CH532194A

CH532194A - Machine à fluide

Info

Publication number: CH532194A
Application number: CH1525266A
Authority: CH
Inventors: Egli Hans
Original assignee: Garrett Corp
Priority date: 1966-04-04
Filing date: 1966-10-21
Publication date: 1972-12-31
Also published as: GB1165961A; DE1551181A1; BE688640A; US3292899A; CA951643A; NL6614459A

Description

Machine à fluide
L'objet de la présente invention est une machine à fluide comprenant un carter muni d'une entrée de fluide et d'une sortie de fluide et des aubes pouvant être déplacées successivement dans le carter au travers de l'entrée et de la sortie.

Les machines à fluide connues se caractérisaient par des rendements relativement bas d'environ 40%. Le but de l'invention est de fournir une machine à fluide ayant un rendement supérieur.

A cet effet, la machine selon l'invention est caractérisée en ce que l'entrée et la sortie sont disposées chacune sur un côté opposé du parcours des aubes, en ce que le fluide en passant de l'entrée à la sortie, est contraint par les parois du carter à s'écouler selon un trajet hélicoïdal et à passer entre les aubes au moins deux fois dans le même sens depuis le côté entrée des aubes jusqu'au côté sortie des aubes.

Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la machine à fluide, objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue en perspective schématique d'une première forme de réalisation.

La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.

La fig. 3 est une coupe longitudinale d'une seconde forme de réalisation.

La fig. 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 3, et
la fig. 5 est une vue en coupe semblable d'une variante.

La pompe représentée aux fig. 1 et 2 comprend deux arbres 10 dont un au moins est relié à un moteur. Un fluide entre par un canal d'entrée 13 dans un carter 15 contenant des aubes, et en sort par un canal de sortie 14. Les aubes 16 sont montées sur une courroie 17 qui est entraînée par une des poulies montées sur des arbres 10. Les aubes 16 sont déplacées à travers le carter 15 et deux ouvertures étanches 18 suivant un trajet rectiligne. Le fluide passe entre les différentes aubes 16 et s'écoule d'une manière telle que la totalité du fluide repasse une seconde fois entre ces aubes en suivant le trajet hélicoïdal montré sur les fig. 1 et 2. Le carter 15 présente une surface interne lisse et absolument dépourvue de tout aubage ou moyen de guidage.

Lorsque le fluide atteint pour la première fois les aubes 16 à l'endroit A-A, il présente une répartition uniforme de son énergie totale. Le canal d'entrée 13 et la partie 19 du carter 15 sont conformés de telle manière que la répartition du vecteur vitesse soit inégale à l'endroit A-A. Cette répartition du vecteur vitesse est nécessaire pour que le fluide, après son premier passage entre les aubes, à l'endroit B-B, présente une répartition de son énergie totale qui soit conforme à la répartition de l'énergie totale dans toute la pompe dans le sens du déplacement des aubes.

A l'endroit C-C, immédiatement avant le dernier passage entre les aubes 16, le fluide présente une répartition inégale du vecteur vitesse. Le canal de sortie 14 et la partie 20 du carter 15 sont con
formés de telle manière que le fluide, après son dernier passage en
tre les aubes, présente un niveau d'énergie totale sensiblement uniforme, à l'endroit D-D. Ce niveau d'énergie est essentiellement maintenu dans tout le canal de sortie 14 jusqu'à la sortie 12 de la pompe.

Dans la seconde forme d'exécution suivant les fig. 3 et 4, la pompe comprend un carter 115 et un seul arbre 133, sur lequel est fixé un disque ou un bras 134. Le carter 115 présente la configuration d'un tore partiel disposé autour de l'axe de l'arbre 133. La courroie qui porte les aubes 116 est fixée au bord périphérique du disque 134, et le carter 115 est complété par une partie plate 117 disposée au voisinage du disque 134.

Un déflecteur sous forme d'un écran 132 de la fig. 4 est relié à chacune des aubes 116. A la fig. 5, ce déflecteur est une pièce fixe séparée 232 des aubes 216 et reliée au carter 215.

La fonction des écrans 132 de la fig. 4, ou des pièces fixes séparées 232 de la fig. 5, est d'aider les parois du carter 115 à diriger le fluide selon un trajet hélicoïdal avec un minimum de pertes de l'entrée 111 à la sortie 112. Le rendement de la pompe est ainsi amélioré.

Les aubes 16 des fig. 1 et 2 peuvent avoir toute inclinaison et tout espacement voulus sur la courroie périphérique.

