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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION formée par
NUOVO PIGNONE S. p. A. pour : "Diffuseur compact perfectionné, convenant particulièrement pour des turbines à gaz de haute puissance" Priorité d'une demande de brevet déposée en Italie le 23 novembre 1982, sous le NI 24370A/82.
Inventeur : Costantino VINCIGUERRA
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Diffuseur compact perfectionné, convenant particu- lièrement pour des turbines à gaz de haute puissance.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un diffuseur qui convient particulièrement pour des turbines à gaz de haute puissance (dépassant 10 000 kW) et qui permet d'obtenir des rendements de diffusion très élevés pour des dimensions hors-tout axiales et radiales faibles ne dépassant pas celles qui sont admissibles dans les conceptions classiques et qui sont dictées par des consi- dérations de transport. En raison du rendement de diffusion élevé que l'on peut obtenir et de la vitesse consécutive plus faible des gaz d'échappement, on bénéficie également d'une réduction considérable des vibrations et du bruit, ce qui facilite la construction du silencieux d'échappement avec, pour conséquence, une réduction des prix et de l'encombrement.
On sait que les diffuseurs utilisés le plus fréquemment dans les turbines à gaz de puissance sont dérivés de ceux conçus et agencés pour des turbines aéronautiques dans lesquelles une faible dimension radiale hors-tout est essentielle et dans lesquelles le conduitde diffusion, pour supporter le palier de l'arbre qui, sans cela, ne pourrait pas l'être, doit être traversé par des entretoises ou cloisons à double paroi profilées de façon aérodynamique et refroidies intérieurement par un gaz froid.
Ces diffuseurs sont constitués par deux parois coniques coaxiales avec, entre les cônes, un angle d'environ 7 . A ce sujet, un diffuseur de ce type présente son rendement maximal dans les conditions du meilleur compromis entre, d'une part, la perte par frottement à l'endroit des deux parois, perte qui dépend de la longueur pour des finitions de surface égales et est de ce fait d'autant plus faible que le diffuseur est plus court et, d'autre part, les pertes par turbulence de diffusion oui sont d'autant plus faibles que la diffusion est plus progressive et que, de ce fait, le diffuseur est plus long.
On s'est aperçu expérimentalement
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que la longueur optimale de compromis, selon le degré de finition, la vitesse, etc., correspond dans une première approximation, à un angle d'environ 70 entre les cônes pour les diffuseurs à double. paroi dont l'étendue est principalement axiale.
Par ailleurs, le gaz s'écoule encore à grande vitesse lorsqu'il quitte le diffuseur et, par conséquent, son énergie est perdue mais, comme l'échappement est axial et si on tient compte du compromis aéronautique entre le poids, les dimensions hors tout et le rendement, cette perte est acceptable.
Les turbines installées à terre, dont la conception découle de l'expérience aéronautique, utilisent des diffuseurs similaires, la seule différence étant qu'à l'extrémité du diffuseur, l'écoulement du gaz est amené à s'incurver dans la direction radiale en raison du fait que l'échappement est radial dans ces turbines installées à terre. Pour incurver le courant de gaz avec de plus faibles pertes et de plus faibles rayons, on dispose souvent dans la courbe des ensembles de déflecteurs dont la section droite a la forme d'arcs de cercle parallèles. On considère que la diffusion du gaz est terminée à l'extrémité de la partie conique et les déflecteurs servent uniquement à réduire la chute de pression à travers la courbe et non pas à des fins de diffusion.
