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Les souffleries à grande vitesse exigent une énorme puissance pour l'entraînement de l'air en écoulement, et par conséquent la: mise en oeuvre de moyens onéreuxo Pour maintenir cette puissance à une valeur re- lativement faible, on a proposé des souffleries à accumulation, fonction- nant par rafales au moyen de trompes dont l'agent moteur est de l'air com- primé ou de la vapeuro Les frais essentiels d'installation et d'emploi d' une telle soufflerie dépendent de l'accumulateur.
Le perfectionnement qui fait l'objet de la présente invention permet de réduire ces fraise
Selon ce perfectionnement la trompe servant à mettre l'air en mouvement est une trompe à eau, alimentée en eau chaude sous pression par un accumulateur d'eau chaude.
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 texte que du dessin faisant, 'bien entendu, partie de ladite invention.
Les figures 1 et 2 sont des coupes schématiques de deux modes de réalisation d'une souffleries selon l'invention.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, qui con- vient pour des souffleries subsoniques et supersoniques, on a dessiné en 1, à titre d'exemple, une chambre de mesure subsonique dans laquelle l'air ex- térieur peut pénétrer par l'orifice la.
l'air est entraîné à grande vitesse à travers cette chambre par une trompe à eau comportant plusieurs tuyères 2 réparties autour de 1 axe de la chambre 1 ou une tuyère centrale débou- chant dans le conduit 3 qui fait suite à cette chambre yPar un collecteur commun 4, les tuyères 2 sont alimentées en eau chaude sous pression prove- nant de l'accumulateur d'eau chaude 5 convenablement calorifugé et chauffé par des moyens convenables non figurés. Chaque tuyère 2 est munie d'une ai- guille mobile 6 ou autre organe de réglage permettant de faire varier la sec- tion de passage offerte à 1 eau dans la tuyèreo Quand ces aiguilles sont ou- vertes,
l'eau chaude de l'accumulateur 5 est refoulée à grande vitesse dans les tuyères 2 par la pression de vapeur régnant dans l'accumulateur. Une partie de 1 eau chaude se vaporise dans les tuyères, mais la plus grande partie reste liquide et se trouve finement pulvérisée dans ces tuyères, d' où sort un jet de vapeur et d'eau pulvérisée, qui aspire l'air extérieur à travers la chambre de mesure 1 en produisant dans cette chambre un courant d'air à grande vitesseoA la sortie de cette chambre, l'air est brassé dans le conduit. 3 avec la vapeur et l'eau pularisee.L'écoulement est ralenti dans le diffuseur 7 qui suit le conduit 3 et l'air s'échappe de la souffle- rie en 8.
Les particules liquides et chaudes contenues dans l'air sont a- vantageusement récupérées avant l'échappement au moyen d'un dispositif 9 qui, dans l'exemple du dessin, comporte un coude de la tuyauterie, muni d' un certain nombre d'ailettes courbes et creuses 10. Des conduits 11 ramènent à un réservoir 12 l'eau qui se rassemble à la partie inférieure du coude, Les ailettes sont, de plus, percées de trous sur leur intrados et leur in- térieur est raccordé à un conduit 13 amenant également dans le réservoir 12 l'eau qui se dépose sur l'intrados des ailetteso Une pompe 14 permet de ramener l'eau chaude récupérée, à l'accumulateur 50
Les avantages de l'entraînement de l'air par trompe à eau chaude sont les suivants:
1) L'accumulateur est de dimensions relativement petites et son prix de revient est faible.
Il peut être rempli presque complètement et être totalement vidéo Etant donné sa faible surface, les pertes de chaleur sont faible Sa
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2) La rentabilité de la soufflerie en fonctionnement est relati- vement élevée, étant donné que sans grands frais,on peut choisir une pres- sion de fonctionnement suffisamment élevée pour être dans le domaine de bons rendements thermiqueso
3) A cause de la forte densité de l'agent moteur, les conduites, vannes, organes de réglage et la trompe elle-même, sont de dimensions re- lativement petites.
