Machine pour la transformation de la pression d'un fluide en travail ou inversement. La présente invention se rapporte à une machine pour la transformation du travail en pression ou inversement, dans laquelle la hauteur manométrique utilisée ou produite par urne seule roue est répartie ,sur un ensem- ble de plusieurs couronnes concentriques d'aubes mobiles, disposées sur une des faces du rotor,
et sur plusieurs couronnes concen- triques d'aubes -disposées sur une paroi du stator, s'intercalant -dans les espaces annu laires entre les couronnes d'aubes du rotor, l'écoulement -du fluide étant centrifuge lors que la machine transforme du travail en pression (compression -et pompe à liquides) et centripète lorsque la machine transforme de la pression en travail (turbine à gaz, va peur et hydraulique.
Dans les machines connues de cette espèce, l'équilibrage axial est réalisé par une cham bre comprise entre la face du rotor ne por tant pas d'aubes et une paroi du stator, et dans laquelle règne une pression uniforme -et, en général, égale à la haute pression du fluide. Gela est réalisé par un canal percé à travers le rotor, assurant la communication entre cette chambre d'équilibrage et la haute- pres sion.
L'une des faces -du rotor est donc soumise, par exemple, à une pression uniforme Pi, taudis que l'autre face est -soumise -devant chacune -des :
couronnes .d'aubes fixes et mo biles, selon le fonctionnement de la machine en compresseur, à des pressions -décroissantes Pl, Pz... Pn. s'il y a n couronnes d'aubes (fig. 1).
La pression résultante à l'endroit de la première couronne du rotor est donc <B>Pi -Pi</B> = 0, à l'endroit de la deuxième couronne, la pression résultant -est P,-P,, à l'endroit de la nme couronne, la pression résultante est Pl <I>-</I> P,l.
Ire rotor -est ainsi soumis en chacun .de ses points à -des pressions résultantes axiales qui ne sont pas nulles et qui, pour cette rai son, ne permettent pas un bon équilibrage.
D'autre part, les turbines à couronnes d'aubages concentriques ont généralement des aubes @de, profil tel que deux aubes successives d'une même -couronne forment entre -elles une tuyère curviligne, cette tuyère étant dans le cas d'un compresseur une tuyère .divergente.
Or, cette tuye%re,d verge,n!fe doit jouer clans ce cas le rôle de diffuseur qui, par suite, de son petit rayon de courbure, présente un mau vais rendement; cela provient en majeure partie du phénomène ,suivant: Le fluide: arrivant entre les aubes 30, 31.
d'une couronne fixe est projeté par la, force centrifuge contre la face concave de l'aube 31 (fig. 2); par suite, la, pression le long de cette face concave est beaucoup plus élevée que le long de la face convexe -de l'aube 30. Il peut même se produire en 32 un décollement ,de la veine fluide sur cette face convexe: ce décollement provoque des remous très fâcheux pour le rendement.
Le même phénomène se produit entre les aubes. 33 et 34 de la. couronne mobile suivante qui tourne suivant F,; l<B>à</B> encore la. veine fluide peut décoller en 35 le long de la, face convexe .de l'aube 34.
La présente invention concerne une ma chine :du type décrit, caractérisée par des chambres annulaires ménagées sur la face du rotor non munie de couronnes d'aubes. chaque chambre étant disposée en face d'une Cou- ronned'aubes fixes ou mobiles, la, pression qui règne dans chaque chambre étant égale à la pression qui règne dans la. couronne d'aubes correspondante, ce qui assure un équi librage axial en chaque point de la. surface du rotor.
Deux machines conformes à, l'invention et une variante sont représentées, à titre d'exem ple, aux fig. 3 .à 8 du dessin ci-joint, .dans lequel: La. fi-. 1 montre, en coupe schématique, la répartition des pressions sur Tes deux faces du rotor des machines connues pour la trans formation du travail en pression ou inverse ment.
La fig. 2 montre, schématiquement, les trajets du fluide entre .deux couronnes d'aubes successives et la distribution des pressions entre deux aubes consécutives d'une machine connue pour la transformation du travail en pression ou inversement.
La fi,,-. 3 est une coupe axiale de la ma chine.
La fi* 4 est une coupe axiale partielle de cette machine.
La. fig. 5 représente le diagramme des pressions axiales du turbocompresseur con forme à l'invention.
La fig. 6 représente, à grande échelle, une coupe ti ansversale aux aubages avec les parallélogrammes des vitesses.
