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Les tuyaux d'échappement des moteurs à explosion ou à combustion interne sont traversés par un débit pulsant de gaz. Dans les pulso-réacteurs, il en est de-même pour le tube arrière qui forme le jet propulsif.
-'La présente invention a pour objet un perfectionnement à de tels tubes parcourus par un gaz en écoulement pulsatoire qui, appliqué aux tuyaux d'échappement d'un moteur ordinaire, permet d'améliorer le remplissage ou le balayage à l'intérieur du ou des cylindres dudit moteur et qui, appliqué à un pulso-réacteur (ce qui est le cas le plus important), permet d'obtenir non seulement un bon remplissage ou balayage de la chambre de combustion ou d'explosion, mais aussi une amélioration notable du rendement de propulsion et de la poussée.
Selon ce perfectionnement, on dispose pour l'écoulement pulsa- toire une tuyère convergente-divergente, analogue à une tuyère de Laval, dé- bouchant à l'aval dans une capacité allongée, de section relativement grande par rapport à celle du col de la tuyère.
Cette capacité peut être constituée par un tuyau; cylindrique ou légèrement conique, précédé ou non d'un divergent raccordant la surface de la tuyère à celle du tuyau.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Les fig. 1 et 2 sont des vues en coupe schématique de deux modes de réalisation de l'invention appliquée à un pulso-réacteur.
PERFECTIONNEMENTS.AUX'TUBULURES-TRAVERSEES-PAR DES-GAZ-EN ECOULEMENT
PULSATOIRE.
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Sur le dessin, on voit en 1 la chambre d'explosion ou de combus- tion d'un pulso-réacteur destiné à propulser un mobile dans le sens de la flè- che F. L'air atmosphérique est admis dans cette chambre périodiquement, entre les explosions ou combustions successives, par un dispositif quelconque appro- prié qui ne forme pas en lui-même l'objet de l'invention. Sur le dessin, on a représenté schématiquement et seulement pour fixer les idées, un dispositif d'entrée d'air comportant un diffuseur 2 et une grille de soupapes 3 qui sont ouvertes automatiquement entre les explosions ou combustions par la pression de l'air règnant dans le diffuseur 2 et sont fermées par la pres- sion dans la chambre 1 lors des explosions ou combustions.
Tout autre dispositif pourrait être utilisé et notamment un dis- positif du genre connu ne comportant aucun clapet mécanique, mais présen- tant une résistance au passage de l'air plus petite dans le sens du remplis- sage de la chambre que dans le sens opposé. Le combustible liquide est admis dans la chambre par un injecteur 4 et l'explosion ou la combustion sont dé- terminées par une bougie, un brûleur, une partie chaude, etc... Les gaz en- gendrés s'échappent de la chambre à grande vitesse vers l'arrière pour for- mer le jet propulsif intermittent.
Cet échappement se fait, selon l'invention, à travers une par- tie convergente 5 suivie d'une partie divergente 6, le tout forment une tuyère analogue à une tuyère de Laval. La partie divergente 6 débouche dans un tuyau 7 de grande section librement ouvert en 8 à l'arrière.
Dans le mode de réalisation de la fig. 1, le tuyau 7 est cylin- drique, sa surface formant un brusque élargissement de celle de la partie 6 de la tuyère.
Le tuyau 7 constitue un tuyau sonore qui possède une fréquence propre de vibration dans la valeur de laquelle intervient d'ailleurs la ré- partition hétérogène des densités des gaz en écoulement, le gaz le plus den- se étant en aval.
Si l'on accorde expérimentalement cette fréquence propre du tuy- au sur la fréquence du pulso-réacteur¯pour un régime donné de celui-ci, par exemple en réglant convenablement la longueur 1 du cylindre 7, on obtient une augmentation considérable de la poussée à consommation constante de combustible ainsi que l'ont prouvé les essais effectués par la demanderesse.
