,_Turbine <B>à</B> fluide élastique. La présente invention a. pour objet une turbine<B>à</B> fluide élastique établie de façon <B>à</B> pouvoir fonctionner<B>à</B> des vitesses élevées pour développer une puissance élevée avec une utilisation efficace de l'écnergie du fluide moteur<B>à</B> pression basse.
<B>.</B> Théoriquement il serait préférable de construire une turbine,<B>à</B> vapeur de façon <B>à</B> faire détendre la. vapeur radialement plu tôt que de la faire détendre axialement; en pratique, cependant. le type<B>à</B> écoulement axial de la vapeur possède beaucoup d'avan- tiages. Un avantage du type de turbine<B>à</B> écoulement radial est qu'on peut prévoir une ample aire de décharge avec<B>de</B> petits angl,##s <B>de</B> sortie sans limitation au point de vue de la hauteur des aubes, comme c'est le cas avec un aubage <B>à</B> écoulement de vapeur axial.
Avec un aubaoe <B>à</B> écoulement de va- î <B>C</B> peur axial, une limitation est imposée<B>à</B> la hauteur clos aubes par les efforts centrifuges qui s'y exercent pendant le fonctionnement.
Par conséquent, puisque la hauteur d'aubes est limitée, une aire de décharge appropriée est prévue en établissant les aubes de façon <B>à</B> décharaer le fluide<B>à</B> de crands ancles de <B>C</B> ZZI -1 sortie, ce qui donne lieu<B>à</B> un faibles rende ment d'aubage. <B>Au</B> point de vue pratique, toutefois, la construction de turbine<B>à</B> écou lement, radial offre beaucoup de difficultés pratiques et opératoires, et dans ces condi tions, des turbines de ce genre relativement petites seulement ont<B>été</B> employées avec <B>succès.</B>
Le but de la présente invention ést <B>de</B> réunir, clans une seule turbine, les caracté ristiques avantageuses des deux types de turbines signalés.<B>A</B> cet effet, la turbine comporte, entre le corps du rotor et son en- voloppe., une chambre<B>à</B> aubage conformée<B>de</B> façon<B>à</B> faire changer la direction moyenne de mouvement du fluide qui traverse ledit aubage d'une direction axiale<B>à</B> -Lino direc tion<B>à</B> peu près radiale, l'aubage dans cette chambre ayant une dernière rangée d'aubes mobiles disposée de manière<B>à</B> décharger<B>le-</B> dit fluide<B>à</B> sa périphérie.
De préférence, la chambre<B>à</B> aubage comparte des parois cin- trées de façon qu'elles produisent un change ment de direction de mouvement craduel du <B>c</B> fluide qui traverse Faubage, et dans celui-ci les aubes mobiles<B>à</B> basse pression peuvent être de forme<B>à</B> peu près triangulaire et avoir leurs bords d'entrée dirigés radialement et leurs bords de sortie disposés<B>à</B> peu près perpendiculairement<B>à</B> la direction d'écoule ment moyenne du fluide.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> en est une coupe longitudinale partielle; La fig. 2 donne une coupe de détail; La fi-.<B>3</B> représente un diagramme ex plicatif, et La fig. 4 donne une vue extérieure<B>de</B> l'ensemble de la turbine<B>à</B> plus petite échelle.
La, turbine représentée, destinée<B>à</B> fonc tionner avec de la vapeur, comporte un rotor <B>10</B> et une enveloppe<B>Il</B> portant respective ment des aubes mobiles et fixes formant, dans leur ensemble, une section<B>à</B> haute pres- si-on 12 et une section<B>à</B> basse pression<B>M.</B> La section<B>à</B> haute pression 12 comporte un étage<B>à</B> impulsion<B>à</B> grande vitesse 14 et une suite d'étages<B>de</B> détente fractionnée<B>15,</B> dont chacun comprend une rangée d'aubes stationnaires<B>16</B> et une rangée d'aubes mo biles<B>17,</B> l'une portée par l'enveloppe<B>11</B> Pt l'autre par le rotor<B>10.</B>
La section<B>à</B> basse pression<B>1,3</B> qui com porte l'aubage dont il a été question plus haut, comprend une rangée d'aubes direc trices<B>18,</B> puis clos ran-ées d'aubes<B>19,</B> 20, <B>21</B> dont les aubes présentent des contours sensiblement triangulaires, la rangée d'aubes <B><U>20</U></B> étant portée par l'enveloppe<B>11</B> et se trouvant entre les rangées d'aubes<B>19</B> et 21 portées par le rotor<B>10.</B>
Le rotor<B>10</B> et l'enveloppe<B>11</B> sont con formés de manière<B>à</B> former entre eux un,,, chambre annulaire évasée<B>à</B> parois cintrées, dont<B>la</B> section transversale auomente en dé pendance -de l'augmentation en volume du fluide moteur en détente, le cintrage des pa- i ois de la chambre étant tel que le fluide mo- ieur soit amené<B>à</B> changer de direction gra- duellernent d'une direction axiale<B>à</B> l'entrée <B>a</B> une direction approximativement radiale <B>à</B> la sortie. C'est cette chambre qui renferme les rancées d'aubes<B>19,</B> 20, 21.
