Procédé de refroidissement des roues et des aubes d'une turbine à combustion, et turbine à combustion réalisant ce procédé. L'on comprend ici sous le nom général de turbine à combustion toute machine -pro ductrice de force motrice dans laquelle on utilise au moyen d'une turbine l'expansion des gaz produits par la combustion d'un combustible quelconque, soit gaz, huile, gou dron, pétrole, essence, charbon, matière explosive etc. L'on sait que les turbines à combustion se divisent en deux classes prin cipales, les turbines à pression constante et les turbines à explosions. La présente inven tion s'applique également bien à ces deux classes de turbines à combustion.
L'invention revendiquée ici est un procédé de refroidissement des roues et des aubes des roues d'une turbine à combustion, qui permettra d'établir la turbine dans d'excel lentes conditions de rendement, et une turbine à combustion réalisant ce procédé.
Le présent procédé de refroidissement des roues et des aubes d'une turbine à combus tion à plusieurs étages de pression consiste à faire passer dans ces roues et dans ces aubes au moins une partie des gaz dont les changements de pression et de température font partie du cycle réalisé dans la turbine, ces gaz étant à leur basse température, tout en utilisant ce passage des gaz dans les roues et les aubes de la turbine pour augmenter en même temps la pression de ces gaz.
La turbine à combustion servant à la réalisation du procédé est une turbine à plu sieurs étages de pression et à un ou plusieurs étages de vitesse par étage de pression et par conséquent à plusieurs roues, dans la quelle les roues et leurs aubes sont construites de manière à servir à la fois de roues de turbine et de roues de compresseur rotatif de sorte que les roues et leurs aubes reçoivent successivement les gaz brûlants actifs, prove nant de la chambre ou des chambres de combustion, gaz présentant une vitesse et une pression dont ces roues doivent' utiliser au moins la vitesse et l'air ou les gaz froids que ces mêmes roues doivent mettre sous pression.
Dans une telle turbine, les aubes d'une même roue sont donc employées successive ment à transformer la pression et la vitesse ou la vitesse seule des gaz chauds actifs en mouvement de rotation de la roue, puis à transformer l'énergie de rotation de la roue en vitesse et en pression de l'air ou des gaz froids qu'il faut comprimer. La chaleur com muniquée aux aubes et à la roue par les gaz chauds actifs sera transmise au fur et à me sure par la roue et les aubes à l'air ou aux gaz froids, de façon que la roue et les aubes se maintiennent à une température intermé diaire entre la température des gaz chauds actifs et celle de l'air ou des gaz froids.
Enfin, cette turbine comporte diverses parties ou éléments de machine, qui seront décrits successivement ici et dont l'applica tion à la turbine nouvelle dans un but nou veau, constitue également une nouveauté.
La fig. 1 du dessin annexé représente à titre d'exemple la coupe longitudinale sché matique d'une turbine à combustion réalisant la mise en aeuvre du procédé.
La fig. 2 est une coupe transversale de la même turbine, coupe faite suivant ABCD de la fig. 1; La fig. 3 et la fig. 4 représentent deux formes d'exécution d'une roue de cette turbine; Les fig. â, 6, 7, 8, 9, 10 et 11 représentent les détails d'exécution des aubes de cette roue et leur mode de fixation; Enfin, les fig.12, 13 et 14 représentent trois aspects d'une roue munie d'aubes de formes d'exécution différentes.
La turbine représentée à titre d'exemple dans les<B>fi-.</B> 1 et 2 est une turbine à com bustion, à combustible liquide (par exemple à pétrole), du type axial à cinq étages de pression, chaque étage de pression n'ayant qu'un seul étage de vitesse, trois de ces étages fonctionnant au-dessus de la pression atmos phérique et les deux autres étages fonction nant aû-dessous de la pression atmosphérique.
Cette turbine est divisée en deux secteurs le secteur supérieur, qui comprend à peu près les 3/4 de la circonférence, dans lequel les roues fonction tient comme roues de compresseur rotatif et le secteur inférieur, dans lequel les roues fonctionnent comme roues de turbine proprement dite.
