CH283871A - Turbine. - Google Patents

Turbine.

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CH283871A
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Andrew Darling Lewis
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Andrew Darling Lewis
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/04Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description


  Turbine.    ha présente invention a, pour objet une  turbine comprenant au moins une roue pour  vue d'un     aubage    présentant au moins une série  de canaux incurvés traversés par le fluide  moteur et dont. une extrémité débouche à la  périphérie de la roue et dont l'autre extré  mité débouche sur l'un des côtés de la roue,  ces canaux étant délimités par -une paroi de  poussée frontale incurvée, par une paroi de  guidage arrière incurvée, et par des parois  latérales.  



  La turbine selon l'invention est caracté  risée en ce que     l'aubage    comprend une série  d'éléments identiques en tôle métallique dont  chacun présente une partie incurvée formant  la paroi de poussée frontale d'un canal et une  partie incurvée formant la paroi de guidage  arrière d'un canal adjacent de la série, lesdites  parties se rejoignant. à la périphérie de la  roue, chaque élément présentant en outre une  partie de fixation, les parois latérales des ca  naux étant, constituées par des parties en tôle  métallique     emboîtées    avec lesdits éléments.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple,  trois formes d'exécution de la turbine selon  l'invention et une variante d'une de ces formes.  



  La     fig.    1. est une vue en coupe verticale  partielles, suivant le plan médian d'une pre  mière forme     d'exécution.     



  lia fin. 2 est, une vue en élévation latérale  de cette turbine, la. moitié supérieure étant re  présentée en coupe.    La fi-. 3 est une vue schématique montrant  les dispositions relatives des aubes de rotor,  des aubes directrices et des tuyères de la tur  bine des     fig.    1 et 2, cette vue étant prise dans  le plan du bord périphérique supérieur de la  turbine que montre la     fig.    2.  



  La     fig.    4 est une vue en coupe axiale de la  roue centrale du rotor de la turbine des     fig.    1  et 2.  



  La     fig.    5 est une vue montrant l'ébauche  plane d'un élément destiné à. la fabrication  d'un élément     d'aubage    de la. roue de     fig.    4.  



  Les     fig.    5a et<B>51</B> sont respectivement une  vue en élévation latérale et une vue en plan  sur le dessus de     l'élément        d'aubage    obtenu en  partant de l'ébauche que montre la     fig.    5.  



  La     fig.    6 est une vue montrant l'ébauche  en tôle destinée à la fabrication du deuxième  élément     d'aubage    de la roue de la     fig.    4.  



  Les     fig.    6a et 6b sont respectivement une  vue en plan sur le dessus et une vue en éléva  tion latérale de l'élément     d'aubage,    obtenu en  partant de l'ébauche que montre la     fig.    6.  



  La     fig.    7 est une vue en perspective de  L'élément     d'aubage    obtenu en partant de  l'ébauche que montre la     fig.    5.  



  La     fig.    8 est une vue en perspective du  même élément, mais retourné d'environ     1.80 .     La     fig.    9 est une vue en perspective de  L'élément     d'aubage    obtenu en partant de  l'ébauche montrée à la     fig.    6.      La     fig.    10 est une     vue    montrant de quelle  manière sont emboîtés les éléments     d'aLibage     des     fig.    7 et 9.  



  La     fig.    11 est une vue en perspective mon  trant plusieurs éléments selon les     fig.    7 à 9  assemblés.  



  La     fig.    12 est une vue en plan sur le des  sus de l'ensemble que montre la     fig.    11.  



  La     fig.    1.3 est une vue en coupe verticale  suivant 13-13 de la     fig.    12.  



  La     fig.    14 est une vue en coupe verticale  suivant     14-14    de la     fig.    12.  



  La.     fig.    15 est. une vue en coupe horizon  tale suivant 15-15 de la     fig.    14.  



  La     fig.    16 est une vue en perspective d'une  partie de     l'aubage,    constituée au moyen d'élé  ments similaires à ceux que montre la     fig.    1.1,  de la roue d'une seconde forme d'exécution.  



  La     fig.    17 est une vue en coupe verticale  de l'assemblage d'éléments de la     fig.    16.  



  La     fig.    18 est une vue en coupe horizontale  suivant 18-18 de la     fig.    1.7.  



  La.     fig.    19 est une vue en coupe transver  sale de la roue de cette seconde forme d'exé  cution.  



  La     fig.    20 est une vue en coupe axiale de  la roue de la     fig.    1.9.  



  Les     fig.    21 et 22 sont des vues similaires  aux     fig.    19 et 20, mais montrant une variante  de la roue des     fig.    16 à 20.  



  La     fig.    23 est une vue en coupe partielle  suivant 23-23 de la roue d'une troisième  forme d'exécution.  



  La     fig.    24 est une vue en coupe suivant       24-24    de la fi-. 23.  



  La     fig.    25     est    une vue d'une ébauche en  tôle destinée à la. fabrication d'un élément.       d'aubage    de la roue des     fig.    23 et 24.  



  La     fig.    26 est une vue de l'ébauche en tôle  destinée à la fabrication du deuxième élément       d'aubage    de cette roue.  



  La     fig.    27 est une vue en coupe horizon  tale suivant<B>27-27</B> de la     fig.    23.  



  La,     fig.    28 est une vue en perspective d'un  assemblage d'éléments     d'aubage    obtenus en  partant des ébauches des     fig.    25 et 26.  



  La turbine des     fig.    1 à 15 comporte un  carter divisé composé de deux éléments supé-    rieurs     10a.    et de deux coquilles inférieures 10b.  Le carter est muni de dispositifs d'étanchéité ;       1.1.    pour l'arbre 12 du rotor de     turbine.   <B>lie</B>  carter porte un raccord 13 percé d'un conduit  14 par lequel. le fluide élastique à haute pres  sion est introduit..  



