Aube mobile pour turbines à vapeur ou à gaz, et autres machines analogues. Dans les turbines -de grande puissance, la longueur des aubes des roues mobiles est re lativement grande par rapport au diamètre moyen de ces roues. Le grand débit du fluide que l'on fait passer par la machine, surtout dans les derniers étages, où le volume spéci fique du fluide est important, nécessite une grande longueur d'aubes. Le diamètre des roues mobiles étant limité par les conditions de sécurité de la résistance mécanique contre les effets de la force centrifuge, il en résulte qu'aux derniers étages, le rapport de la vi tesse circonférentielle du sommet des aubes < < celle du pied -est grand.
Ainsi, par exem ple, ce rapport est de 1,5 pour une aube de longueur égale au cinquième du diamètre moyen de la roue et de 1,67 pour une aube de longueur .égale au quart de ce diamètre.
La, vitesse circonférentielle qui, avec la vi tesse absolue du fluide, détermine la. vitesse relative du fluide par rapport à l'aube, est variable le long de l'aube. Il en résulte que la vitesse relative du fluide par rapport à l'aube est également variable, en grandeur et en direction, le long de l'aube. Or, il est connu que pour que le rendement des aubes mobiles ,soit maximum, il faut que le fluide entre dans le canal mobile tangentiellement à la courbe -du creux de l'aube, c'est-à-dire que la direction de la vitesse relative du fluide par rapport à l'aube doit être celle de la tangente à la courbe du creux à l'entrée du canal mobile.
Ce n'est pas le cas dans les constructions usuelles, comme il est aisé de l'établir à l'appui des figures schématiques 1 à 4 inclusivement du dessin annexé, donné à titre d'exemple.
La fig. 1 représente schématiquement un diagramme des vitesses à l'entrée d'une aube mobile usuelle, près de son pied; La fig. 2 représente schématiquement un diagramme des vitesses à l'entrée d'une sem blable aube mobile, près de son sommet; Les fig. 3 et 4 représentent des détails de construction des aubes usuelles.
Sur la fig. <I>1,</I> OA représente la vitesse ab solue d'entrée du fluide d'ans le canal mobile, a l'angle de cette vitesse avec le plan passant par les, arêtes d'entrée des aubes de la roue mobile, AB - la vitesse -cireonférentielle de l'aube mobile près de son pied, OB la. vitesse relative du fluide par rapport .à l'aube en ce point, Q81 l'angle de cette vitesse relative avec le plan des arêtes d'entrée.
Sur la. fig. <I>2,</I> OA et<I>a</I> représentant les mêmes grandeurs que celles. de la fig. <I>1, AB'</I> représente la vitesse circonférentielle de l'aube mobile près de son sommet,<I>OB'</I> la vitesse relative du fluide par rapport à l'aube en ce point, l'angle & cette vitesse rela tive avec le plan des arêtes d'entrée. On a re porté sur cette figure la, .direction de la vitesse relative<B>OR</B> de la fig. 1.
On voit que le fluide vient frapper l'aube sur son dos non tangentiellement à cette surface. Autrement dit, le creux :d'une aube à angle d'entrée cons tant n'est pas tangent tout le long de l'aube à la vitesse relative à l'entrée du canal.
Et, si l'.on construisait l'aube en prenant comme angle d'entrée, constant le long de l'aube, un angle correspondant à la vitesse re lative au milieu -de la, longueur de l'aube, le fluide frapperait l'aube sur son dos, près de l'extrémité extérieure -de l'aube, et sur son creux près .du pied de celle-ci.
L'objet de la présente invention est une aube mobile pour turbines à vapeur ou à gaz ou autres machines analogues, comportant la même courbure de creux dans toutes ses sec tions droites, établie de manière qu'en tous points de sa longueur, la vitesse relative du fluide à son entrée est sensiblement tangente au creux :de l'aube, c'est-à-dire que l'angle d'entrée, pris en un point quelconque de l'a rête d'entrée -de l'aube est .sensiblement égal à l'angle que forme, en ce point, la vitesse relative (lu fluide en travail par rapport à l'aube, avec un plan perpendiculaire à l'axe de la turbine.