La fin. 7 est une coupe axiale partielle d'une autre machine.
La. fi-. 8 représente le tracé des aubages d'une machine.
Le turbocompresseur représenté sur les figures de 3 à 6 est monté .sur un arbre mo teur 1. Une roue \? est calée :sur l'arbre moteur 7 ; la roue 2 est profilée à sa partie centrale suivant un cône 3 dont le profil correspond à celui. de la veine gazeuse à l'aspiration de l'appareil.
La. roue 2 porte sur sa face 2' des cou ronnes d'a.u4s 4' 42 4@\ 4' dites aubes mobiles, le profil de ces aubes 4'... 4' ('fi-. 6) varie d'une couronne à l'autre et suivant les carac- t6ristiques de l'appareil (vitesse, débit), mais elles sont toujours réalisées de manière que deux aubes @sueeessives d'une même couronne forment une tuyère curviligne.
La face 22 de la roue, non munie d'aubes, présente des nervures circulaires 51 52... 5'r. Le stator comporte un flasque 6 légère ment conique; Ce flasque porte .des couronnes d'aubes fixes 7' 72 ...<B>T',</B> intercalées entre les couronnes d'aubes mobiles 4'... 4', la. couronne d'aubes fixes 7' étant extérieures à la Cou ronne d'aubes mobiles 4'.
Comme les -aubes mobiles., les aubes fixes sont constituées de manière que,des aubes successives d'une même couronne forment une tuyère curviligne.
Le stator comporte aussi un flasque 8 qui présente sur une de ses faces des nervures circulaire. 91 92... 98, formant avec les ner vures circulaires 5'... 57 de la roue 2, des chambres 101... 108, reliées entre elles par des conduits de faible section 11'... 117. Un con- duit 12 est ménagé entre le :stator et le bord de la roue 2; il relie la chambre<B>10'</B> à la face 21 de, la roue 2.
Les conduits 11 et 12 sont formés par les jeux néees:saires entre parties fixes et mobiles.
Des canaux 17i... 174 :sont percés :dans la roue 2 et font communiquer lesdeux faces :de la, roue en regard de chaque couronne d'aubes fixes 72 7' 74 -et,des chambres annulaires 102 1o4108 et 108.
Des chambres de contre-pression <B>35'</B> 35' 35" 357 sont ménagées entre l'anneau 361 363 36' <B>36'</B> reliant les: :extrémités des aubes de chaque couronne d'aubes mobiles -et le flasque 6 du ,stator.
L'entrée du fluide se fait par un conduit 13 ménagé dans le stator et débouchent dans un collecteur d'entrée 14; de fluide ,sortant des aubes après compression débouche dans un collecteur :de sortie 15 et est évacué par des orifices 16 pratiqués -dans ce collecteur 15.
La machine: ci-dessus :décrite fonctionne en compresseur de la manière suivante: Le rotor tourne dans le sens de la flèche f (fig. 6); on considère une couronne d'aubes mobiles 44 et les couronnes d'aubes fixes <B>7'</B> et 74 situées immédiatement de part et d'autre de celle-ci. Les aubes fixes de la couronne 75, inclinées de façon à réaliser l'entrée correcte -du fluide dans les aubes mobiles,
forment distributeur. Les aubes fixes -de la couronne 74 jouent le rôle de diffuseur pour la cou ronne d'aubes mobiles 44 et le: rôle .de distri- bute@ur pour la couronne d'aubes mobiles 4'.
Chaque couronne 4'... d'aubes mobiles pro duit donc une compression indépendante, ainsi que chaque couronne d'aubes fixes 71... réalisant en série les uns. avec les autres des e êta ges successifs de compression.
Le fluide gazeux ainsi aspiré par le con duit axial 13 est progressivement comprimé par les couronnes mobiles et fixes; avant de s'échapper dans le collecteur 15, il passe à travers une couronne d'aubes fixes 71 où il transforme en pression toute la vitesse circon- fér.entielle acquise dans l'aubage mobile 41, conservant une vitesse juste suffisante pour la nécessité ,du :débit.
Le fluide ainsi com- primé est rassemblé dans le collecteur 15 et refoulé par,des orifices 16.