Au point de vue théorique, il serait pré férable d'avoir des aubes dans la chambre évasée et cintrée vers l'extérieur qui soient perpendiculaires<B>à</B> la direction moyenne<B>d'é-</B> coulement de la vapeur, comme indiqué en<B>22</B> <B>à</B> la fig. <B>3;
</B> mais cette disposition est impra- iicable. C'est pour cela que les aubes des rangés<B>16</B> et<B>17</B> sont disposées radialement jusqu'à l'endroit où la. hauteur radiale des aubes mobiles est encore compatible avec les efforts mécaniques admissibles s'exerçant sur celles-ci.<B>A</B> la suite de ces rangées, les aubes mobiles devant être faites plus hautes, il faudra prendre des précautions pour les rendres plus robustes. Dans cet ordre d'idées précisément, les aubes des rangées <B>19,</B> 20, 21- ont reçu une forme extérieure triangulaire qui, tout en servant à ce but, permet aussi de réaliser l'occupation complète de tout l'intérieur de la chambre évasée pré citée.
Les aubes des ran-ées <B>19</B> et 21 ont leurs bords de sortie<B>23</B> et 24, respectivement, dis <I>posés</I><B>à</B> peu près transversalement<B>à</B> la direc tion moyenne de la vapeur qui les traverse, comme c'est indiqué aux fic. <B>1</B> et<B>3,</B> cette dis position étant<B>la</B> meilleure au point de vue théorique pour obtenir le plus grand effet de l'énergie de vitesse -de la vapeur en<B>dé-</B> tente.
Les bords d'entrée<B>25, 26</B> des aubes des rangées<B>19</B> et<B>'21,</B> respectivement, sont disposés dans des plans radiaux et les bords d'entrée et de sortie27,28 de la rangée d'aubes stationnaire 20 sont diriges sensiblement pa rallèlement aux bords de sortie<B>23</B> des aubes <B>de</B> la rangée<B>19</B> et aux bords d'entrée<B>26</B> des aubes de la rangée 21, respectivement.
On comprend que dans cette disposition, les aubes mobiles ne présentent pas de parties surplombantes par rapport aux aubes sta tionnaires et que, par conséquent, la partie supérieure de l'enveloppe<B>11</B> peut être fa cilement enlevée, Les contours et la forme de lune des aubes<B>de la</B> rangée<B>19,</B> par exemple, sont indiqués<B>à</B> la fig. 2 par des sections transver sales prises en différents endroits de leur hauteur.
Au sommet<B>(à</B> la pointe), ces aubes présentent une section transversale cintree telle que, dans leur assemblage, elles forment des conduits<B>à</B> réaction normaux et<B>à</B> me- si-ire qu'on s'éloigne de ce sommet et que les aubes deviennent plus larges, le cintrage des aubes se réduit ou se limite aux parties voi sines des bords<B>-93, 25,</B> la partie intermé- cliaire de ces aubes qui est située entre ces parties cintrées étant sensiblement plane.
Les aubes des rangées<B>19,</B> 20,<B>21</B> sont pourvues de plusieurs nervures de guidage courbes<B>31</B> destinées<B>à</B> contribuer au change- Zn ment de direction du flux de vapeur de la direction axiale<B>à</B> une direction<B>à</B> peu près radiale, <B>,</B> permettant de réduire les tourbil- lons de vapeur et, par suite, les pertes qui en résultent.
Le fonctionnement<B>de</B> la turbine se com prend facilement. La vapeur motrice se<B>dé-</B> tend et travaille dans la section<B>à</B> haute pres sion 12 et se décharge ensuite de la rangée d'aubes stationnaires<B>18</B> pour arriver entre les aubes triangulaire mobiles,<B>à</B> réaction, <B>19,</B> qui en absorbent de l'énergie et décliar- c t:
, Cent la vapeur entre les aubes triangulaires stationnaires 20, d'oit elle est déchargée<B>à</B> la dernière rangée d'aubes mobiles 21-.
L'en veloppe et le rotor délimitant la chambre an- Dulaire cintrée et évasée occupée par l'aubage <B>19,</B> 20,<B>-91,</B> la vapeur, en traversant cet au- bage, subit un changement de direction gra duel pour passer de la. direction axiale<B>à</B> une direction<B>à</B> peu près radiale<B>1</B> la sortie du- dit aubage, de sorte qu'il n'est plus néces saire de prévoir des bords de décharge<B>à</B> réaction, avec de petits angles de sortie, comme cela est requis pour un rendement d'aubage élevé.
Comme les aubes mobiles des rangées<B>19</B> et 21 sont de forme triangu laire, on peut prévoir des bords de décharge de longueur suffisante sans dépasser la limite de sécurité des efforts admissibles pour la matière des aubes. Les bords de décharge<B>23</B> et 24 sont perpendiculaires<B>à</B> la direction de mouvement moyenne de la vapeur, de sorte que l'effort réactif de la vapeur en détente peut s'y apphquer avec le plus grand#effet. La partie supérieure de l'enveloppe<B>11</B> peut être facilement enlevée, sans que les aubes logées dans la chambre comprise entre l'étage<B>à</B> haute pression et l'espace -de décharge<B>de</B> l'enveloppe affectent en quoi que ce soit cet enlèvement.