Cette amélioration du rendement provient d'une meilleure utilisation de l'é- nergie cinétique discontinue des. gaz chauds s'échappant de la chambre 1. Au lieu que ces gaz s'échappent directement dans l'atmosphère, par un simple tube comme dans les dispositifs habituels, le dispositif décrit permet de les faire agir sur une charge d'air frais qui, après l'échappement précé- dent, a envahi la capacité arrière 7. Une partie importante de l'énergie cinétique des gaz chauds est transmise à l'air frais avec un rendement d'au- tant meilleur que les gaz et l'air se trouvent en couches stratifiées et qu'il n'y a pas simplement dilution et frottement. Le dispositif permet ain- si un transfert de quantités de mouvement entre les gaz et l'air frais, à énergie cinétique constante, ce qui explique l'amélioration constatée du ren- dement de propulsion.
De plus, le dispositif permet d'étaler le temps d'éjection des gaz brûlés sur la fraction la plus importante de la période du pulso-réao- teur et par conséquent d'augmenter la poussée.
Il y a intérêt à ce que la partie 6 de la tuyère d'éjection soit lentement divergente, au moins dans la partie voisine du col.
Les rapports de proportion suivants ont en outre donné d'excel- lents résultats ;
L'aire de la section droite de la partie cylindrique 7 étant su- périeure à trois fois l'aire de la section droite du col de la tuyère 5-6, la longueur 1 du cylindre 7 est supérieure au quart de la longueur L entre le col de la tuyère et l'orifice arrière'8 du tuyau 7.
Le volume du tuyau 7 joue évidemment un rôle important et c'est le cylindre qui, pour une section droite déterminée, contient le plus grand
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volume. Toutefois, d'autres considérations peuvent intervenir'dans le choix de la forme à donner à la capacité 7 et faire préférer une forme différente de celle du cylindre, par exemple une forme légèrement conique.
La demanderesse a obtenu de bons résultats avec la réalisation de la fige 2, dans laquelle le tuyau 7 présente une première partie conique 7a raccordée à la sortie de la tuyère 6 et une partie cylindrique 7.
Un autre avantage important que l'invention permet d'obtenir est l'amélioration du remplissage ou du balayage par l'air frais de la chambre d'explosion ou de combustion 1. Ce résultat provient de la production, à la sortie de la tuyère 6, d'une veine divergente se produisant naturellement dans le cas de la fige 1 ou conditionnée par la forme de la paroi 7a dans le cas de la fige 2. Ce divergent débitant sur l'atmosphère provoque, en fin de phase d'éjection des gaz, un abaissement de pression statique en a- mont, c'est-à-dire dans la chambre 1, qui favorise le remplissage par l'air frais entrant dans cette chambre par le dispositif 2-3.
Pour cette raison, la disposition décrite peut être appliquée à tout tuyau devant servir à l'écoulement pulsatoire d'un gaz. On pourrait, par exemple, réaliser comme il a été décrit, au moyen de parties analogues à celles numérotées 5-6-7, le tuyau d'échappement d'un ou de plusieurs cy- lindres d'un moteur à explosion ou à combustion interne, notamment le tuyau d'échappement d'un cylindre de moteur à deux temps, que le jet de gaz soit ou non finalement utilisé pour produire une réaction propulsiveo
11 va d'ailleurs de soi que des modifications peuvent être appor- tées aux tubulures qui viennent d'être décrites, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la pré- sente invention.
REVENDICATIONS.
1. Perfectionnement aux conduits servant à l'écoulement pulsa- toire d'un gaz, en particulier à l'écoulement à l'atmosphère du jet des pulso-réacteurs, lequel perfectionnement consiste à constituer tout ou par- tie desdits conduits par une tuyère convergente-divergente, débouchant dans une capacité de large section par rapport à celle du col de cette tuyère.
2. Conduit d'écoulement selon 1, caractérisé en ce que la capa- cité a la forme d'un cylindre.
3. Conduit d'écoulement selon 1, caractérisé en ce que la capa- cité a une forme légèrement conique.
4. Conduit d'écoulement selon l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la capacité est raccordée par un divergent à la sortie de la tuyère.
5. Conduit d'écoulement selon l'une ou l'autre des Revendications précédentes,caractérisé en ce que la capacité forme un tuyau sonore dont la fréquence est accordée sur la fréquence d'écoulement du gaz, ou du moins sur une fréquence d'écoulement privilégiée.
6. Conduit d'écoulement selon l'une ou l'autre des Revendications précédentes,caractérisé en ce que la section droite de la capacité est supé- rieure à trois fois celle du col de la tuyère.
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