurs de chaleur A, serait la source froide et constituerait la partie de la machine frigorifique qui refroidit.
POSSIBILITES D'EXPLOITATION INDUSTRIELLE
Le procédé et la machine pour l'obtention d'une transformation quasi-isotherme dans les prncessusdb compression ou dedebente des gaz peuv~nt être aFpl~s d3ns n'i~x~*e quel domaine industriel qui suppose la necéssité d ~ e a~rg?ressim ou d ~ d~t~te ~
e,tl3~1es q~e l'i ~ s~ie chimique, frigorifique, etc. tout comme dans n'importe quel domaine technique qui suppose l'utilisation des transformation thermodyna-miques pour l'obtention d'énergie mécanique, celle-ci pouvant être utilis~e dans le doimaine des transports, de la production d'energie électrique ou dans d'autres domaines.
mique, qui contient de pareilles transformations.
On connalt des procédés élaborés dans le but de réaliser un processus de compression ou de détente quasi~
lsotherme conformément auquels, dans le but de réal~ser la condition théorique d'une transformation isotherme, c'est-a-dire le maintien de l'egalité entre le travail mécanique~
reçu dans la phase de compression, ou cédé, dans la phase de détente et la chaleur evacuee, dans la phase de compres-sion ou respectivement la chaleur absorbee, dans la phase de détente, la chambre de travail de volume variable d'un mo~eur était mise en liaison avec un échangeur de chaleur refroidi, composé d'une ou de plusieur~ unités d'echange de chaleur seriées dans la phase de compression et avec un échangeur de chaleur chauffée dans la phase de détente ~Brevet U~S.A. no. 3867815). Ce procéde a le desavantage ~u~ le volume des échangeurs de chaleur s'additionne avec le volume de l'espace mort, déterminé par les paramètres ~5 constructifs de la chambre de volume variable, ce qui ne permet pas la réalisation de rapports de compression élevés.
En plus, dû au fait qu'on utilise un seul échangeur de chaleur le maintien de l'égalité n'est pas assuré, à
chaque moment, entre le travail mécanique reçu ou céde et la chaleur évacuee ou cedeeet la chaleur évacuee ou respec-tivement absorbee, la courbe de la transforma ion s'ecar-tant sensiblement de la courbe theorique isotherme, ce qui mène à une détérioration du rendement du cycle en son ensemble.
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3~2~3~
On connait egalement des moteurs Stirlin~ a combus-tion externe, realises d'après des solutions constructives differentes dans lesquels apres la phase de compression l'agent de travail reste refroidi dans un echangeur de chaleur, passe ensuite par un regenerateur et introduit dans une chambre de detente chauffee IStirling engines par G. Walker). Les mo~eurs à combustion externe de ce type là
n'importe leur solution constructive, presentent le desavan-tage de ne pouvoir realiser que des rapports de compression reduit, ce qui affecte le rendement global du moteur.
Le procede et la machine selon la presente inven-tion, eliminent les desavantages mentionnes ci-dessus.
Selon la presente invention, il est prevu un procede pour l'obtention de transformations quasi-isothermes dans les processus de compression ou de detente des gaz, caracterise par cela que, dans le but de la realisation de certaines transformations aussi proches que possible d'une transformation theorique isotherme ainsi que le maintien d'un rapport de compression ou de detente aussi eleve que 20 possible par le fait que les volumes de certains échangeurs de chaleur ne s'additionnent pas au volume de l'espace mort d~-termine par des paramètres constructi.~s d'une chambre de -travail de volume variable, utilise deux groupes d'échangeurs de chaleur, echangeurs independents l'un de l'autre, chacun ~5 ayan-t deux oriices distincts, un pour la sortie du fluide et l'autre pour l'entree du fluidet l'agent de travail cir--culant de ~açon intermitente dans un seul sens depuis l'entrée vers la sortie, échangeurs qui sont connectes et deconnectes successivement et de façon cyclique avec le volume variable d'une chambre de travail, la duree de connexion entre cette chambre de travail et un echangeur indépendant etant constituee de deux phases à savoir: dans l'isotherme de compression~
dans la première phase a lieu un ecoulement de l'agent de travail par un orifice de sortie d'un echangeur de chaleur i93 indépendant refroidi dans une chanbre de travail ~ volume variable jusqu'à l'egalisation des pressions des deux volumes, le processus de melange etant polytrope, l'agent de travail de la chambre cedant la chaleur à l'agent de travail arrive de l'echangeur et dans la seconde phase a lieu un ecoule-ment de l'agent de travail de la chambre par un orifice d'entree dans l'echangeur en transportant la chaleur affe-rente, la masse totale de gaz comprimee cédant la chaleur par l'échangeur independent refroidi, pendant que dans l'isotherme de detente dans une première phase a lieu un écoulement de l'agent de travail de la chambre de travail à volume variable par un orifice d'entree dans un echangeur de chaleur independant chauffé, jusqu'à l'egalisation des pressions des deu~ volumes, l'agent de travail de l'echangeur cedant la chaleur à l'agent de travail venu de la chambre par melange polytrope et une seconde phase, dans lequelle l'agent de travail coule par un orifice de sortie de l'echan-geur chauffe dans la chambre de travail en transportant la chaleur afferente tandis que la masse totale d'agent de travail detendu reçoit la chaleur par l'echangeur de chaleur indepen~ant chauffe, la connexion successive des echangeurs de chaleur independents à la chambre de travail de volume variable se faisant de telle manière que le temps dans lequel il n'existe pas une liaison entre la chambre et un echangeur assure une évolution isochore de l'agent de travail de cha~ue echangeur quand se transfère la chaleur vers l'exte-rieur dans l'isotherme de compression et on reçoit la chaleur de l'exterieur dans l'isotherme de détente.