Dans la fig. 1, a. représente l'arbre de la turbine, bi 62 b3 b4 et b5 sont les cinq roues de la turbine, clavetées sur l'arbre<I>a.</I> Chaque roue se compose de la partie b, qui comprend le moyeu claveté sur l'axe et du flasque c, réuni à la partie<I>b</I> par des nervures<I>d</I> faisant office de portions d'aubes. Un canal circulaire e e' est ainsi formé dans chaque roue entre les parties<I>b</I> et c.
Les aubes f sont fixées à la circonférence de chaque roue entre la partie b et le flasque c. Ces aubes ont, exté rieurement à la roue, la forme générale des aubes de turbines à vapeur, mais elles sont ouvertes à leur extrémité radiale intérieure comme à leur extrémité radiale extérieure. Ces aubes pénètrent radialement plus ou moins à l'intérieur de chaque roue. Elles sont dans ce but et pour chaque roue de plusieurs longueurs différentes, comme l'indiquent les traits pointillés f.
Dans la partie supérieure de la coupe de la fig. 1, où la turbine fonc tionne comme compresseur g e2 <B>....</B> g5 sont des canaux-diffuseurs, c'est-à-dire des espaces circulaires munis d'aubes fixes dans leur partie radiale externe. Les aubes f des roues pénètrent avec un jeu très petit dans la partie radiale interne de ces canaux.
Ces canaux- diffuseurs communiquent avec d'autres canaux <B><I>lit</I></B> h2 <I>. . . .</I> h:, qui réunissent chaque canal g avec l'entrée de la roue suivante, ou pour les canaux 1z2 et h5 avec la tubulure de sortie des gaz ou de l'air.
ii est la tubulure d'en trée des gaz brûlés dans le compresseur et i2 la tubulure de sortie de ces mêmes gaz brûlés dans l'atmosphère. i3 est la tubulure d'entrée de l'air destiné à la combustion et 4 la tubulure de sortie de cet air après son passage dans le secteur-compresseur.
Dans la partie inférieure de la coupe de la fig. 1 où la turbine fonctionne comme tur bine proprement dite, k le sont des canaux amenant les gaz sortant des aubes d'une roue aux aubes directrices de l'étage suivant. m m sont les aubes directrices de chaque étage. n est la tubulure d'entrée des gaz chauds, entrant dans la turbine et sortant de la chambre de combustion ou d'explosion, qui n'est pas indiquée sur la figure. o est la tubulure de sortie de ces mêmes gaz sortant de la turbine après avoir traversé les aubes des 5 roues.
pp sont des diaphragmes séparant les uns des autres les différents étages de pression de la turbine. <I>pi pi</I> sontles parties de ces diaphragmes, qui, se trouvant très près de l'entrée des canaux e des roues b, servent à obturer l'en trée de ces canaux pendant qu'il passent dans le secteur de la turbine proprement dite.
Derrière chaque partie obturatricepi se trouve un canal u qui fait communiquer la partie radiale interne q du canal ou des canaux précédant immédiatement le secteur-turbine avec la partie radiale interne du canal ou des canaux suivant immédiatement le secteur- turbine.
Enfin s s est la paroi extérieure ou bâche de la machine.
La fig. 2 est une coupe transversale de la même turbine, faite suivant r1BCD de la fig.1, lequel plan de coupe est un peu déplacé selon que la coupe concerne la partie com presseur ou selon qu'elle concerne la partie turbine proprement dite.
Dans cette fig. 2, cc est l'arbre de la turbine, Ii. /a les canaux qui ramènent l'air vers l'intérieur du compresseur et y l'espace circulaire faisant suite au dif fuseur précédent et qui fait communiquer ce diffuseur avec les canaux h. i3 est la tubulure d'entrée de l'air dans le secteur compresseur.
Dans le secteur inférieur ou secteur-turbine, p est le diagbragme séparant hun de l'autre deux étages de pression de la turbine. pi est la partie de ce diaphragme qui obture l'en trée des canaux de la roue. k est le canal amenant aux aubes directrices m les gaz sortant des aubes de la roue précédente.
r r sont les parois séparant le secteur-turbine du secteur compresseur. ri est un élargisse ment de la paroi r placé à l'endroit où la roue passe du secteur compresseur au secteur- turbine et servant comme la paroi<B>pi</B> à obturer l'entrée des canaux de la roue, ca naux désignés pare dans la fig. 1.
