Appareil pour la transformation d'énergie, basé sur le principe du bélier hydraulique. On sait que le bélier hydraulique est un appareil automatique qui permet de transfor mer l'énergie d'un courant liquide donnant, sous une certaine pression à l'entrée du bé lier, un certain débit, pour obtenir; un autre courant liquide ayant une pression plus éle vée et naturellement un débit. moindre. No tamment quand un a une certaine masse d'eau à un certain niveau, on peut, à l'aide d'un bé lier placé en contrebas, élever automatique ment une partie de cette eau à un niveau su périeur au niveau initial.
Le principe de cet appareil connu est que, par le jeu d'une soupape qui s'ouvre automa tiquement, dite soupape de fluide, le courant primaire peut s'écouler à l'air libre pendant un certain temps jusqu'à ce que la colonne liquide ait acquis une certaine vitesse, et par suite une certaine force vive, puis que sous l'action de cet écoulement la soupape de:
fuite se ferme, et que la. colonne liquide, grâce à son inertie augmentant sa pression, ouvre alors une autre soupape qui la, fait communi quer avec la tubulure de refoulement et fait pénétrer dans celle-ci une certaine quantité de liquide. L'accroissemc :_ t de la pression de la co lonne liquide est dû à la destruction de sa vitesse et il est d'autant plus élevé que cette destruction s'effectue plus rapidement. Cet accroissement .de pression étant intermittent se manifeste sous forme de chocs appelés coups de bélier.
Un inconvénient du bélier hydraulique réside dans ces chocs et dans l'écoulement discontinu des courants primaire et secon daire.
Le transformateur d'énergie qui fait l'ob jet de l'invention décxiteci-dessous et basé sur le principe du bélier, mais. ne présente pas ces inconvénients. Il est utilisable pour tous les fluides liquides ou gazeux et est cons truit de façon à permettre le fonctionnement suivant Un courant primaire à base pression en trant dans l'appareil -est réparti en un cer tain nombre de courants dérivés, et ces cou rants dérivés sont mis successivement en com munication d'abord avec une chambre inter médiaire, où règne une pression plus basse chie celle du courant primaire dont ils dé- rivent, et ensuite avec un courant secondaire <B>CI</B> pression plus élevée, qu'ils forment..
On fractionne ainsi le coup de bélier total, qui se produit dans le bélier hydraulique ordinaire et dont on a signalé l'inconvénient., en un certain nombre de coups de bélier élé mentaires se produisant successivement sur chacun des courants dérivés, et de. plus on évite la discontinuité complète dans l'écoule ment du courant primaire et clans le refoule ment du courant secondaire.
Pour réaliser ce fonctionnement, les cou rants dérivés peuvent être, par exemple, ca- nalis6s dans des tubes disposés régulièrement par l'une de leurs extrémités autour d'une chambre d'arrivée du courant primaire et par l'autre extrémité autour d'une chambre d'é coulement à l'air libre, clans laquelle peut se déplacer devant leurs orifices un collecteur tournant à. la péripli-érie duquel >ont prati quées une ou plusieurs ouvertures constituant la terminaison d'un canal qui communique continuellement avec la tubulure de refoule ment et une ou plusieurs ouvertures com muniquant avec la chambre le fuite. Le col lecteur est maintenu en rotation par une force extérieure.
Ainsi le collecteur fait commu niquer chaque dérivation du courant primaire d'abord avec la, chambre de fuite; puis, lors que le liquide a pris dans cette dérivation primaire une vitesse suffisante, il est mis par le collecteur en .communication avec. la tubu lure de refoulement dans laquelle règne une certaine pression de refoulement; la pression du courant liquide primaire dérivé, -croit au moment -du choc par suite de son inertie, de vient supérieure à .la pression de refoulement et fait pénétrer dans la tubulure de refoule ment une certaine quantité du liquide pri maire. A l'entrée du bélier, dans la. chambre d'arrivée du courant primaire, il s'établit un certain débit et une certaine pression sensible ment constante.
Le débit et la pression au départ de la. tubulure de refoulement sont fonction de divers facteurs, notamment de la. vitesse de rotation du collecteur, c'est-à- dire du temps pendant lequel une tubulure dérivée e.t restée en communication avc c la chambre de fuite avant d'être mise en com munication avec.
le refoulement, et du temps pendant lequel elle reste en cominunicition avec le rcfoul.enierit. On peut les réblcr en outre, par exemple à l'aide d'un tiroir tour nant réglable solidaire du collecteur, placé dans la chambre d'arrivée devant les orifices de départ; des tubulures dérivées.
Si on mas- que plus ou moins ces orifices de départ pen dant un certain temps aussitôt après que les tubulures dérivées ne sont plus en conimuni- cation a.vc c le refoulement, on diminue le temps d'écoulement libre dans ces tubulure dérivées et par suite la. vitesse qu'aura la co lonne fluide qui t- est contenu lors rlc:
.sa mise en communie ation suivante avec le re- feulement, on diminue donc la, pression de refoulement.
Si, au contraire, on masque plus ou moins partiellement les entréedes tubulures dérivée= pendant que leurs :ortie: sont en communication avec le refoulement. la destruction de la. vitesse du courant dériv sous l'action de la pression de refoulement :'effectue dan: un temps plus court, de sorte due la pression dans la, tubulure de refoule ment est augmentée.
Cet appareil est réversible ît .condition que la. chambre que l'on a appelée ci-dessus chambre de fuite, et qui sera apl:îelée aussi plus loin chambre intermédiaire, soit remplie de liquide à. une pression inférieure à celle chi courant secondaire.