La puissance absorbée par chacun des étages @du compresseur est exprimée par:
EMI0003.0083
Y étant le poids @de fluide traité par seconde, y l'accélération de la pesanteur, Ui la vitesse d'entraînement à la périphérie ,de l'aubage mobile, Tr, la vitesse absolue .du fluide â la sortie de l'.aubage mobile, ai l'angle que font entra :
elles ces deux vi- tesses, Uo la vitesse d'entraînement à l'entrée de l'aubage mobile, Vo la. vitesse absolue du fluide à cette entrée, a, l'angle- que font entre elles ces deux vi tesses.
Le profil des aubes, mobiles :est réalisé ,de manière à :donner à l'angle ao une valeur supé rieure ià 90o;
par suite, le terme -Uo Vo ces ao a une valeur positive et s'ajoute au terme U, Tr., cos ai :dans la formule c-dessusdon- nant la. puissance W.
La légère inclinaison :des aubes mobiles 4 à la sortie en avant du mouvement a pour effet :de faire tendre vers zéro l'angle a,; le cosinus de .cet angle ai tend vers let la valeur du terme U, <I>Y,</I> cos<I>a,</I> augmente en tendant vers Ui 17, qui est sa valeur maximum.
Les valeurs des angles ao et ai peuvent évidemment varier tout en étant limitées par les considérations d'usinage .des aubes.
L'équilibrage axial ,est réalisé de la ma nière suivante: les :canaux 171... 174 mettent les chambres .annulaires 102 104 101 108, en communication avec la face 21 :du rotor en regard :des cubages fixes correspondants 72 73 74 et Vet :
établissent ainsi dans ces, chambres des pressions égales aux pressions exislantes dans -ces cubages fixes et agissant sur la face 21 du rotor. En ces endroits ,du rotor, la pres- sion est donne la même sur la face 21 -et et sur -la face 22 réalisant ainsi l'équilibrage axial.
D'autre part, les canaux 11 font commu niquer entre elles les chambres 101... 108, de telle manière que dans la chambre 10", par exemple, soit établie une pression intermé diaire à celle existante dans les chambres 10= et 104 entre lesquelles elle est intercalée. Cette pression intermédiaire est la même que celle. exercée par la chambre 353 sur l'anneau re liant les extrémités des aubes 363 de la cou ronne @d'aubages mobiles 4. .
Cette pression est intermédiaire entre les pressions existant dans les aubages fixes 72 et 73 entre lesquels les aubages mobiles 42 sont intercalés, de même la pression :dans chacune des chambres 351 35' 35' correspondant aux aubages mobiles 41 43 et 44, .correspond à. une pression équi valente dans l'une des chambres 101 10' 10'r situées vis,-@à-vis de ces aubages mobiles.
Les pressions sont donc égales en tous les points sur chaque face du rotor 2, réali sant ainsi parfaitement l'équilibrage axial.
Cette répartition régulière de l'équili brage ressort nettement .du schéma. de la. fig. 5: à, chaque pression Pl... Pn sur la, face 21 du rotor muni -d'aubes mobiles, correspond une contrepression égale et .de sens contraire Pl... Pn sur -la. face opposée 2\ de ce rotor: on réalise ainsi un équilibrage axial en chaque point de la surface du rotor.
On peut apporter de nombreuses modifi- cations à la machine des fig. 3 à 5 sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
Notamment la fi,g. 7 représente une ma chine suivant une variante de l'invention. Le rotor 2 de cette machine présente sur sa face 2'' des chambres annulaires d'équilibrage 181 18û... 18n. Ces chambres annulaires d'équili brage sont reliées entre elles par des canaux 191... <B>19,</B> l'ensemble des chambres 18 et des canaux 19 forme un labyrinthe dans lequel la vitesse du fluide acquise dans un canal 19 s'annule :dans la chambre 18 qui le suit.
D'autre part, dans les anneaux de recou vrement 271 27= .des couronnes -d'aubes mo biles sont creusées des rainures circulaires; formant avec des rainures circulaires de la. paroi 29 du stator des chambres annulaires d'équilibrage, 221 222 223 et 241 242 243, les chambres 24 étant reliées entre elles par les canaux 231 232 23'\, les chambres 22 étant re liées entre elles par les canaux 251<B>252</B> 253.
Les anneaux de recouvrement 28 des cou ronnes d'aubes fixes sont également creusés de rainures annulaires formant, avec des rai nures annulaires de la paroi 2' du rotor, des chambres annulaires d'équilibrage 201 20= 203 204 reliées entre elles par des canaux 211 2 1= 213 214.