Comme on le voit dans la figure, cette surface obtu ratrice<I>ri</I> pi est décalée par rapport au sec teur-turbine et derrière cette partie ri pi se trouve le canal ac, indiqué en pointillé, mais bien visible sur la fig. 1, canal qui fait com muniquer la partie radiale interne des canaux lt précédant le secteur-turbine avec la partie ui du canal h suivant ce secteur. s s est la paroi extérieure, ou bâche de la machine.
Dans la fig. 3 qui représente une forme d'exécution d'une roue, b' est le moyeu de la roue; forgé d'une pièce avec le disque principal b. <I>c d</I> sont des nervures venues de forge avec le disque et 1e moyeu, ou obtenues par fraisage dans la masse. Ces nervures d sont appointies en d' et en d , de sorte qu'une fois la roue montée, ces nervures constituent des éléments d'aubes. Au lieu d'être radiales, comme indiqué dans la fig. 3, ces nervures pourraient aussi être inclinées ou courbes.
c est un flasque ou disque secondaire, dont la partie renflée c' vient au montage se fixer sur un arrondi correspondant des nervures d. Dans la fig.3, ce flasque c est réprésenté séparément du disque principal b, c'est-à-dire qu'il est représenté avant son montage sur le disque. Le diamètre minimum t' de la partie renflée c' est un peu plus petit que le diamètre t par dessus l'entrée des nervures.
De soute que le montage du .flasque c devra se faire à chaud, en élevant suffisamment la température de ce .flasque pour que le dia mètre t' devienne un peu plus grand que le diamètre t des nervures. Après refroidissement le flasque c sera alors for tement serré sur les nervures d et ce flasque c fera en quelque sorte corps avec le disque principal b. Maintenus à la distance voulue par les nervures d, le disque et le flasque formeront entre eux un canal circulaire à parois convergentes vers la circonférence extérieure, étant donnée l'inclinaison du flasque vu en coupe.
iv <I>v</I> et iv' <I>v'</I> sont des rainures circulaires à queue d'aronde pratiquées dans les faces internes du disque b et du flasque c, rainures qui serviront à la fixation des aubes.
Dans la fig.4, qui représente une autre forme d'exécution d'une roue, les mêmes lettres désignent les mêmes parties que dans la fig. 3. Dans cette autre forme d'exécution, la partie renflée c' du flasque est filetée in térieurement en x et vient se visser sur les nervures d qui sont filetées extérieurement en y. Ces deux systèmes de montage du flasque sur le disque pourraient en outre être combinés l'un avec l'autre, en ce sens que le flasque pourrait être vissé à chaud sur les nervures du disque.
La fig. 5 est une vue de face d'une des aubes fixée dans la roue, entre le disque principal et le flasque. f représente cette aube, qui est formée d'une tôle d'un métal approprié, courbée ou forgée en forme de gouttière, tout comme une aube normale de turbine à vapeur. liais l'aube ici reste ouverte à l'extrémité radiale interne tout comme à l'extrémité radiale externe, puisqu'elle doit servir à la fois comme aube de la turbine et comme aube du compresseur.
Des oreilles z z venues d'une pièce avec l'aube assurent sa fixation en pénétrant dans les rainures iv t>>' du disque b et du flasque c. Ces oreilles peuvent être à queue d'ai onde, comme les rainures le sont elle-mêmes et comme la figure l'indique, mais ce n'est pas indispen sable. La figure indique deux oreilles et deux rainures, une de chaque côté. Mais le nombre des oreilles de chaque aube et des rainures correspondantes petit être plus grand.
La fig. 6 est une vue de profil de la même aube, coupée en long selon le plan de coupe <I>CD</I> de la fig. 5.
La fig. 7 est la vue en plan de la même aube et des aubes voisines, coupées selon le plan de coupe AB de. la fig. 5. Dans cette fig.7, z'' sont des plaques de distance vues aussi en coupe,
qui sont intercalées entre chaque aube et qui sont maintenues dans les rainures 2c 2c'. C'est principalement pour maintenir ces plaques que les rainures W rc' sont en forme de queue d'aronde et naturellement les plaques z' sont munies de queues d'aronde correspondantes. Les plaques sont introduites dans la rainure au moyen d'une encoche indiquée en pointillé et marquée l sur la fig. 5, encoche qui est ensuite obturée d'une manière appropriée quelconque.