En effet, si par hi tubulure secondaire .on envoie à travers le collecteur un courant liquide à haute pres sion. le collecteur en tournant le distribuera successivement ii, tous les tubes dérivés dans lesquels il prendra une certaine vitesse;
ceux- ci se trouveront immédiatement après mis en communication par la rotation du collecteur avec la chambre intermédiaire à, pression moindre dans laquelle ces courants dérivés aspirent du liquide par l'effet de leur vites.ze acquise, et tous ces tubes dérivés produiront clans la.
tubulure commune qu'ils forment en se réunissant un courant ayant un débit su- périeur et une pression inférieure a ceux du courant initial. Un tiroir rotatif réglable, par exemple, peut être placé entre les courants dérivés et le courant dont ils dérivent en vue de per mettre de régler l'effet. de l'appareil.
En outre, pour réduire au minimiun .les fuites qui peuvent se produire dans l'appa reil, on peut, par exemple, munir celui-ci de dispositifs d'étanchéité, ainsi qu'il sera décrit plus loin; certains de ces dispositifs -pouvant avoir une influence fâcheuse sur le rende ment, on peut, en outre, y ajouter d'autres dispositifs destinés à supprimer cet incon vénient.
L'adjonction d'un second collecteur per met, comme on l'indiquera plus loin @claire- ment par un exemple, d'obtenir avec un seul appareil plusieurs stades d'augmentations successives de pression.
En combinant en un seul appareil, comme il sera expliqué plus loin, un appareil sui vant l'invention avec une pompe centrifuge, on réalise une pompe susceptible de refouler, sous très haute pression et pouvant rempla cer avantageusement comme plus simple et moins cofiteuse, :les pompes multicellulaires constituées par plusieurs pompes centrifuges dont les rotors sont disposés en série sur le même arbre. Cet appareil sera appelé ci-des sous turbo-transform.ateur.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté aii dessin annexé deux formes de réalisation de cette invention.
Lit, fig. 1 représente, en coupe diamétrale en élévation, un transformateur d'énergie pour fluide liquide, et pouvant être utilisé dans les deux sens; La fig. 2 représente le -développement de la surface intérieure de ce transformateur dans les régions on aboutissent lesurrivées ou les départs des tubes dérivés;
La fig. 3 est une coupe de la fig. 1 par le plan A-B; La fig. 4 représente. .en vue extérieure en plan, le tiroir de réglage montré en coupe en fig. I ; La fig. 5 représente schématiquement en coupe perpendiculaire à, l'axe un transforma teur d'énergie comportant plusieurs, collec- teurs associés et réalisant une transformation par plusieurs stades successifs;
La fig. 6 et un schéma indiquant comment se produisent les fuites dues à l'épaisseur in suffisante des cloisons du collecteur; Les fig. 7 à, 12 représentent en coupe une forme d'exécution de l'appareil, munie de dis positifs destinés à assurer l'étanchéité ainsi que des variantes de ces dispositifs d'étan- chéité; La fig. 13 représente schématiquement en coupe verticale suivant l'axe un turbo-trans- formateur.
Le transformateur représenté fig. 1 com porte, à une extrémité, une tubulure de basse pression 1, à l'autre extrémité, une tubulure de haute pression 2. La tubulure de busse pression 1 se termine par une chambre de basse pression 3 de laquelle partent un cer tain nombre -de tubulures dérivées telles, que 4, 4'. Les départs de ces tubulures sont ré partis régulièrement tout autour d'une tranche de section droite de la chambre 3, comme on le voit dans le développement de la fig. 2.
Les tubulures dérivées telles que 4, 4' sont recourbées en forme d'U dans des plans dia métraux et leurs eitréémités sont, comme leurs départs, disposées régulièrement autour d'une tranche -de section droite du bâti tubulaire de l'appareil. Un collecteur 5 cylindrique occupe l'intérieur du bâti en face -des extrémités des tubulures dérivées 4, 4'. Ce collecteur est solidaire d'un arbre 6 mis en rotation par un .arbre extérieur à l'appareil, non représenté en fig. 1.
Ce collecteur comporte sur son pourtour, dans la partie qui se déplace en face des extrémités des tubulures dérivées telles que 4, 4' une ouverture 7 communi quant par un canal 8 avec la tubulure à haute pression 2. Sur tout le reste de sa, périphérie, en dehors ;de l'ouverture 7, le collecteur 5 comporte un dégagement 9 qui permet la communication des tubulures dérivées 4, 4' avec une chambre 10 formée par le bâti de l'appareil et qui sera appelée ci-dessous cham bre intermédiaire.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant:
EMI0004.0001
On <SEP> supposera <SEP> d'abord <SEP> qu'il <SEP> reçoit, <SEP> par <SEP> la
<tb> tubulure <SEP> de <SEP> basse <SEP> pression <SEP> 1, <SEP> 111l <SEP> courant <SEP> li quide <SEP> primaire <SEP> ayant <SEP> un <SEP> certain <SEP> débit <SEP> et <SEP> un('