4) Le niveau des bruits de la soufflerie est très faible étant donné que les gouttelettes d'eau véhiculées dans l'écoulement amortissent le bruits
Le mode de réalisation représenté sur la figure 2 est plus com- plexeo Il comporte la combinaison d'une soufflerie avec une trompe à eau chaude pour produire le mouvement de l'air ainsi que divers circuits pouvant être mis en oeuvre selon les besoins et une trompe à air permettant d'augmenter la vitesse d'écoulement -de 1 air dans la chambre de mesurée On peut ainsi parvenir à réaliser des écoulements à nombre de Mach élevé.
Sur la figure 2 on voit d'abord le circuit 1 qui peut fonctionner en circuit fermé et qui comprend:
Un compresseur dáir à plusieurs étages 21 séparés par des disposi- tifs de refroidissement de l'air 22, un décanteur mécanique d'eau 23, un déshydrateur 24, éventuellement un réchauffeur d'air 25 (servant à éviter une condensation pour les grands nombres de Mach), une tuyère 26 servant à la mise en vitesse de l'air, cette tuyère étant amovible de manière à pouvoir être changée et remplacée par une autre à section au col différente selon la vitesse découlement que 1 on veut obtenir, la chambre de mesure 27, 1?ajutage convergent-divergent réglable 28 servant à ralentir la vitesse de l'air à la sortie de la chambre de mesure,
enfin le tuyau de retour 29 qui ramène l'air à laspiration du compresseur et qui comporte les vannes 30 et 31.Quand ce circuit fonctionne, lesdites vannes 30 et 31 sont naturelle- ment ouvertes,tandis que la vanne d'aspiration à l'atmosphère 32 est fermée, de même que la vanne 330
Cette vanne 33 permet de faire communiquer la sortie du convergent- divergent 28 avec centrée d'une trompe à eau chaude 34 dont la tuyère mo- trice 35 munie de l'aiguille de réglage 36 est alimentée par l'accumulateur deau chaude calorifugé 5. La trompe est suivie du diffuseur 37 et d'un é- chappement à l'atmosphère 38 muni d'une var..ne 39.
En dessous du coude que décrit le fluide venant de la trompe avant de sortir par l'orifice d'chap- pement 38 se trouve un bac 40 dans lequel tombent et se rassemblent les par- ticules d'eau liquide véhiculées par le fluide, l'eau ainsi récupérée étant retournée par une pompe 14 à l'accumulateur 5, de préférence dans la bran- che amont du circuit 5a de chauffage de l'eau associé à cet accumulateur Un dispositif d'ailettes analogues aux ailettes 10 de la figure 1 peut être prévu dans le coude traversé par le fluide au-dessus du bac 40.
Un peu en amont de l'orifice d'échappement 38 part un conduit 41 qui aboutit à une trompe à air comprimé 42, dont la tuyère motrice 43, munie de l'aiguille mobile ,de réglage 44, est alimentée, quand cette aiguille est ouverte, par de 1 air comprimé prélevé par la conduite 45 sur le refou- lement du compresseur d'air. Cette trompe 42 est suivie du diffuseur 46 débouchant à l'atmosphère. Un radiateur=laveur 47 est prévu en amont de la conduite 41 pour condenser la vapeur d'eau contenue dans lair quand on utilise la trompe à air comprimé 42-43.
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Le fonctionnement de ce mode de réalisation est le suivant:
Quand on ne désire, dans la chambre de mesure, qu'un écoulement à nombre de Mach peu élevé, les vannes 30, 31 sont ouvertes, les vannes
32, 33 fermées et les aiguilles 36 et 44 également ferméeso L'air est alors mis en mouvement dans le circuit fermé I, uniquement par le compresseur
210 La tuyère 26 utilisée est celle qui a le col de plus grande section, comme on 1'a indiqué sur la figure 2 par le chiffre I.