Si les aubes, au lieu d'être radiales comme l'indique la fig. 5, sont inclinées par rapport aux rayons de la roue, les plaques de distance qui auront une forme inclinée aussi, pourront dans certains cas être intro duites dans la rainure d'une manière très simple: il suffira de les incliner encore plus pour les introduire, puis de les redresser. La dernière plaque d'une rangée sera intro duite après qu'on l'aura courbée suffisamment pour qu'elle entre dans la rainure, puis elle sera aplatie une fois à sa place. Ces plaques maintiennent la distance entre les aubes et concourent à assurer la fixation rigide des aubes.
La fig. $ représente deux types différents de ces plaques, vues de face, de profil et en plan. La plaque de gauche est destinée à séparer des aubes radiales, telles que celles indiquées à la fig. 1?, et celle de droite, à séparer des aubes inclinées, telles que celles indiquées aux fig. 13 et 14.
La fig. 9 représente une aube analogue à celle de la fig. 5. Mais dans la fig.9 l'in clinaison du flasque c vu en coupe, continue jusqu'à la circonférence extérieure de ce flasque, de sorte que le canal circulaire formé entre le flasque c et le disque principal b est convergent jusqu'à son extrémité et que la partie<B>de</B> l'aube prise dans ce canal est tra pézoïdale, comme il est clairement indiqué dans la fig. 9.
Ait contraire, dans la fig. 5, l'inclinaison du flasque c cessait à la base de l'aube f, de sorte que les parois du canal entre le flasque et le disque principal deve naient parallèles à l'endroit de l'aube et que la partie de l'aube prise dans ce canal était rectangulaire. Dans la fig. 1, les diverses roues indiquent ces deux anodes de construction.
La fig. 10 représente une des aubes longues ai avec ces doubles oreilles Z Z et Z= Z2 qui viennent se loger dans les rai nures aa 1l!' et z: v' de la roue. Chaque roue comporte un certain nombre d'aubes courtes et un certain nombre d'aubes longues, les quelles pourront naturellement être munies de plus de deux paires d'oreilles. L'on pourra aussi munir une même roue d'aubes de trois ou plus de trois longueurs différentes. La fis. 11 représente une aube à une plus grande échelle, vue en bout et de l'extérieur de la roue.
D'on voit dans cette figure que la partie de l'aube qui dépasse la roue est taillée en pointe en iii et<I>n',</I> comme une aube normale de turbine à vapeur. Pour des raisons qui seront expliquées plus loin, les angles Pi et (32 d'entrée et de sortie de l'aube sont des angles relativement très ouverts, mesurant plus de 40 degrés.
La fis. 12 représente une roue avec ses aubes mises en place, vue de face. Dans cette forme d'exécution les aubes sont montées radialement et il y a chaque fois une aube longue fi, pour deux aubes courtes f. Les rainures circulaires<I>iv</I> v servant à maintenir les aubes en place sont indiquées en pointillé.
La fis. 13 représente une autre forme d'exécution d'une roue, dans laquelle les aubes ne sont plus montées radialement, mais sont inclinées en arrière par rapport au sens de rotation de la roue. L'on obtiendra facilement cette inclinaison en intercalant entre les aubes, dans les rainures iv <I>v</I> des plaques de distance ayant une forme inclinée, telles qu'indiquées dans la fis. 8 à droite. Dans cette fis. 13, la roue représentée possède chaque fois une aube longue fi pour trois aubes courtes f.
Enfin la fis. 14 représente une troisième exécution d'une roue, également à aubes in clinées, mais possédant, pour chaque aube longue fi, quatre aubes courtes<I>f</I> et une aube moyenne f 2, intermédiaire entre les aubes longues et les courtes et intercalée au milieu des aubes courtes. Dans cette forme d'exécution l'on a pra tiqué dans le disque et dans le flasque une troisième paire de rainures circulaires iv', in termédiaire comme diamètre entre les rainures iv et v et qui sera particulièrement utile pour fixer la base des aubes moyennes<B>f2,</B> en même temps qu'elle maintiendra la partie médiane des aubes longues fi.
L'on peut naturellement augmenter encore le nombre des types d'aubes ayant des longueurs différentes et les disposer dans n'importe quel ordre cri vue d'obtenir une roue .de compresseur d'une forme favorable. L'on petit môme, à l'intérieur des roues, constituer les aubes en plusieurs parties ou pièces différentes.