<tb> certaine <SEP> pression <SEP> et <SEP> q11'11 <SEP> est <SEP> destiné <SEP> à <SEP> f <SEP> our nir, <SEP> .dans <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> 2, <SEP> un <SEP> courant <SEP> secondaire
<tb> avant <SEP> une <SEP> pression <SEP> plus <SEP> élevée <SEP> et <SEP> 11I1 <SEP> débit
<tb> moindre. <SEP> La. <SEP> rotation <SEP> de <SEP> l'arbre:
<SEP> G <SEP> et <SEP> du <SEP> col lecteur <SEP> à <SEP> permet <SEP> à. <SEP> une <SEP> tubulure <SEP> dérivée <SEP> dé terminée, <SEP> 4 <SEP> par <SEP> exemple, <SEP> de <SEP> communiquer
<tb> avec <SEP> la <SEP> chambre <SEP> intermédiaire <SEP> 10 <SEP> pendant
<tb> tout <SEP> le <SEP> temps <SEP> oil <SEP> l'ouverture <SEP> 7 <SEP> du <SEP> collecteur
<tb> lie <SEP> vient <SEP> pas <SEP> se <SEP> présenter <SEP> devant <SEP> elle. <SEP> Cette
<tb> eliambre <SEP> intermédiaire <SEP> 10 <SEP> corinniunique <SEP> soit
<tb> avec <SEP> l'air <SEP> libre. <SEP> soit <SEP> avec <SEP> un <SEP> espace <SEP> re:
mpl.i <SEP> d(@
<tb> liquide <SEP> ÈL <SEP> une <SEP> pression <SEP> inférieure <SEP> à <SEP> la <SEP> h,resslon
<tb> primaire <SEP> qui <SEP> s'exerce <SEP> dans <SEP> la, <SEP> chambre <SEP> -l. <SEP> basse
<tb> pressioil <SEP> 3. <SEP> II <SEP> en <SEP> résulte <SEP> due <SEP> dès <SEP> que <SEP> la. <SEP> tubu lure <SEP> dérivée <SEP> .I <SEP> communique <SEP> avec <SEP> cette <SEP> cham bre <SEP> intermédiaire <SEP> 10, <SEP> lin <SEP> écoulement <SEP> de <SEP> li quide <SEP> se <SEP> produit <SEP> dans <SEP> cette <SEP> tubulure <SEP> d <SEP> et <SEP> que
<tb> la <SEP> vitesse <SEP> de <SEP> cet <SEP> écoulement <SEP> va <SEP> en <SEP> croissant,
<tb> 1:
endant <SEP> 1111 <SEP> certain <SEP> temps. <SEP> à. <SEP> partir <SEP> dit <SEP> mo ment <SEP> oit <SEP> la <SEP> communication <SEP> s'établit. <SEP> Au <SEP> mo ment <SEP> oit <SEP> l'ouverture <SEP> î <SEP> du <SEP> collecteur <SEP> arrive
<tb> d <SEP> c_varit <SEP> le <SEP> débouché <SEP> de <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> d, <SEP> le <SEP> flliicle
<tb> (lui <SEP> c.st <SEP> contenu <SEP> dans <SEP> celle-ci <SEP> a <SEP> clone <SEP> une <SEP> cer taine <SEP> vitesse. <SEP> La <SEP> tubulure <SEP> -dérivé(-- <SEP> .1 <SEP> commu niqlle, <SEP> à <SEP> ce <SEP> moment, <SEP> avec <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> de <SEP> re foulement <SEP> ? <SEP> dans <SEP> laquelle <SEP> règne <SEP> la. <SEP> pression
<tb> de <SEP> refoulement <SEP> supérieure <SEP> à <SEP> la <SEP> pression <SEP> pri maire <SEP> en <SEP> 3.
<SEP> Cette <SEP> communication <SEP> subsiste.
<tb> pendant <SEP> un <SEP> certain <SEP> temps <SEP> durant <SEP> lequel <SEP> la
<tb> vitcsc <SEP> d'écoulement. <SEP> cri <SEP> d <SEP> est <SEP> graduellement
<tb> ondulée, <SEP> de <SEP> sorte <SEP> qu'il <SEP> s'établit <SEP> .dans <SEP> le <SEP> canal
<tb> .', <SEP> une <SEP> pression <SEP> égale <SEP> à. <SEP> la. <SEP> pression <SEP> primaire
<tb> (lui <SEP> règne <SEP> dans <SEP> la <SEP> chambre <SEP> 3 <SEP> augmentée <SEP> de <SEP> la
<tb> pression <SEP> résultant <SEP> de <SEP> la <SEP> rapidité <SEP> avec <SEP> laquelle
<tb> la <SEP> vitesse <SEP> du <SEP> liquide <SEP> dans <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> dérivée
<tb> d <SEP> a. <SEP> été <SEP> détruite. <SEP> Cette <SEP> pression <SEP> est <SEP> supérieurC
<tb> à <SEP> la <SEP> pression <SEP> :
de <SEP> refoulement <SEP> de <SEP> sorte <SEP> qu'une
<tb> certaine <SEP> quantité <SEP> de <SEP> liquide <SEP> de <SEP> la. <SEP> tubulure
<tb> dérivée <SEP> 4 <SEP> liasse <SEP> dans <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> de <SEP> refoule ment <SEP> ?. <SEP> Lorsque <SEP> la <SEP> rotation <SEP> du <SEP> collecteur
<tb> fait <SEP> de <SEP> nouveau <SEP> communiquer <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> clé rivée <SEP> ? <SEP> avec <SEP> la <SEP> chambre <SEP> intermédiaire <SEP> 10, <SEP> l'é coulement <SEP> tee <SEP> fluide <SEP> recommence, <SEP> et <SEP> ainsi <SEP> de
<tb> suite. <SEP> Ce <SEP> phénomène <SEP> se <SEP> produit <SEP> successive nient <SEP> pour <SEP> toutes <SEP> les <SEP> tubulures <SEP> dérivées <SEP> .1.
EMI0004.0002
La <SEP> pression <SEP> dalla <SEP> ia <SEP> (-liitnllïr(- <SEP> pl-lInalx'u <SEP> <I>i</I><B>,')</B> <SEP> peut
<tb> être <SEP> quPleunque, <SEP> 1=(nlrvlt <SEP> q111- <SEP> les <SEP> tlil)lllur('@ <SEP> <B>(1(',-</B>
<tb> rivées <SEP> .1 <SEP> soient <SEP> s111@1@itnlIYlc'Ilt <SEP> l@llgiles <SEP> et <SEP> lit <SEP> <B>vi-</B>
<tb> tesse <SEP> de <SEP> rotation <SEP> d11 <SEP> @-(sllLcttur <SEP> suffi.a#nn((1t
<tb> <U>y</U>rancle <SEP> pour <SEP> que <SEP> les <SEP> vlt(SS(s <SEP> (r <SEP> écnillc_Ill@llt <SEP> lit
<tb> fluide <SEP> soient <SEP> lltilltées <SEP> 'b <SEP> ('tes <SEP> valeurs <SEP> a(ct-h tal)les <SEP> nu <SEP> point <SEP> de <SEP> v <SEP> itt- <SEP> des <SEP> pc-rtus <SEP> du <SEP> charge.