  Sur ce raccord 13 est     directement    fixé     uii     bloc     porte-tuyères    15, portant des éléments  espacés 16     (fig.    1), disposés en travers de  l'ouverture du bloc 15, et profilés et     inclinés     pour ménager entre eux plusieurs tuyères 17,  à travers lesquelles le fluide propulseur élasti  que est. amené sur     l'aubage    de la roue     een-          trale    du rotor de la.     turbine.    Les éléments 16  sont formés par des pièces en tôle, mais ils  peuvent également être constitués par des  pièces pleines.  



  L'intérieur du carter est divisé en trois  chambres par deux plateaux circulaires 18 tra  versés par l'arbre 12 et dont les bords exté  rieurs 19 sont engagés dans des rainures des  parois du carter. La. chambre centrale est la  chambre du premier étage de pression Pl et  les chambres disposées de part et d'autre (le  la chambre centrale sont celles du deuxième  étage de pression     P2.    Des serments 20 assu  rent l'étanchéité entre les plateaux 18 et  l'arbre 12.  



  Sur l'arbre 12 sont fixés un rotor central  21 et deux roues extérieures     respectivement     indiquées en 22 et 23. Le rotor central 21. est  disposé entre les plateaux 18, tandis que les  deux roues extérieures ?2, 23 sont respective  ment prévues sur le côté extérieur de ces pla  teaux 18.  



  Le rotor central 21 comprend un moyeu 24  sur lequel est fixé un corps de roue 25 formé  au moyen de deux flasques     en    tôle 26,     \?7,    dort  les parties intérieures s'emboîtent sur une  bague d'espacement     25a.    Le corps de roue 25  porte, à sa périphérie ?8, un     aubage    29     agencé     de     façon    que le     courant    de fluide propulseur  élastique envoyé     radialement    sur cet.

       aubage     par les tuyères 1.7 soit divisé en deux courants  distincts sortant     respectivement    par les deux  côtés latéraux opposés de cet     aubage.     



  Le moyeu 24 porte également deux disques       extérieurs    30, 31 qui sont assemblés par des      rivets transversaux 32. Chaque disque est  muni, à sa périphérie, d'un rebord 33 emboîté  sur     un    manchon cylindrique qui est, d'autre  part, fixé par soudure au corps de roue 25.  Les rebords 33 des disques 30 et 31 portent  des rangées d'aubes 34 et 35. Les autres joints  du rotor central sont également soudés.  



  Une rangée d'aubes 36 est disposée à la  périphérie de la roue     extérieupe    22 et une  rangée d'aubes 37 est disposée à la périphérie  de la roue 23.  



  Sur la face intérieure du bloc     porte-tuyères     15 et de part et d'autre de     l'aubage    29 sont  disposées des aubes directrices 38, 39     (fig.    2).  La rangée d'aubes directrices 38 est intercalée  entre     l'aubage    29 et la rangée d'aubes 34,  tandis que les aubes directrices 39 sont. inter  calées entre     l'aubage    29 et les aubes 35. Les  plateaux 18 sont munis de tuyères 40, respec  tivement 41. Les tuyères 40 sont intercalées  entre les aubes 34 et les aubes 36, tandis que  les tuyères 41 sont intercalées entre les aubes  35 et les aubes 37.  



  Le fluide sortant en 75     (fig.    11) sur le  côté gauche de     l'aubage    29 traverse les aubes  directrices 38 et passe ensuite dans les aubes  mobiles 34, tandis que le fluide sortant sur le  côté droit de     l'aubage    29 traverse les aubes di  rectrices 39 et passe ensuite dans     l'aubage    35.  



  Les aubes 34 et 35 constituent ainsi un  deuxième étage de vitesse. Le fluide sortant  des aubes 34 du deuxième étage de     vitesse     passe dans les tuyères 40 et, ensuite, dans les  aubes 36 de la roue 22 à l'extrême gauche du  rotor. 1)e même, le fluide sortant des aubes  35 du deuxième étage de vitesse passe dans  les tuyères 41, puis dans les aubes 37 à l'ex  trême droite du rotor. Le fluide sortant des  aubes 36 et 37 du deuxième étage de pression  s'échappe finalement de la. -turbine par les  tubulures 42 et 43. Les poussées axiales sont.  pratiquement évitées grâce à la disposition  symétrique décrite.  



       L'aubage    29 est formée au moyen de deux  séries d'éléments, emboîtés deux à deux, et  ensuite assemblés à la périphérie du corps de  roue 25. Cet     aubage    forme deux séries de  canaux incurvés par lesquels s'écoule le fluide    et dont chacun s'ouvre, d'une part, à la péri  phérie de la roue et, d'autre part, sur un côté  latéral, de celle-ci. Chaque paire d'éléments  comprend un élément 45, représenté en pers  pective par les     fig.    7 et 8, et un élément 46,  représenté en perspective par la     fig.    9.  



  L'élément     d'aubage    45 est confectionné en  partant d'une ébauche d'une seule pièce 47 en  tôle mince, dont la forme est. indiquée par la       fig.    5, tandis que le deuxième élément 46 est  confectionné en partant d'une ébauche d'une  seule pièce 48, en tôle, dont la forme est indi  quée par la.     fig.    6.  