Ce type de diffuseur n'exploite pas le large éventail de possibilités offert par les installations à terre par rapport aux installations aéronautiques et, à ce sujet : a) il maintient les entretoises de support de palier à l'entrée du diffuseur où le gaz a une vitesse considérable, ce qui entraîne une certaine perte qui est d'autant plus grande que la turbine doit fonctionner dans des conditions autres que les conditions prévues à la conception car, dans ce cas, la perte provoquée par la réduction de section droite pendant le passage à travers les entretoises est augmentée de la perte provoquée par le choc du gaz contre ces dernières,
ce choc se produisant sous un angle d'incidence qui est d'autant plus éloigné de l'angle optimal que le fonctionnement s'écarte du point de fonctionnement prévu à la conception
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(dans le cas des turbines implantées à terre, il est courant de fonctionner à 50% de la vitesse initiale prévue à la conception). Dans la turbine aéronautique, les entretoises sont essentielles pour des raisons de poids et de dimensions hors-tout. Dans la turbine installée à terre, le palier pourrait aussi bien être supporté à partir de l'extérieur si certains problèmes mécaniques concernant la ligne d'arbre étaient résolus. b) il ne réduit pas à un minimum la vitesse des gaz d'échappement sans aggraver le rendement et le niveau du bruit.
Un des types de diffuseurs qui commence à être adopté dans les turbines installées à terre est caractérisé précisément par la suppression de ces entretoises et par une tentative pour améliorer la diffusion dans la courbe finale.
On supprime les entretoises en assurant le support du palier à partir de l'extérieur, étant donné que l'échappement n'est plus axial, et en donnant à la courbe, la forme d'un diffuseur réellement courbé qui est beaucoup plus compliqué qu'un diffuseur droit mais qui, grâce à une conception soignée et à un réglage expérimental, peut atteindre une récupération encore plus satisfaisante.
Pour améliorer davantage ce type de diffuseur, il est nécessaire soit, d'augmenter la partie axiale conique de manière à parvenir à la courbe avec un rapport de diffusion plus grand, ce qui toutefois entraîne une augmentation intolérable de la longueur axiale de la turbine, soit de disposer une paroi intermédiaire dans ladite partie de manière à doubler l'angle de diffusion. Cette façon de procéder a été suivie en particulier par les fabricants qui conservent les entretoises de support de palier pour assurer également le support de la paroi intermédiaire par ces dernières.
Toutefois, cette conception ne donne que des résultats insignifiants pour des raisons évidentes. A ce sujet, si on conserve ces entretoises, toutes les pertes précitées dans des conditions de fonctionnement autres que les conditions prévues à la conception se manifestent encore et, de plus,
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par suite de l'équilibre précité entre les pertes par frottement et les pertes par diffusion, l'introduction de la double paroi dans la zone où le gaz se déplace encore à grande vitesse, entraîne une augmentation des pertes dues au frottement et au choc à l'entrée, ce qui diminue considérablement les avantages théoriques de l'accroissement de diffusion.
Une seconde façon de procéder consiste à augmenter la partie courbée du diffuseur, mais ceci entraîne une augmentation des dimensions radiales hors-tout, ce qui dans le cas des grandes turbines, est même encore moins tolérable (problème de transport, etc.).
L'objet de la présente invention est de remédier à ces problèmes de dimensions et d'obtenir une diffusion considérablement améliorée et, de ce fait, un rendement accru de la turbine avec un bruit d'échappement plus faible.
On atteint essentiellement ce résultat à l'aide d'un diffuseur constitué par une première partie de diffuseur comprenant deux parois principalement coniques et s'étendant dans une direction qui forme un certain angle avec l'axe de manière à se présenter elle-même dans de meilleures conditions à la courbe. Cette première partie de diffuseur, qui est exempte d'entretoises et de parois intermédiaires, mais qui fonctionne dans des conditions optimales, forme la partie la plus importante du système de diffusion et est suivie par un double diffuseur courbé comprenant trois parois, ce qui permet une diffusion finale optimale dans la courbe et dans les limites des dimensions hors tout réalisables.
La paroi intermédiaire qui permet de former le double diffuseur est supportée en porte-à-faux par un ensemble d'entretoises ou ailettes profilées de façon aérodynamique et disposées dans la partie finale du diffuseur à l'endroit où le gaz a presque complètement diffusé au point d'avoir une vitesse qui est si faible qu'il ne crée pas de pertes appréciables.