<tb> Si <SEP> les <SEP> pression-.
<SEP> dans <SEP> la <SEP> chambre <SEP> priillaile
<tb> 3 <SEP> et <SEP> dans <SEP> la <SEP> cllainl;rc@ <SEP> intermédiaire <SEP> iii <SEP> pont
<tb> constante,, <SEP> il <SEP> un <SEP> s(r@. <SEP> selisiblenierit <SEP> de <SEP> nièrne
<tb> (le <SEP> la <SEP> pression <SEP> dans <SEP> la. <SEP> tubulure <SEP> de <SEP> rcf(illl( ment- <SEP> à <SEP> cause. <SEP> (le <SEP> la <SEP> coininunica.tion <SEP> colitilluelle
<tb> d'une <SEP> ou <SEP> c1P <SEP> plusiutirs <SEP> tul)lilures <SEP> dél,ivées <SEP> I
<tb> avec <SEP> l'ouverture <SEP> î.
<SEP> L(- <SEP> temps <SEP> pendant <SEP> lequ(@l
<tb> dure <SEP> la <SEP> ennlmunicatlon <SEP> entre' <SEP> la <SEP> tllbulur(
<tb> 4 <SEP> ut <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> de <SEP> refouluilleilt <SEP> ? <SEP> llnur
<tb> une <SEP> vitesse <SEP> de <SEP> rotation <SEP> c1éteimillÏ#u <SEP> de <SEP> l'arbre
<tb> f, <SEP> dépend <SEP> de <SEP> l'ang'lu <SEP> s-0-1' <SEP> (fil. <SEP> 3). <SEP> qtic font <SEP> entre <SEP> u11e<B>-#</B> <SEP> lc-S <SEP> (krix <SEP> paroi: <SEP> qui <SEP> liinitc=rit
<tb> l'ouverttllu <SEP> (. <SEP> @'ol@tnl(' <SEP> la <SEP> 1G1'1'(- <SEP> vive <SEP> dit <SEP> 11quit:e
<tb> ('11 <SEP> mollveillenl, <SEP> enIltenu <SEP> dans <SEP> la <SEP> ttil)llllire <SEP> (ll' rivée <SEP> 1, <SEP> est:
<SEP> maziiiiuili <SEP> (ru <SEP> moment <SEP> o21 <SEP> (-et11 1-libulure <SEP> (-#:t <SEP> mi'c <SEP> cil <SEP> comnllnication <SEP> a@;ec
<tb> 1(- <SEP> l'ef<B>(j</B>ull-I<B>)</B>l('llt- <SEP> ) <SEP> par <SEP> 1(passa!@'e <SEP> d(-t';Ill' ulle <SEP> de <SEP> la <SEP> cl(liSAl <SEP> 0 <SEP> I <SEP> (L <SEP> ..uns <SEP> de <SEP> rotatioil
<tb> (lu <SEP> collecteur <SEP> (#t;1111 <SEP> celui <SEP> de <SEP> la. <SEP> flèche <SEP> 1:f1 <SEP> <B>ut</B>
<tb> qu'i't, <SEP> partir <SEP> (le <SEP> ce <SEP> inument <SEP> la <SEP> fe:rce <SEP> vive <SEP> va <SEP> ell
<tb> climilluaïlt-, <SEP> il <SEP> cil <SEP> 1-é,ltltc- <SEP> q11(. <SEP> 1(-I1 <SEP> sllpP(1s@mt
<tb> (1(111s <SEP> tous <SEP> les <SEP> (,it@ <SEP> l'tilliluliltio?1 <SEP> --nnil)lèt(' <SEP> d(@ <SEP> 1:
i
<tb> vitesse <SEP> en <SEP> -1 <SEP> il. <SEP> 1.1 <SEP> fils <SEP> tic <SEP> la <SEP> co.nmnnicaticin <SEP> )
<tb> plus <SEP> l'angle- <SEP> i--0-5' <SEP> sera. <SEP> petit, <SEP> 1)11t. <SEP> la
<tb> <B>chTiJP</B> <SEP> [1e <SEP> @Ite,@P <SEP> sera <SEP> lapide- <SEP> ut <SEP> <B>p111., <SEP> la <SEP> pres-</B>
<tb> sion <SEP> de, <SEP> rel'(tuluilient <SEP> sera <SEP> forte. <SEP> Ili"i- <SEP> -(#itlt- nient <SEP> 11111s <SEP> le <SEP> débit <SEP> scrii <SEP> faible.
<tb> Cet. <SEP> appaic-11 <SEP> l@el1% <SEP> forlutlonnur <SEP> erl <SEP> s(-Iis
<tb> inverse. <SEP> En <SEP> effet, <SEP> si <SEP> un <SEP> courant <SEP> pi-im(tir,- <SEP> i1
<tb> halite <SEP> pression <SEP> < <SEP> ïrl;
"t- <SEP> par <SEP> la <SEP> tubulure <SEP> 2, <SEP> 11 <SEP> esl
<tb> succus#@iv(-mellt <SEP> (li@?vil)né <SEP> par <SEP> le <SEP> canal <SEP> <B>S</B> <SEP> et
<tb> \l'ellvei'turc <SEP> î <SEP> à <SEP> ellauiine <SEP> rl(;@ <SEP> tul)11111res <SEP> d@l'1 véet(Ile <SEP> crue <SEP> -1. <SEP> L <SEP> e <SEP> liquide <SEP> amei:(,# <SEP> par <SEP> c(-S
<tb> lublllureS <SEP> s(, <SEP> r@h < <SEP> ncl <SEP> dans <SEP> la <SEP> cbambl'e <SEP> 3 <SEP> et <SEP> il
<tb> <B>Pas.'-f</B># <SEP> (1-11s <SEP> <B>la</B> <SEP> inl)lilllrP <SEP> seunildaire <SEP> 1.
