CH394654A - Dispositif comprenant un amplificateur à fluide - Google Patents

Dispositif comprenant un amplificateur à fluide

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CH394654A
CH394654A CH225362A CH225362A CH394654A CH 394654 A CH394654 A CH 394654A CH 225362 A CH225362 A CH 225362A CH 225362 A CH225362 A CH 225362A CH 394654 A CH394654 A CH 394654A
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CH
Switzerland
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flow
fluid
chamber
sub
rotation
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CH225362A
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English (en)
Inventor
E Bowles Romald
M Horton Billy
Original Assignee
E Bowles Romald
M Horton Billy
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass

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Description


  Dispositif comprenant un amplificateur à fluide    La présente     invënfion-a-paur    objet un dispositif       comprenant    un     amplificateur    à     fluide.    De     tels    appa  reils     utilisent    l'écoulement d'un     fluide,    les     caracté-          ristiques    de ce fluide et les     caractéristiques    de     l'écou-          lement    pour     amplifier    un signal d'entrée.

       En.    général,  l'action de l'amplificateur qui va être     envisagé    ne       nécessite        aucune    partie mécanique mobile     autre    que  le fluide lui-même.

   Cette     particularité        présente    un  avantage, car l'emploi de parties mécaniques     mobiles     limite la précision., la souplesse et     l'utilisation    des  dispositifs à fluide     dans    une     mesure        diverse    qui     varie     avec     l'application        particulière    envisagée, par suite  du frottement, de l'expansion thermique, des     d6té-          riorations,    des     tolérances,    des problèmes d'assem  blage, d'inertie ou de poids,

   du temps de     réponse,     etc., des     parties        mobiles.    Par-     conséquent,        l'élimina-          tion    ou la réduction du nombre des     parties    méca  niques mobiles     est    avantageux du point de vue de  la souplesse, de la résistance, de la durée, du     prix    et  de la     maniabilité    du     dispositif.     



  Le dispositif envisagé peut atteindre ses     objectifs     en utilisant un     écoulement        rotaiionnel    ou non     rota-          tionnel    et en s'appuyant sur la distribution du fluide,  les caractéristiques d'écoulement, les effets de cou  ches     limites,    la     distribution    des     pressions,    les pro  priétés du fluide et les lois de     l'hydrostatique    et de  l'hydrodynamique.

   Le     dispositif    peut âtre     considéré     comme un amplificateur parce que l'énergie com  mandée est plus grande que l'énergie de     commande.     Le     fluide    utilisé peut être     liquidé    ou gazeux,     ce    peut  être aussi un mélange de     fluides    et une combinaison  dans laquelle divers     fluides    sont     utilisés    dans des  sections     différentes    de l'amplificateur.  



  Envisageons une cuvette circulaire présentant un       petit        trou    de décharge     au-centre    de son fond. La  hauteur de liquide dans la cuvette     crée    une     pression       hydrostatique qui tend à forcer le fluide hors du trou  de décharge central.     Dans    .le cas d'un écoulement  non     rotationnel,    le fluide s'écoule     radialement        vers    le       tmou    de     décharge    et à travers ce trou.

   Pour un fluide  incompressible, la vitesse d'écoulement est en rela  tion inverse     avec    la position     radiale    .du     liquide.    Si  l'on     considère    une     condition        d'écoulement        non    rota  tionnelle à deux     dimensions.,    comme     c'est    le cas de       l'écoulement    d'un     simple    évier, la vitesse radiale V,.

    et la     distance        radiale    r sont     reliées    par     l'équation.    (1)  
EMI0001.0088     
    Si le fluide est     compressible,    il faut considérer  la masse     spécifique    locale du     fluide        p    et l'équation (1)  devient  
EMI0001.0093     
    Si une composante tangentielle de vitesse est       impartie    au     fluide    immédiatement à proximité du  bord de la cuvette, un anneau de fluide tourne comme  un tout autour du     trou    de décharge     constituant    un  axe;

       et        l'écoulement        est        maintenant        ,rotationnel    plu  tôt que non     rotationnel.    On démontre     mathémati-          quement    dans plusieurs ouvrages que     cet    anneau se  rétrécit vers la     sortie        centrale,

      la composante     tangen-          tielle        Vt    de la     vitesse        pour    écoulement     rotationnel     simple étant reliée à la     distance    radiale par l'équa  tion .

    
EMI0001.0116     
         Par        conséquent,    quand le fluide est déchargé de  la cuvette en se déplaçant du bord de la     cuvette    vers  le trou de décharge     central,    sa     composante    tangen-           lieue        Vt    de vitesse augmente quand la     distance    radiale  diminue.

   D'une     manière    idéale, si l'on     dispose    d'une       cuvette    de 25,4     cm    de diamètre se     déchargeant    à  travers un trou     central    de 0,25 mm de diamètre, la  composante     tangentielle    de vitesse au     niveau    du trou  de décharge,     Vtd,    sera     égale    à mille fois la compo  sante tangentielle de vitesse     Vt,    au bord de la cu  vette. Ainsi, la composante tangentielle de vitesse est  amplifiée.  