Selon la presente invention il est aussi prevu une machine thermique pour l'obtention de transformations ~uasi-isothermes dans les procassus de compression ou de détente des gaz, machine formee d'un cylindre rotatif, dans lequel se déplace un piston a double e~fet, caracterise par le fait qu'il presente un groupe d'échangeurs de chaleur ~Z~3693 refroidis de facon independente, pour la phase de compression, et un groupe d'echangeurs de chaleur chauffés de façon independan-te pour la phase de deten-te, la connexion et deconnexion successive entre chaque echan-geur independant et une chambre de travail à volume variable de la machlne thermique se realisant par l'intermediaire des fenêtres pratiquées dans les parois d'un cylindre rotatif des galeries des fenêtres pratiquees dans certains disques ~1e distribution, d'autre fenêtres situées sur les couvercles fixes de la carcasse du moteur et disposees de façon radiale et étanchées sur un contour trapezoïdal par des segments linéaires expandables et certains raccords qui constituent les raccords mêmes de sortie et d'entree dans un echangeur de chaleur indépendant.
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lZQ3693 Le procede et la machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de com-pression et de détente des gaz, conformément à l'invention, présentent ~es avantages suivants:
- assure la realisation de certaines transformations thermodynamiques aussi rapprochees que possible d'une transformation theorique isotherme, permet la realisation de certains rapports de compres-sion ou de detente elevés, - assure le fonctionnement d'une machine thermique avec les rendements les plus eleves pour la même difference de temperature, parce qu'elle peut travailler suivant n'importe quel cycle y compris le cycle Carnot, - permet l'utilisation de toute source de chaleur, y compris les sources solaires ou geothermiques et peut utiliser n'importe quel type de combustible gazeux, liquide ou solide, - assure la reduction de la consommation de combustible et reduit la pollution chimique et~phonique, permet le fonctionnement d'une machine thermique à
des pressions et des temperatures reduites de l'agent de travail ce qui assure une reduction du regime des sollicitations et du niveau d'usure.
Un mode de realisation de l'invention va être main-tenant decrit à titre d'exemple non limitati en se referant aux dessins attaches, dans lesquels:
la fig. 1 est un schema de principe du procede de transforma-tion quasi-isothermes dans les processus de com-pression ou de detente des gaz, la fig. 2 est un diagramme pression-volume des processus de compression et de detente quasi-isothermes, la fig. 3 est un diagramme temperature-entropie du processus de compression et de detente quasi-isotherme, la fig. 4 est un diagramme theorique pression-volume du cycle dlun moteur rotatif à combustion externe, ~21~36~3 - 4a -a fig. 5 es~ une section longitudinale d'un moteur rotatif a combustion externe conformement à l'invention, la fig. 6 est une section transversale du.mo~eur conforme-ment au plan I-I de la figure 5, la fig. 7 montre le detail de llétanchement des fenêtres t et u, et la fig. 8 montre une section transversale d'un moteur confor-mement au plan II~II de la figure 5.
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, MEILLEURE MANIERE DE RÉALISER L'INVENTION
Le procédé, cnnformément à l'invention, est applicable à n'importe quelle machine thermique qui travaille avec une chambre de travail 3 volume variable a et pr~voit que cette chambre soit connectées et déconnectées successivement et de fason cycllque avec deux grouoes d'échangeurs de chaleur indépendents de volumes Val, Ya2, Va3... etc. à savoir un groupe d'échangeurs indépendents refroidis, de construc-tion identique A, et un groupe d'~changeurs indépendents chauffés d'une construction identique B.
Chaque échangeur de chaleur indépendent refroidi A, utilisé dans l!isotherme de compression, est formé de certaines unités d'échange de chaleur 1 qui ont une fenêtre b pour l'écoulement de l'agent de travail venant de l'~changeur A, vers la chambre de travail a et u~e fenetre c pour l'~coulement de l'agent de travail venant de la chambre de travail a vers l'échangeur de chaleur A. De la même façon un échangeur de chaleur chauff~ B utilisé dans l'isotherme de détente, est formé d'une unité
d'échange de chaleur 2 pourvue d'une fen~tre d pour l'écoulement de l'agent de chaleur de la chambre de travail a dans l'échangeur B et une fenêtre e pour l'écoulement de l'agent de travail de l'échangeur B dans la chambre de travail a.
La chambre de travail de volume variable a peut être réalisée, sans que l'exemple soit limitatif, conform~ment au schéma de principe de la figure 1 sur une machine rotative C, formée d'un ~tator 3 et un r~tor 4 dans lequel glissent les pal~ttes 5. Ia machine rotative C présente un raccord d'aspiration 6, et un raccord d'évacuation 7, ou un raccord de refoulement 8. A la suite du mouvement du rotor 4, la chambre de travail de volume variable a, dont les parametres initiaux d'état sont PoVoTo, sera connectée successivement en phase de compression avec les échangeurs de chaleur A
et en phase de détente avec les échangeurs de chaleur B par l'intermédiaire de certaines fenêtres ~, pratiquées dans le paroi de la chambre. Les parambtres d'état de l'agent de travail du premièr échangeur de chaleur A sont P'lValT"l.
La durée de la connexion entre la chambre de volume variable a et un échangeur de chaleur A comporte deux phases. Dans la première phase, dans l~quelle l'agent detravail de l'échangeur de chaleur A coule vers la charnbre de travail à volume v~riable a, par la fenêtre b de l'échangeur A et la fenêtre f de la paroi de 18 cha~nbre, réalisant avec l'agent de travail de la ~hambre de travail a un mélange polytrope dont les paramètres d'~tat sont Pj~l9 Vo+Val, Tzl~ I'agent de travail de la chambre cédant de la chaleur à l'agent ds travail venu de l'échangeur.