<tb> La. <SEP> pression <SEP> (1a11:
<SEP> bi <SEP> dittnibre <SEP> <B>;')</B> <SEP> 11(,11t <SEP> at teindre <SEP> il <SEP> vnlon'é <SEP> n'importe <SEP> quc-11(@ <SEP> videur <SEP> in férictire <SEP> à <SEP> la <SEP> prPssieln <SEP> en <SEP> 2. <SEP> Si <SEP> la <SEP> chambre
<tb> intermédiaire <SEP> <B>P</B>l <SEP> (-st. <SEP> remplie <SEP> d'un <SEP> flilido <SEP> il
<tb> 1111e <SEP> pr('@sloll <SEP> plus <SEP> bassP <SEP> C11(' <SEP> la <SEP> pression <SEP> (1111
<tb> règne <SEP> #î <SEP> ails <SEP> la <SEP> cliainbre: <SEP> 3, <SEP> ce <SEP> fluide <SEP> sera <SEP> aspire, successivement clans chacune des tubulures dérivées 4, par la. colonne liquide se dépla çant à une certaine vitesse que projette dans cette tubulure 4 le collecteur 5, chaque fois que son ouverture 7 passe devant la, tubu lure dérivée 4.
On aura. ainsi en 1. un ic.ou- rant secondaire d'une pression moindre que celle du courant primaire 2, mais d'un débit supérieur.
Pour un transformateur déterminé et une vitesse de rotation déterminée de l'arbre 6, on peut régler l'effet de l'appareil au moyen d'un dispositif tel que le tiroir de réglage 11 représenté en coupe fig, 1 et en vue en plan fig. 4. Ce tiroir est constitué', par un man chon cylindrique 11, claveté sur l'arbre<B>6,</B> le long duquel il peut être déplacé à l'aide d'une fourchette 12 dont l'extrémité est en gagée dans une gorge 13. Ce manchon 11 est terminé vers l'intérieur de l'appareil par un plateau 14.
Sur le pourtour :de ce plateau 14 est fixée une portion de surface cylindrique qui est limitée, d'une part, par une généra trice 15, 16 située dans le même plan cliamé- tral que la paroi intérieure de la cloison 0 Y :du collecteur (fig. 3) et, d':autre part, par deux arcs -d'hélice, l'arc 17, 18 qui est situé en arrière de la. génératrice 15, 16 par rapport au sens de rotation de l'arbre 6 re- 1)résenté par la flèche 19 (fig. 3), et le pro longement de cet are 20, 21 qui est situé en avant :
de la. génératrice 15, 16 par rapport au sens de la flèche 19. La. surface ainsi li mitée est donc formée par les deux portions 22, 23. En déplaçant le tiroir de réglage 11 devant l'entrée des tubulures dérivées 4, on peut soit les démasquer complètement, soit les masquer plus ou moins complètement, par l'une ou l'autre des surfaces 22, 23 portées par le tiroir de réglage 11 et situées l'une en arrière, l'autre en avant de la génératrice 15, 16 et, par suite, de la cloison 0 Y.
Si on masque plus ou moins l'entrée des tubu lures :dérivées 4 par la. portion de surface 22 située en arrière de la cloison 0 Y, on re tarde plus ou moins (par exemple jusqu'au plan 0 Y") la mise en communication de, Ces tubulures dérivées avec la chambre inter- médiaire 10, et, par suite, dans le cas élu fonctionnement de l'appareil comme élévateur de pression, exposé en premier lieu :ci-dessus, on diminue le temps pendant lequel chacune ,de ces tubulures dérivées 4' est en communi cation avec la chambre intermédiaire 10, temps dont dépend la vitesse acquise par le courant dérivé 4 au moment où il est atteint de nouveau par la :cloison 0 X :et mis en communication avec le refoulement;
par suite, on diminue la pression de refoulement. Si, au contraire, on masque plus ou moins les entrées des tubulures dérivées 4 par la sur face 23 qui se trouve en avant de la cloison <I>0 Y</I> (.par exemple à partir du plan 0 Y'), on réduit le temps pendant lequel les tubu lures dérivées 4 sont en communication avec le refoulement et si la contre-pression .de re foulement est suffisante pour détruire dans ce temps plus court la. vitesse d'écoulement dans les tubulures dérivées 4, on peut oh tenir une pression de refoulement. correspon- dante plus forte que dans le :
cas précédent, car comme on l'a expliqué plus haut cette pression est fonction du temps mis à. annuler la vitesse .des courants dérivés 4.
Dans la forme d'exécution représentée fig. 1, on a supposé que les tubulures déri vées 4 étaient disposées concentriquement au tour d'une chambre tubulaire 3, On pourrait également les disposer autour d'une chambre conique ou circulairement dans une paroi plane; les collecteurs et tiroir correspondants seraient alors soit coniques, soit plans.
Ces dernières formes d'exécution sont d'ailleurs avantageuses par le fait qu'elles permettent l'adaptation de dispositifs @desti- nés à réduire dans la mesure du possible les fuites dues à la première des causes ci-des sous indiquées.
Ces- fuites sont. en effet. dues à deux causes 10 Au jeu existant entre le collecteur, et la partie .du bâti qui lui correspond, et qui porte les orifices de sortie des canaux dérivés.