Si l'on désire un écoulement à nombre de Mach plus élevé, on ferme les vannes 30 et 31 et l'on ouvre les vannes 32,33 et 39.Le compresseur aspire alors à l'atmosphère par la vanne 32 et refoule à travers la trompe
34 vers l'orifice d'échappement 38.En ouvrant l'aiguille 36, on met en action la trompe à eau chaude qui accélère la veine d'air traversant la chambre de mesure 27, en diminuant la contre-pression à la sortie de l'aju- tage convergent-divergent 28. Le circuit qui est établi est celui marqué
II sur le dessin. La tuyère 26 utilisée a alors un col plus petit que pré- cédemment, correspondant à la vitesse à obtenir dans la chambre 27.
Si l'on veut un nombre de Mach encore plus élevé, on ferme la vanne
39, de sorte que l'air doit passer par la conduite 41 et la trompe à air com- primé 42 pour s'échapper en 46. Laissant en service la trompe à eau chaude, on ouvre l'aiguille 44 pour faire fonctionner la trompe à air comprimé qui accélère l'écoulement. On met en outre en action le laveur 47. Le circuit qui est ainsi mis en fonctionnement est marqué III sur le dessin.
La tuyère 26 utilisée est celle qui présente la plus petite section au col.
Il va d'ailleurs de soi que des modifications peuvent être appor- tées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. Soufflerie à grande vitesse, caractérisée en ce que tout ou partie de l'énergie nécessaire à l'entraînement de l'air dans la chambre de mesure est fourni par une trompe alimentée en eau chaude sous pression par un accumulateur d'eau chaude.
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High speed blowers require enormous power for entraining the flowing air, and therefore the use of expensive means To keep this power at a relatively low value, accumulation blowers have been proposed. , operating in bursts by means of tubes the motive agent of which is compressed air or steam. The essential costs of installing and using such a blower depend on the accumulator.
The improvement which is the subject of the present invention makes it possible to reduce these strawberries.
According to this improvement, the pump used to set the air in motion is a water pump, supplied with hot water under pressure by a hot water accumulator.
The description which will follow with reference to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of said invention.
Figures 1 and 2 are schematic cross sections of two embodiments of a wind tunnel according to the invention.
In the embodiment shown in FIG. 1, which is suitable for subsonic and supersonic wind tunnels, at 1 has been drawn, by way of example, a subsonic measurement chamber into which the outside air can enter through. the orifice.
the air is driven at high speed through this chamber by a water pump comprising several nozzles 2 distributed around 1 axis of the chamber 1 or a central nozzle opening into the conduit 3 which follows this chamber y By a manifold common 4, the nozzles 2 are supplied with hot water under pressure coming from the hot water accumulator 5 suitably insulated and heated by suitable means not shown. Each nozzle 2 is provided with a movable needle 6 or other adjusting member making it possible to vary the section of passage offered to the water in the nozzle. When these needles are open,
the hot water from the accumulator 5 is delivered at high speed into the nozzles 2 by the vapor pressure prevailing in the accumulator. Some of the hot water vaporizes in the nozzles, but most of it remains liquid and is finely sprayed in these nozzles, from which comes a jet of steam and sprayed water, which sucks the outside air through. the measuring chamber 1 by producing a high-speed air current in this chamber. At the outlet of this chamber, the air is circulated in the duct. 3 with steam and pularized water. The flow is slowed down in the diffuser 7 which follows the duct 3 and the air escapes from the blower at 8.
The liquid and hot particles contained in the air are advantageously recovered before the exhaust by means of a device 9 which, in the example of the drawing, comprises a pipe bend, provided with a certain number of curved and hollow fins 10. Ducts 11 bring back to a reservoir 12 the water which collects at the lower part of the elbow, The fins are, moreover, pierced with holes on their lower surface and their interior is connected to a pipe 13 also bringing into the tank 12 the water which is deposited on the lower surface of the fins o A pump 14 makes it possible to return the recovered hot water to the accumulator 50
The advantages of the hot water pump air entrainment are as follows:
1) The accumulator is of relatively small dimensions and its cost price is low.
It can be filled almost completely and be completely video Given its small surface, the heat losses are low.
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2) The profitability of the blower in operation is relatively high, given that without great expense, it is possible to choose an operating pressure high enough to be in the range of good thermal efficiency.
