Compresseur<B>à</B> eouronnes d'aubes alternativement -fixes et mobiles juxtaposées. <B>Il</B> a<B>déjà</B> été proposé de réaliser des turbo compresseurs<B>à</B> plusieurs étages, non plus sous<B>la</B> forme radiale multicellulaire due<B>à</B> Rateau et généralement en usage, mais sui vant une disposition axiale semblable<B>à</B> celle des turbines<B>à</B> vapeur usuelles, c'est-à-dire avec des ailettes radiales.
Cette forme présente l'avantage de sup primer les multiples changements dans la direction du fluide qu'impose entre chaque éta(,e le retour de la sortie d'une roue<B>à</B> Vouïe de la roue suivante, et d'éviter ainsi les per tes sensibles qu'entraînent la longueur et le caractère sinueux du trajet dans les diffu seurs. Outre cet avantage d'un meilleur ren dement, la disposition axiale conduit<B>à</B> une construction plus compacte, plus légère et de moindre encombrement. Toutefois l'appli cation de ce principe a présenté certaines difficultés.
Les premiers essais procédaient en effet de l'idée d'une réversibilité possible du fonc- tionnement de la turbine ordinaire et mé connaissaient la différence fondamentale qui résulte de ce que, tandis que les canaux de turbines entre ailettes d'une même cou ronne sont presque exclusivement conver gents et que l'écoulement du fluide s'y ef fectue en tout cas<B>à</B> vitesse croissante, les canaux d'au moins l'une ou l'autre des par ties mobile et fixe des compresseurs axiaux doivent présenter des sections croissantes, c'est-à-dire se comporter comme des diffu seurs.
Or, si l'écoulement accéléré dans les tuyères ou canaux de turbines est dans une larue mesure indifférent aux phénomènes de frottement, comme le montre le rende ment très élevé de la détente, le fonctionne ment invérse des canaux divergents de coin- presseurs est au eontraire très sensible<B>à</B> tou tes les imperfections susceptibles de trans former le ralentissement de la couche limite en une stagnation par décollement des lignes de courant.
Les premières tentatives ont donc échoué pour avoir, en particulier, pour suivi la réalisation<B>de</B> rapports de compres sion par étage du même ordre que ceux cor- respondants des turbines, et trop élevés. L'application récente aux turbo-machines de la théorie de l'aile portante a pu fournir le,# bases de prévisions conformes aux résultats expérimentaux.
Suivant cette théorie, l'effet utile d'un ailettage, consistant en la déviation d'un courant fluide, est rattaché<B>à</B> la portance des aubes ou ailes, c'est-à-dire<B>à</B> la compo sante, no#rma1ï-, <B>à</B> la vitesse relative moyenne du courant par rapport<B>à</B> l'aube, de la force exercée sur le fluide par l'ensemble des au bes constituant l'ailettage, tandis que la perte d'énergie est égale au produit de la résistance, ou composante parallèle,<B>à</B> la vi tesse relative moyenne, par cette même vi tesse.
Dans les compresseurs axiaux réalisés jusqu'à, ce jour, les ailettes ont<B>été</B> construi tes de façon<B>à,</B> ce que la compression s'effec tue principalement dans la couronne mobile, la couronne fixe ayant principalement pour but de redresser le flux dévié dans la partie mobile. Or, le calcul montre, et l'expérience vérifie, que, pour un travail utile déter miné, le rendement atteint un maximum lorsque la compression est répartie<B>à</B> peu près également entre les ailettages mobiles et fixes.
En définissant, par analogie<B>à</B> hi. théorie des turbines, par #,degré de réac tion le rapport de la compression dans la couronne mobile<B>à</B> la compression de l'étage, le degré de réaction serait donc voisin de 1/-2.
L'objet de la présente invention est uti eompresseur <B>à</B> couronnes d'aubes alternati vement fixes et mobiles juxtaposées<B>à</B> la façon de celles des turbines<B>à</B> vapeur, carac térisé en ce qu'au moins la plupart des cou ronnes fixes et mobiles sont pourvues d'ai lettes semblables et symétriquement dispo sées, de sorte que la compression<B>y</B> est réa lisée<B>à</B> la fois dans les éléments fixe et mo bile, et que le degré de réaction<B>y</B> est voisin de #1/2.