  Bien qu'on ait envisagé     ci-dessus    une     cuvette     pour décrire de façon     élémentaire    le     fonctionnement     de l'amplificateur, le     dispositif    comprend de     préfé-          rence    un     .récipient        fermé    ou une     chambre    d'écoule  ment, de     sorte    que le fluide n'est pas     forcément    un  liquide mais peut être aussi un gaz, ou tout mélange  ou toute     combinaison    de     fluides,

      et la     pression     entraînant la décharge du     fluide    ne provient pas       nécessairement    du poids du fluide, mais peut     être     due à une     pressurisation        initiale    de la chambre  d'écoulement, à la     déformation    élastique de     cette     chambre, à une pression supplémentaire communi  quée à ladite chambre, ou à l'arrivée d'un ou plu  sieurs fluides dans cette chambre à une distance de  l'axe différente de la distance de décharge.  



  Le     dessin    annexé représente, à     titre    d'exemple,       trois    formes     d'exécution    du dispositif objet de l'in  vention et une variante.  



  La     fig.    1 est une vue en plan de la première  forme     d'exécution.    ,  La     fig.    2     est    une coupe selon 2-2 de la     fig.    1.  La     fig.    3 est     une    vue en plan de la variante.  La     fig.    4 est une coupe selon 4-4 de la     fig.    3.  La     fig.    5 est une vue en plan de la seconde forme       d'exécution.     



  La     fig.    6 est une coupe selon 6-6 de la     fig.    5.  La     fig.    7' est une vue en plan de la troisième  forme d'exécution.  



  La     fig.    8 est     une    coupe     selon    8-8 de -la     fig.    7.  La     première        forme    d'exécution     représentée    aux       fig.    1 et 2 comprend une chambre d'écoulement 1  présentant un axe de symétrie     central    CL. La cham  bre 1 est un cylindre fermé présentant une base 2,  une paroi supérieure 3 et une paroi cylindrique 4       joignant    la base 2 et la paroi 3.

   Une ouverture  de sortie 5 est ménagée dans la base 2 et     disposée     symétriquement par     rapport    à cette base et     centrée     sur l'axe CL de la chambre 1.  



  Des     ouvertures    d'entrée 6 sont réparties autour  de la paroi supérieure 3, ces ouvertures     étant    sépa  rées par des     distances        angulaires    égales     et        disposées     sensiblement au rayon maximum possible dans la       chambre    1. Des tubes     d'alimentation    7 communi  quent avec les     ouvertures    6 et sont disposés     perpen-          diculairement    à la paroi supérieure 3.

   Les tubes 7  amènent un fluide à la chambre 1 par les ouver  tures 6 qui sont     disposées        verticalement    sur la paroi 3  de manière à n'introduire aucune composante     tan-          gentielle    relative de la vitesse     d'écoulement    du fluide.  Le nombre de tubes 7     utilisés    dans chaque cas     parti-          culier    est une affaire de technique, mais il est avan-         tageux    que ce     nombre    soit élevé afin d'éviter un écou  lement tangentiel relatif du fluide s'établissant au  hasard.

   Dans l'exemple représenté, il existe     vingt-          quatre    tubes 7. Ceux-ci sont alimentés en fluide par  des tubulures 8 qui communiquent toutes avec une  conduite d'alimentation principale 9. Une seconde  conduite 10 amène le fluide à un tube 11     disposé     à un rayon différent de celui correspondant aux  tubes 7. Le fluide est amené aux conduites princi  pales 9 et 10 par un robinet de répartition 12 et un  tube 13, ce dernier étant connecté à une source de  fluide sous pression non représentée, par exemple  une pompe.

   Le robinet 12 permet de commander  la proportion de fluide venant du tube 13 et passant  dans les conduites 9 et 10, et permet par conséquent  de commander l'écoulement du fluide relatif à travers  les     tubes    7 et 11, respectivement. Ces tubes étant  à des rayons     différents    produisent des vitesses diffé  rentes d'écoulement du fluide sur l'axe central CL  ou au niveau de     l'ouverture    de décharge 5, et la  vitesse angulaire résultante du     fluide        G    proximité de  l'ouverture 5, en réponse à tout écoulement tangen  tiel induit dans la chambre 1 par un moyen quel  conque, est par     conséquent    contrôlable en agissant  sur le robinet de répartition 12.  



  Tant     qu'aucune    composante tangentielle ou de  rotation     d'écoulement    du     fluide    n'est     introduite    dans  la chambre d'écoulement 1., l'écoulement se fait       radialement    vers l'ouverture de sortie 5.