3~3 Entre les valeurs initiales d'état des deux gaz il y a les relations:
Po <P'l ; To~ T"l, tandis que le mélange polytrope place ses paramètres dlétat comme suit:
Po <Pz < P'l ; To > Tzl > Tlll-Dans la seconde phase la fenêtre b est fermée simultanément avec l'ouverture de lafenêtre c et les deux volumes se compriment ensemble, le gaz slécoulant maintenant de la chambre vers l'échangeur par les fenetres f et c, en emportant la chaleur afférente à la masse qui quitte la chambre de travail.
Dans le même temps une partie de la chaleur de compression des gaz réunis de l'échangeur et de la chambre, est évacuée à l'extérieur par les parois de l'échangeur, la compression ayant un caractère sousadiabatique. Au moment de détachement de la chambre de travail du premier échangeur de chaleur refroidi A, lorsque llorifice c slest fermé, le gaz de la chambre de travail se trouvera dans llétat (Pl, Vl, Tl~ et celui du premier échangeur de chaleur refroidi A dans l'état (Pl, Val, T'l).
Comparés avec les états initiaux les parambtres d'état des deux gaz se trouvent dans les relations:
la chambre: Pl~ Po ; Tl~:TO
et lléchangeur: Pl~ P~l ; T'l >T"l Dès que la chambre de travail a se détache de l'échangeur de chaleur refroidi A, elle est cnnnectée au suivant échangeur de chaleur refroidi A, ou le processus se répéte exactement comme au premier échangeur. L'agent de travail de l'échangeur de chaleur A, déconnecté de la chambre de travail ~, évolue d'après une courbe isochore en échangeant de la chaleur sous volume constant pendant toute la durée de l'attente, jusqu'à ce qu'il sera connecté à la chambre de travail suivante, qui le trouvera à des paramètres d'état qui peuvent être considérés identiques avec les paramètres initials existant au moment du contact avec la premi~re chambre (P'l,Val,T"1).
~2~3~93 Apr~s avoir parcouru tous les éohangeurs de chaleurs en nombre de k, la chambre de travail a passera successivement par les états:
(Po, Vo~ To); (Pl, Vl, Tl)..., (Pk, Vk, Tk) avec les relations suivantes entre les paramètres d'état:
Pt~ <Pl .. <Pk;
Vo~ Vl .~ Vk;
T~ ~Tl ..--- %Tk;
c'est-à -dire:
PkVk^- Constant~
tandis que le mélange polytrope aura les états succesifs:
(Pzl~ VO+ValJ Tzl); (Pz2~ Vl+Va2~ Tz2) ~Pzk, Vk-l+vzkJ Tzk) avec la relations:
PZl ~ P;Z2 -- < Pzk;
Tzl~Tz2 -- ~ Tzk;
Celles-ci sont justement les conditions d'une évolution quasi-isotherme du gaz de la chambre de travail, c'est-à-dire, une variation alternative réduite d'un coté et de l'autre d'une courbe isotherme.
En même temps les échangeurs de chaleur passeront chacun alternativement, par deux états: (P'l, Val, T"l); (Pl, Val~ T'~ P'2, Va2~ T'12);
(P2, Va2~ T'2)-----(P'k, Vak~ Tllk)i (Pk, Vak~ Tlk); tandis que entre les paramètres dlétat nous avons les relations:
P 1 ~ Pl; P 2 < P2; -- P k <~ Pk;
T 1 ~ T'l; T'12 <T'2; ... T"k < T'k;
Pl~P2 -- <Plk;
T"l~T"2 - ~ T"k :~L2~i3~313 Nous soulignions le fait éssentiel que le remplissage des échangeurs avsc l'agent de travail aux parambtres de fonctionnement et leur réproduction 3 chaque cycle, se fait automatiquement par le dbroulement du cycle m~me dans lequel l'agent de travail est aspiré par le raccord d'aspiration 6~ en stockant par degrés, dans chaque échangeur l'agent de travail à des paramètres stabilisés, repruductibles à chaque cycle. La succession des phénomènes d'aspiration9 de mélange polytrope, d'~volution commune des volumes réunis et de refroidissement isochore des échangeurs, tendent tous ensembles vers un équilibre stable du systbme, par une variation monotone des paramatres dlétat du gaz dans la chambre de travail de même que dans les échangeurs de chaleur, vers des limiLes stab1es, auto-reproductibles à chaque cycle, limites dont les valeurs seront atteintes pratiquement après quelques dizaines de cycles à partir du commencement du fonctionnement de la machine.
Ceux que nous venons d'éxposer ci-dessus ont été établis à la suite d'une recherche mathématique des phéncmanes, dont nous présentons seulement les résultats finals.
Ainsi, les limites vers lesquelles tendent les pressions Pj de la chambre de travail quand elle se détache de chacun des échangeurs sont données par les équations:
- C [ (/~lml V~,l) . Plml+ VoPD ml~ _ Pl = O
---------- ---- [ (/52ml Va2) ~ P2ml+ VlPl ml] l_ P2 =
........................................ ~
[ 5/3k 1 Vak) P2 1~ Vk lPk l ~ - Pk = ~
dans lesquelles, en dehors des notations déja definies plus haut, on a utilisé encore:
ml, l'exposant polytrope du melange des deux gaz;
m2, 1'e~posant polytrope de l'évolution commune du gaz de la ohambr~ et de l'~changeur;
:
36~3 Pi T"i Pj T'j le facteur de l'évolution isochore du gaz de l'échangeur num~ro i pendant le temps d'attente entre les contactes successives avec deux chambres de travail.