De.s canaux 261<B>262</B> sont percés dans la roue 2 et font communiquer les deux faces du rotor 2. Le canal<B>26'</B> fait communiquer les deux faces du rotor 2 à l'endroit. des chambres annulaires d'équilibrage \304 et 188. Certains de ce, caveaux 261 sont toujours dis posés entre le centre du rotor et le premier aubage mobile, afin de mettre le centre du rotor en communication avec l'aspiration -du compresseur et doivent être de section suffi sante pour évacuer la. fuite du fluide de la face<U>92</U> vers la- face 21.
Dans les chambres annulaires, par exem ple 201 20" 203, un courant de fluide va s'éta blir par les canaux 211 21= 213 de telle ma nière que la pression régnant dans ces cham bres soit; la. même que la pression régnant à l'intérieur de l'auba.ge 72.
En somme, ce dis positif établit une pression ,dans l'espace com- p:ris entre l'anneau reliant les extrémités des aubes et le stator s'il s'agit d'un auba.ge mo bile ou l'anneau reliant les extrémités des aubes et le retor s'il s'agit d'un aubabe fixe qui est égal, d'une part, à la pression régnant à. l'intérieur de l'aubage considéré et, d'autre part, à la pression qui règne -dans les cham bres correspondantes de la face 22 du rotor, réalisant ainsi un équilibrage axial en tous points du rotor.
Cette machine présente divers avantages et notamment ,les suivants: n) on obtient -Lui équilibrage parfait si le nombre des chambres et leurs dimensions sont les mêmes pour chacune des faces de la roue.
on améliore l'étanchéité entre deux cou ronnes successives d'a.ubages; de ce fait, on réduit les fuites et on accroit le rendement. Lorsque la machine est un compresseur, on peut éviter les inconvénients -des aubages connus (fig. 2) en créant une forme particu lière d'aubages (fig. 8).
Ces aubages des couronnes fixes et mo biles présentent une épaisseur accrue 37 à partir de la région du coude jusqu'à leur bord de sortie; par ,suite, la veine fluide reste tou jours en contact avec la surface convexe 38 de .l'aube -et on supprime ainsi .le décollement ,dû à l'effet centrifuge comme expliqué pré cédemment.
Les aubes présentent également sur leurs faces de sortie une surface cylindrique 39 réalisée de telle manière que la veine de fluide 40 sortant d'un aubage laisse une zone de dépression 41 dans l'aubage suivant.
Ces aubages présentent les avantages sui vants: a) le rendement de la tuyère curviligne constitué par deux aubes successives d'une même couronne est augmenté puisque la veine fluide ne décolle pas -de la surface .convexe 38, ce qui évite la formation de remous dans cette veine.
b) l'effet de la force centrifuge clans un auberge curviligne (fig. 2) fait que la pression en A (fig. 8) est très supérieure à la pression du point B.
La face concave d'une aube mobile e dé plaçant suivant la flèche reçoit donc du fluide à pression plus élevée puis l'arête de cette aube mobile se trouve subitement en face de l'arête arrière de l'aube fixe (position de la fi-g. 8). Ensuite, pendant le temps mis par l'aube mobile pour parcourir le segment e, sa face concave ne reçoit pa;s de fluide.
De cette manière, la pression le long de cette face concave s'abaisse (par inertie du fluide qui s'y trouvait et qui était animé d'une Per- taine vitesse, ainsi que par frottement de la veine qui s'écoule le long de la face convexe de l'aube précédente.
Lorsque la face concave de l'aube mobile arrive en face :du point B (arête ,avant de l'aube fixe), la pression qui règne le long de cette face concave est plus voisine :de celle qui règne e n B.
La tendance au retour en arrière -de la veine fluide qui .se produit périodiquement dans les aubages conformes à la technique habituelle, chaque fois qu'une .aube mobile passe devant une aube fige, se trouve :dans le cas de la fig. 8, diminuée, sinon supprimée. Les remous sont donc moins violents et le rendement interne s'en trouve amélioré.
Machine for transforming the pressure of a fluid into work or vice versa. The present invention relates to a machine for transforming work into pressure or vice versa, in which the manometric height used or produced by a single wheel is distributed over a set of several concentric rings of mobile blades, arranged on a single wheel. rotor faces,
and on several concentric vane crowns - disposed on a wall of the stator, interposed - in the annular spaces between the vane crowns of the rotor, the flow - of the fluid being centrifugal when the machine transforms pressure work (compression and liquid pump) and centripetal when the machine transforms pressure into work (gas turbine, scare and hydraulic.