Le fonctionnement de la turbine repré sentée schématiquement et à titre d'exemple dans les fis. 1 et 2 se comprend aisément: L'air nécessaire à la combustion est aspiré dans l'atmosphère par. la tubulure is et est comprimé à la pression requise par les trois roues b3 b2 bi figurées à gauche de la fis. 1. Ces roues, dans le secteur supérieur de la machine, se comportent exactement comme les roues d'un compresseur rotatif ordinaire. L'air est d'abord comprimé à l'intérieur de chaque roue, par la différence des vitesses relatives d'entrée et de sortie et parla force centrifuge.
Puis la vitesse absolue de sortie de l'air de la roue est transformée en pression par les aubes fixes g du diffuseur et éven tuellement aussi par les aubes ou parois des canaux h ramenant l'air à l'entrée de la roue suivante. L'air comprimé sortant de la tubulure i4 est amené à la chambre ou aux chambres de combustion ou d'explosion, qui peuvent être d'un type absolument quelconque et qui n'ont pas été figurées sur les dessins annexés afin de simplifier les figures schématiques 1 et 2. Le combustible liquide, par exemple du pétrole brut, est amené de son côté sous pression à cette chambre ou ces chambres, et mélangé à l'air.
Après la combustion ou l'explosion- du mélange combustible dans cette chambre ou dans ces chambres, les gaz chauds actifs sont amenés par la tubulure n à la première série d'aubes directrices<I>in</I> qui dirigent ces gaz sur les aubes de la première roue bt, dans le secteur inférieur de la ma chine, qui est le secteur-turbine. Cette pre mière roue ou point de vue turbine est en même temps la dernière roue au point de vue compresseur.
En sortant des aubes f de cette roue, les gaz sont dirigés par le canal 7c dans les aubes directrices ni du second étage de la turbine et ainsi de suite jusqu'au dernier étage et à la dernière roue b5. Dans chaque série d'aubes directrices, les gaz se détendent à une pression inférieure et augmentent par là leur vitesse, qui est ensuite utilisée par la roue correspondante. En sortant de la dernière roue b5, les gaz sont détendus à une pression inférieure à la pression atmosphérique et il faut les comprimer pour qu'ils puissent s'échapper dans l'atmosphère.
En sortant de la tubulure o, les gaz passeront d'abord par un réfrigérant à circulation d'eau approprié, qui pourra être un régénérateur et ils seront ainsi amenés à une basse température par exemple 20 à 50 degrés centigrades. Puis ils entreront par la tubulure ii dans les deux premières roues b5 et b4 du compresseur, les quelles sont en même temps les deux der nières roues de la turbine. Les gaz seront comprimés par ces deux roues jusqu'à la pression atmosphérique et ils s'échapperont alors dans l'atmosphère par la tubulure i2.
Au moment où les aubes d'une roue passent du secteur compresseur ou secteur turbine, il faut que l'air ou les gaz brûlés cessent de circuler radialement entre ces aubes, afin que cet air ou ces gaz n'entrent pas dans le secteur-turbine et ne gênent pas le passage axial dans les aubes des gaz chauds actifs qui traversent la turbine. Dans ce but sont disposées les parties obturatrices pi <I>ri</I> des diaphragmes ou parois<I>p</I> et r, comme on le voit clairement dans la fig. 2.
Ces parties pi ri, devant lesquelles passe à très petite distance l'entrée des canaux e des roues, font l'office d'obturateurs de ces canaux d'entrée et empêchent ainsi l'air ou les gaz d'entrer dans les canaux e des roues au mo ment où les aubes de ces roues traversent le secteur-turbine. Il convient même que cette obturation des canaux e commence à une certaine distance avant que les aubes corres pondantes passent du secteur compresseur au secteur-turbine, pour que l'air ou les gaz qui se trouvent dans les canaux e au moment de l'obturation aient encore le temps de s'écouler à travers la roue jusqu'aux aubes et puissent encore s'échapper dans le secteur compresseur.
De même, il convient que l'obturation de l'entrée des canaux e cesse avant que les aubes aient quitté le secteur-turbine, pour que l'air ou les gaz puissent avoir le temps d'entrer de nouveau dans la roue, de la tra- verser radialeinent et de venir passer radia- lement entre les aubes au moment où celles-ci rentrent dans le secteur compresseur.