  L'ébauche 47     (fig.    5) est. symétrique par  rapport à. l'axe médian     a-a    et présente plu  sieurs parties qui sont respectivement délimi  tées de la manière suivante:  La partie 49 est délimitée par les lignes       b-c-d-e        f-,@-h--i    et constitue des pa  rois 54 qui     redoivent    la poussée du     fluide          élastique    sortant des tuyères 17. La partie 50  est délimitée par les lignes e     j-k-l--m.-          7t-o-p    f et forme .des parois arrières de  guidage du fluide.

   Les     parties    51 forment des  pattes latérales prévues de part et d'autre de  la partie 49. Les parties 52 forment des pattes  latérales prévues de part, et d'autre de la  partie 50. Les parties 53 forment des brides.  



  La partie 49 est incurvée régulièrement  suivant un arc de cercle pour former des pa  rois de poussée 54     (fig.    5A et 8) qui s'élèvent  de la partie antérieure plane 55 jusqu'à  l'arête 56 qui coïncide avec la ligne     e-f    de  l'ébauche 47.  



  La partie 50 de l'ébauche 47 est repliée  vers l'arrière et vers le bas sur la ligne trans  versale     e-f    pour former un dos incurvé de c  guidage du fluide 57, qui est disposé de telle  manière qu'il se trouve écarté par rapport.  aux parois 54. Ainsi que le montre la     fig.    5,  la. partie 50 de l'ébauche est entaillée en 58  pour former deux lames 59 allant en diver  geant. Ainsi que le montrent plus clairement  les     fig.    5B, 7 et 8, les lames divergentes 59  forment     respectivement.    les parties latérale  ment espacées 60 du dos incurvé 57. Ces par  ties 60 sont séparées l'une de l'autre par l'en  taille 58 en forme de V, dont la largeur va en      croissant progressivement en partant du som  met 61.  



  Les parties 52 sont repliées vers le haut et  les brides 53 sont également repliées vers le  haut, ainsi que le montre clairement la fi-. 8.  En même temps, les parties 51 sont repliées  vers le bas pour être parallèles entre elles.  



  L'élément 45 présente donc des parois  frontales de poussée incurvées 54 et des pa  rois de guidage arrières incurvées 60 formant  un dos 57 et espacées l'une de l'autre dans le  sens transversal. Les parois 54 et le dos 57 se  raccordent suivant la ligne     e-f    de l'ébauche  47 pour former une lèvre relativement aiguë  56 à la périphérie de la roue. L'élément 45  est formé en partant d'une ébauche 47 d'une  seule pièce, mais, dans certaines conditions,  il pourrait être indiqué de séparer l'ébauche  suivant la ligne     e-f,    pour que les parties 49  et 50 puissent être conformées séparément et  assemblées ensuite, par soudure ou autrement,  suivant la ligne qui correspond à la lèvre 56.  



  Le deuxième élément     d'aubage    46     (fig.    9)  est, obtenu en partant de l'ébauche 48 repré  sentée par la     fig.    6. Comme dans le cas de  l'ébauche 47, cette ébauche 48 est également       symétrique    par rapport à son axe médian  longitudinal     a'-cc'.    Elle est également faite  en tôle mince et comprend une partie cen  trale 62 formant pont, deux parties latérales  semblables 63, et partant respectivement de  part et d'autre de la partie 62 au niveau des  lignes b', deux parties semblables 64 latérale  ment espacées et partant respectivement des  lignes c' sur les parties 63, deux parties 65,  partant respectivement des lignes d' sur les  parties 64, deux parties triangulaires 66,

   par  tant respectivement des lignes e' sur les par  ties 63, des parties latérales 67, partant res  pectivement des lignes f' sur les parties 66,  et des brides 68, partant respectivement des  lignes g' sur les parties 65.  



  La partie centrale 62 formant le pont de  l'ébauche est pliée suivant l'axe médian longi  tudinal     a'-a'    pour constituer une partie en  forme de coin présentant une arête supérieure  69, inclinée sur l'horizontale, relativement       aiguë,    et deux ailes latérales 70, qui vont en    divergeant vers le bas. Les parties 63, 64 et  65 ont une orientation générale dirigée vers  le haut, les parties 65 étant légèrement. incli  nées par rapport au plan des parties     voisines     64 pour que leurs arêtes supérieures g' soient  parallèles entre elles. Les brides 68 sont re  pliées latéralement     vers        l'extérieur    suivant ces  arêtes g'.

   Les parties triangulaires 66 de  l'ébauche 48 sont, respectivement pliées vers  l'extérieur de façon à se trouver dans un plan  horizontal     commun,    tandis que les parties 6 7  sont pliées vers le bas suivant. les lignes f'. La  partie centrale 62     formant.    le pont. de     Fébau-          che    est munie à. proximité (le ses deux extré  mités de saillie pointues 71, qui sont respec  tivement pliées vers ].'intérieur     (fig.    9).

   Ces       saillies    71 font office     d'éléments        d'espacemetr    t  et contribuent à.     maintenir    les éléments 45 et  46 consécutifs dans une position     d'assemblage     convenable.  



  Les éléments 45     (fir,.    7 et 8) et 46     (fig.    9 )  forment des paires     d'élément,    consécutifs, les  éléments d'une paire étant emboîtés l'un dans  l'autre et assemblés de la manière indiquée  par les     fig.    10 à 15, pour constituer     Faubage     29.

   On voit. que, dans l'assemblage de     chaque     paire d'éléments consécutifs 45 et 46 de     l.'su-          ba.ge,    l'élément 46 est. disposé par rapport. à  l'élément 45 de telle manière que la, partie en  forme de coin 70, 70 du premier soit étroite  ment ajustée dans ].'entaille 58 du dos 5 7 de  l'élément 45, de façon que les ailes 70 de cette  partie en forme de coin soient respectivement.  en contact avec les bords opposés de cette  entaille.