Si on consid~re que le gaz de la chambre de travail à volume variable se mélange de façon isotherme avec le gaz de l'échangeur de chaleur refroidi hypothèse qui ne s'écarte sensiblement de la réalit~ c'est-a-dire ml=l les équations ci-dessus peuvent être résolues litt~ralement en obtenant pour les valeurs stabilisées des pressions P
les relations:
PoVo (Vo + Val)m2-p., _ __ _________________ ___ ______ _ (Vl~Val) 2_ ~lV8l (Vo+Val)m2 1 PlVl (Vl ~ Va2)m2-1 p~ = _____~___________________________ _ (V2~Va2)m2- ~32Va2 (Vl+Va2)m2~
PkVk_l (Vk_l ~ Vak)m2-1 ~Vk+Vak~m2- /3kVak (Vk-l;Vak) 2 Les valeurs P; sont finies si entre les volumes de la chambre de travail (Vi) et le volume de l'échangeur indépendent (Va;) se maintient la relation:
(V; ~ Va;)m~ Vaj (Vi_l + Vaj)m2- 1 > o et on obtient la réa3isation de la circulation dans un seul sens de l'agent de travail dans les échangeurs de chaleur A et B c'est-~-dire dans le sens explicité auparavant si entre les memes paramètres existe la relation:
(Vi t Vaj)m2 - J~ j (V~ Va;) 2 < O
pour la quasi-isotherme de compressicln et ~2~36~3 (Vj + Vaj)m~ ; (Vj_l + Vaj~m~> O
pour la quasi-isotherme de détente.
Les choses se déroulent de façon semblable ~galement dans le processus de déeente~
le groupe B d'échangeurs. de chaleur assurant que le phenomène soit décrit par les mêmes équations que plus haut.
L'intensification du transfert de chaleur jusqu'au niveau requis par une évolution isotherme du gaz de la chambre de traYail, par l'interrnédiaire des ~rhangeurs de chaleur conformément à l'invention~ est mise en évidence par les relations établies, d'un coté par l'influence de l'e~ponent polytrope d'évolution communE: ml de ~1aleur voisine ~ l'unité et de ~'autre coté, par l'Échange isochore de la chaleur des échangeurs exprimé par le facteur j qui est in~érieur a l'unité pour l'isotherme de compression et supérieur a l'unité pour l'isothermè de détentec Les diagrammes qualitatifs des pracessus de compression ou de d~tente quasi^iso- thermes, représentés dans les figures 2 et 3 montrent que la courbe de la transformations réelle q pour la compression et h pour la détente se réalisent comme une résultante de l'addition de eertaines transformations séquentielles polytropes successives dont les points de cor!tinuités i sont situés au-dessus et au-dessous de la courbe insotherme théoriqueipour la compression et I pour la détente. Sur la figure 3 sont représentées en coordonées temperature-entropie seulement les courbes des transformations réelles, c'est-à-dire la courbe n pour la compression er la courbe o pour la détente.
Du diagramme représenté sur la figure 2 résulte que la travail mécanique négatifdans la quasi-isotherme réelle de compression q et le trayail mécanique positif dans la quasi-isotherme réelle de détente h sont comparable avec celles de c rtaines transformations isothermes théoriqueslst L
Le procédé pour l'obtentinn de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de détente des gaz peut 8tre appliqu~ ~ n'importe quel cycle de fonctionnernent de n'importe quelle machine thermique ~ chambre de travail de volume variable et avec des ~ources de chaleur à l'ext~r;eur telles que: compresseurs, moteurs à combustiGn externe, pompès ~e ~haleur~ machines frigorifique etc.
~2~3~93 Par la suite, on présente une façon de réaliser une machine thermique, qui fonctionne conformément au procédé, comme un moteur à combustion externe.
Le moteur rotatif à combustion externe, conformément à la présente invention, secompose d'un cylindre rotatif 9 dans lequel glisse un piston à double effet 10 muni de ségments d'étanchement 11. Le piston à double effet 10 est monté à rni-chemin de sa langue~ràl'aide des cousinets 12 sur un tourillon maneton e d'un vilebrequin 13 et pour des raisons de montage est formé de deux moitiés r accouplées, sur le plan de séparation des cousinets ~ l'aide des prisonniers 14. Le vilebrequin 13 repose avec ses toul illons paliers g dans les couvercles lat~raux 15 et 16 au rnoyen des ruulements 17 et 18 situés sur le même axe. Le cylindre rotatif 9 repose sur les cowercles latéraux 15 et 16 à l'aide d~s roulements 19 et 20 qui définissent un axe III-III pérpendiculaire sur l'axe longitudinal du cylindre, le divisant en deux parties égales. Solidaire sur le vilebrequin 13 est montée une roue dentée 21 a denture extérieur qui engrène en rapport de 1:2 une roue dentée à denture int~rieure 22, solidaire avec le cylindre rotatif 9. Dans les parois latérales du cylindre rotatif 9 sont pratiqués quatre orifices f communiqant deux par deux avec chaalne des chambres a volume variable a.
Solidaire avec le corps des paliers du cylindre rotatif 9 sont montés deux disques de distribution 2}, par un ds chaque coté du cylindre rotati F 9. Les disques de distribution 23 sont prévus chacun avec deux fenêtres s d'ou partent des galeries 24 qui relient ces fen~tres s au fenêtres f pratiquées dans le paroi du cylindre rotatif 9.
En toumant, les disques de distribution 23 ensemble avec le cylindre rotatif 99 font les fenêtres s passer devant les fen~tres radiales t et u, pratiquées dans les couvercles fixes 15 et 16 et disposées sur le même diamètre que les fenêtres s placées sur les disques mobiles de distribution 23, t et u étant etanchées par rapport a s.