C'est pour cette raison que la partie obturatricepi ri dans la fig. 2 est décalée en arrière du sens de rotation de la roue, par rapport au secteur-turbine. Derrière la surface obturatrice, un canal u met en communication la partie radiale interne des canaux la précédant im- médiatement le secteur-turbine avec la partie radiale interne du canal h suivant immédia- tement ce secteur-turbine,
de façon que la circulation continue de l'air ou des gaz dans le compresseur ne soit pas interrompue, sauf l'interruption nécessaire à l'intérieur de la roue, comme il est expliqué ci-dessus.
Les avantages du procédé sont évidents à la simple inspection des fig. 1 et 2. Les gaz ou l'air froids passant dans le compresseur refroidissent au fur et à mesure les aubes, qui sont en contact dans le secteur-turbine avec les gaz brûlants.
Connaissant la valeur du coëfficient de passage de la chaleur entre les gaz ou hair et les aubes, pour les différentes vitesses, pressions et températures des gaz ou de l'air et pour les différentes températures des aubes, l'on déterminera faci lement les vitesses et les sections- nécessaires, pour les gaz brûlants d'une part et pour les gaz ou l'air froid d'autre part, de façon à obtenir que les aubes ne dépassent pas une température limite, fixée d'avance. L'on pourra par exemple, dans la première roue de la turbine laisser entrer les gaz avec une tem pérature de 900 ou 1000 degrés centigrades ou plus,
et cependant obtenir que les aubes ne dépassent pas une température maxima de 400 degrés centigrades.
Dès lors on pourra, comme le montre l'exemple ci-dessus, employer pour les turbines à combustion des turbines à plusieurs étages de pre,sion, par exemple à 5 ou 10 étages de pression ou plus, c'est-à-dire des turbines ayant des rendements bien meilleurs que les turbines à un seul étage de pression, comme on l'a proposé jusqu'ici pour les turbines à combustion. L'on pourra, comme dans le domaine des turbines à vapeur, employer des turbines à action pure, des turbines à réac tion, ou des turbines à action avec un faible degré de réaction.
L'on pourra avoir avantage, pour le premier ou pour les premiers étages de pression de la turbine, à employer deux ou trois étages de vitesses, pour réduire la température des gaz à leur entrée dan3 la première roue au minimum possible. Dans ce cas, il conviendra de fixer les aubes de chaque étage de vitesse sur une roue séparée, pour que chaque roue avec sa couronne d'aubes puisse être utilisée en même temps comme roue de compresseur. L'on pourra éviter les pertes dans les aubes directrices fixes entre deux étages de vitesse en employant des roues tournant en sens inverse l'une de l'autre.
Les canaux fixes k et les aubes direc trices<I>in,</I> de même que les diaphragmes p et la bâche s du secteur-turbine pourront être refroidis par une circulation d'eau entre des doubles parois, qui n'ont pas été indiquées sur les fig. 1 et 2, afin de ne pas les com pliquer inutilement.
De même n'ont pas été indiqués sur les fig. 1 et 2, les moyens de refroidissement de l'air et des gaz dans le secteur compresseur et cela toujours dans le but de simplifier ces figures. Mais l'on sait que tous les compresseurs rotatifs modernes refroidissent l'air pendant la compression, soit par des circulations d'eau dans des doubles parois du compresseur, soit par des circulations d'eau dans les tubes réfrigérants logés dans le compresseur, soit par la circulation de l'air entre chaque roue, ou entre chaque groupe de roues, dans des réfrigérants à circulation d'eau. L'on pourra employer l'un ou l'autre de ces systèmes, mais de préférence le dernier, dans la tur bine à combustion revendiquée ici.
Il faudra, dans une turbine, à combustion du- système décrit, augmenter le refroidissement des gaz et de l'air dans le compresseur; par rapport à un compresseur ordinaire, si l'on veut garder les mêmes températures. En effet, dans le -système revendiqué les gaz ou l'air recevront une certaine quantité de chaleur de la part des aubes et des roues, en outre de la quantité de chaleur provenant de leur propre compression.
Lori aura avantage à ce que, pour chaque roue, la pression dans le secteur compresseur s o it approximativement la même que la pression dans le secteur-turbine, car l'on évitera ainsi les passages et par conséquent, les pertes d'air ou de gaz de l'un à l'autre secteur, à l'endroit où la roue passe de l'un à l'autre.