   Les parties 63, 64 et 65     s'étendent     respectivement vers l'avant, et sont en contact  avec les bords     latéraux    de la paroi incurvée  54 de l'élément 45, pour     constituer    ainsi des  parois délimitant latéralement les canaux 74  de     l'aubage,    délimités     d'autre        part.    par les pa  rois 54 et les dos 57. Les deux éléments 45 et.

    46 ainsi emboîtés     ].'un    dans ].'autre sont main  tenus dans cette disposition à l'aide des bride  68, qui sont rabattues sur les arêtes supérieures  des parties 52, ces parties 52 de l'élément 45  étant ainsi fixées en     position    de     chevauche-          ment    par rapport aux parties antérieures 65  de l'élément voisin 46, en même temps que      les parties 67 de cet élément 46 se superposent  aux parties 51 de l'élément. 45 suivant, les  parties 66 de l'élément 46 s'appliquant sur la  partie 55 de cet élément. 45 suivant et les bords  72 des ailes 70 de ].'élément 46 s'appliquant  contre la paroi 54 de L'élément suivant 45.  



  On voit qu'on obtient deux canaux com  plets par     l'assemblage    de deux éléments 45  avec un     élément.    46, ce dernier étant inter  calé entre les deux premiers et chevauchant  l'un d'eux     (fig.    11). En ajoutant à cet en  semble d'abord un élément 46 et ensuite un  élément     45,    on obtient une deuxième paire de  canaux complets, et ainsi de suite jusqu'à  ce que     l'a-Libage    soit terminé. Cet cubage est  fixé à la périphérie de l'ensemble formé par  les flasques 26, 27 à l'aide des parties 51 et  67 des éléments 45 et 46.  



  On voit que     1'aubage    l'orme deux séries de  canaux 74 pour le fluide. Chaque canal est  délimité latéralement, par une aile 70 et des  parties 63, 64 et 65 de deux éléments 46 con  sécutifs, et par une paroi incurvée 54 et une  paroi 60 appartenant respectivement à deux  éléments consécutifs 45 emboîtés avec lesdits  éléments 46. Les deux canaux d'une paire  s'ouvrent à la périphérie dans un orifice com  mun 73 et     débouchent    latéralement d'un côté  et de l'antre de la roue par les orifices 75       (fig.    11).

   Les deux ailes 70 partent. du centre  de l'orifice 73 et vont en divergeant vers les  orifices<B>75.</B> Ces canaux sont en forme de<B>U</B>  et les deux canaux d'une paire     regoivent    cha  cun une partie égale de fluide élastique intro  duit dans l'orifice 73 par les tuyères 17 de la  turbine     (fig.    1 et 2), et guident.     ee    fluide  entre la paroi de poussée incurvée 54 et la  paroi de guidage 60 pour le laisser sortir par  l'orifice 75. Par un profilage convenable des  parois incurvées 54 et 60, des ailes 70 et des  parties 63, 64 et<B>65,</B> on obtient des canaux 74  dont la section transversale va en croissant de       l'orïfiee        d'entrée    en direction de l'orifice de  sortie.  



  Les éléments de la roue centrale sont     sou-          clés    les uns aux autres et au     moveu    24 de la  manière indiquée aux points x. Les bords exté  rieurs des flasques 26, 27 présentent des         brides        78a,        79a    pliées vers l'extérieur et qui  constituent une jante circulaire, indiquée en       28    sur la     fig.    2, sur laquelle sont montés les  éléments 45, 46 de     l'aubage    en une     succession     alternée de la manière précédemment décrite.  



  Sur les flasques 26, 27 et à proximité im  médiate clés brides     78a,        79a    sont. pratiquées  des gorges circulaires 80, 81 dans lesquelles  sont serrées en place les parties 51 et 67 des  éléments 45 et 46 au moyen d'anneaux de  retenue 81 et 82. Chaque couple de parties  superposées 51 el 67 est. replié sur la face  inférieure des brides     78a,   <I>79a</I> formant la  jante, ainsi qu'il a été indiqué en 83 de la  <U>fi-*</U> 4. Les anneaux de retenue 80, 81 sont  soudés sur les flasques de la manière indi  quée en x.  



  Les parties 52 des éléments 45 forment  deux anneaux continus qui ferment. latérale  ment les espaces 84 formés chacun entre la  paroi 54 et le dos 57 de chaque élément 45  et les parties 64 et. 63 de l'élément 46 adja  cent.    La roue de turbine représentée aux     fig.    16  à. 20 est une roue de turbine à gaz.

   Cette roue  est pourvue d'un dispositif de refroidissement  de son cubage au moyen d'air ou de vapeur  d'eau, par exemple.     L'aubage    29 de cette roue  est. identique à     l'aubage    décrit en référence  aux     fig.    7 à 15 avec cette seule différence que  la partie 55 de chaque élément 45 est     pourvoie     d'un trou 89 et que chacune des parties 5.2 de  cet     élément.    est. emboutie en 87 de manière  que son bord arrière soit déporté latéralement,  de     faeon    à. laisser une ouverture 88 formée  entre ce bord de la partie 52 et la partie 65  de l'élément 46.

   Cette ouverture communique  avec l'espace 84 formé entre les parois 54, 57  de L'élément 45 et les parties 64 et 63 de  l'élément 46 correspondant.  



  Les espaces 84 sont chacun en communi  cation avec l'espace 90 compris entre les ailes  70 adjacentes de l'élément 46 correspondant,  et cet espace 90 communique, d'autre part,  avec l'ouverture 89 de l'élément 45 corres  pondant. On voit donc qu'un     fluide    introduit  par l'orifice 89 doit passer librement à travers      le canal formé par l'espace 90 suivi de l'espace  84 pour s'échapper finalement par les ori  fices de sortie 88.  