Cet agencement, qui permet à la partie initiale de la paroi intermédiaire d'être supportée en porte-à-faux, est
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rendu possible grâce à la rigidité que possède la paroi intermédiaire en raison de sa. courbure. On usine cette partie initiale de la paroi intermédiaire de. manière. à lui donner un profil aérodynamique qui convient pour. diviser en deux courants le courant qui arrive de l'étage initial de diffusion sans être soumis à des chocs ou à des réductions brusques de section droite et, de plus, la partie de la section en porte-à-faux qui a la plus grande étendue est amincie de manière à présenter un profil qui est presque optimal par le fait qu'il supprime les modes de vibration aux diverses fréquences rencontrées dans les différentes conditions de fonctionnement.
Aux grandes vitesses, les pertes dues aux chocs et au frottement sont très importantes (elles augmentent de façon quadratique) et c'est ceci qui a déterminé la suppression des entretoises et le choix d'un diffuseur ne comprenant que deux parois dans la première partie.
Dans la partie courbée, le gaz, qui a subi une décélération. suffisante, demande davantage d'être guidé (la diffusion à travers une courbe est extrêmement plus compliquée) Pour cette raison, l'utilisation de la paroi intermédiaire sans-entretoise dans la partie initiale permet un fonctionnement similaire à celui de deux diffuseurs courbés parallèles avec des angles de diffusion presque doubles, ce qui fait que le gaz peut pénétrer dans la chambre d'échappement à une vitesse égale à presque la moitié de celle qu'il est possible d'obtenir avec un diffuseur courbé classique final.
Les entretoises finales qui supportent la paroi intermédiaire sont également conçues et disposées de façon inclinée de telle manière qu'elles remplissent également une fonction avantageuse du point de vue aérodynamique.
A cet égard, en créant une réduction de section droite finale réglée (lorsque le gaz a presque terminé sa détente), l'uniformité de la vitesse circonférentielle de sortie du gaz se trouve améliorée d'une façon décisive.
A ce sujet, du fait que le gaz quitte radialement le conduit d'échappement, il existe un manque important
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d'uniformité dans les trajets des filés de courant de sortie et, en l'absence d'entretoises, ceci peut entraîner, depuis la partie de diffuseur courbé jusqu'à la chambre d'échappement, une vitesse de sortie qui est plusieurs fois plus élevée dans la partie voisine de l'orifice d'échappement que dans la partie diamétralement opposée et, si on considère que la chute de pression et le bruit varient avec le carré de la vitesse, on peut comprendre que cette action d'aspiration de l'orifice d'échappement peut avoir une influence extrêmement négative.
Ceci explique le fait apparemment contradictoire que l'on peut obtenir une augmentation de rendement en introduisant les entretoises (c'est-à-dire des obstacles). Il en est ainsi en raison du fait qu'en provoquant une réduction de section droite à la sortie des parties courbées, les entretoises entraînent une répartition uniforme du gaz le long de la circonférence de la sortie en masquant l'action d'aspiration de l'orifice d'échappement radial, cette action n'étant pas symétrique par rapport à l'axe.
Le gaz quitte le diffuseur de façon presque parfaitement répartie dans le sens circonférentiel et si on dispose à l'intérieur de la chambre d'échappement un conduit profilé de façon appropriée qui achemine le gaz de manière ordonnée en direction de la sortie, il atteint le silencieux final à une vitesse très faible pratiquement sans pulsations de pression et, de ce fait, avec un bruit aérodynamique minimal.
