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Il Perfectionnerients apportés aux systèmes compresseurs de fluide gazeux, notamment à ceux pour moteurs à combustion interne ".
L'invention est relative aux systèmes compresseurs de fluide gazeux du genre de ceux constitués essentiellement par ay moins une roue à aubes ou semblable refoulant, par.effet centrifuge, du fluide gazeux entre des aubages fixes propres à canaliser ledit fluide vers un collecteur de refoulement, lesdits aubages étant généralement profilés et présentant, dans chaque section longitudinale, une "ligne neutre" sembla- blement à ce qui se passe pour les profils d'aile d'aérodynes; et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi les systèmes com- presseurs de ce genre, ceux pour moteurs à combustion interne et .notamment ceux pour moteurs d'aérodynes.
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Elle a pour but, surtout, de rendre tels, les sus- dits systèmes, qu'ils répondent, mieux que jusqu'à ce jour, aux divers desiderata de la pratique, et, en particulier,qu'ils aient un meilleur rendement, donc provoquent un moindre échau- fement du fluide qu'ils véhiculent.
Elle consiste, principalement -- tenant compte du fait que, dans les systèmes compresseurs du genre en question, les filets de fluide gazeux sortent des aubes du rotor selon des directions dont l'orientation varie le long du bord de fuite de chacune desditea aubes -- à attribuer une forme telle, aux aubages fixes à faire comporter aux susdits systèmes com- presseurs, que les filets de fluide sortant du rotor attaquent les divers profils de chaque aubage fixe substantiellement se- lon les tangentes à la partie des lignes neutres respectives desdits profil>s correspondant au bord d'attaque dudit aubage.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication ainsi que certains modes de réalisation, des susdi- tes dispositions ; etelle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les systèmes compresseurs du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les engins, fixes ou mobiles, notam- ment les moteurs à combustion interne et les aérodynes équi- pés avec de tels moteurs, comportant de semblables systèmes compresseurs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des des- sins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig. 1, de ces dessins, représente, partie en élévation, partie en coupe, un système compresseur établi con- @
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formément à l'invention.
La fig. 2 est une coupe selon II-II fig. 1.
La fig. 3 représente, à plus grande échelle, un dé- tail de la fig. 1.
Les fig. 4 à 6 sont des coupes respectivement selon IV-IV, V-V et VI-VI fig. 3.
La fig. 7 est un diagramme destiné à faciliter la compréhension de l'invention.
La fig. 8, enfin, est un schéma montrant une méthode d'investigation pour l'étude des courants gazeux à l'intérieur du susdit compresseur.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir, par exemple en vue d'assurer l'alimentation d'un moteur pour aéro- dyne, un système compresseur de fluide gazeux devant comporter, entre autres éléments, un rotor 1 muni d'une pluralité d'aubes ou ailettes 2 propres, lorsque ledit rotor est entraîné en ro- tation, à distribuer, par effet centrifuge, du fluide entre des aubages fixes 3 régulièrement répartis sur un stator 4 et orientés de façon à canaliser le fluide provenant du rotor 1 vers un collecteur de refoulement 5, on s'y prend comme suit ou de façon analogue..
En ce qui concerne tout d'abord ce mécanisme dans son ensemble, à l'exception des aubages fixes 3 à lui faire com- porter, on peut l'établir de n'importe quelle manière usuelle appropriée et notamment, comme représenté sur les dessins,de façon que les ailettes 2 de son rotor soient formées par des éléments d'allure plane, orientés radialement.
On constate alors, expérimentalement, que, avec un tel mécanisme, les filets de fluide quittent le bord de fuite A B de chaque ailette 2 suivant une direction (résultante d'une composante radiale et d'une composante tangentielle) formant ¯
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avec le plan de cette ailette un angle dont la valeur est essentiellement variable le long dudit bord de fuite. En par- ticulier, au voisinage de la région médians du bord de fuite A B, l'angle en question a une valeur inférieure à celle qu'il prend vers les extrémités dudit bord de fuite.
La méthode d'investigation dont il' sera plus expli- citement parlé ci-après a permis de constater que les valeurs extrêmes de l'angle en question peuvent présenter un écart de l'ordre de 10 , cet écart étant d'autant plus important que l'on s'éloigne davantage du rotor. A titre d'exemple on a re- présenté, fig. 7, un diagramme expérimental des variations du- dit angle le long du bord de fuite A B. Cette courbe se trouve généralement être dissymétrique du fait notamment que, du côté de l'extrémité A dudit bord de fuite, les filets d'air sont soumis à l'action de la paroi du rotor alors que vers l'extré- mité B ils sont freinés par la paroi du stator.
Or l'on a intérêt, dans un système compresseur du genre envisagé, à réduire au minimum le freinage aérodynamique produit par les aubages fixes 3 afin d'améliorer le rendement de l'ensemble du système.