  Le corps de la roue est creux et comprend  cieux plateaux circulaires opposés en forma  de cuvettes 91, qui sont maintenus écartés  l'un de l'autre par un moyeu 92 qui, à son  tour, est rendu solidaire en rotation d'un  arbre 93. Ce moyeu est percé d'un certain  nombre de conduits 94, répartis angulaire  ment pour introduire à l'intérieur du corps de  roue un fluide de     refroidissement    convenable,  par exemple de l'air.  



  A l'intérieur du corps de roue creux sont  disposées plusieurs palettes 95, solidaires des  plateaux 91. Chacune de ces palettes s'étend  sur toute la largeur de l'intervalle entre les  plateaux opposés 91, et leurs tranches oppo  sées sont soudées à ces plateaux. Les extré  mités extérieures des palettes 95 sont toutes  incurvées d'une manière identique indiqué  en 96 et, lors de la rotation de la roue, ces  palettes 95 font office de pales de ventila  teur pour aspirer un courant d'air à travers  le corps de roue et pour le refouler hors de  ce corps de roue à, travers les ouvertures 89  des éléments 45 de     1'aubage    29 monté à la  périphérie de ce corps de roue. L'air traverse  ensuite les espaces 90 et 84 de     l'aubage    pour       ressortir    par les ouvertures 88.

   Les parties  périphériques des plateaux 91 sont espacées  l'une de l'autre pour ménager un espace annu  laire 97, avec lequel les ouvertures 89 commu  niquent librement. Les éléments 45 et 46 de       l'aubage    sont fixés sur le corps de roue par  leurs parties 51, 67 qui sont pliées autour  de brides périphériques 99 des plateaux 91.  La fixation à demeure a lieu par soudure et  par l'emploi d'anneaux de retenue 100. Pour  maintenir les bords périphériques des plateaux  91 dans la position espacée représentée, on  emploie un anneau d'espacement 101 qui est  ajusté     dans    des épaulements annulaires pra  tiqués sur les plateaux. Cet anneau 101 est.  percé d'orifices espacés 102 qui sont. disposés  en regard des ouvertures 89 des éléments 45.  



  La turbine dont la roue est représentée  aux     fig.    16 à 20 est destinée en particulier à    être actionnée par les gaz d'échappement d'un  moteur à combustion interne. On voit que  l'effet de refroidissement. est produit sans     clue     le fluide de refroidissement vienne en contact  avec ou puisse contrarier d'une autre manière  l'action du fluide propulseur employé pour  actionner la turbine, les trajets de passage du  fluide de refroidissement et du     fluide    propul  seur dans     l'aLibage    étant parfaitement séparés  l'un de l'autre, le premier sortant en effet de       l'aubage    par les ouvertures 88, tandis que le  dernier s'échappe par les orifices de sortie 75.

    Mais, lorsque ces fluides ont. rempli leurs  fonctions respectives, et après leur sortie de       l'aubage,    ils se mélangent. Le mélange du  fluide propulseur et du fluide de refroidisse  ment sortant de     l'aubage    produit un effet  avantageux en ce sens que le fluide de refroi  dissement abaisse quelque peu la     température     des gaz chauds d'échappement et réduit leur  effet destructif sur les surfaces avec lesquelles  ils viennent en contact.  



  Les     fig.    21 et 22 montrent la roue d'une  autre variante de la, turbine des     fig.    16 à 20  dans laquelle l'air peut également être     errL-          ployé    pour faire office de fluide de refroi  dissement, mais cette roue est     plus    spéciale  ment construite pour être refroidie par de la  vapeur d'eau.  



  Le corps de cette roue comprend deux pla  teaux circulaires en forme de cuvette 103 qui  sont montés sur un moyeu     10.1    qui est     lui-          même    rendu solidaire en rotation de     l'arbre     105. Les plateaux 103 sont maintenus espacés  l'un de l'autre à l'aide d'un anneau d'espace  ment intérieur     105a,    et d'un anneau d'espace  ment extérieur 106. L'arbre 105 présente un  conduit d'admission axial<B>107</B> en     eommuniea-          tion    avec la cavité intérieure du corps de roue  par plusieurs orifices radiaux 108.  



       L'anneau        d'espacement    extérieur 106 est  muni d'une rangée     périphérique    de languettes  espacées 109 découpées et     rabattues    vers Fin  térieur entre les plateaux 103.

   Ces languettes  109 s'étendent sur la totalité de l'intervalle  entre les plateaux 1.03 et elles ont toutes une  courbure semblable telle     qu'elles        fassent,    office  de palettes aspirant, et refoulant la. vapeur    
EMI0007.0001     
  
    vers <SEP> ].'extérieur <SEP> de <SEP> la <SEP> roue, <SEP> à <SEP> travers <SEP> les <SEP> ori  fices <SEP> 110 <SEP> pratiqués <SEP> clans <SEP> l'anneau <SEP> 1.06 <SEP> et <SEP> com  muniquant <SEP> avec <SEP> des <SEP> ouvertures <SEP> 89 <SEP> de <SEP> l'aubage.
<tb>  On <SEP> voit <SEP> que <SEP> les <SEP> languettes <SEP> 109 <SEP> sont <SEP> confor  mées <SEP> en <SEP> j <SEP> (11g% <SEP> 22),