Les fenêtres t servent ~ la connexion de la chambre de travail à volu~e variable a à
un échangeur de chaleur A ou B en première phase par l'intermédiaire de certainsraccords 25 tandis que le5 fen~tres u servent a la connexion de la même chambre de travail ~ un échangeur de chaleur A ou B dans la seconde phase de cnnnexion par l'intermédiaLre des raccords 25. Le raccord 25 constitue le raccord de sortie et le raccord 26, le raccord d'entrée dans une unit~ d'~change de chaleur 1 ou 2 géneralement connue et appartenant aux groupes d'échangeurs de chaleur A ou B.
~2~
~hacune des fenêtres t et u est étanchées sur un contour trapezoldal avec des segments lin~aires et e~pansibles 27 mont~s dans des sièges g~néralement s~onnus, pratiqués dcns 18s couvercles ~ixes 15 et 16. Toujours avec des ségments linéaires et e~pansibles situés de fason continue sur des countours trapezoldaux aveugles, disposés sur ~2 même diamètre que les fenêtres t et u, sont étanchés aussi les deux espaces v situés entre les deux groupes de fenêtres t et u correspondants aux 91`0Up8S
d'échangeurs A et B.
Sur les couvercles ext~rieurs 15 et 16 sont pratiqu~es dans la zone correspondant au point mort extérieur du piston 10 des fenêtres w, ayant une m~me forme et emplacement radial que les fen~tres t et u qui sont liées chacune avec un raccord d'aspirati~n 6. De façon similaire aux fenêtres t et u, les fenêtres w sont étanchées sur un contour trapezoidal par les segments linéaires e~pansibles 27. La fermeture des fen8tres d'aspiration w peut se faire7 après l'arrivée du moteur au régime nominal de fonctionnement par n'importe quelle commande Pxtérieure, mise en corr~lation d'une manière g~néralement connue, avec les paramatres de fonctionnement du moteur.
Un moteur rotatif à combustion externe, conformément à l'invention, fonctionne de la manière suivante. Sous l'action des gaz de travail le piston à double effet 10, execute un mouvement de transalation dans le cylindre 9, imposant en même temps aussi la rotation du vilebrequin 13 et du cylindre rotatif 9, autour de l'axe III-III avec une vitesse de rotation égale à la moitié de la vitesse de rotation du vile~requin. Le mouvement de translation est pur~ment harmonique, la course maximale du piston étant égale à quatre fois la distance de l'axe du tourillon palier p à l'axe du vilebrequin 13, c'est-à-dire quatre fois 1'0xcentricité du maneton. La totalité des forces d'inertie ont comme résultat une force radiale, en phase avec la position du vilebrequin, qui peut être equilibrée avec des contrepoids flxes sur 1~ vilebrequin, d'une manibre généralement connue. Aucune des forces d'inertie et de pression qui agisser~ sur le piston ne donnent des composantes normales entre le piston et les parois du cylindre~
L'engrenage des roues dentées 21 et 22 ne participe pas ~ la transmission du couple moteur au vilebrequin. Théoriquement le m~canisme 8St complètement déterminé
sans cet engrenage. L'engrenage 21-22 d~le la ~tEahe cynématique piston-maneton et a le role pratique de lFaciliter la cbmmande de la rotation du eylindre lorsque la direction des f~rces d'a~tic~rerIt entr~:ai sous le cBne de friction, sans participer à
~;~Q3~3 la transmi3sion du couple moteur. La rnission de Ibngrenage est par conséquent celle de surmonter les forces de frictinn dan~ le mouvement de rotation du cylindre ou du couple d'inertie, provoqué par la variation du nombre de tours, assumant les seules forces normales qui auraient pû apparaitre entre le piston et les parois du cylindre et qui auraient déterminé la rotation de l'ensemble du cylindre. Par l'introduction de l'engrenage, le contact entre le piston et les parois du cylindre rotatif se réduit seulement à la pression de contact des ségments nécessaires à l'étanchement, Le système de graissage des composantes du rnoteur est généralement connu.
Le moteur rotatif à combustion ext~rne, conf~rmément ~ I'invention, fonctionne d'aprbs un cycle Carnot composé de deux quasi-isothermes g et h qui sont des résultantes de l'addition de certaines transformations séquentielles polytropes suc-cessives dont les points de eontinuit~ i se trouvent au-dessus et au-dessous des~ourbes isothermes théoriques i et I et deux courbes adiabatiques x et y facile~nt obtenables par un isolement thermique extérieur, généralement connu, du cylindredans la zone de la chambre de travail.
Le cycle Carnot se réalise avec un moteur conformément à l'invention, par le fait que dans la premibre partie de la compression, la chambre de travail de volume variable a entre successivement en contact avec 1es ~chan~eurs ~3 chaleur refroidis A sur le trajet des raccords 25 et 26, des fenêtres t et u des couvercles lateraux 15 et 16, de la fenetre s sur le disque distributeur 23, des galeries 24 et des fenêtres f situées dans les parois du cylindre rotatif 9, en stockant une partie de l'agent de travail dans ces échangeurs et en comprimant de façon quasi-isotherme, le reste de l'agent de travail conformément au procédé décrit plus haut.
Au moment où la chambre à volume variable a quitte le dernier échangeur de chaleur refroidi A, commence la compression adiabatique dc l'agent de travail resté dans la chambre, jusqu'au point mort intérieur du piston. Dans ce ~ut le ~teur est prevua'une isolation therTnigue correspondante, ge~eralernent connue.