   Toute com  posante tangentielle d'écoulement dans la chambre 1,  qui peut     être    produite d'une manière quelconque,  pour un rayon dans la     chambre    1 supérieur à celui  de     l'ouverture    de décharge 5, produit un écoule  ment     rotationnel    amplifié à travers cette ouverture 5,  c'est-à-dire que l'écoulement au niveau de l'ouver  ture     tourne    plus rapidement que l'écoulement en un  point quelconque dans la chambre 1     correspondant     à un rayon supérieur à celui de l'ouverture 5.  



  L'ouverture de décharge 5 est reliée à un tuyau  15 dans lequel est montée une roue à palettes 16       constituée    par des     plans    qui se coupent sur l'axe CL.  La roue 16 est couplée mécaniquement à un     petit     générateur 17 à courant continu dont la tension de  sortie dépend de la vitesse et du sens de rotation,  mais qui n'exige qu'une     puissance    négligeable pour  son entraînement.

   Le générateur 17 est     relié    à un       instrument    de mesure 18, qui peut être un volt  mètre, et qui est calibré pour donner     directement    la  vitesse de rotation de la roue 16, de manière à indi  quer à la fois le sens et la grandeur de     cette    vitesse.  La roue 16 est fixe tant que     l'écoulement    du     fluide     à     travers    l'ouverture 5 est radial, c'est-à-dire ne con  tient pas de composante de rotation, et l'instrument  18 indique par conséquent zéro.

   Quand il existe une  composante de rotation, la roue à palettes 16 tourne  et entraîne le générateur 17 à une vitesse égale ou       proportionnelle    à la sienne, et le générateur produit  une tension de     sortie    qui est envoyée     dans    l'instru  ment 18     donnant        directement    la vitesse de rotation,      cette tension ayant une,     po4arité    déterminée par le  sens de rotation.  



  La variante représentée aux     fig.    3 et 4 comprend  une chambre 21 d'axe central     CL    et     comprenant    une  base 22 et une paroi supérieure 23 jointes par une  paroi cylindrique 24, formant une enceinte     creuse     et fermée. Un fluide sous pression est envoyé dans  la chambre 21 par un tuyau radial 25 débouchant  à l'intérieur de la chambre dans la paroi 24. Une  seconde chambre 26 est disposée dans la première  et     comprend    une paroi supérieure 27     parallèle    à la  paroi 23 et légèrement espacée de celle-ci, et     une     paroi cylindrique 28 parallèle à la paroi 24 de la  chambre 21 et à l'intérieur de cette dernière paroi.

    Le bord annulaire inférieur de la paroi 28 se loge       dans    une rainure annulaire 29 taillée dans la sur  face intérieure de la base 22. La paroi 28 et la  paroi 27 sont entraînées par un moteur M couplé  mécaniquement à la paroi 27 sur l'axe central. Ce  moteur est entraîné à vitesse variable depuis une  source de tension, par l'intermédiaire d'un régulateur  de tension ou de vitesse 31. Le fluide amené au  tuyau 25 entre dans la chambre     annulaire        formée     entre les parois cylindriques 24 et 28 et établit une  pression statique.

   Une communication à travers la  paroi 28 de la chambre de distribution annulaire  formée par les parois 24 et 28 et la chambre d'écou  lement cylindrique 21 disposée à     l'intérieur    de la  paroi 28 est assurée par des fentes 32 et 33 qui  forment un même angle avec le diamètre joignant  les sorties 34 des fentes mais qui sont disposées de       part    et d'autre de ce diamètre, de sorte que le     fluide     entrant dans la chambre intérieure par les fentes 32,  33 présente une composante tangentielle de vitesse.

    Comme les angles que font les fentes 32, 33 avec le  diamètre sont égaux, et comme les     ouvertures    de  sortie des fentes 32, 33 sont situées sur ce diamètre,  il se produit un couple de rotation qui est symétrique  par     rapport    à CL.  



  Une ouverture de décharge 35 est disposée dans  la base 22, symétriquement par rapport à CL. Cette  ouverture communique avec une enceinte     cylindri-          que    36 qui s'étend à l'extérieur de la base 22. Une  série d'ouvertures annulaires 37 de réception sont  ménagées dans l'enceinte 36 et font face à l'ouver  ture de décharge 35.

   Les ouvertures de réception  comprennent une ouverture 38     alignée    avec l'ou  verture de décharge 35 et des ouvertures 39, 40,  41 et 42 de diamètres     successivement    croissants qui  entourent l'ouverture centrale 38 et sont symétriques  par rapport à cette dernière.     Chacune    des     ouvertures     de réception 38 à 41     communique    par une     conduite,     43 par exemple, avec un indicateur de pression 44  du type à diaphragme.  