Cet agencement de sortie finale est important car, dans de nombreux diffuseurs, une fraction importante de la récupération de pression qui a difficilement été atteinte dans le diffuseur se trouve anihilée dansla chambre d'échappement sous la forme d'une chute de pression. L'effet est par conséquent une augmentation du rendement de la turbine et une réduction considérable du niveau de bruit du gaz d'échappement, réduction que l'on sait représenter un des inconvénients les plus difficiles à éliminer dans les turbines installées à terre (silencieux important et coûteux de faible longévité, étant donné que la température de fonction.
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nement dépasse 450 C).
Les essais expérimentaux ont confirmé entièrement ce phénomène et, en fait, la réduction finale du bruit constitue une mesure indirecte et immédiate du meilleur rendement lorsque les divers paramètres (nombre d'entretoises, profil initial, différence de courbure et de rapport) varient. On a montré, par voie expérimentale encore, que dans les limites des dimensions hors tout admissibles, on ne peut pas étendre davantage le concept d'une multiplication des parois dans la partie courbée du diffuseur car, si oh fait appel à une seconde paroi intermédiaire, les pertes consécutives par frottement annulent les améliorations. Si on augmente encore le nombre de ces parois, le rendement commence à diminuer.
On va maintenant décrire de façon détaillée la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure l est une coupe longitudinale partielle d'une turbine à gaz de puissance utilisant le diffuseur selon la présente invention ; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle du diffuseur de la figure l représenté à une échelle plus grande : et la figure 3 est une coupe longitudinale partielle à une échelle beaucoup plus grande d'un détail du diffuseur selon la présente invention.
Sur les figures, la référence l désigne le générateur de gaz qui alimente la turbine de puissance 2 dont le gaz d'échappement est acheminé jusqu'au carter ou conduit d'échappement 3 par l'intermédiaire du diffuseur 4.
Le diffuseur 4 est constitué par une première partie de diffusion 5 d'étendue sensiblement axiale et formée par deux parois coaxiales 6 et 7 principalement coniques.
La partie 5, qui est inclinée d'un certain angle (voir figure 2) par rapport à l'horizontale, afin de présenter dans de meilleuies conditions le courant de gaz à la courbe, effectue la partie la plus importante de la diffusion et ellelobtient d'une manière optimale car elle ne comporte aucune
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entretoise ou paroi intermédiaire.
La partie 5 est suivie par un double diffuseur courbé comprenant trois parois 8,9 et 10, qui complètent la diffusion du gaz, lequel est maintenant sépare en deux courants indépendants, et, en même temps, amène le gaz à se courber dans le sens radial.
La paroi intermédiaire courbée 9 qui permet de former le double diffuseur est supportée en porte-à-faux par un ensemble d'entretoises 11 profilées de façon aérodynamique, dont les génératrices sont parallèles à l'axe horizontal de la machine et qui sont disposées presque à l'extrémité du double diffuseur courbé. Les entretoises 11 sont dimensionnées de manière à créer dans le double diffuseur une réduction de section droite déterminée à la sortie des parties courbées afin que l'on obtienne une répartition circonférentielle uniforme de la vitesse de sortie du gaz lorsqu'il pénètre dans le carter ou conduit d'échappement 3 et, de ce fait, une atténuation notable de l'action d'aspiration non symétrique du gaz par l'orifice 12 du carter ou conduit d'échappement 3.
Afin de ne pas perturber l'uniformité de l'écoulement de sortie circonférentielle du gaz depuis le diffuseur et de favoriser ainsi un écoulement ordonné du gaz en direction de l'orifice d'échappement 12, on raccorde le diffuseur 4 au carter ou conduit d'échappement 3 à l'aide d'une enveloppe 13 dont les contours sont reliés de façon uniforme au diffuseur et qui est disposée dans le carter d'échappement lui-même. Enfin, ladite paroi intermédiaire courbée 9 commence par une partie 9'qui est usinée et profilée de façon aérodynamique (voir spécialement la figure 3) de manière à diviser le courant de gaz, qui arrive de la première partie du diffuseur à une vitesse déjà réduite, en deux courants sans les soumettre à un choc ou à des variations brusques de section droite.
Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT OF INVENTION formed by
NUOVO PIGNONE S. p. A. for: "Advanced compact diffuser, particularly suitable for high power gas turbines" Priority of a patent application filed in Italy on November 23, 1982, under NI 24370A / 82.
Inventor: Costantino VINCIGUERRA
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Advanced compact diffuser, particularly suitable for high power gas turbines.
The present invention relates to improvements made to a diffuser which is particularly suitable for high-power gas turbines (exceeding 10,000 kW) and which makes it possible to obtain very high diffusion efficiencies for overall axial and radial dimensions which do not not exceeding those which are admissible in conventional designs and which are dictated by transport considerations. Due to the high diffusion efficiency that can be obtained and the lower consecutive speed of the exhaust gases, there is also a considerable reduction in vibrations and noise, which facilitates the construction of the exhaust silencer. with, as a consequence, a reduction in prices and congestion.
We know that the diffusers most frequently used in power gas turbines are derived from those designed and arranged for aeronautical turbines in which a small overall radial dimension is essential and in which the diffusion duct, to support the bearing of the shaft which otherwise could not be crossed must be crossed by aerodynamically profiled double walled spacers or partitions and internally cooled by cold gas.
These diffusers are constituted by two coaxial conical walls with, between the cones, an angle of approximately 7. On this subject, a diffuser of this type presents its maximum output under the conditions of the best compromise between, on the one hand, the loss by friction at the place of the two walls, loss which depends on the length for equal surface finishes and is therefore all the more weak as the diffuser is shorter and, on the other hand, the losses by turbulence of diffusion yes are all the more weak as the diffusion is more progressive and that, because of this, the diffuser is longer.
We saw each other experimentally
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that the optimal length of compromise, depending on the degree of finish, speed, etc., corresponds in a first approximation, to an angle of about 70 between the cones for double diffusers. wall whose extent is mainly axial.
Furthermore, the gas still flows at high speed when it leaves the diffuser and, consequently, its energy is lost but, as the exhaust is axial and if one takes into account the aeronautical compromise between the weight, the dimensions outside everything and yield, this loss is acceptable.
The turbines installed on land, whose design is based on aeronautical experience, use similar diffusers, the only difference being that at the end of the diffuser, the gas flow is caused to curve in the radial direction in due to the fact that the exhaust is radial in these turbines installed on land. To curve the gas stream with lower losses and smaller radii, there are often in the curve sets of deflectors whose cross section is in the form of parallel circular arcs. It is considered that the diffusion of the gas is finished at the end of the conical part and the deflectors serve only to reduce the pressure drop across the curve and not for diffusion purposes.
This type of diffuser does not exploit the wide range of possibilities offered by shore installations compared to aeronautical installations and, in this regard: a) it maintains the bearing support spacers at the entrance to the diffuser where the gas has a considerable speed, which causes a certain loss which is all the greater as the turbine must operate under conditions other than the conditions provided for in the design because, in this case, the loss caused by the reduction in cross section during the passage through the spacers is increased by the loss caused by the impact of the gas against them,
this shock occurring at an angle of incidence which is all the more distant from the optimal angle that the operation deviates from the operating point provided for in the design
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(in the case of turbines installed on land, it is common to operate at 50% of the initial speed provided for at design). In the aeronautical turbine, spacers are essential for reasons of weight and overall dimensions. In the turbine installed on land, the bearing could as well be supported from the outside if certain mechanical problems concerning the shaft line were resolved. b) it does not reduce the speed of the exhaust gases to a minimum without increasing the efficiency and the noise level.
One of the types of diffusers which is beginning to be adopted in turbines installed on land is characterized precisely by the removal of these spacers and by an attempt to improve the diffusion in the final curve.
We remove the spacers by providing the bearing support from the outside, since the exhaust is no longer axial, and by giving the curve, the shape of a really curved diffuser which is much more complicated than '' a straight diffuser but which, thanks to a careful design and an experimental adjustment, can reach an even more satisfactory recovery.