Aussitôt que le piston est arrivé au point mort intérieur, la chambre de travail à
volume variable a est connect~e aux échangeurs de chaleur chauffés B, sur le même trajet décrit antérieurement, avec lequel on obtient un échange d'agent de travail ~onformément au proc~de décrii~ en d~terminant la dtente de manière quasi-isotherme de l'agent restant dans l~ chambre. Après que la chambre eut quitté ledernier échangeur de chaleur B, I'agent de travail qui s'y trouve se détend de façon 3~i93 adiabatique jusqu'su moment de l'ouverturP de la fen8tre d'aspiration w lorsque la chambre de trav~ volume variable a arrive en d~pression de sorte qu'elle va aspirer une quantité d'agent de travail égale à celle qu'elle a stocké dans les deux groupes d'bchangeurs de chaleur A et B pendant le cycle antérieur et ensuite le cycle se répbte successivement et alternativement pour les deux chambres de travail a. Le processus de stockage d~ l'agent de travail dans les ~changeurs de chaleur arrive, aprbs quelgues dizaines de rotations du vilebrequin~ à un etat de stabilisation lorsque le n~cessaire d'aspiration se reduit à zero et la fsnêtre d'aspiration w doit etre fermbe. Après avoir fermé la fenetre w, le moteur travaille avec l'agent de travail en circuit fermé. Le travail mécanique par cyc~e et la puissance du moteur augmentent proportionellernent avec l'accroissement de la pression d'aspiration du moteur.
L'aspiration de l'agent de travail peut se faire directement de l'atmasphbre ou d'un réservoir fermé, dans quel cas, les paramètres d'état de l'agent de travail peuvent différer en valeur des param~tres atmosphériques. L'agent de travail peut être n'importe quel ga~, mélange de gaz ou m~lange hétérog~ne ga2-liquide. Le refroi-dissement des échangeurs de chaleur A peut se faire d'une façon oonnue aYec n'importe quel agent de refroidisement etle chauffage des échangeurs de chaleur B
peut de faire avec n'importe quelle source de chaleur, y compris l'eau géothermale, la source solaire, I'énergie nucléaire ou brûleur de combustible de n'importe quel type.
L'exemple pr~senté concernant la r~alisation d'une machine thermique, conformé-ment à l'inventiun n'est pas limitatif. Si une machine thermique, conformément àl'invention, fonctionnait comme un compresseur, il faudrait ar~uler en oa~paraiscal avec l'exemple présenté le groupe d'échangeurs de chaleur chauffes B et le raccord d'evacuation 7, en gardant le groupe d'échangeurs de chaleurA et le racc~rd d'admission 6 élargi et nn utiliserai un raccord de refoulement 8. Une machine thermique, conformément à l'invention~ qui fonctionnerait comme un compresseur) pourrait comprimer dans un seul ~tage les gaz ~ des rapports relativement blevés de compresslon en refoulant le gaz comprimé à des températures voisines ~ celles dumilieu ambiant. Un compresseur qui fonctionnerait conformément à l'invention, dû à
la temperature réduite de 7'espace de compression, pDurrait utiliser des matériaux synthétiques pour la construction du piston, des segments, des soupapes, etc. et aurait une construction relativement simple, ayant un poids et des dimensions beaucoup plus réduites comme suite ~ I'élimination des étages intermédiaires de compression.
: ``
~3Ç;9~
Si la machine thermique, conformément à ~'invention, fonctionnait comme pomps deohaleur ou machine frigoriflque, il faudrait modifier seulement la disposition des deux groupes d'échangeurs de chaleur de façon ~ obtenir le déroulernent du cycle en sens i~se que dans le cas de fonctionnement comme rnoteur à combustion externe Un groupe d'échangeurs de chaleur chauffés B serait la source chaude et constituerait la partie de la pompe de chale-tr qui chauffe, tandis que l'autre groupe d'échangeurs de chaleur A, serait la source froide et constituerait la partie de la machine frigorifique qui refroidit.
POSSIBILITES D'EXPLOITATION INDUSTRIELLE
Le procédé et la machine pour l'obtention d'une transformation quasi-isotherme dans les prncessusdb compression ou dedebente des gaz peuv~nt être aFpl~s d3ns n'i~x~*e quel domaine industriel qui suppose la necéssité d ~ e a~rg?ressim ou d ~ d~t~te ~
e,tl3~1es q~e l'i ~ s~ie chimique, frigorifique, etc. tout comme dans n'importe quel domaine technique qui suppose l'utilisation des transformation thermodyna-miques pour l'obtention d'énergie mécanique, celle-ci pouvant être utilis~e dans le doimaine des transports, de la production d'energie électrique ou dans d'autres domaines.