In the known machines of this kind, the axial balancing is achieved by a chamber between the face of the rotor which does not bear any blades and a wall of the stator, and in which a uniform pressure prevails - and, in general, equal to the high pressure of the fluid. This is achieved by a channel drilled through the rotor, ensuring communication between this balancing chamber and the high pressure.
One of the faces -of the rotor is therefore subjected, for example, to a uniform pressure Pi, slums that the other face is -submitted -in front of each -of:
Fixed and moving vane crowns, depending on the operation of the machine as a compressor, at decreasing pressures Pl, Pz ... Pn. if there are n blade crowns (fig. 1).
The resulting pressure at the location of the first ring of the rotor is therefore <B> Pi -Pi </B> = 0, at the location of the second ring, the resulting pressure -is P, -P ,, at l 'place of the nth crown, the resulting pressure is Pl <I> - </I> P, l.
The first rotor is thus subjected at each of its points to resulting axial pressures which are not zero and which, for this reason, do not allow good balancing.
On the other hand, turbines with concentric bladed crowns generally have vanes, profile such that two successive vanes of the same crown form a curvilinear nozzle between them, this nozzle being in the case of a compressor. a divergent nozzle.
However, this nozzle% re, d verge, ne! Fe must play in this case the role of diffuser which, as a result, of its small radius of curvature, presents a poor efficiency; this comes mainly from the following phenomenon: The fluid: arriving between the vanes 30, 31.
a fixed crown is projected by the centrifugal force against the concave face of the blade 31 (fig. 2); as a result, the pressure along this concave face is much higher than along the convex face of the blade 30. It can even occur at 32 a detachment of the fluid stream on this convex face: this detachment causes very unfortunate swirls for the yield.
The same phenomenon occurs between the blades. 33 and 34 of the. following mobile crown which turns according to F ,; l <B> to </B> there again. fluid stream may take off at 35 along the convex face of vane 34.
The present invention relates to a machine: of the type described, characterized by annular chambers formed on the face of the rotor not provided with vane crowns. each chamber being disposed opposite a crown of fixed or movable vanes, the pressure prevailing in each chamber being equal to the pressure prevailing in the. corona of corresponding blades, which ensures axial balancing at each point of the. rotor surface.
Two machines in accordance with the invention and a variant are shown, by way of example, in FIGS. 3. To 8 of the attached drawing, .in which: The. Fi-. 1 shows, in schematic section, the distribution of the pressures on the two faces of the rotor of the machines known for the transformation of work into pressure or vice versa.
Fig. 2 shows, schematically, the paths of the fluid between two crowns of successive blades and the distribution of the pressures between two consecutive blades of a known machine for converting work into pressure or vice versa.
The fi ,, -. 3 is an axial section of the ma chine.
The fi * 4 is a partial axial section of this machine.
Fig. 5 represents the diagram of the axial pressures of the turbocharger in accordance with the invention.
Fig. 6 shows, on a large scale, a cross section through the blades with the parallelograms of the speeds.
The end. 7 is a partial axial section of another machine.
The. Fi-. 8 represents the outline of the blades of a machine.
The turbocharger shown in Figures 3 to 6 is mounted on a drive shaft 1. A wheel \? is wedged: on the motor shaft 7; the wheel 2 is profiled at its central part along a cone 3 whose profile corresponds to that. from the gas stream to the suction of the device.
The wheel 2 carries on its face 2 'crowns of a.u4s 4' 42 4 @ \ 4 'called mobile blades, the profile of these blades 4' ... 4 '(' fi-. 6) varies from one crown to another and according to the characteristics of the apparatus (speed, flow rate), but they are always made in such a way that two vanes of the same crown form a curvilinear nozzle.
The face 22 of the wheel, not provided with blades, has circular ribs 51 52 ... 5'r. The stator comprises a slightly conical flange 6; This flange carries. Crowns of fixed blades 7 '72 ... <B> T', </B> interposed between the rings of mobile blades 4 '... 4', 1a. crown of fixed blades 7 'being external to the crown of mobile blades 4'.
Like the mobile vanes, the fixed vanes are formed in such a way that successive vanes of the same ring form a curvilinear nozzle.