  Le     fluide    amené par le tuyau 25 à la chambre  annulaire entre les parois 24 et 28 s'écoule à travers  les fentes 32, 33 et dans la chambre     d'écoulement     21. Les fentes 32, 33 sont agencées de manière que  le fluide qui entre dans cette chambre présente une  composante tangentielle de vitesse due à la vitesse    de     l'écoulement        dans    les fentes 32, 33 et qui existe  même si     ces    dernières sont fixes. Une composante  tangentielle     additionnelle    de la     vitesse    peut être pro  duite en faisant tourner la paroi annulaire 28 et     par     conséquent les fentes 32 et 33.

   Cette     rotation    est  assurée par le moteur M et peut se faire dans un  sens ou dans     d'autre,    le moteur M étant réversible.  Supposons que la paroi 28 tourne.     Elle    introduit  une inertie de torsion par rapport à     l'écoulement     de la chambre     annulaire    vers la chambre 21. Comme  les fentes 32, 33 ne sont pas radiales, le fluide sort  de ces fentes avec une vitesse non radiale, et il  s'ensuit qu'une force agit sur les parois des fentes  32 et 33, tendant à     faire    tourner la paroi 28 ou à  augmenter sa vitesse de rotation autour de l'axe CL.

    La vitesse de rotation de la paroi 28 augmente jus  qu'à ce que le     fluide    sortant par     l'ouverture    35 pré  sente un vecteur vitesse de même direction que le  vecteur vitesse d'entrée pour la même     trajectoire     d'écoulement.

   Si maintenant le corps principal pré  sente une vitesse de rotation négligeable, la compo  sante tangentielle     transitoire    de vitesse au rayon de  sortie des fentes 32, 33, qui résulte de     l'action    de  l'écoulement sur les parois des fentes 32, 33 dans la  paroi 28, est amplifiée jusqu'à une valeur supé  rieure à la composante     tangentielle    à la     distance    de  décharge par l'écoulement à travers la chambre  d'écoulement.  



  Dans certaines applications, .il est avantageux de  faire     tourner    la paroi 28 à l'aide d'une liaison méca  nique afin d'introduire une valeur de la     composante          tangentielle        transistoixe    de vitesse en relation avec  un     signal    d'entrée. Sauf indication contraire, on  entend par   signal d'entrée   un signal par fluide  qui est     intentionnellement        appliqué    au dispositif dans  le but de transmettre une donnée ou de commander  le dispositif destiné à fournir le signal de sortie  désiré.

   Ce signal d'entrée peut être sous la forme de       variations    temporelles ou     spatiales    de la pression,  de la densité, de la vitesse d'écoulement, du débit  de     l'écoulement,    de la composition du fluide, des  propriétés de transport ou de toutes autres     propriétés     thermodynamiques du     fluide    d'entrée. Le signal de  sortie est un signal par fluide qui est fourni par le       dispositif    à sa sortie.

   Ce signal de sortie peut être  sous forme de variations temporelles ou spatiales de  la pression, de la     densité,    de la vitesse d'écoulement,  du débit de l'écoulement, de la composition du       fluide,    des propriétés de transport et de toutes autres  propriétés thermodynamiques du     fluide    de sortie.  



  La vitesse à     laquelle    le fluide tourne en quittant  l'ouverture 35 détermine l'angle solide     d'étalement     que prend le fluide     en    sortant de cette     ouverture.     Si le     fluide    ne tourne pas, pratiquement tout le  fluide est dirigé vers l'ouverture de réception cen  trale 38. Plus le fluide tourne rapidement, plus il se       répartit    sur les     ouvertures    de réception 39 à 42.

    Par conséquent, une     observation    visuelle     des        instru-          ments    de mesure 44 donne une     indication    de la  rotation du     fluide    sortant de l'ouverture 35.      Si     maintenant    on produit une     composante    de  rotation du fluide dans la chambre d'écoulement,  en réponse à un signal d'entrée quelconque, cette  composante peut être équilibrée par une rotation       appropriée    de la paroi cylindrique 28 et, si la vitesse  de rotation requise du moteur M pour assurer l'équi  librage est connue, la grandeur du signal d'entrée  est aussi connue.  



  Le dispositif peut être     utilisé    pour mesurer la  vitesse de rotation du moteur M en fonction de  l'angle solide produit par le     fluide        .tournant    sortant  de l'ouverture 35, cette vitesse étant indiquée par les       instruments    de mesure     44.     



  La forme d'exécution représentée aux     fig.    5 et 6  comprend une chambre cylindrique 50 présentant une  base 51 et une paroi supérieure 52     jointes    par une  paroi cylindrique 53 de     manière    à former une  enceinte cylindrique     creuse.    Cette chambre renferme  une paroi cylindrique 55 poreuse,     espacée    de la  paroi cylindrique 53 et     s'étendant        entre    la base 51  et la paroi supérieure 52, formant ainsi un passage  annulaire 56 entre la surface extérieure de la paroi 55  et la     surface        intérieure    de la paroi 53.