Claims (8)
1. Procédé pour l'obtention de transformations quasi-isothermes dans les processus de compression ou de détente des gaz, caractérisé par cela que, dans le but de la réalisation de certaines transformations aussi proches que possible d'une transformation théorique isotherme ainsi que le maintien d'un rapport de compression ou de détente aussi élevé que possible par le fait que les volumes de certains échangeurs de chaleur ne s'additionnent pas au vo-lume de l'espace mort déterminé par des paramètres construc-tifs d'une chambre de travail de volume variable, utilise deux groupes d'échangeurs de chaleur, échangeurs indépendents l'un de l'autre, chacun ayant deux orifices distincts, un pour la sortie du fluide et l'autre pour l'entrée du fluide, l'agent de travail circulant de façon intermitente dans un seul sens depuis l'entrée vers la sortie, échangeurs qui sont connectés et déconnectés successivement et de façon cyclique avec le volume variable d'une chambre de travail, la durée de connexion entre cette chambre de travail et un échangeur indépendant étant constituée de deux phases à
savoir: dans l'isotherme de compression, dans la première phase a lieu un écoulement de l'agent de travail par un orifice de sortie d'un échangeur de chaleur indépendant re-froidi dans une chambre de travail à volume variable jusqu'à
l'égalisation des pressions des deux volumes, le processus de mélange étant polytrope, l'agent de travail de la chambre cédant la chaleur à l'agent de travail arrivé de l'échan-geur et dans la seconde phase a lieu un écoulement de l'agent de travail de la chambre par un orifice d'entrée dans l'é-changeur en transportant la chaleur afférente, la masse totale de gaz comprimée cédant la chaleur par l'échangeur indépendent refroidi, pendant que dans l'isotherme de détente dans une première phase a lieu un écoulement de l'agent de travail de la chambre de travail à volume variable par un orifice d'entrée dans un échangeur de chaleur indépendant chauffé, jusqu'à l'égalisation des pressions des deux volumes, l'a-gent de travail de l'échangeur cédant la chaleur à l'agent de travail venu de la chambre par mélange polytrope et une seconde phase, dans lequelle l'agent de travail coule par un orifice de sortie de l'échangeur chauffé dans la chambre de travail en transportant la chaleur afférente tandis que la masse totale d'agent de travail détendu reçoit la chaleur par l'échangeur de chaleur indépendant chauffé, la connexion successive des échangeurs de chaleur indépen-dents à la chambre de travail de volume variable se faisant de telle manière que le temps dans lequel il n'existe pas une liaison entre la chambre et un échangeur assure une évo-lution isochore de l'agent de travail de chaque échangeur quand se transfère la chaleur vers l'extérieur dans l'iso-therme de compression et on reçoit la chaleur de l'extérieur dans l'isotherme de détente.
savoir: dans l'isotherme de compression, dans la première phase a lieu un écoulement de l'agent de travail par un orifice de sortie d'un échangeur de chaleur indépendant re-froidi dans une chambre de travail à volume variable jusqu'à
l'égalisation des pressions des deux volumes, le processus de mélange étant polytrope, l'agent de travail de la chambre cédant la chaleur à l'agent de travail arrivé de l'échan-geur et dans la seconde phase a lieu un écoulement de l'agent de travail de la chambre par un orifice d'entrée dans l'é-changeur en transportant la chaleur afférente, la masse totale de gaz comprimée cédant la chaleur par l'échangeur indépendent refroidi, pendant que dans l'isotherme de détente dans une première phase a lieu un écoulement de l'agent de travail de la chambre de travail à volume variable par un orifice d'entrée dans un échangeur de chaleur indépendant chauffé, jusqu'à l'égalisation des pressions des deux volumes, l'a-gent de travail de l'échangeur cédant la chaleur à l'agent de travail venu de la chambre par mélange polytrope et une seconde phase, dans lequelle l'agent de travail coule par un orifice de sortie de l'échangeur chauffé dans la chambre de travail en transportant la chaleur afférente tandis que la masse totale d'agent de travail détendu reçoit la chaleur par l'échangeur de chaleur indépendant chauffé, la connexion successive des échangeurs de chaleur indépen-dents à la chambre de travail de volume variable se faisant de telle manière que le temps dans lequel il n'existe pas une liaison entre la chambre et un échangeur assure une évo-lution isochore de l'agent de travail de chaque échangeur quand se transfère la chaleur vers l'extérieur dans l'iso-therme de compression et on reçoit la chaleur de l'extérieur dans l'isotherme de détente.
2. Procédé pour l'obtention de certaines transfor-mations quasi-isothermes, selon la revendication 1, caractérisé
par cela que, dans le but de la réalisation d'une évolution thermodynamique aussi proche d'une isotherme que possible, la courbe de la transformation réalisée par la connexion et la déconnexion successives de la chambre de travail de volume variable aux échangeurs de chaleur indépendents est obtenue comme une résultante de l'addition de certaines trans-formations sequentielles polytropes successives, leurs points de continuité se situant au-dessus et au-dessous de la courbe isotherme théorique, de sorte que le travail mécanique négatif dans la quasi-isotherme de compression et le travail mécanique positif dans la quasi-isotherme de détente soient comparables avec ceux de certaines transformations isothermes théorique.
par cela que, dans le but de la réalisation d'une évolution thermodynamique aussi proche d'une isotherme que possible, la courbe de la transformation réalisée par la connexion et la déconnexion successives de la chambre de travail de volume variable aux échangeurs de chaleur indépendents est obtenue comme une résultante de l'addition de certaines trans-formations sequentielles polytropes successives, leurs points de continuité se situant au-dessus et au-dessous de la courbe isotherme théorique, de sorte que le travail mécanique négatif dans la quasi-isotherme de compression et le travail mécanique positif dans la quasi-isotherme de détente soient comparables avec ceux de certaines transformations isothermes théorique.
3. Procédé pour l'obtention de certaines trans-formations isothermes, selon la revendication 1, caractérisé
par cela que dans le but d'assurer une circulation de l'agent de travail à l'intérieur d'un échangeur de chaleur indépen-dent, dans un seul sens, les pressions de l'agent de travail des échangeurs sont assurées par même la chambre de travail à volume variable par un processus de auto-stockage jusqu'à
ce qu'on atteint dans chaque échangeur, après une série de cycles, une valeur stabilisée de la pression nécessaire et auto-répétable pour chaque cycle.
par cela que dans le but d'assurer une circulation de l'agent de travail à l'intérieur d'un échangeur de chaleur indépen-dent, dans un seul sens, les pressions de l'agent de travail des échangeurs sont assurées par même la chambre de travail à volume variable par un processus de auto-stockage jusqu'à
ce qu'on atteint dans chaque échangeur, après une série de cycles, une valeur stabilisée de la pression nécessaire et auto-répétable pour chaque cycle.