   <SEP> de <SEP> sorte <SEP> qu'elles <SEP> sont
<tb>  prolongées <SEP> latéralement <SEP> par <SEP> elles <SEP> ailes <SEP> 111 <SEP> qui
<tb>  forment <SEP> avec <SEP> ].'anneau <SEP> 106 <SEP> des <SEP> encoches <SEP> 112
<tb>  clans <SEP> lesquelles <SEP> sont <SEP> engagées- <SEP> des <SEP> brides <SEP> 113,
<tb>  repliées <SEP> vers <SEP> l'inl-éricur, <SEP> des <SEP> plateaux <SEP> 103, <SEP> ce
<tb>  qui <SEP> assure <SEP> un <SEP> assemblage <SEP> par <SEP> emboîtement
<tb>  entre <SEP> l'anneau <SEP> 106 <SEP> et <SEP> les <SEP> bords <SEP> extérieurs <SEP> des
<tb>  plateaux <SEP> 103. <SEP> L'aubage <SEP> de <SEP> la <SEP> roue, <SEP> qui <SEP> est
<tb>  identique <SEP> à. <SEP> celui <SEP> décrit <SEP> en <SEP> référence <SEP> aux
<tb>  fig. <SEP> 16 <SEP> à.

   <SEP> '>0, <SEP> est <SEP> fixé <SEP> à <SEP> ].'anneau <SEP> 106 <SEP> par <SEP> les
<tb>  parties <SEP> 51, <SEP> 67 <SEP> de <SEP> ses <SEP> éléments <SEP> repliées <SEP> autour
<tb>  des <SEP> tranches <SEP> latérales <SEP> de <SEP> cet <SEP> anneau <SEP> 106, <SEP> le  quel <SEP> est <SEP> ensuite <SEP> assemblé <SEP> avec <SEP> les <SEP> plateaux
<tb>  10.\;

  , <SEP> De <SEP> cette <SEP> manière, <SEP> tous <SEP> ces <SEP> éléments <SEP> sont
<tb>  solidement <SEP> verrouillés <SEP> les <SEP> uns <SEP> avec <SEP> les <SEP> autres.
<tb>  De <SEP> l'eau <SEP> introduite <SEP> par <SEP> le <SEP> conduit <SEP> 10"r <SEP> est
<tb>  instantanément <SEP> transformée <SEP> en <SEP> vapeur <SEP> sous
<tb>  pression <SEP> clans <SEP> la <SEP> cavité <SEP> intérieure <SEP> du <SEP> corps <SEP> de
<tb>  roue.

   <SEP> Cette <SEP> vapeur, <SEP> dont <SEP> la <SEP> température <SEP> est
<tb>  naturellement <SEP> inférieure <SEP> à <SEP> celle <SEP> de <SEP> la <SEP> roue <SEP> et
<tb>  de <SEP> l'anbage, <SEP> est <SEP> refoulée <SEP> par <SEP> l'action <SEP> de <SEP> sa
<tb>  propre <SEP> pression <SEP> vers <SEP> la <SEP> partie <SEP> extérieure <SEP> (le
<tb>  la <SEP> roue <SEP> où <SEP> elle <SEP> est <SEP> recueillie <SEP> par <SEP> les <SEP> languettes
<tb>  109 <SEP> et <SEP> refoulée <SEP> par <SEP> les <SEP> ouvertures <SEP> 110 <SEP> et. <SEP> 89
<tb>  dans <SEP> et <SEP> à <SEP> travers <SEP> les <SEP> espaces <SEP> 90 <SEP> et <SEP> 84 <SEP> (le <SEP> l'au  bage <SEP> pour <SEP> s'échapper <SEP> finalement <SEP> par <SEP> les <SEP> ou  vertures <SEP> de <SEP> sortie <SEP> 88.
<tb>  La <SEP> variante <SEP> à <SEP> laquelle <SEP> se <SEP> rapporte <SEP> les <SEP> fig.

   <SEP> 21
<tb>  et <SEP> \_'2 <SEP> pourrait. <SEP> être <SEP> une <SEP> turbine <SEP> entraînant
<tb>  un <SEP> suralimentateur <SEP> stratosphérique <SEP> pour <SEP> mo  teur <SEP> à <SEP> combustion. <SEP> Dans <SEP> ce <SEP> cas, <SEP> étant <SEP> donné
<tb>  (lue <SEP> la <SEP> température <SEP> de <SEP> l'air <SEP> de <SEP> la <SEP> stratosphère
<tb>  est <SEP> très <SEP> basse, <SEP> cet <SEP> air <SEP> froid <SEP> peut <SEP> être <SEP> employé
<tb>  très <SEP> efficacement <SEP> au <SEP> refroidissement <SEP> de <SEP> la
<tb>  roue <SEP> de <SEP> turbine.
<tb>  La <SEP> forme <SEP> d'exécution <SEP> à. <SEP> laquelle <SEP> se <SEP> rap  portent <SEP> les <SEP> fig% <SEP> 23 <SEP> à <SEP> 28 <SEP> comprend <SEP> une <SEP> roue
<tb>  dont <SEP> 1'aubage <SEP> comprend <SEP> une <SEP> seule <SEP> série <SEP> de
<tb>  canaux <SEP> s'ouvrant <SEP> i, <SEP> la.

   <SEP> périphérie <SEP> de <SEP> la. <SEP> roue,
<tb>  d'une <SEP> part, <SEP> et <SEP> s'ouvrant, <SEP> d'autre <SEP> part, <SEP> laté  ralement <SEP> tous <SEP> d'un <SEP> même <SEP> côté <SEP> de <SEP> la <SEP> roue. <SEP> Ces
<tb>  canaux <SEP> sont <SEP> incurvés <SEP> en <SEP> U <SEP> d'environ <SEP> 1.80 .
<tb>  L'aubage <SEP> de <SEP> cette <SEP> roue <SEP> est <SEP> formé <SEP> au <SEP> moyen <SEP> de
<tb>  deux <SEP> séries <SEP> d'éléments <SEP> formés <SEP> respectivement       au moyen des ébauches représentées aux       fig.    25 et 26, dont la première, 11.5, est ana  logue à l'ébauche 47 de la     fig.    5 divisée le  long de son axe     longitudinal    central     a-a,    et:

    dont la seconde, 116, est     analogme    à, l'ébauche  18 de la     fig.    6 divisée le long de son axe     Ion-          gitudinal    central a'-('.  