Or l'on sait que dans les com presseurs rotatifs, lorsque l'on ne dépasse pas une vitesse tangentielle des roues de 150 à 200 mètres par seconde, l'augmentation de pression donnée par chaque étage de roue et de diffuseur est relativement faible et est plus faible que la chute de pression qui pourrait être utilisée dans un étage de tur bine à combustion correspondant, avec la même vitesse tangentielle de la roue. Pour obvier à cette difficulté, l'on pourra faire passer les gaz froids ou l'air à comprimer, après chaque roue ou chaque groupe de roues du secteur compresseur de la turbine à conm- bustion, dans un autre compresseur du type ordinaire, mû ou non par la même turbine.
Dans ce compresseur ordinaire, les gaz ou l'air augmenteront leur pression jusqu'au chiffre désiré, puis passeront dans la roue suivante, ou dans le groupe de roues suivant du secteur compresseur de la turbine, pour repasser ensuite dans le compresseur ordinaire, et ainsi de suite. Ce compresseur supplémen taire du type ordinaire sera notamment né cessaire pour amener l'air à la compression finale, dans une turbine à combustion à pres sion constante dans laquelle le premier étage de pression du secteur-turbine comporterait deux on trois étages de vitesse.
Par contre, s'il s'agit d'une turbine à explosions, l'on pourra s'en passer à cet endroit particulier, puisque la compression finale de l'air destiné à l'explosion demeure beaucoup au-dessous de la pression réalisée par l'explosion.
Un autre moyen d'obvier à. la difficulté de réaliser la même différence de pression dans un étage du secteur compresseur que dans l'étage correspondant du secteur-turbine, sera de diminuer la partie de la vitesse des gaz brûlants utilisée par chaque roue de turbine, dans le seeteur-turbine, en augmentant dans ce but au delà des limites habituelles l'angle d'inelinaison des aubes directrices sur le plan de la roue. Dans les turbines à vapeur nor males, cet angle varie entre 15 et ?0 degrés.
L'on pourra ici prendre un angle de au moins 30 degrés. 11 en résultera pour l'angle d'en trée des aubes une valeur de au moins 40 degrés, valeur également beaucoup plus forte que la valeur habituelle. La partie de la vitesse des gaz utilisée alors par la roue et transformée par elle en travail sera troins grande que si les angles étaient normalement petits et la vitesse absolue de sortie des gaz des aubes sera plus grande, cette vitesse absolue de sortie étant d'ailleurs utilisée en grande partie dans la couronne d'aubes di rectrices de l'étage suivant.
Cela revient à dire que la chute de pression utilisée par un étage du secteur-turbine sera plus petite que dans une turbine avec des angles normaux pour les aubes directrices et les aubes des roues et par conséquent, il sera plus aisé de faire correspondre cette petite chute de pres sion avec l'augmentation de la pression de l'air ou des gaz dans l'étage du secteur compresseur correspondant.
En plus, ces grands angles d'eriti-ée et éventuellement de sortie des aubes présentent deux autres avantages: La perte par frotte ment de la vitesse relative des gaz actifs dans l'aube moins courbée, sera plus faible et par conséquent le rendement propre de la turbine en sera amélioré. Et le dos de l'aube étant moins courbe, l'aube conviendra mieux à sa fonction d'aube de compresseur. Car il est à. remarquer que dans le secteur com presseur, c'est la surface convexe, ou le dos des aubes, qui est la surface agissant direc tement sur l'air ou les gaz qu'il faut com primer.
Ces aubes avec des angles d'entrée supé rieurs à 40 degrés ne conviendront qu'à ceux des étages de pression de la turbine à com bustion qui n'auront qu'une seule roue, soit qu'un seul étage de vitesse. Si l'on munit le le premier ou les premiers étages de pression de roues à deux ou trois étages de vitesse, ces grands angles ne conviendront pas pour les couronnes d'aubes de chaque premier étage de vitesse, puisque le but de ces étages de vitesse est précisément de pouvoir utiliser une plus grande chute de pression en lui seul étage de pression.
Quant aux couronnes d'aubes des deuxièmes et éventuellement des troisièmes étages de vitesse; on sait qu'elles sont toujours et normalement constituées par des aubes ayant de grands angles d'entrée.