4. Procédé pour l'obtention d'une transformation quasi-isotherme dans des processus de compression et/ou de détente des gaz, selon la revendication 1, 2 ou 3, caracté-risé par cela que dans le but de réaliser la circulation du fluide de travail dans un seul sens et d'assurer l'atteinte de certaines valeurs stabilisées des pressions dans les échangeurs de chaleur additionels auxquels on donne de telles dimensions qu'ils puissent ensemble avec des volumes variables (Vi-1) de la chambre de travail au contact d'un échangeur d'ordre ?i? et avec des volumes variables (Vi) lorsque la chambre de travail se détache des échangeurs de chaleur d'ordre ?i? vérifier les relations:
(Vi+Vai)m2 - .beta.i Vai (Vi-1+Vai)m2-1 > 0 (Vi+Vai)m2 - .beta.i(Vi-1+Vai)m2 < 0 pour la quasi-isotherme de compression et (Vi+Vai)m2 - .beta.i Vai (Vi-1+Vai)m2-1 > 0 (Vi+Vai)m2 - .beta.i (Vi-1+vai)m2 > 0 pour la quasi-isotherme de détente.
(Vi+Vai)m2 - .beta.i Vai (Vi-1+Vai)m2-1 > 0 (Vi+Vai)m2 - .beta.i(Vi-1+Vai)m2 < 0 pour la quasi-isotherme de compression et (Vi+Vai)m2 - .beta.i Vai (Vi-1+Vai)m2-1 > 0 (Vi+Vai)m2 - .beta.i (Vi-1+vai)m2 > 0 pour la quasi-isotherme de détente.
5. Procédé pour l'obtention de certaines trans-formations quasi-isothermes selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par cela qu'une tranche du fluid de travail re-foule d'un échangeur de chaleur par un orifice de sortie se mélange de façon polytrope avec la totalité du fluide de la chambre de travail et par la suite participe avec celui-ci aux transformations thermodynamiques en déroulement, tandis qu'une autre tranche de fluide, égale en quantité avec la première, refoulée dans un échangeur de chaleur par un orifice d'entrée de la chambre de travail, parcourt tout le trajet de l'échangeur situé entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie soubissant de pair avec l'agent de travail de l'é-changeur, des transformations isochores avec perte de chaleur pour l'échangeur de chaleur en phase de compression ou gain de chaleur pour l'échangeur de chaleur, en phase de détente avant de retourner, après un certain nombres de cycles dans la chambre de travail par les orifices de sortie.
6. Machine thermique pour l'obtention de transfor-mations quasi-isothermes dans les processus de compression ou de détente des gaz, machine formée d'un cylindre rotatif, dans lequel se déplace un piston à double effet, caractérisé
par le fait qu'il présente un groupe d'échangeurs de chaleur refroidis de façon indépendente, pour la phase de compression, et un groupe d'échangeurs de chaleur chauffés de façon indé-pendante pour la phase de détente, la connexion et déconnexion successive entre chaque échangeur indépendant et une chambre de travail à volume variable de la machine thermique se réa-lisant par l'intermédiaire des fenêtres pratiquées dans les parois d'un cylindre rotatif des galeries des fenêtres pra-tiquées dans certains disques de distribution, d'autres fe-nêtres situées sur les couvercles fixes de la carcase du moteur et disposées de façon radiale et étanchées sur un contour trapezoïdal par des segments linéaires expansibles et certains raccords qui constituent les raccords mêmes de sortie et d'entrée dans un échangeur de chaleur indépendant.
par le fait qu'il présente un groupe d'échangeurs de chaleur refroidis de façon indépendente, pour la phase de compression, et un groupe d'échangeurs de chaleur chauffés de façon indé-pendante pour la phase de détente, la connexion et déconnexion successive entre chaque échangeur indépendant et une chambre de travail à volume variable de la machine thermique se réa-lisant par l'intermédiaire des fenêtres pratiquées dans les parois d'un cylindre rotatif des galeries des fenêtres pra-tiquées dans certains disques de distribution, d'autres fe-nêtres situées sur les couvercles fixes de la carcase du moteur et disposées de façon radiale et étanchées sur un contour trapezoïdal par des segments linéaires expansibles et certains raccords qui constituent les raccords mêmes de sortie et d'entrée dans un échangeur de chaleur indépendant.
7. Machine thermique, conformément à la revendi-cation 6, caractérisée par cela que les groupes d'échangeurs de chaleur sont formés d'échangeurs indépendants, chaque échangeur pouvant être connecté à une chambre de travail de volume variable par l'intermédiaire de deux fenêtres étan-chées sur un contour trapezoïdal, une fenêtre assurant la connexion pour la réalisation de la première phase de trans-formation quasi-isotherme, tandis que la seconde fenêtre assure la connexion pour la réalisation de la seconde phase du processus de transformation quasi-isotherme.
8. Machine thermique, conformément à la revendi-cation 7, caractérisée par le fait que certains espaces, situés entre les deux groupes de fenêtres correspondant aux groupes d'échangeurs, sont étanchés par des segments expansibles linéaires situés de façon continue sur des contours de forme trapezoïdale aveugles ayant le même positionnement radial que les groupes de fenêtres de liaison.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000399870A CA1203693A (fr) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Procede et machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de detente de gaz |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000399870A CA1203693A (fr) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Procede et machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de detente de gaz |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1203693A true CA1203693A (fr) | 1986-04-29 |
Family
ID=4122443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000399870A Expired CA1203693A (fr) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | Procede et machine pour l'obtention de la transformation quasi-isotherme dans les processus de compression ou de detente de gaz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1203693A (fr) |
-
1982
- 1982-03-30 CA CA000399870A patent/CA1203693A/fr not_active Expired
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