To further improve this type of diffuser, it is necessary either to increase the conical axial part so as to reach the curve with a larger diffusion ratio, which however causes an intolerable increase in the axial length of the turbine, or to have an intermediate wall in said part so as to double the angle of diffusion. This procedure has been followed in particular by the manufacturers who keep the bearing support spacers to also ensure the support of the intermediate wall by the latter.
However, this conception only gives insignificant results for obvious reasons. On this subject, if these spacers are kept, all of the aforementioned losses under operating conditions other than the conditions provided for in the design still manifest themselves and, moreover,
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as a result of the aforementioned balance between the friction losses and the diffusion losses, the introduction of the double wall in the zone where the gas is still moving at high speed, leads to an increase in the losses due to friction and to impact. entry, which greatly diminishes the theoretical advantages of increased diffusion.
A second way of proceeding consists in increasing the curved part of the diffuser, but this results in an increase in the overall radial dimensions, which in the case of large turbines, is even less tolerable (transport problem, etc.).
The object of the present invention is to remedy these dimensional problems and to obtain a considerably improved diffusion and, therefore, an increased efficiency of the turbine with a lower exhaust noise.
This is essentially achieved by means of a diffuser constituted by a first diffuser part comprising two mainly conical walls and extending in a direction which forms a certain angle with the axis so as to present itself in better conditions at the curve. This first part of the diffuser, which is free of spacers and intermediate walls, but which operates under optimal conditions, forms the most important part of the diffusion system and is followed by a double curved diffuser comprising three walls, which allows optimal final diffusion in the curve and within the limits of the overall dimensions achievable.
The intermediate wall which makes it possible to form the double diffuser is supported in overhang by a set of spacers or fins aerodynamically profiled and arranged in the final part of the diffuser at the place where the gas has almost completely diffused to the point of having a speed which is so low that it does not create appreciable losses.
This arrangement, which allows the initial part of the intermediate wall to be supported in overhang, is
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made possible by the rigidity of the intermediate wall due to its. curvature. This initial part of the intermediate wall of. way. to give it an aerodynamic profile that is suitable for. divide into two streams the current which arrives from the initial stage of diffusion without being subjected to sudden shocks or reductions of straight section and, moreover, the part of the cantilever section which has the largest extent is thinned so as to present a profile which is almost optimal in that it suppresses the modes of vibration at the various frequencies encountered under the different operating conditions.
At high speeds, the losses due to shocks and friction are very important (they increase in a quadratic way) and it is this which determined the removal of the spacers and the choice of a diffuser comprising only two walls in the first part. .
In the curved part, the gas, which has undergone deceleration. sufficient, requires more to be guided (the diffusion through a curve is extremely more complicated) For this reason, the use of the intermediate wall without spacer in the initial part allows a functioning similar to that of two parallel curved diffusers with almost double angles of diffusion, which means that the gas can enter the exhaust chamber at a speed equal to almost half that which can be obtained with a final conventional curved diffuser.
The final spacers which support the intermediate wall are also designed and arranged in an inclined manner so that they also fulfill an advantageous function from an aerodynamic point of view.
In this respect, by creating a reduction in the final adjusted cross-section (when the gas has almost finished its expansion), the uniformity of the circumferential speed of gas exit is improved decisively.
In this regard, since the gas leaves the exhaust duct radially, there is a significant shortage
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uniformity in the paths of the output current yarns and, in the absence of spacers, this can cause, from the part of the curved diffuser to the exhaust chamber, an output speed which is several times greater higher in the part adjacent to the exhaust orifice than in the diametrically opposite part and, if we consider that the pressure drop and the noise vary with the square of the speed, we can understand that this suction action of the he exhaust port can have an extremely negative influence.