The stator also comprises a flange 8 which has circular ribs on one of its faces. 91 92 ... 98, forming with the circular ribs 5 '... 57 of the wheel 2, chambers 101 ... 108, connected to each other by ducts of small section 11' ... 117. A con - Pick 12 is provided between the: stator and the edge of the wheel 2; it connects the chamber <B> 10 '</B> to the face 21 of the wheel 2.
The conduits 11 and 12 are formed by the clearances born: saires between fixed and mobile parts.
Channels 17i ... 174: are drilled: in the wheel 2 and communicate lesdeux faces: of the wheel facing each ring of fixed vanes 72 7 '74 - and annular chambers 102 1o4108 and 108.
Back-pressure chambers <B> 35 '</B> 35' 35 "357 are provided between the ring 361 363 36 '<B> 36' </B> connecting the: ends of the blades of each ring d 'moving vanes -and the flange 6 of the stator.
The fluid enters through a conduit 13 formed in the stator and opens into an inlet manifold 14; fluid, leaving the blades after compression opens into an outlet manifold: 15 and is discharged through orifices 16 made in this manifold 15.
The machine: above: described operates as a compressor as follows: The rotor turns in the direction of arrow f (fig. 6); we consider a ring of mobile blades 44 and the rings of fixed blades <B> 7 '</B> and 74 located immediately on either side of the latter. The fixed vanes of the crown 75, inclined so as to achieve the correct entry of the fluid into the moving vanes,
form distributor. The fixed vanes of the crown 74 play the role of diffuser for the crown of mobile vanes 44 and the role of distributor for the crown of mobile blades 4 '.
Each ring 4 '... of mobile blades therefore produces independent compression, as does each ring of fixed blades 71 ... producing some in series. with the others successive stages of compression.
The gaseous fluid thus sucked in by the axial duct 13 is progressively compressed by the mobile and fixed rings; before escaping into the manifold 15, it passes through a ring of fixed vanes 71 where it transforms into pressure all the circumferential speed acquired in the mobile vane 41, maintaining a speed just sufficient for the need. , from: debit.
The fluid thus compressed is collected in the manifold 15 and discharged through orifices 16.
The power absorbed by each of the compressor stages @ is expressed by:
EMI0003.0083
Y being the weight of fluid treated per second, y the acceleration of gravity, Ui the speed of driving at the periphery of the moving vane, Tr, the absolute speed of the fluid at the outlet of the. mobile vane, at the angle made by:
they these two speeds, Uo the drive speed at the entrance of the mobile vane, Vo la. absolute speed of the fluid at this inlet, a, the angle between them these two speeds.
The profile of the blades, mobile: is produced so as to: give the angle ao a value greater than 90o;
consequently, the term -Uo Vo ces ao has a positive value and is added to the term U, Tr., cos ai: in the above formula giving la. power W.
The slight inclination: of the mobile vanes 4 at the exit in front of the movement has the effect of: making the angle a t tend towards zero; the cosine of this angle ai tends towards let the value of the term U, <I> Y, </I> cos <I> a, </I> increases tending towards Ui 17, which is its maximum value.
The values of the angles ao and ai can obviously vary while being limited by the considerations of machining .des blades.
Axial balancing is carried out in the following way: the: channels 171 ... 174 put the annular chambers 102 104 101 108, in communication with the face 21: of the facing rotor: corresponding fixed volumes 72 73 74 and Vet:
thus establish in these chambers pressures equal to the pressures exislante in -these fixed cubages and acting on the face 21 of the rotor. In these places, of the rotor, the pressure is given the same on the face 21 and and on the face 22 thus achieving axial balancing.
On the other hand, the channels 11 make the chambers 101 ... 108 communicate with each other, so that in chamber 10 ", for example, a pressure intermediate to that existing in chambers 10 = and 104 is established. This intermediate pressure is the same as that exerted by the chamber 353 on the ring connecting the ends of the blades 363 of the ring of movable blades 4..
This pressure is intermediate between the pressures existing in the fixed blades 72 and 73 between which the mobile blades 42 are interposed, as is the pressure: in each of the chambers 351 35 '35' corresponding to the mobile blades 41 43 and 44,. Corresponds to . an equivalent pressure in one of the chambers 101 10 '10'r located vis-à-vis these movable blades.
The pressures are therefore equal at all points on each face of the rotor 2, thus achieving perfect axial balancing.