Pour y remédier, on peut disposer les ori fices de sortie des tuyaux dérivés, suivant une face plane du bâti, la partie du collec teur coopérant avec cette surface étant égale ment plane; on dispose en outre des organes permettant de régler soigneusement de l'ex térieur la distance entre les surfaces du col lecteur et du bâti.
Le collecteur peut faire, par exemple, corps avec un manchon concentrique à l'arbre de rotation et qui peut coulisser sur cet arbre, ce manchon traversant le presse-étoupe, ce qui permet de régler de l'extérieur la dis tance de la<B>,</B> face du collceteur au bâti, c'est o-dire le jeu entre ces pièces, sans t.outher à. l'arbre.
Pour pouvoir effectuer ce réglage avec précision, on peut employer un écrou diffé rentiel se vissant, d'une part, sur l'arbre, et, d'autre part, sur le manchon du collecteur, les deux pas de vis étant différents.
20 A une communication se produisant entre le refoulement (haute pression) et la. chambre à basse pression lors du passage des cloisons du collecteur devant les orifices de sortie des canaux dérivés.
En se reportant à. la fig. G, qui est une coupe schématique du collecteur et des extré mités correspondantes des canaux dérivés, analogue à la fig. 3, on voit que les courants fluides allant, l'un vers la décharge, l'autre vers le refoulement, sont séparés par les cloi sons<I>C D, E</I> F du collecteur. Si, comme on le représente en<I>C D,</I> l'épaisseur de ces cloisons est plus faible que la. largeur des orifices des canaux dérivés, il se produit une communi cation entre le refoulement et la décharge lorsque cette cloison arrive devant. l'orifice â la position représentée sur la figure, et par suite une fuite suivant la flèche G.
Pour éviter cette fuite, il conviendra donc, de donner à. la cloison une épaisseur au moins égale à. la largeur de l'orifice ainsi qu'il est représenté en E F, (Ce raisonnement. est applicable, bien en tendu, non seulement au cas, où comme sur la figure, les orifices des canaux dérivés sont répartis sur une surface cylindrique, mais également à. tous les autres cas et en pa.rti- culier à. celui où les orifiecs sont répartis cn cercle sur une surface plane).
Cette disposition cependant, si elle était prise sans pré:-aution, aurait l'inconvénient suivant: lois du passage de la. cloison devant l'orifice, il y aurait. obturation complète plu cet orifice: la. vitess; du liquide dans le tul,(- à ce moment serait brusquement détruite ci: il s'ensuivrait une perte d'énergie.
Pour remédier < < cet inconvénient-, on per met au liquide, pendant le court instant du rant lequel l'orifice est. obturé, de se dirigf,r sans perte de vitesse sensible dans un réser voir approprié ainsi qu'il est indiqué en<I>Il.</I> Eta.nt donné le volume très faible, qui, -i chaque période doit s'accumuler dans le ré servoir, il t- aura. également avantage à.
cons tituer ce réservoir par une chambre à paroi élastique, pouvant augmenter de volume sous l'influence de la pression développée ii. l'ori fice du tube au moment de l'obstruction clc cet orifice.
La. fi-. 7 représente en coupe Iongitucli- nale un transformateur muni ries dispositifs d'étanchéité: La. fig. 8 est une vuP fragnientairp d'uni coupe suivant. la<B>,</B> ligne I-1 de la. fig. 7:
Les fig. 9, 1ù, <B>11,</B> 1? sont des cuul-"s fragmentaires, analogues ii. celle rprént,,,. fi-. 7, de quatre autres formes d'exé -ution.
En se reportant aux fig. 7, 8, le courant primaire arrive par le tube 4l et, par l'inter médiaire du tube circulaire -13, se répartit dans les différents canaux dérivés 4-1 dont les orificr.., disposés en cercle dans le plan transversal<B>J J.</B> s'ouvrent normalement dans la chambre à basse pression 45. Un arbre 1@; traverse loiiftudinalement le bâti de l'appa reil.
Sur ert arbre 46 est monté de inanièrc < r pouvoir coulisser un manchon 47 faisant corps ove, le collecteur 48. Ce collecteur fait communiquer les (,anaux dérivés devant l- s quels il se trouve, avec un tuyau de refoule ment 49, m@'nagé dans le bâti et concentrique à. l'arbre et au manchon. De ce tu S- au de re foulement 49. le liquide r_st éva^ué par le tuyau 50.
Le manchon porte à son extrémité exté rieure et sur sa surface interne un filetage 51. La partie de l'arbre lui faisant vis-à-vis porte également un filetage 52 différent. Sur ces deux filetages se vise un écrou 53 à dou ble filetage. A chaque tour de l'écrou, le dé placement longitudinal du collecteur sur l'ar bre est égal à la différence des pas des :deux filetages. Suivant le choix de ces pas, il peut par suite être aussi faible que l'on veut et l'on peut ainsi régler très exactement la position ,du collecteur par rapport à l'arbre, et par suite sa distance par rapport à la. face du bâti portant les orifices des canaux dérivés.
Le collecteur possède des cloisons laté rales suffisamment larges pour pouvoir obs truer les orifices de sortie des canaux dérivés.
Dans le bâti de l'appareil est ménagée une chambre cylindrique 54. Dans cette chambre, on place une douille 55 portant des ailettes radiales 56 flexibles en nombre égal à celui des canaux dérivés (fig. 8). Ces ailettes par tagent ainsi la chambre 54 en autant de com partiments qu'il y a de canaux dérivés; ces compartiments constituent les réservoirs dont il a été parlé plus haut (fia. 6). Ils com muniquent, chacun avec le canal .dérivé cor respondant, au moyen de trous 57.