This explains the apparently contradictory fact that an increase in efficiency can be obtained by introducing the spacers (i.e. obstacles). This is so due to the fact that by causing a reduction in cross section at the outlet of the curved parts, the spacers cause a uniform distribution of the gas along the circumference of the outlet by masking the suction action of the radial exhaust port, this action not being symmetrical with respect to the axis.
The gas leaves the diffuser almost perfectly distributed in the circumferential direction and if there is inside the exhaust chamber an appropriately shaped duct which conveys the gas in an orderly manner towards the outlet, it reaches the final silencer at a very low speed practically without pressure pulsations and, therefore, with minimal aerodynamic noise.
This final outlet arrangement is important because, in many diffusers, a large fraction of the pressure recovery which has hardly been achieved in the diffuser is absorbed in the exhaust chamber in the form of a pressure drop. The effect is therefore an increase in the efficiency of the turbine and a considerable reduction in the noise level of the exhaust gas, a reduction which is known to represent one of the most difficult drawbacks in turbines installed on land (silent large and costly with a short service life, given that the operating temperature.
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more than 450 C).
Experimental tests have fully confirmed this phenomenon and, in fact, the final reduction in noise is an indirect and immediate measure of the best performance when the various parameters (number of spacers, initial profile, difference in curvature and ratio) vary. It has been shown, again experimentally, that within the limits of the overall dimensions permissible, one cannot extend further the concept of a multiplication of the walls in the curved part of the diffuser because, if oh calls upon a second intermediate wall , the consecutive friction losses cancel the improvements. If the number of these walls is further increased, the yield begins to decrease.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a partial longitudinal section of a power gas turbine using the diffuser according to the present invention; Figure 2 is a partial longitudinal section of the diffuser of Figure l shown on a larger scale: and Figure 3 is a partial longitudinal section on a much larger scale of a detail of the diffuser according to the present invention.
In the figures, the reference l designates the gas generator which supplies the power turbine 2, the exhaust gas of which is supplied to the casing or exhaust duct 3 via the diffuser 4.
The diffuser 4 is constituted by a first diffusion part 5 of substantially axial extent and formed by two coaxial walls 6 and 7 which are mainly conical.
Part 5, which is inclined at a certain angle (see Figure 2) relative to the horizontal, in order to present the gas flow at the curve in better conditions, performs the most important part of the diffusion and obtains it optimally because it has no
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spacer or intermediate wall.
Part 5 is followed by a double curved diffuser comprising three walls 8, 9 and 10, which complete the diffusion of the gas, which is now separated into two independent streams, and, at the same time, causes the gas to bend in the direction radial.
The curved intermediate wall 9 which makes it possible to form the double diffuser is supported in overhang by a set of spacers 11 aerodynamically profiled, whose generatrices are parallel to the horizontal axis of the machine and which are arranged almost at the end of the curved double diffuser. The spacers 11 are dimensioned so as to create in the double diffuser a reduction in cross section determined at the outlet of the curved parts so that a uniform circumferential distribution of the outlet speed of the gas when it enters the casing is obtained or exhaust pipe 3 and, therefore, a significant attenuation of the non-symmetrical suction action of the gas through the orifice 12 of the casing or exhaust pipe 3.
In order not to disturb the uniformity of the circumferential gas outlet flow from the diffuser and thus to promote an orderly flow of gas towards the exhaust orifice 12, the diffuser 4 is connected to the casing or conduit d 'exhaust 3 using an envelope 13 whose contours are uniformly connected to the diffuser and which is arranged in the exhaust casing itself. Finally, said curved intermediate wall 9 begins with a part 9 'which is machined and aerodynamically shaped (see especially Figure 3) so as to divide the gas stream, which arrives from the first part of the diffuser at an already reduced speed , in two streams without subjecting them to a shock or to sudden variations in cross section.
It is understood that the above description has been given purely by way of non-limiting illustration and that variants or modifications may be made thereto within the framework of the present invention.