This regular distribution of the balance is clearly apparent from the diagram. of the. fig. 5: at, each pressure Pl ... Pn on the face 21 of the rotor fitted with mobile vanes corresponds to an equal back pressure and .of the opposite direction Pl ... Pn on -la. opposite face 2 \ of this rotor: axial balancing is thus achieved at each point on the surface of the rotor.
Numerous modifications can be made to the machine of FIGS. 3 to 5 without departing for this from the scope of the invention.
In particular the fi, g. 7 represents a machine according to a variant of the invention. The rotor 2 of this machine has, on its face 2 '', annular balancing chambers 181 18û ... 18n. These annular balancing chambers are interconnected by channels 191 ... <B> 19, </B> all the chambers 18 and the channels 19 form a labyrinth in which the speed of the fluid acquired in a channel 19 is canceled: in the room 18 which follows it.
On the other hand, in the covering rings 271 27 =. Crowns -d'aubes moving are hollowed out circular grooves; forming with circular grooves of the. wall 29 of the stator of the annular balancing chambers, 221 222 223 and 241 242 243, the chambers 24 being interconnected by the channels 231 232 23 '\, the chambers 22 being re-linked by the channels 251 <B> 252 </B> 253.
The cover rings 28 of the crowns of fixed blades are also hollowed out with annular grooves forming, with annular grooves in the wall 2 'of the rotor, annular balancing chambers 201 20 = 203 204 interconnected by channels 211 2 1 = 213 214.
De.s channels 261 <B> 262 </B> are drilled in the wheel 2 and communicate the two sides of the rotor 2. The channel <B> 26 '</B> connects the two sides of the rotor 2 to the 'place. annular balancing chambers \ 304 and 188. Some of these chambers 261 are always arranged between the center of the rotor and the first moving vane, in order to put the center of the rotor in communication with the suction of the compressor and must be of sufficient section to evacuate the. fluid leaks from face <U> 92 </U> to face 21.
In the annular chambers, for example 201 20 "203, a fluid stream will be established through the channels 211 21 = 213 in such a way that the pressure prevailing in these chambers is the same as the pressure prevailing. inside the auba.ge 72.
In short, this positive device establishes a pressure, in the space between the ring connecting the ends of the blades and the stator if it is a moving auba.ge or the ring connecting the ends of the vanes and the twist if it is a fixed aubabe which is equal, on the one hand, to the pressure prevailing at. the interior of the blade considered and, on the other hand, at the pressure which prevails -in the corresponding chambers of the face 22 of the rotor, thus achieving axial balancing at all points of the rotor.
This machine has various advantages and in particular the following: n) perfect balancing is obtained if the number of chambers and their dimensions are the same for each of the faces of the wheel.
the sealing between two successive crowns of a.ubages is improved; therefore, leaks are reduced and efficiency is increased. When the machine is a compressor, the disadvantages of known blades (fig. 2) can be avoided by creating a particular form of blades (fig. 8).
These blades of the fixed and movable crowns have an increased thickness 37 from the region of the elbow to their exit edge; consequently, the fluid vein always remains in contact with the convex surface 38 of the blade -and thus eliminates the separation, due to the centrifugal effect as explained previously.
The vanes also have on their outlet faces a cylindrical surface 39 produced in such a way that the stream of fluid 40 leaving a vane leaves a depression zone 41 in the following vane.
These blades have the following advantages: a) the efficiency of the curvilinear nozzle formed by two successive blades of the same ring is increased since the fluid stream does not take off -from the .convex surface 38, which prevents the formation of eddies in that vein.
b) the effect of centrifugal force in a curvilinear inn (fig. 2) causes the pressure at A (fig. 8) to be much greater than the pressure at point B.
The concave face of a moving vane that moves along the arrow therefore receives fluid at higher pressure, then the edge of this moving vane is suddenly opposite the rear edge of the fixed vane (position of the fi -g. 8). Then, during the time taken by the moving vane to travel through segment e, its concave face receives no fluid.
In this way, the pressure along this concave face is lowered (by inertia of the fluid which was there and which was animated at a Late speed, as well as by friction of the vein which flows along of the convex face of the previous vane.
When the concave face of the moving blade arrives opposite: from point B (ridge, before the fixed blade), the pressure which reigns along this concave face is closer: to that which reigns at n B.
The tendency for the backward movement of the fluid vein which occurs periodically in the blades according to the usual technique, each time a mobile blade passes in front of a frozen blade, is found: in the case of FIG. 8, decreased, if not deleted. The eddies are therefore less violent and internal efficiency is improved.