  Cet     a.ubage    reçoit. le fluide propulseur par  un côté de la roue, l'échappement ayant lieu  par la périphérie. Dans une variante, le con  traire pourrait être le cas. La section trans  versale de chaque canal de     l'aubage        augmente     progressivement de l'orifice d'entrée latéral en  direction de l'orifice de sortie périphérique,  pour assurer un écoulement régulier du fluide  propulseur.     L'aubage    35 du rotor de la tur  bine des     fig.    1 et 2 est analogue à celui de la  roue de la turbine des     fig.    23 à 28.  



  L'ébauche 115 se compose d'une partie  latérale de fermeture 117, d'une bride 1.18,       cl'une    partie de dos de guidage 1.19, d'une       partie    antérieure de poussée 210 et d'une par  tie de guidage 121, toutes ces parties se re  trouvant dans la moitié de gauche de l'ébau  che 47 de la.     fig.    5. L'ébauche 116 se compose  des parties 122, 123, 121, 124a, 125, 126 et  127 qui se retrouvent également dans la moi  tié de gauche de l'ébauche 48 de la     fig.    6.  L'ébauche 116 est,     d'autre    part, munie d'une  partie de montage 128.  



  L'ébauche 115 est pliée à     arête    aiguë le  long de la ligne     e"    f" en même temps que  la partie 120 est incurvée pour constituer la  paroi antérieure de poussée qui correspond à  la paroi antérieure de poussée 54 de ].'élément       d'aubage    que montre la     fig.    8.  



  La partie 119 est également incurvée vers  l'arrière et vers le bas pour former le dos de  guidage correspondant au dos 57 de l'élément  que montre la     fig.    8. La partie 117 est pliée  vers le haut comme la partie 118, exactement  comme la partie 52 et la bride 53 de l'élément  45 de la     fig.    8. La partie de montage 121 est  pliée vers le bas à peu près perpendiculaire  ment à la. partie 129     (fig.    25) orientée     vers     l'avant, à laquelle fait suite la paroi de pous  sée incurvée 120.      L'ébauche 116 forme un élément correspon  dant à     l'une    des moitiés symétriques de<B>l'élé-</B>  ment 46 de la     fig.    9.

   La partie de     montage     1.28 de cet élément. forme un prolongement  latéral du bord de l'élément le long de la     li--rie     qui correspond à     l'-arête    69 de l'élément repré  senté par la     fig.    9.  



  Les éléments formés de la     facon        déerite    à  partir des ébauches 1.15 et 116 sont assemblés  et emboîtés comme le montre la     fig.    28.  



       L'aubage    formé au moyen (les éléments  115 et 116 est monté à la périphérie d'un  corps de roue formé au moyen de deux pla  teaux en tôle<B>130,</B> 131, espacés et fixés de la  manière représentée sur un moyeu 132 qui est.  à son tour claveté sur un arbre<B>133.</B> Le dia  mètre du plateau 131 est un peu supérieur à  celui du plateau 130, et les deux plateaux 130  et 131 sont respectivement munis de brides  périphériques opposées 134 et 135.  



  Chaque élément formé en partant d'une  ébauche 115 est ajusté sur le corps de roue de  telle manière que la tranche 136     (fig.   <B>25)</B>  vienne buter contre la face intérieure 137 du  plateau de roue 131, la partie de montage 121  étant. rabattue autour de la bride 134 de  l'autre plateau de roue 130. L'élément     d'au-          bage    ainsi monté sur la roue présente une  paroi de poussée incurvée 120 qui s'élève en  partant de la partie 129, en suivant approxi  mativement un arc de cercle, jusqu'à la lèvre  1.39. Chaque élément obtenu en partant  d'une ébauche 116 s'emboîte sur un élément  11.5 pour former une paroi de fermeture laté  rale d'un canal à fluide incurvé et une paroi  latérale d'un canal adjacent.

   La. paroi latérale  intérieure de chaque canal est formée par la  partie 122 d'un élément<B>11.6,</B> la partie 128  étant orientée vers le haut et pliée autour de  la bride périphérique 135 du plateau 131. Les  parties 124,     124a    et 125 de la. même ébauche  forment la paroi latérale extérieure du canal  adjacent, tout en prolongeant la paroi latérale  intérieure 122 du premier canal. La partie  127 est pliée sur la partie de montage 121 de  l'élément 11.5 et la partie 126 s'applique     sur     la partie 129.

      L'ensemble des éléments ainsi     assemblés     forme un     aubage    présentant une seule série de  canaux munis d'un orifice     d'entrée    latérale  correspondant à l'orifice 75 de la     fig.    11,     qui     là sert. d'orifice de sortie, et d'un orifice (le  sortie périphérique formé par     l'intervalle     entre deux lèvres successives 139.  



  Chaque élément d'aube 115 est perforé en  140 pour établir une communication entre la  cavité intérieure du corps de roue et la     cliani-          bre    141 ménagée entre la partie 122 et le pla  teau de roue 141. Cette chambre 141. est en  communication avec     l'espace    compris entre la  paroi 120 et le dos 119 d'un élément 11.5, le  quel espace communique, de la faon indiquée  en référence aux     fig.    16 à 1.8, avec les orifices  d'évents formés par emboutissage dans des  parties 1.17 et correspondant. sous tous les rap  ports aux orifices indiqués en 88 clans la  fi-. 16.