   Un     fluide     sous pression     est    envoyé dans -le passage 56 par un       tuyau    57 relié à une source de fluide sous pression  non représentée. La paroi poreuse 55     permet        l'écou-          lement    du fluide dans la chambre intérieure à la  paroi 55, mais     introduit    une résistance     suffisante    à  l'écoulement du fluide pour que ce dernier, à son  entrée dans la chambre formée par la paroi 55 et  qui constitue la chambre d'écoulement, ne présente  pas de composante tangentielle de vitesse mais pré  sente une composante radiale homogène de vitesse.

    Des     ouvertures    de sortie 60 et 61 sont ménagées  dans la base 51 et dans la paroi 52     respectivement,     ces ouvertures étant circulaires et symétriques relati  vement à l'axe     central    CL de la chambre de tour  billon. Une vis     d'Archimède    63 est disposée entre  les ouvertures 60, 61 et     constitue    une chicane     héli-          cvidale    qui s'oppose à     l'écoulement    du     fluide    pas  sant à travers les ouvertures 60 et 61 avec une com  posante de mouvement rotative ou qui facilite cet  écoulement.

   Tant que cette composante rotative cor  respond au sens des filets de la vis 63, cette dernière       facilite    l'écoulement du fluide. Quand le fluide tourne  en sens opposé, cependant, la vis     d'Archimède    63  entrave     l'écoulement.        Il    s'ensuit que le débit de       fluide    qui passe à travers les ouvertures 60 et 61  dépend du sens de rotation du fluide dans la cham  bre d'écoulement. Supposons que le filet de la vis       d'Archimède    tourne     dans    le sens du mouvement des  aiguilles d'une montre en     allant    de l'ouverture 60  à     l'ouverture    61.

   Si l'écoulement tourne     dans    le  même     sens,    il est facilité     lors    du passage à travers  l'ouverture 61 et obstrué en     passant    à travers l'ou  verture 60. Par ailleurs, si le sens de rotation de  l'écoulement est inversé, la vis facilite l'écoulement  à travers l'ouverture 60 et le gêne à travers l'ou  verture 61.     L'ouverture    60 est reliée par une con  duite 65 à un     soufflet        élastique    66 communiquant    avec l'extérieur par un passage resserré 67. De même,  l'ouverture 61 est reliée par une conduite 68 à un       soufflet    69 communiquant avec l'extérieur par un  passage resserré 69'.

   Les     soufflets    66 et 69 sont  reliés par une tige 70 de manière que chacun des  soufflets     agisse    sur l'autre, et la tige 70 porte une       aiguille    71 qui peut se déplacer sur     une    échelle 72,  de sorte qu'en observant la position de l'aiguille 71  par rapport à cette échelle on peut déterminer les  expansions relatives des     soufflets    66 et 69. La posi  tion de l'aiguille 71, par conséquent,     constitue    une  mesure du sens de rotation et de la vitesse de rota  tion du fluide dans la chambre d'écoulement.  



  Supposons que la vis d'Archimède     présente    un  filet   à droite   en allant de l'ouverture 60 à     l'ou-          verture    61 et que l'écoulement     rotatif    du fluide dans  la chambre d'écoulement soit également à droite  l'écoulement du fluide à travers l'ouverture 61 et la  conduite 68 est supérieur à l'écoulement du fluide à  travers     l'ouverture    6<B>0</B> et la conduite 65, et par consé  quent le     soufflet    69 est soumis à une     plus    forte  pression que le soufflet 66.

   Le     soufflet    69 l'emporte  sur le     soufflet    66 et déplace l'aiguille 71 vers le bas       (fig.    6) d'une distance qui est une mesure de la  vitesse de rotation du fluide dans la chambre d'écou  lement. Si l'écoulement du fluide dans la chambre  est     entièrement    radial,     c'est-à-dire    sans     composante     tangentielle ou rotative de mouvement, la vis     d'Ar-          chimède    63 est neutre et des écoulements égaux se  produisent à travers les ouvertures 60 et 61 vers les  soufflets 66 et 69.

   Dans ce cas, les passages     resserrés     67 et 69 déversent des quantités égales de     fluide,     et     les        soufflets    exercent sur la tige 70 des     forces     égales et opposées. L'aiguille 71 indique alors une  déviation nulle.  



  Deux tubes 75 et 76 sont     disposés    à l'extérieur  de la chambre 50, l'écoulement dans ces     :tubes    se  faisant dans le sens     indiqué    par les     flèches    77 et 78  respectivement. Un tube de Pitot 80 est tourné     vers     l'amont dans le tube 75 et, de même, un tube de  Pitot 81 est tourné vers l'amont dans le tube 76.