Lorsqu'une surpression se produit à l'ori fice d'un des canaux dérivés 44, au moment du passage de la cloison pleine du collecteur, elle se communique par le trou 57 à l'intérieur du compartiment correspondant à ce canal dé rivé et fait fléchir les ailettes de la douille comme il est indiqué en pointillé fig. 8. Cette flexion a pour effet d'augmenter le volume des compartiments, et, par conséquent, de per mettre au fluide arrivant dans le canal :dérivé, de s'accumuler dans ce compartiment.
On a représenté en fig. 9 une variante de ce dispositif à réservoirs.
La chambre cylindrique 54 tles fia. 7 et 8 est remplacée par une chambre annulaire 54' ouverte à sa partie postérieure, la. douille 55 étant remplacée par une plaque annulaire 58 s'adaptant à cette partie postérieure et por tant des ailettes disposées perpendiculairement à -elle suivant des plan @cliamétraux passant par l'arbre 46. Le mode d'action de ce dis positif est le même que celui du dispositif précédent.
La fig. 10 représente une autre variante clu,dispositif, dans laquelle les compartiments formés dans la chambre 54 par la douille 55 et ses ailettes (disposées comme dans l'exem ple représenté fig. 7 et 8) constituent simple ment un prolongement des canaux dérivés 44 devant lesquels se déplace le collecteur 48.
La fig. 11 représente une autre variante du dispositif, appliqué à un collecteur cylin drique (dans le genre de celui indiqué fig. 1). La chambre 54 est ici constituée par une ca vité annulaire, ménagée entre l'extrémité des tubes dérivés et l'espace cylindrique réservé au collecteur circulaire 7. Cette cavité annu laire est cloisonnée par une plaque annulaire 58 partant .des ailettes longitudinales, analo gues à celle représentée fig. 9.
Dans le cas des fig. 10 et 11 où les ailet tes flexibles forment le débouché des canaux dérivés devant le collecteur, la flexibilité de ces ailettes doit être assez faible pour qu'à aucun moment leur écartement ne soit supé rieur à la largeur de la partie pleine du col lecteur qui passe devant elle, sans cela il se produirait l'inconvé:nient de fuite déjà signalé sur la partie droite de la fig. 6.
On a représenté fig. 12 une' autre forme de réalisation des réservoirs.
Dans cette forme de réalisation, chaque canal dérivé communique par un trou 57 avec un .compartiment 59 ménagé dans le bâti. Ce compartiment communique avec l'extérieur par un trou circulaire fileté ménagé dans le bâti. Une plaque métallique circu laire 60 obture normalement ce trou. Elle est maintenue, soit entre deux rondel les Belleville 61 (partie supérieure de la figure) soit entre deux rondelles de caout chouc formant ressort. Deux pièces filetées 63 maintenant l'ensemble se vissent dans le file tage du trou.
Lorsqu'une surpression se produit à l'ori fice du canal dérivé, elle se communique par l'intermédiaire du .trou.57 et de la chambre 59 à la plaque 60, les ressorts 61 ou 62 sont par suite comprimés et le volume de la chambre augmenté.
Pour les très faibles pressions, on peut remplacer la plaque 60 par une membrane élastique en caoutchouc bloquée entre les pièces 63. Les ressorts 61 ou 62 peuvent alors être supprimés.
Lorsque le rapport de la pression basse à la pression élevée à obtenir avec le transfor mateur dont le principe et diverses formes de réalisation viennent d'être indiqués,, est élevé, il n'est pas .avantageux, au point,de vue du rendement, de .l'obtenir en une seule fois. D'ailleurs, si le fluide sur lequel on opère est un gaz,, son élasticité ne permet pas d'ob tenir en une seule fois un rapport de com pression très élevé. On pourrait obtenir le résultat cherché en ,mettant en série plusieurs transformateurs de façon que chacun d'eux reçoive le fluide sortant de l'appareil précé dent et le rende, sous une pression plus foi-te à l'appareil suivant.
Mais, ce dispositif serait coûteux et compliqué. Le transformateur re présenté schématiquement en fig. 5 permet d'obtenir avec un seul appareil, par un jeu convenable de collecteurs, plusieurs stades de pression successifs, agissant dans le même sens.
Dans la forme d'exécution représentée, on a supposé, pour avoir une figuration schéma tique claire, que la, tubulure d'arrivée de fluide 25 communiquait avec une chambre circulaire 26, .à l'intérieur & laquelle ,se trou vait un bâti 27 percé d'un grand nombre de canaux radiaux 28, jouant le rôle -des tubes dérivés 4 de la fig. 1. A l'intérieur de ce bâti peut tourner un collecteur 29 compor tant une chambre 30 qui communique par un canal central 31 avec la tubulure de refoule ment. A ce collecteur principal 29 ,est adjoint un collecteur associé 32 qui en est solidaire, mais qui tourne à l'extérieur du bâti 27.
Le collecteur principal 29 comporte,. en outre de la chambre de refoulement 30, une chambre intermédiaire 33 analogue à la chambre 10 de l'appareil de la fig. 1, et une chambre supplé mentaire 34 associée .comme ou l'indiquera. plus loin à la, chambre 35 du collecteur ex térieur 32.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant: Si les :deux collecteurs associés 29 et 32 solidaires tournent dans le sens de la flèche 36, on pourra supposer pour rendre l'expli cation plus claire qu'ils sont immobiles et due c'est le bâti<B>'27</B> qui tourne en sens inverse, c'est-à-dire dans le yens de la. flèche 37.
Dans ces condition, lorsqu'un canal dérivé 28 ar rive en 281 à, l'endroit où il commence à. com muniquer avec la, .chambre intermédiaire 33 qui débouche par exemple it, l'air libre et dans laquelle règne une pression inférieure à celle de la chambre primaire ?6, le fluide de cette chambre primaire commence à s'écouler dan la chambre intermédiaire 33 par la tubulure dérivée 28 et y prend .une vitesse de plus en plus grande jusqu'à, ce que cette tubulure dé rivée arrive à la position<B>28\</B> à, l'extrémité de la chambre intermédiaire 33.