3) Due to the high density of the motive medium, the pipes, valves, regulators and the pump itself are relatively small.
4) The noise level of the blower is very low since the water droplets conveyed in the flow dampen the noise
The embodiment shown in figure 2 is more complex. It comprises the combination of a blower with a hot water pump to produce the movement of the air as well as various circuits which can be implemented according to the needs and a air pump making it possible to increase the flow speed of 1 air in the measuring chamber. It is thus possible to achieve high Mach number flows.
In Figure 2 we first see circuit 1 which can operate in a closed circuit and which comprises:
A multi-stage air compressor 21 separated by air cooling devices 22, a mechanical water decanter 23, a dehydrator 24, possibly an air heater 25 (serving to prevent condensation for large numbers Mach), a nozzle 26 serving to speed up the air, this nozzle being removable so that it can be changed and replaced by another with a section with a different neck depending on the flow speed that is to be obtained, the chamber measuring 27, 1? adjustable convergent-divergent nozzle 28 serving to slow down the air speed at the outlet of the measuring chamber,
finally the return pipe 29 which returns the air to the suction of the compressor and which comprises the valves 30 and 31. When this circuit is in operation, said valves 30 and 31 are naturally open, while the suction valve to the atmosphere 32 is closed, as is valve 330
This valve 33 allows the outlet of the convergent-divergent 28 to communicate with the center of a hot water pump 34 whose driving nozzle 35 fitted with the adjustment needle 36 is supplied by the insulated hot water accumulator 5. The horn is followed by the diffuser 37 and an exhaust to the atmosphere 38 fitted with a var..ne 39.
Below the bend described by the fluid coming from the pump before exiting through the exhaust port 38 is a tank 40 into which fall and collect the particles of liquid water conveyed by the fluid, the the water thus recovered being returned by a pump 14 to the accumulator 5, preferably in the upstream branch of the circuit 5a for heating the water associated with this accumulator. A fin device similar to the fins 10 of FIG. 1 can be provided in the elbow through which the fluid passes above the tank 40.
A little upstream of the exhaust port 38, a conduit 41 leaves which ends in a compressed air pump 42, the driving nozzle 43 of which, provided with the movable adjusting needle 44, is supplied, when this needle is opened, by compressed air taken through line 45 from the discharge of the air compressor. This horn 42 is followed by the diffuser 46 opening to the atmosphere. A radiator = washer 47 is provided upstream of the pipe 41 to condense the water vapor contained in the air when the compressed air pump 42-43 is used.
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The operation of this embodiment is as follows:
When only a low Mach number flow is desired in the measuring chamber, the valves 30, 31 are open, the valves
32, 33 closed and hands 36 and 44 also closed o The air is then set in motion in the closed circuit I, only by the compressor
210 The nozzle 26 used is that which has the throat of larger section, as indicated in figure 2 by the number I.
If a higher Mach number flow is desired, valves 30 and 31 are closed and valves 32, 33 and 39 are opened, the compressor then draws in atmosphere through valve 32 and discharges through trunk
34 to the exhaust port 38. By opening the needle 36, the hot water pump is activated which accelerates the air stream passing through the measuring chamber 27, reducing the back pressure at the outlet of the convergent-divergent adjustment 28. The circuit which is established is the one marked
II in the drawing. The nozzle 26 used then has a smaller neck than previously, corresponding to the speed to be obtained in the chamber 27.
If we want an even higher Mach number, we close the valve
39, so that the air must pass through line 41 and the compressed air pump 42 to escape at 46. Leaving the hot water pump in service, the needle 44 is opened to operate the pump. compressed air which accelerates the flow. Washer 47 is further put into action. The circuit which is thus put into operation is marked III in the drawing.
The nozzle 26 used is that which has the smallest section at the neck.
It goes without saying, moreover, that modifications can be made to the embodiments which have just been described, in particular by substitution of equivalent technical means without departing for this from the scope of the present invention.
CLAIMS.
1. High speed blower, characterized in that all or part of the energy required to drive the air into the measuring chamber is supplied by a pump supplied with hot water under pressure by a hot water accumulator .