Enfin, l'on pourra réaliser, pour la mise eu oeuvre du procédé revendiqué, bien d'autres applications que celles décrite ci-dessus.
Par exemple, l'on pourra ne faire passer dans les roues de la turbine qu'une partie des gaz brûlés et refroidis sortant de la tur bine, ou une partie de l'air nécessaire à la combustion. Ou bien tout l'air, mais seulement une partie des gaz brûlés ou refroidis, ou le contraire, ou bien l'on pourra ne faire passer dans la turbine que l'air de combustion et non pas les gaz brûlés, ou bien au contraire que les gaz brûlés et refroidis et non pas l'air. Ce dernier cas pourra être notamment réalisé dans la turbine où le premier étage de pression serait à peu près à la pression atmosphérique, ou pas beaucoup plus haut que cette pression, et où tout le reste des étages de la turbine serait au-dessous de la pressic i atmosphérique.
Il conviendrait alors de ne faire passer dans la turbine que les gaz brûlés, après les avoir refroidis, et de mettre l'air nécessaire à la combustion sous la pression requise au moyen d'un compres seur du type ordinaire.
Si la turbine à combustion doit être ali mentée par un combustible gazeux, ce gaz pourra être mis sous la pression requise dans un compresseur séparé du type ordinaire, ou bien il pourra être tais sous pression dans un secteur compresseur spécial de la turbine à combustion, séparé du secteur compresseur à air comme. celui-ci l'est du secteur-turbine. Il est évident d'ailleurs que la disposition du ou des secteurs compresseurs et du ou des secteurs-turbines peut être variée de toutes les manières.
La disposition d'un secteur com presseur à la partie supérieure et d'un sec teur-turbine à la partie inférieure de la turbine à combustion n'est donnée dans les fig. 1 et 2 qu'à titre d'exemple schématique seulement. Non seulement- ces secteurs peuvent être pla cés différemment, mais leur nombre peut être différent. L'on pourra trouver avantageux, par exemple; de disposer deux secteurs-tur- bines symétriques et diamétralement opposés, séparés par deux secteurs compresseurs.
L'on pourra faire varier le nombre et surtout l'importance relative des secteurs compresseurs et des secteurs-turbines suivant que l'on sera dans la partie de la turbine fonctionnant à haute ou à basse pression particulièrement dans le cas indiqué plus haut où l'on ferait passer dans la turbine à combustion tout l'air de combustion et seulement une partie des gaz brûlés et refroidis. Il est en effet évident que les dernières roues de la turbine, du côté de la basse pression, n'auront besoin que d'être peu refroidies puisque la tempé rature des gaz chauds qui les traversent n'est plus bien élevée.
De sorte que dans le ou dans les secteurs compresseurs de ces der nières roues, il suffira de faire passer unie partie seulement des gaz brûlés et refroidis, le reste des gaz étant comprimé parallèlement dans un compresseur ordinaire. Cette compression parallèle d'une partie des gaz brûlés dans un compresseur ordinaire sera d'autant plus avantageuse que sous la basse pression les gaz prennent un volume spécifique très con sidérable. L'on pourra donc n'avoir qu'un secteur compresseur relativement petit ou même nul à la limite, dans les dernières roues de la turbine, avec un secteur-turbine relativement grand.
On pourrait même, dans le but d'augmenter la place disponible pour les gaz actifs, dans les dernières roues du secteur-turbine, faire varier de roue en roue, ou de groupe de roues en groupe de roues, la quantité d'air ou de gaz brûlés froids admis dans la turbine, en amenant à chaque roue ou à chaque groupe de roues une nouvelle part de l'air ou des gaz venant du compres seur ordinaire. Dans les premières roues, qui ont besoin d'être fortement refroidies et où les gaz et l'air n'ont qu'un petit volume spécifique, l'on pourra faire passer tout l'air de combustion dans les secteurs- compresseurs, qui seront plus grands et occuperons plus d'espace que les secteurs-turbines des étages correspondants.
L'on pourra combiner entre elles et faire varier de toutes les manières les applications du procédé revendiqué et il n'est pas néces saire d'indiquer ici toutes ces possibilités. Il suffit d'en avoir indiqué quelques-unes des principales à titre d'exemples.