    Le     fluide    recueilli dans le tube 80 est envoyé dans un  répartiteur 83 qui envoie des quantités égales de  fluide dans deux conduits 84 et 85 qui se terminent  par des tuyères 90, 91 ménagées dans la paroi 55,  ces tuyères étant disposées aux extrémités d'un même  diamètre et orientées par rapport à la paroi 55 de  manière à introduire des     composantes    tangentielles  égales dans l'écoulement du     fluide.    Par conséquent,  on produit dans la chambre d'écoulement une com  posante tangentielle du mouvement du fluide qui  présente une grandeur     représentant    la pression mesu  rée par le tube de Pitot 80.  



  De même, le tube de Pitot 81 est     connecté    à un  répartiteur 92 et à deux conduits 93 et 94 se termi  nant par des tuyères 95 et 96 respectivement dans la       paroi    55 de la chambre de tourbillon. Les conduits  93 et 94, à leur entrée dans la paroi 55, sont tan  gentiels à cette dernière, de sorte qu'ils     introduisent     un écoulement tangentiel, et comme les points d'en-           trée    sont disposés aux     extrémités    opposées d'un dia  mètre, un moment de rotation est produit     sym6tri-          quement    autour de l'axe central CL.

   Les sens de  rotation imposés par les tuyères 95 et 96 sont oppo  sés à ceux introduits par les tuyères 90 et 91.  



  Il s'ensuit que les rotations de l'écoulement indui  tes par les deux séries de tuyères 90, 91 et 95, 96  respectivement, sont soustractives et que la rota  tion résultante du     fluide    dans la chambre d'écoule  ment est une mesure de la différence entre les pres  sions dans les conduits 75, 76 mesurées par les tubes  de Pitot 80, 81.  



  Le dispositif est agencé de manière à insérer  dans la chambre d'écoulement deux types     distincts     de résistance à l'écoulement du     fluide.    Une de ces  résistances est réalisée sous forme de tiges cylindri  ques 100 qui peuvent être     insérées    à des profondeurs  variables dans la chambre d'écoulement et dans     une     direction parallèle à l'axe central CL.

   En vertu du  fait que les tiges sont     cylindriques        transversalement,     et du fait qu'elles sont disposées à un plus     petit     rayon que le rayon d'injection du fluide, avec une  composante tangentielle d'écoulement, à     partir    des  tuyères 90, 91 et 95, 96, les tiges 100 introduisent  une résistance à     l'écoulement    radial qui est la même  pour les deux sens de rotation. Les tiges 100 sont  disposées sur un diamètre commun, de     manière    à  introduire un couple de résistance équilibré et d'évi  ter une turbulence, et sont montées sur un plateau  de montage 101 commun.

   Une     crémaillère    102 est  fixée au plateau 101 et entraînée     par    un pignon 103  qui peut être mis en rotation par un moteur 104 et  qui entraîne alors la crémaillère     verticalement,    insé  rant en même temps les tiges 100 plus ou moins  profondément dans la chambre d'écoulement et     intro-          duisant    une résistance plus ou moins grande à l'écou  lement du fluide dans ladite     chambre.     



  Une seconde résistance est sensible au     sens    de  rotation du fluide dans la chambre d'écoulement. Elle  est     réalisée    par deux     tiges    110, 111 montées sur un  diamètre     commun    de part et     d'autre    de l'axe central  CL de la chambre, à des distances égales de ce der  nier. En section transversale, les     tiges    110, 111 sont       semi-circulaires,    les surfaces convexes des tiges fai  sant     face    à l'écoulement quand le fluide tourne     dans     le sens du     mouvement    des aiguilles d'une montre en  regardant la     fig.    5.

   Ces tiges opposent une     résistance     relativement faible à une     telle    rotation     par    suite de  leur profil aérodynamique. Par ailleurs, dans le cas  d'une rotation en sens inverse, ce sont les     surfaces     concaves des tiges qui sont opposées à l'écoulement  et qui opposent une résistance élevée à cet écoule  ment.     Les    tiges 110, 111 sont supportées par un  plateau transversal 112 qui porte une crémaillère  113 entraînée par un pignon 114 sous l'action d'un  moteur d'entraînement 115.  



  Les tiges 100 peuvent être     utilisées    pour réduire  symétriquement la vitesse de rotation du fluide dans  la chambre d'écoulement (tandis que les tiges 110,  111 peuvent être utilisées pour réduire cette vitesse    non symétriquement) et pour réduire par conséquent  la déviation maximum de     l'aiguille    71, réduisant en  fait l'échelle totale des pressions     transmises    aux souf  flets 66 et 69 à un domaine relativement     limité    de  valeurs, tandis que les pressions dans les tubes peu  vent varier sur un grand domaine de     valeurs.     



  La forme     d'exécution    représentée aux     fig.    7 et 8  comprend une     enveloppe    extérieure cylindrique pré  sentant une base 120 et une paroi supérieure 121       parallèle    à la base jointes par une paroi cylindrique  122 pour former une enceinte     cylindrique        creuse.     Cette enceinte     contient    une paroi cylindrique poreuse  123 située entre la base 120 et la paroi supérieure  121,

   à distance de la paroi cylindrique 122 de ma  nière à former un     canal        annulaire    123' qui     est    uti  lisé pour l'amenée de fluide sous pression à l'inté  rieur d'une chambre d'écoulement 124     limitée    par la       surface    intérieure de la paroi 123, la base 120 et la  paroi supérieure 121.  