La fig. <B>1</B> montre,<B>à</B> titre d'exemple, le diagramme des vitesses, relatif<B>à</B> l'ailettage d'un compresseur selon l'invention. La vi tesse absolue du fluide<B>à</B> l'entrée et<B>à</B> la sor- tie des aubes mobiles, ou<B>à</B> la sortie et l'en trée des aubes fixes, est représentée par v, et v2, la vitesse relative correspondante par <I>w, et</I> w#!, tandis que la vitesse périphérique de la roue est représentée par u. On voit que les triangles de vitesse des ailettages fixe et mobile sont approximativement égaux et symétriquement disposés par rap port<B>à</B> l'axe A-A.
Dans une forme d'exécution dans la quelle au moins la plupart des couronnes fixes et, mobiles sont pourvues d'ailettes semblables et symétriquement disposées, la réalisation du régime de réaction qui est en principe le plus favorable pour un nom bre d'étages indéfini, doit être préparée avant l'admission au premier étage mobile de réaction 1/2', en communiquant au fluide la -vitesse tangentielle v,<B><I>-</I></B> cos a,. -Cette pré paration peut être réalisée au moyen d'un système de canaux ou d'aubes préparatoire. Toutefois, on peut aussi utiliser dans ce but les premiers étages du compresseur.
Dans une telle forme d'exécution, les couronnes fixes et mobiles des premiers étages sont alors telles que le fluide acquiert progressi vement au cours de la traversée de ces éta ges le mouvement moyen d'entraînement qui correspond, pour les étages ultérieurs,<B>à</B> un degré de réaction voisin de 1/2.
La fig. <B>2</B> illustre,<B>à</B> titre d'exemple, le, cas d'un compresseur dans lequel le régime de réaction 1/#., n'est réalisé qu'après la tra versée des trois premiers étages. La -vitesse d'entrée<B>v,</B> est axiale, ce qui correspond<B>à</B> la majorité des cas. Comme dans le diagramme précédent, le segment<B>0-0'</B> représente la vitesse moyenne u des éléments mobiles, les vecteurs U'origine <B>0</B> correspondent aux vi tesses absolues, -et ceux d'origine<B>0'</B> aux vi tesses relatives.<B>0-1</B> représente ainsi la vi tesse absolue vi et 0'-I <B>la,</B> vitesse relative 10, d'entrée dans la première roue.
Cette roue communique au fluide la -vitesse tan gentielle<B>1-l',</B> de sorte que les -vitesses ab solue et relative<B>à</B> la sortie de cette roue sont respectivement 0-l' et 0'-I'. L'élément directeur suivant permet de réduire cette composante tangentielle de V-2, laissant subsister une composante tangentielle rési duelle 1-2 après la traversée<B>du</B> premier couple de rangées mobile et fixe. La vitesse absolue d'entrée dans le second couple de rancée mobile et fixe sera donc 0-2. Pai- analogie, elle sera,<B>0-3</B> après la traversée du deuxième et 0-4 après la traversée du troi sième couple.
Les conditions de traversée des étages s'acheminent ainsi, en trois éta <I>ges,</I><B>à</B> celles applicables aux étages ulté rieurs représentés par les triangles syniétri- ques par rapport<B>à</B> l'axe A-A de vitesse ab solue 0-4, 0-4' et relatives 0'-4, W-4', pour lesquels le degré de réaction est 1/1,.
On peut -démontrer que la vitesse relative moyenne, plus élevée dans les premiers éta- (),es mobiles que dans les suivants, et les ré ductions successives de la vitesse tangen tielle qu'effectuent les roues directrices, per mettent souvent de réduire de<B>1,</B> sur 4 ou 5, <B>le</B> nombre de ces étages. On peut d'ailleurs accentuer cet avantage en communiquant an fluide avant son entrée dans la première roue, par un aubage directeur convenable une vitesse de composante tangentielle op posée<B>à</B> la rotation.