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Régénérateur calorifique particulièrement applicable aux moteurs à gaz chaud.
On sait que les régénérateurs sont disposés dans les moteurs à gaz chaud entre la partie chaude et la partie froide de ceux-ci dans le but de refroidir dans la mesure du possible le fluide qui s'écoule du c6té chaud vers le coté froid du moteur et de restituer ensuite la chaleur absorbée au fluide qui s'écoulé en sens inverse. Grâce à l'utilisation d'un régénérateur, le rendement d'un moteur de ce genre est amélioré.
Par moteur à gaz chaud on entend un moteur ay.ant une partie chaude et une partie froide qui sont constamment en communication l'une avec l'autre, le fluide actif se trouvant tour à tour dans la partie chaude et la partie froide, la disposition
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étant telle que le fluide chaud doué de pouvoir expansif agit sur un piston. Cette expression s'applique donc au moteur connu à air chaud dans lequel le fluide actif est de l'air.
La présente invention a pour objet un type de régénérateur calorifique perfectionné qui convient particulièrement bien aux moteurs a gaz chaud. Ce régénérateur est caractérisé par le fait qu'il contient une certaine quantité de matière réfractaire filiforme dont l'épaisseur ne dépasse pas 0,5 mm. L'invention est basée sur la constatation du fait que si le régénérateur est disposé de cette manière et est bourré, par exemple, de fil de nickel chrome, le rendement d'un moteur qui en est muni est très supérieur à celui d'un moteur muni d'un régénérateur du type connu dans lequel, par exemple, des disques de matières céramiques sont empilés dans la chambre de régénération.
Le régénérateur qui fait l'objet de l'invention présente l'avantage additionnel qu'un moteur à gaz chaud qui en est muni peut avoir une vitesse de rotation sensiblement plus élevée, par exemple de 2000 tours par minute, qu'un moteur associé avec un régénérateur du type usuel dans lequel la vitesse de rotation est le plus souvent d'environ 400 tours par minute. Ceci est dû au fait que le régénérateur qui fait l'objet de l'invention permet l'échange de la chaleur dans un temps bien plus court que les types connus de régénérateur.
Le fonctionnement avantageux du régénérateur qui fait l'objet de l'invention est probablement dû au fait que pour un volume donné la matière de régénérateur a une surface de contact avec le fluide qui passe sur elle sensiblement supérieure à celle de la matière utilisée dans le régénérateur existant jusqu'ici, la résistance que rencontre le fluide dans le régénérateur étant quand même faible. Suivant l'invention, on a trouvé qu' il convient que l'épaisseur de la matière filiforme ne dépasse pas 0,05 mm.
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Selon un mode de réalisation avantageux du régénéra.teur qui fait l'objet de l'invention la chambre de régénération contient des boulettes ou des galettes de fil métallique empilées les unes sur les autres. En subdivisant de cette manière la matière de régénération on obtient entre autres cet avantage qu'il n'y a pas sur toute la longueur de la chambre de régénération de parties susceptibles d'assurer une transmission directe de la chaleur entre les parties chaude et froide du régénérateur.
Afin désoler l'un de l'autre le côté chaud et le côté froid du régénérateur dans la mesure du possible au point de vue thermique, il -convient de faire la paroi du régénérateur en une matière dont la conductibilité calorifique est inférieure à 50 Kcal/m h C. A cet effet on peut se servir entre autre de ferrochrome, de fer nickel chrome et de diverses matières céramiques.
Lesdits métaux présentent cet avantage que la paroi du régénérateur peut être très mince à cause de la grande solidité mécanique de ces matières. Si la paroi du régénérateur est faite en matière céramique, l'épaisseur de la paroi doit être plus grande, ce qui., considéré isolément, ne présente aucun inconvénient parce que la conductibilité calorifique d'une matière céramique de ce genre, par exemple de la porcelaine, est encore sensiblement inférieure à celle du ferrochrome¯et d'autres-métaux ana- logues.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de celle-ci.
La fig. 1 montre un mode de réalisation du régénérateur qui fait l'objet de l'invention. Il est constitué par une chambre cylindrique 1 qui est en communication avec la partie chaude d'un moteur à gaz chaud au moyen du tuyau 2 et avec la partie froide de ce moteur au moyen du tuyau 3. La chambre 1 est
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bourrée au moyen d'un tampon 4 de fil de nickel chrome ayant une épaisseur de 0,03 mm. Afin de faire ressortir le fonctionnement avantageux d'un régénérateur de ce genre on va donner à titre non limitatif quelques valeurs numériques relevées dans des essais faits sur un moteur à air chaud. Le diamètre interne D de la chambre 1 était de 30 mm. et la hauteur H de 8 mm.
On faisait passer à travers ce régénérateur un volume d'air de 170 litres du côté chaud vers le côté froid et la même quantité d'air du côté froid vers le côté chaud, l'écoulement s'effectu- ant avec une fréquence de 1000 par minute. La température de l'air chaud fourni au régénérateur à travers le tuyau 2 était de 600 C., mais la température de l'air s'était abaissée à 50 lorsque l'air quittait le régénérateur. L'air était refroidi à dans la partie froide du moteur et à cette température il était admis de nouveau par le tuyau 3 dans le régénérateur où sa. température s'élevait jusqu'à 570 .
La résistance moyenne que rencontrait le fluide dans ce régénérateur était d'environ 0,01 atm. La paroi du régénérateur était en ferrochrome ayant une conductibilité calorifique de 20 Kcal/m h C. Les tuyaux 2 et 3 étaient également en ferrochrome.
La fig. 2 montre un autre mode de réalisation conforme à l'invention selon lequel la chambre de régénération 5 est bourrée de galettes 6 empilées formées chacune de fil de nickel chrome ayant une épaisseur de 0,025 mm. Le fonctionnement du régénérateur est ainsi amélioré davantage. Au lieu de fil métallique on peut utiliser également des fils de quartz pour constituer la matière de bourrage.
Le régénérateur qui fait l'objet de l'invention est avantageux non seulement dans un moteur à gaz chaud, mais encore dans tout autre dispositif dans lequel il est nécessaire, ou désirable qu'un gaz s'écoulant tantôt d'un côté tantôt de l'autre soit refroidi et réchauffé dans un temps très court, tout en
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rencontrant une faible résistance.