  Le fluide est amené dans le passage annulaire  123' par un tuyau 125.     Il    passe à travers la paroi  poreuse 123, entre dans la chambre d'écoulement  124     radialement    et sans composante de mouvement       relatif    tangentielle ou rotative. Un tuyau 130 permet  l'écoulement du     fluide        dans    le sens indiqué par la       flèche    131. Un tube 132 de mesure de pression  s'étend à travers la paroi du tube 130, perpendiculai  rement à ce dernier, et transmet une pression égale  à la pression statique dans le tube 130.

   Un tube de       Pitot    133 est monté     dans    le tube 130     et    fait face  en amont, mesurant par conséquent la pression totale  dans le tube 130. L'écoulement dans le tube 132,  qui représente la pression statique dans -le tube 130,  est divisé également au moyen d'un     répartiteur    135  dans deux conduits 136 et 137.

   Ces conduits se ter  minent par des tuyères sur un diamètre commun de  la chambre d'écoulement 124 et à des     distances     égales de l'axe central     CL.    Les tuyères des conduits  136, 137 sont dirigées en sens     opposés,    de manière  à assurer la rotation du fluide dans la     chambre    124  dans le même sens, c'est-à-dire en sens     inverse    du       mouvement    des     aiguilles    d'une montre en regardant  la     fig.    7.  



  La sortie du tube de Pitot 133 est appliquée à  un répartiteur 140 qui divise l'écoulement     sortant    du  tube de Pitot 133 en deux     parties    égales qui sont  envoyées dans des conduits     séparés    141 et 142 qui  se terminent par des tuyères 143, 144     respective-          ment,    disposées sur un diamètre commun de la cham  bre d'écoulement à des distances égales de l'axe CL.

    Les tuyères 143 et 144     injectent    le     fluide        dans    la  chambre d'écoulement 124 de manière à     assurer    sa  rotation dans le sens du mouvement des     aiguilles     d'une montre.  



  L'écoulement depuis une source de fluide sous       pression    150 est commandé par une     vanne    151 et  mesuré au moyen d'un     instrument    de     mesure    153.  Le     fluide    qui passe à travers la     vanne    151 est     divisé     dans un répartiteur 154 en deux courants égaux  amenés par     des    conduits 155 et 156 à des.

       tuyères         157 et 158 respectivement, disposées de manière à  faire tourner le     fluide    dans le sens du mouvement  des aiguilles d'une montre en regardant la     fig.    7 dans  la chambre 124, en raison de leurs orientations et       par    .le fait qu'elles sont à des distances égales le long  d'un diamètre commun de la chambre. L'écoule  ment d'une autre source 160 de fluide sous pression  est commandé par une vanne 161 et mesuré par un  instrument 162.

   Le     fluide    passant à travers la vanne  161 est divisé dans un répartiteur 163 en     courants     égaux, envoyés par des conduits 164 et 165 à des  tuyères 167, 168 respectivement, situées sur un dia  mètre commun de     part    et d'autre de l'axe CL. La  distance entre les tuyères 167 et 168 peut être la  même que la     distance    entre :les tuyères 157 et<B>158</B>  dépendant de la vanne 151. Par ailleurs, les dis  tances entre les tuyères dépendant du tube de Pitot  133 et du tube de pression statique 132 sont égales.

    La pression provenant du tube de Pitot produit une  rotation du fluide dans le sens du mouvement des       aiguilles    d'une montre et la pression statique pro  duit une rotation du fluide en sens inverse. Ces rota  tions peuvent être équilibrées par le     fluide        injecté     depuis les vannes 151 et 161, le fluide provenant  de la soupape 151 produisant une rotation dans le  sens du mouvement des aiguilles d'une montre et  celui provenant de la soupape<B>161</B> une rotation en  sens inverse.  



  La rotation totale dans la chambre d'écoulement  124 peut être mesurée comme     précédemment    pour  la forme d'exécution représentée aux     fig.    5 et 6.  Toutefois, la vis utilisée dans cette forme d'exécu  tion est supprimée et remplacée par deux ouvertures  de     sortie    verticales 170,

   171_ disposées symétrique  ment par rapport à l'axe CL et contenant chacune  une écope à air pour     recevoir    le     fluide        s'écoulant          dans    un premier sens et pour rejeter le     fluide        s'écou-          lant    dans le sens     opposé.    Les ouvertures de sortie  communiquent avec des     soufflets    comme dans la  forme d'exécution précédente.  