Dans ce but et afin d'éviter que, ainsi que cela se produisait dans les compresseurs connus jusqu'à ce jour, certains des filets provenant des ailettes 2, ne soient pas guidés correctement par les aubages fixes 3, on adapte la forme desdits aubages, et plus particulièrement celle de leur bord d'attaque, conformément à la disposition principale de l'invention, à celle de la nappe gazeuse issue du bmrd de fuite A B de chaque ailette 2.
En d'autre termes, on attribue aux aubages 3 une
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forme telle que les filets de fluide oomprimd distribués selon des directions différentes par le susdit bord'de fuite attaquent les divers profils des aubages fixes 3 selon les tan- gentes aux parties des lignes neutres respectives desdits pro- fils correspondant au bord d'attaque desdits aubages.
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A cet effet et par exemple, on pourra avoir recours au mode de réalisation qu'illustrent les dessins et selon le- quel, on attribue une certaine courbure aux lignes neutres de chaque aubage 3 (courbure éventuellement variable d'une ligne neutre à l'autre) la concavité dudit aubage étant, par exemple, tournée vers l'extérieur, on donne audit aubage, selon la direction générale de ses lignes neutres, une allure profilée du genre de celle at- tribuée aux ailes d'aérodynes, chaque ligne neutre étant orien- tée de façon à être attaquée tangentiellement par les filets d'air en regard desquels elle se trouvera une fois l'aubage mis en place, et l'on fait en sorte que les sections transversales de cet aubage, telles que celles représentées notamment fig. 5 et fig. 6 soient d'allure courbe et présentent une courbure @ :
croissante au fur et à mesure que l'on se rapproche du bord de fuite de l'aubage, le bord d'attaque de ce dernier étant, de préférence, d'allure sensiblement rectiligne comne représenté fig. 4.
Il y a lieu de noter que ces sections transversales, dont 'allure dérive de celle du diagramme de la fig. 7, seront généralement dissymétriques semblablement audit diagramme.
On voit, d'après ce qui précède, que l'on devra essentielllement tenir compte, pour établir les aubages fixes 3, de la direction suivant laquelle le fluide gazeux: s'é- chappe en chacun des points du bord de fuite des ailettes 2.
On pourra alors avoir recours, pour déterminer ces directions, à n'importe quelle méthode de sondage appropriée et notamment à celle dont il va être plus explicitement question ci-après à titre d'exemple.
Suivant cette méthode, qu'illustre schématiquement la fig. 7 des dessins, après avoir placé le rotor 1 muni de ses ailettes 2 dans ses conditions d'utilisation et notamment l'a-
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voir monté dans une enveloppe analogue au carter du compresseur mais démunie d'aubages fixes, on amène successivement en regard de la trajectoire de chacun des points du bord de fuite A B de l'ailette 2 (dans la région où devra se trouver le bord d'attaque d'un aubage fixe 3) d'une sonde de pression 6 branchée sur un manomètre 7, la- dite sonde étant constituée, par exemple, par un tube creux dans l'extrémité duquel se trouve ménagée une ouverture laté- rale 8 d'axe perpendiculaire à celui dudit tube, et, pour chaque position axiale de la sonde 6,
on fait prendre à cette dernière un mouvement-de rotation autour de son axe de façon à déterminer l'orientation de l'orifice 8 pour laquelle la pression est maximum, cette orientation définissant la direction théorique des filets de fluide sous pression au point envisagé du bord de fuite A B.
En répétant la même opération tout le long dudit bord de fuite on pourra avoir connaissance d'un grand nombre de directions théoriques des filets de fluide et, par suite, déterminer, avec toute la précision voulue, la forme à attri- buer au bord d'attaque des aubages fixes 3.
Il y a lïeu de noter que cette méthode d'investiga- tion permettra de déterminer en outre, en chaque point du bord de fuite A B, la valeur absolue de la vitesse du filet gazeux issu dudit point.
En suite de quoi on a établi un système compresseur dont le fonctionnement résulte suffisamment clairement de la description qui vient d'en être faite pour qu'il soit inutile d'entrer à ce sujet dans aucune explication complémentaire.
De toute façon et quel que soit le mode de réalisa- tion.adopté, un tel compresseur présente l'avantage d'avoir un rendement supérieur à celui des compresseurs du même genre à aubages fixes usuels.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement
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celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, ayant été plus spécia- lement @ indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
RÉSUMÉ.
L'invention a pour objet des perfectionnements ap- portés aux systèmes compresseurs de fluides gazeux, notamment à ceux pour moteurs à combustion interne, lesquels perfection- nements consistent, principalement -- tenant compte du fait que, dans les systèmes compresseurs du genre en question les filets de fluide gazeux sortent des aubes du rotor selon des directions dont l'orientation varie le long du bord de fuite de chacune desdites aubes -- à attribuer une forme telle, aux aubages fixes à faire comporter aux susdits systèmes compres- seurs, que les filets de fluide sortant du rotor attaquent les divers profils de chaque aubage fixe substantiellement selon les tangentes à la partie des lignes neutres respectives des- dits profils, correspondant au bord d'attaque dudit aubage.
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