Toutefois, avec des formes données de la section transversale des canaux, il existe un espacement pour lequel le fluide rencontre la majorité des aubes sous un angle d'incidence constant, dans une large gamme de fonctionnement de la pompe. Cet angle d'incidence est de préférence petit. Chaque aube travaille ainsi dans sa région d'action optimum. Comme le montre la fig. 4, I'aire des aubes 116 en projection sur un plan perpendiculaire à la direction de leur mouvement est moindre que l'aire, en projection également, du reste du canal d'écoulement dans le carter 115. La pompe ne fonctionne pas au meilleur rendement si le reste de l'aire d'écoulement du canal dans le carter est plus petit que l'aire des aubes 116 en projection sur le plan perpendiculaire à la direction de leur mouvement.

Avec la pompe décrite, on peut obtenir un rendement élevé.

En effet, on a mesuré un rendement d'environ 73% et ceci dans une gamme de travail relativement étendue. Un des avantages de cette pompe consiste en ce qu'on peut obtenir un rendement de pointe élevé. Elle a de plus l'avantage d'avoir un domaine appréciable de conditions de fonctionnement comme, par exemple, la vitesse. le débit et les rapports de pressions avec lesquelles on peut obtenir un rendement élevé.

Un autre avantage de la présente pompe consiste en ce qu'on peut obtenir, pour une vitesse maximum donnée des surfaces actives, un débit relativement élevé, ce débit étant défini par la puissance transmise par kilogramme de fluide.

Un autre avantage encore consiste en ce qu'on peut obtenir un débit élevé en un seul étage. Pour obtenir le même débit, il est ainsi possible d'utiliser une seule pompe plutôt que les étages multiples de pompes classiques.

Dans ce qui précède. nous avons décrit une pompe mais toutes les formes d'exécution se prêtent également à l'utilisation de la même machine en tant que turbine.

Claims

REVENDICATION

Machine à fluide comprenant un carter muni d'une entrée de fluide et d'une sortie de fluide et des aubes pouvant être déplacées successivement dans le carter au travers de l'entrée et de la sortie, caractérisée en ce que l'entrée (11. 111) et la sortie (12, 112) sont disposées chacune sur un côté opposé du parcours des aubes (16, 116). en ce que le fluide. en passant de l'entrée (11, 111) à la sortie (12. 117). est contraint par les parois du carter (15, 115) à s'écouler selon un trajet hélicoïdal et à passer entre les aubes (16, 116) au moins deux fois dans le même sens depuis le côté entrée des aubes (16. 116) jusqu'au côté sortie des aubes (16, 116).

SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que les aubes (16) sont supportées par une courroie mobile (17).

2. Machine selon la sous-revendication 1. caractérisée en ce que la courroie (17) est mobile entre deux arbres (10) dont l'un au moins est entrainé.

3. Machine selon la revendication. caractérisée en ce qu'elle comprend un disque fixé à un arbre unique (133) et dont le bord périphérique supporte les aubes et en ce que le carter (115) s'étend autour du disque (134).

4. Machine selon la sous-revendication 2. caractérisée en ce que les aubes (16) effectuent un trajet rectiligne à l'intérieur du carter (15).

5. Machine selon la sous-revendication 3. caractérisée en ce que les aubes (116) effectuent un trajet courbe à l'intérieur du car ter (115).

6. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que les aubes (16, 116) présentent une même cambrure.

7. Machine selon la revendication, caractérisée en ce qu'elle comprend un déflecteur pour guider le fluide.

8. Machine selon la sous-revendication 7, caractérisée par le fait que le déflecteur comprend des écrans (132) qui sont reliés chacun à une aube (116).

9. Machine selon la sous-revendication 7, caractérisée en ce que le déflecteur comprend des pièces fixes séparées (232), disposées dans le carter (215) à côté des aubes (216), pour régler l'écoulement du fluide en coopération avec le carter (215).

10. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que les aubes sont disposées par rapport à un plan perpendiculaire au sens de déplacement des aubes, de telle façon que le fluide attaque sous un angle d'incidence constant la majorité des aubes.

11. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que l'aire des aubes projetée sur un plan perpendiculaire au sens de déplacement des aubes est inférieure à l'aire projetée par la partie restante du parcours du fluide sur ledit plan.

12. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que les aubes ont la configuration d'une aile présentant une ligne de cam brure, le long de laquelle la répartition des épaisseurs est telle que l'incidence est pratiquement nulle entre le fluide et les aubes.