Roue motrice de turbine hydraulique à grande vitesse spécifique. L'objet de l'invention est une roue mo trice de turbine hydraulique à grande vi tesse spécifique, comportant des aubes en forme de pales d'hélice, partant d'un moyeu commun et non réunies à leurs extrémités extérieures par une couronne.
Dans les roues motrices connues de ce genre, les extrémités extérieures des aubes, de façon générale, se trouvent approximative ment sur un cylindre; autrement dit, ces ex trémités sont sur des cercles ayant approxi mativement le même diamètre, aussi bien du côté de l'entrée de l'eau dans les roues que du côté de la sortie. Il en résulte que la vitesse de sortie est relativement élevée et occasionne une diminution sensible de ren dement qu'il est impossible de récupérer en tièrement dans le tuyau d'aspiration de la turbine; d'autre part, la force centrifuge agissant sur l'eau entre les aubes est rela tivement petite.
Ces deux inconvénients sont évités selon l'invention grâce au fait que le diamètre du cercle sur lequel se trouvent les extrémités extérieures des aubes du côté de la sortie de l'eau hors de la roue est sensiblement plus grand que le diamètre du cercle sur le quel sont situées ces extrémités extérieures du côté de l'entrée de l'eau dans la roue.
Le dessin annexé représente, schémati quement, une forme d'exécution de la roue, donnée à titre d'exemple.
Les fig. 1 et 2 en sont une coupe verti cale et un plan.
Cette forme d'exécution comporte le moyeu creux a, duquel partent des aubes b ayant la forme de pales d'hélices et non réunies à leurs extrémités extérieures par une couronne; les aubes b, en plan, ne se re couvrent que très peu, si bien qu'on voit le jour entre elles en regardant parallèlement à l'axe de la roue. .
Les extrémités extérieures b' des aubes<I>b</I> se trouvent sur un tronc de cône dont la pe tite base d est du côté de l'entrée de l'eau dans la roue (flèche c) et la grande base e du côté de la sortie (flèche f). La différence de diamètre des deux bases d e est avanta geusement égale à 8 % ou plus, le diamètre de la petite base d étant pris pour mesure. De cette façon, la vitesse de sortie de l'eau est notablement réduite par rapport < i une roue motrice dans laquelle le diamètra de sortie serait égal à celui de la petite basa (t, d'on diminution de la perte de rendement.
De plus, la force centrifuge agissant sur l'eau entre les aubes b est plus grande que dans une roue motrice cylindrique, puis que le diamètre extérieur des aubes va en augmentant de<I>d</I> en<I>e;</I> de ce fait, le débit de la. roue augmente dans une large mesure quand son nombre de tours s'accroît et le débit diminue moins rapidement que celui des roues cylindriques,. lorsque la chute dimi nue. Cette moindre diminution de débit est particulièrement avantageuse, quand la tur bine doit travailler à des vitesses sensible ment constantes et égales sous des chutes très variables.
Le nombre des aubes peut varier. Elles peuvent se recouvrir en plan et former des cellules au travers desquelles on ne voit pas le jour en regardant parallèlement à l'axe de la roue. Leurs extrémités extérieures peu vent ne pas se trouver sur un tronc de cône, pourvu que les cercles, sur lesquels sont respectivement situés les points supérieurs et inférieurs de ces extrémités, aient des dia mètres sensiblement différents. L'eau peut être amenée à la roue par un distributeur radial ou axial ou encore sans l'aide d'un tel distributeur. L'axe de cette roue peut aussi bien être disposé horizontalement que verticalement.
Specific high speed hydraulic turbine drive wheel. The object of the invention is a drive wheel for a hydraulic turbine at specific high speed, comprising blades in the form of propeller blades, starting from a common hub and not joined at their outer ends by a ring gear.
In known drive wheels of this kind, the outer ends of the blades are generally located approximately on a cylinder; in other words, these ex tremités are on circles having approximately the same diameter, as well on the side of the entry of the water in the wheels as on the side of the exit. As a result, the outlet speed is relatively high and causes a substantial reduction in yield which it is impossible to recover entirely in the suction pipe of the turbine; on the other hand, the centrifugal force acting on the water between the vanes is relatively small.
These two drawbacks are avoided according to the invention thanks to the fact that the diameter of the circle on which the outer ends of the vanes are located on the side where the water leaves the wheel is appreciably greater than the diameter of the circle on the what are these outer ends on the side where the water enters the wheel.
The appended drawing represents, schematically, an embodiment of the wheel, given by way of example.
Figs. 1 and 2 are a vertical section and a plan.
This embodiment comprises the hollow hub a, from which vanes b having the shape of propeller blades and not joined at their outer ends by a crown; the vanes b, in plan, overlap very little, so that we can see the light between them looking parallel to the axis of the wheel. .
The outer ends b 'of the vanes <I> b </I> are located on a truncated cone whose small base d is on the side where water enters the impeller (arrow c) and the large base e on the exit side (arrow f). The difference in diameter of the two bases d e is advantageously equal to 8% or more, the diameter of the small base d being taken as a measure. In this way, the exit speed of the water is significantly reduced compared to a driving wheel in which the exit diameter would be equal to that of the small base (t, thereby reducing the loss of efficiency.
In addition, the centrifugal force acting on the water between the vanes b is greater than in a cylindrical drive wheel, then the outer diameter of the vanes increases by <I> d </I> in <I> e; </I> therefore, the flow of the. wheel increases to a large extent when its number of revolutions increases and the flow decreases less rapidly than that of cylindrical wheels. when the fall diminishes. This smaller reduction in flow rate is particularly advantageous when the turbine must work at substantially constant and equal speeds under very variable drops.
The number of blades may vary. They can overlap in plan and form cells through which we cannot see the light when looking parallel to the axis of the wheel. Their outer ends may not be on a truncated cone, provided that the circles, on which the upper and lower points of these ends are respectively located, have appreciably different diameters. The water can be brought to the wheel by a radial or axial distributor or even without the aid of such a distributor. The axis of this wheel can be arranged horizontally as well as vertically.