  La dernière forme     d'exécution        décrite        (fig.    7 et 8)       fonctionne    pour mesurer soit les     pressions    totales  soit les pressions statiques, ou la différence entre ces  pressions, par effets de compensation à partir des  vannes 151 et 161. Ces vannes peuvent être réglées  de     manière    à réduire la rotation totale dans la cham  bre     d'écoulement    à zéro, de sorte qu'une lecture de  la pression indiquée par l'un ou l'autre des instru  ments 153 et 162 ou par les deux permet de con  naître le     caractère    ou la     grandeur    de la pression  dans le tube 130.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Dispositif comprenant un amplificateur à fluide, dans lequel le fluide est envoyé dans une chambre au moins à la périphérie de celle-ci et s'écoule par au moins un orifice de sortie axial, caractérisé en ce que ladite chambre est une chambre d'écoulement à travers laquelle le fluide s'écoule sans rotation vers l'orifice de sortie en l'absence d'un mouvement rota- tionnel entre la chambre et le fluide, et en ce qu'il comprend des moyens pour impartir une rotation au fluide relativement à la chambre d'écoulement de façon à établir un écoulement tourbillonnaire dans ladite chambre,
    lesdits moyens étant destinés à pro duire une vitesse de rotation initiale qui est fonction de phénomènes physiques à mesurer ou détecter, la vitesse de rotation de l'écoulement étant amplifiée par l'amplificateur. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le rayon de la chambre d'écoulement est supérieur au rayon de l'orifice de sortie. 2. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le rayon de la chambre d'écoulement est au moins égal à deux fois le rayon de l'orifice de sortie. 3.
    Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que le rayon de la chambre d'écoulement est au moins égal à quatre fois le rayon de l'orifice de sortie, et en ce que ladite chambre est un cylindre dont la hauteur est inférieure au diamètre. 4. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens actionnés par le fluide et agencés de façon à mesurer la vitesse de rotation du fluide sortant de ladite chambre. 5.
    Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que lesdits moyens impartissant une rotation au fluide comprennent un dispositif agencé pour envoyer sélectivement un second courant de fluide dans la chambre d'écoulement à distance de l'ori fice de sortie et perpendiculairement à un rayon de la chambre. 6. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que la chambre d'écoulement est cylindrique et présente une dimension longitudinale inférieure à son diamètre.
    7. Dispositif selon la sous-revendication 6, carac térisé en ce que la chambre d'écoulement comporte une paroi annulaire poreuse coaxiale avec l'orifice de sortie, le fluide étant amené dans la chambre à travers ladite paroi. 8. Dispositif selon la sous-revendication 7, carac térisé en ce que la chambre d'écoulement présente deux orifices de sortie axialement alignés et qui s'étendent à travers des parois extrêmes opposées de la chambre. 9.
    Dispositif selon la sous-revendication 8, carac térisé en ce qu'il comprend des moyens pour entraver différemment les écoulements de fluide de sens de rotation opposés à partir des deux orifices de sortie. 10. Dispositif selon la sous-revendication 9, ca ractérisé en ce que lesdits moyens d'entrave com prennent un dispositif à vis comportant des filets hélicoïdaux d'un sens de rotation seulement et une partie filetée adjacente à chacun desdits orifices.
    11. Dispositif selon la sous-revendication 9, ca ractérisé en ce que lesdits moyens d'entrave com prennent des écopes à air agencées de façon à éco- per l'air tournant dans un seul sens, les sens étant opposés pour les écopes associées à chacun des ori fices de sortie. 12. Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire tourner la paroi poreuse à une vitesse de rota tion variable. 13.
    Dispositif selon la sous-revendication 8, ca ractérisé en ce que la chambre d'écoulement consti tue une région d'action réciproque entre l'écoule ment du fluide à travers la paroi poreuse et au moins un second écoulement de fluide dirigé perpendiculai rement à un rayon de la chambre et à distance de la périphérie de l'orifice de sortie, le second écoule ment étant produit sélectivement avec un débit variable. 14.
    Dispositif selon la sous-revendication 13, ca ractérisé en ce qu'il comprend des moyens associés à l'un au moins des orifices de sortie et agencés de manière à détecter le sens et la vitesse de rotation de l'écoulement sortant de cet orifice. 15. Dispositif selon la sous-revendication 13, ca ractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour pro duire un nouvel écoulement de fluide dans une direc tion opposée à celle du second écoulement.
    <B>16.</B> Dispositif selon la sous-revendication 15, ca- ractérisé en ce qu'il comprend plusieurs sources d'écoulements secondaires disposées sur différents rayons de la chambre d'écoulement, et des moyens pour établir sélectivement les écoulements secondai res dans des directions opposées au même rayon et à des rayons différents. 17.
    Dispositif selon la sous-revendication 16, ca ractérisé en ce que lesdits moyens impartissant une rotation au fluide sont agencés de façon à comman der l'écoulement des sources secondaires d'écouJe- ment du fluide.
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