L'invention est d'une application plus particulièrement avantageuse dans la cons truction des aubes de, grande longueur par rapport au diamètre moyen des roues qui les. portent. L'aube selon l'invention est en ou tre de préférence établie de façon à posséder un ou plusieurs -des caractères. suivants: tous les points de l'arête d'entrée de l'aube, ou les points de cette arête se trouvant sur une par- tie de l'aube à une certaine distance de son pied, restent pendant la. rotation soit dans un même plan perpendiculaire à l'axe de la tur bine, soit sur la surface d'un cône .dont l'axe coïncide avec l'axe de la. turbine, soit encore sur une surface & révolution dont l'axe coïn cide avec l'axe de la turbine.
La fig. 5 représente schématiquement, à titre d'exemple, une aube mobile construite suivant la, présente invention, en cours d'exé cution; La fig. 6 est une coupe suivant 6-6 de la fig. 5, montrant le canal entre deux aubes voisines; La. fig. 7 est une coupe analogue suivant 7-7 de la. fig. 5; La fig. 8 représente schématiquement, à.
titre d'exemple, une aube mobile exécutée d'après la présente invention; La fig. 9 est une coupe suivant 9-9 de l'aube de la. fig. <B>8;</B> La fig. 10 est une coupe suivant 10-10 de l'aube de, la fig. 8; La fig. 11 est une figure de construction. Pour .obtenir l'aube représentée par les fig. 5, 6 et 7, on peut procéder comme suit: 1o On exécute le creux et le dos de l'aube par un usinage usuel en prenant pour l'axe une direction x-x inclinée par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe -de la: roue.
20 On coupe l'arête d'entrée sur une lar geur ca prise au sommet de l'aube et -décrois sant vers son pied, de manière qu'à chaque section transversale de l'aube, la nouvelle arête d'entrée Ue l'aube rencontre la courbe délimitant le creux -de l'aube en un point pour lequel la tangente à. cette dernière courbe fait, exactement :ou sensiblement, avec le plan de la roue, l'angle que fait la, vitesse cela: tive du fluide en travail par rapport à l'aube, en ce point de l'arête, avec le plan -de la roue qui la porte.
D'autre part, on coupe l'arête de sortie sur une largeur a' prise au pied de l'aube et décroissant dans la direction du sommet, cette largeur<I>a'</I> étant égale à ou différente de a..
' 8e On amincit l'arête d'entrée et l'arête de sortie, -ou l'une des :deux, par un des pro- cédés connus d'usinage, en réalisant en même temps, sur le dos de l'aube, pour l'arête d'en trée, un angle égal à l'angle d'entrée de l'aube ou légèrement plus petit, et, pour l'arête de sortie, un angle égal à l'angle de sortie ou légèrement plus petit.
Sur la, fig. 3, on a représenté schémati quement un détail de l'arête d'entrée; en wa l'angle du .dos est égal à l'angle d'entrée, cri il l'angle du dos est plus petit de la quantité y que l'angle d'entrée.
Sur la fig. 4, on a. représenté schémati quement un détail de l'arête de sortie; en 7n' l'angle du dos: est égal à l'angle de sortie; en i l, <B>'</B> Fî angle du dos est plus petit de la quantité y1 que l'angle de sortie.
<B>40</B> On exécute le pied de l'aube en pre nant pour axe de symétrie une droite y-y parallèle au plan de la roue.
Il va de soi que la suppression ou l'inter version d'une ou de plusieurs -de ces étapes reste du domaine des particularités de la fa brication de l'aube suivant la. présente in vention.
La largeur de la. coupure a indiquée sur les fig. 5, 6, 7 peut être déterminée de la ma nière suivante: En dessinant les -diagrammes des vitesses îi l'entrée de l'aube au pied et au sommet, on trouve les angles @@f, et<B>fi',</B> Leur différence d est portée autour du centre de courbure du creux de l'aube, à partir du rayon de cour bure<I>CD</I> (fig. 11) correspondant au point de l'arête d'entrée :de l'aube où l'on juge utile de commencer l'augmentation de l'angle d'en trée. Le rayon de courbure CE détermine la largeur cc.
Pour ce qui est de la largeur a', on la dé termine de manière que le fluide en travail conserve un guidage suffisant vers le pied de l'aube.
Sur les fig. 8, 9, 10 présentant schémati quement un exemple d'une aube à l'état fini exécutée d'après la présente invention, on peut voir que l'angle d'entrée au sommet<B>P',</B> est plus grand que l'angle d'entrée au pied