   Le fluide de     refroidissement    est intro  duit dans la cavité intérieure du corps de  roue, par exemple par l'un des dispositifs pré  cédemment décrits, et il sort de     l'auba-e    dans  des directions     sensiblement    parallèles à la di  rection de sortie du fluide propulseur élas  tique.  



  Chaque canal de     l'aubage    est, en outre sub  divisé par une cloison de guidage 1.42 du fluide  propulseur écartée des parois 120 et 119 déli  mitant. ce canal et appartenant respectivement  à. deux éléments 1.15 consécutifs. Lorsque ce  canal est de petites dimensions, on peut. sup  primer cette cloison sans inconvénient.     Lorsque     les canaux sont. de largeur relativement grande  et destinés à. recevoir     tin    volume important  de vapeur, on peut intercaler plusieurs     eloi-          sons    de guidage dans chaque canal.

Claims (1)

  1. REVENDICATION: Turbine comprenant au moins une roue pourvue d'un aubage présentant au moins une série de canaux incurvés traversés par le fluide moteur et dont une extrémité déboucle sur l'un des côtés de la. roue, ces canaux étant délimités chacun par une paroi de poussée frontale incurvée, par une paroi de<U>g</U>uidage arrière incurvée et par des parois latérales,
    caractérisée en ce que l'aubage comprend une série d'éléments identiques en tôle métalli que dont chacun présente une partie incurvée formant la paroi de poussée frontale d'un ca nal et une partie incurvée formant la paroi de guidage arrière d'un canal adjacent de la série, lesdites parties se rejoignant à la péri phérie (le la roue, chaque élément présentant en outre une partie de fixation, les parois latérales tics canaux étant constituées par des parties en tôle métallique emboîtées avec les- (lits éléments.
    SOUS-REVENDICATIONS: 1. Turbine selon la revendication, caraeté- risée en ce que les parties en tôle métallique ;formant les parois latérales des canaux sont présentées par une seconde série d'éléments identiques (46) en tôle métallique présentant des parties de fixation et alternant avec les éléments de la première série, chacun des élé ments de cette seconde série présentant. une partie formant la paroi latérale intérieure d'un canal et une partie formant la paroi latérale extérieure d'un canal adjacent. 2.
    Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que 1'aubage présente des espaces (84) dont. chacun est. compris entre lesdites parties incurvées (54, 57) d'un desdits élé ments (45) et est délimité latéralement par des parties en tôle (52, 64). 3.
    Turbine selon la sous-revendication 1, présentant une roue dont l'aubage forme deux séries de canaux disposés par paires, les deux canaux de chaque paire aboutissant périphé-- riquement à un orifice commun et débou chant, d'autre part, respectivement d'un côté et de l'autre de la roue, caractérisée en ce que chaque élément de la seconde série pré sente deux parties (70, 70) formant les parois latérales intérieures des canaux d'une paire et allant en divergeant du centre de l'orifice commun (73, fig. 11) vers les orifices laté raux (75) des canaux de cette paire. 4.
    Turbine selon la sous-revendication caractérisée en ce que ladite deuxième partie incurvée (57) de chaque élément (45) de la première série forme des parois de guidage arrières (60) des deux canaux d'une paire de canaux et présente une entaille (58) dans laquelle sont engagées les parties divergentes (70, 70) d'un élément adjacent de la. deuxième série. 5. Turbine selon la revendication, carac térisée par une cloison de guidage incurvée (142, fig. 23) en tôle métallique disposée dans chaque canal. à distance de la paroi de pous sée frontale (120) et de la paroi de guidage arrière (119). 6.
    Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que la paroi de poussée frontale (54) et la paroi de guidage arrière (60) sont venues d'une seule tôle pliée selon une arête (69) située vers la périphérie de la roue. 7. Turbine selon la sous-revendication -1, caractérisée en ce que l'aubage présente des canaux intérieurs (84, 90, fig. 17, 18) dont chacun présente une ouverture d'admission (89, fig. 19) située à, la périphérie intérieure de l'aubage et au moins une ouverture d'échap pement (88), des moyens étant disposés pour envoyer un fluide de refroidissement à travers ces canaux. 8.
    Turbine selon la sous-revendication 7, caractérisée en ce que les ouvertures d'échap pement des canaux de refroidissement sont adjacentes aux orifices de sortie (75) des canaux traversés par le fluide moteur. 9. Turbine selon les sous-revendications \? et; 8, caractérisée en ce que chaque canal de refroidissement comprend un desdits espaces (84) compris entre les parties incurvées (54, 5 7 ) desdits éléments (45) de la. première série, le bord arrière d'une au moins (52) des par ties en tôle délimitant latéralement chacun desdits espaces (84) étant déporté latérale- nient afin de constituer ladite ouverture d'échappement. 10.
    Turbine selon la sous-revendication 7 , caractérisée en ce que le corps de la roue (fig. 20) est constitué au moyen de deux pla teaux circulaires (91, 91) distants l'un de L'autre de façon à délimiter une chambre pré sentant un orifice d'admission (94) dans :sa partie centrale et des orifices d'échappement (102) à. sa périphérie, ces orifices d'éehappe- ment communiquant avec les ouvertures d'ad mission (89) des canaux de refroidissement (84, 90, fig. 17, 18). 11.
    Turbine selon la sous-revendication 10, caractérisée par des palettes (95) disposées dans ladite chambre pour propulser un fluide de refroidissement élastique vers les orifices d'échappement de celle-ci
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