Immédiatement après la tubulure dérivée arrive en 28@ eii communication avec la. chambre supplémen taire 34. Le fluide .contenu dans cette tubu lure dérivée ayant une certaine vitesse, il s'é tablit -dans la chambre 3.1 une pression supé rieure à celle de la, chambre 26;
par suite, lorsque la, tubulure dérivée a atteint une po sition telle que 281, par exemple, la force vive ,de la colonne liquide qu'elle contenait a. été annulée, et le courant s'est renversé et s'est établi dans la chambre 3d (dans laquelle règne une pression supérieure) à la chambre pri maire 26 (dans laquelle règne une pression inférieure). Lorsque la tubulure dérivée at teint la position 28' pour laquelle elle com mence à communiquer avec la chambre 35 du collecteur associé 3?, elle contient donc une colonne liquide qui se déplace à une certaine vitesse du centre vers la périphérie.
Il s'é tablit donc dans cette chambre 35 une pres sion supérieure Ù, celle de la chambre 34. Le même phénomène que précédemment se pro duit et à partir d'une position telle par exem ple que 28e, le courant se renverse et s'établit de 35 vers 3d-, de sorte que, au moment où la.
tubulure dérivée atteint la position 287 pour laquelle elle commence à communiquer avec la chambre -de refoulement 30 du collecteur Frin- cipal 29, elle renferme .une colonne' liquide qui, s'écoulant sous la pression qui règne dans la chambre 35, a déjà acquis une certaine vi tesse.
Une partie du liquide passe :dans la chambre de refoulement 30 où s'établit une pression qui dépend de celle qui règne en 35, ,de la vitesse acquise par la colonne fluide d'un tube dérivé lorsqu'il arrive en 28 . et du temps pendant lequel cette colonne dérivée reste en communication avec le refoulement.
Grâce à cet exemple, :on voit que par une association de plusieurs collecteurs compor tant chacun des chambres associées que les tubes dérivés font communiquer entre elles au moment voulu, .on peut faire suivre au fluide un chemin .allant successivement et à plusieurs reprises d'un collecteur à l'autre en subissant cha:que fois l'effet de l'appareil. On obtient donc ainsi un appareil à plusieurs étages susceptible de réaliser :dans un sens au dans l'autre une transformation d'énergie par plusieurs stades successifs agissant dans le même sens.
On peut compléter l'appareil de la fig. 5 en faisant :camimuni.quer par l'intermédiaire des tubes 28 chacune des deux chambres associées, à savoir 34 :du :collecteur principal 29, et 36 d e l'autre collecteur 32, avec des chambres in termédiaires analogues à 1-a chambre 33.
Par ce dispositif au premier stade, par la tubu lure 284 l'écoulement ne s'établit pas de la chambre supplémentaire 34 dans la chambre primaire 26, mais bien dans- une chambre in termédiaire 40 (représentée -en pointillé) mé nagée dans le collecteur extérieur 32; de même pour que .l'écoulement par la tubulure 28' ne se produise pas de la chambre 35 vers la chambre 34, on a disposé dans le collec teur principal 29 une chambre intermédiaire 41 (représentée en pointillé) placée avant la chambre de refoulement 30. De cette Taçoa, à,chaque .étage, l'écoulement du liquide se pro duit par une chute de pression plus grande et la force vive en est augmentée.
Le turbo-transformateur représenté fig. 13 est constitué par un carter 75 traversé dans des paliers par un arbre 76. Au .milieu de cet arbre est claveté le rotor 77 d'une pompe cen trifuge; l'aspiration de cette pompe se fait par le conduit 78 et les chambrés 79, 80, le refoulement dans .la chambre 81. Sur l'arbre 76, -de part et d'autre du rotor 77 sont clave- tés deux collecteurs 82, 83.
De la chambre ide refoulement 81 de la pompe centrifuge partent deux groupes de tubulures dérivées telles que 84, 85, chaque groupe aboutissant au collecteur correspondant. Les collecteurs portent:<B>10</B> :des orifices tels que 86, visibles sur celui 83, qui par un conduit .axial 87 .ou 88 permettent la communication des tubes dé rivés 84 ou 85 avec les chambres de refoule ment 89 ou 90 du transformateur et avec la tubulure de refoulement 91; 20 des orifices tels que 92, visibles sur le collecteur 82, qui permettent la communication des tubulures -84, 85 avec les chambres d'aspiration 79, 80 de la pompe centrifuge. L'arbre 76 est en traîné par une poulie 93.
Le fonctionnement est le suivant: Le ro tor 77 de la pompe :centrifuge aspire le li quide par la tubulure 78 et les chambres 79, 80 et le refoule dans la -chambre 81 et les tubulures dérivées 84, 85. Les collecteurs tournants 82, 83 le laissent passer parles ori fices 92 dans les chambres 79, 80 d'aspiration de la pompe qui sont à plus basse pression que lui, puis interrompent la communication 92 pour ouvrir la communication 86 avec .les chambres de refoulement 89, 90 réalisant le bélier multiple déjà décrit.
Un tel appareil est une pompe à pression de refoulement augmentée. Elle peut rempla cer les pompes multicellulaires formées id'un grand nombre de pompes centrifuges placées en série sur le même- arbre.
Par rapport à elles, elle constitue un appareil particulière ment simple et peu coûteux: Il est à remarquer que, pendant la com munication des tubulures- dérivées 84, 85 avec les chambrés _1d#aipiration <B>79,80</B> de la pompe, la force vive du fluide n'est pas perdue, car elle a pour résultat d'augmenter l'aspiration de la pompe.