CH363199A - Chambre pour la mise en présence d'au moins deux substances - Google Patents

Description

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 Chambre pour la mise en présence d'au    moins   deux    substances   La présente invention se    rapporte   à une chambre pour la    mise   en présence d'au moins deux substances, cette chambre pouvant être par exemple une chambre de    combustion.   



  En général,    cette      turbulence   est    obtenue   au moyen d'un ou plusieurs obstacles    intérieurs,   soit solides, soit constitués par    des   jets de fluide    auxi-      liaire.   Ces obstacles intérieurs ont    l'inconvénient   majeur de donner    naissance   dans leur    sillage,   à des zones de remous statiques provoquant une perte d'énergie considérable. 



  La présente    invention   a    pour   but    d'obtenir   la turbulence désirée sans introduire dans la chambre aucun obstacle intérieur de ce    genre.   



  A cet    effet   la chambre selon la présente invention est caractérisée par le fait qu'à une extrémité elle    présente   au moins un passage    d'entrée   pour l'une desdites substances agencé de façon que ladite    substance      pénétrant   dans la chambre    forme   un    flux      tournant   autour de l'axe de la chambre en progressant le long de la paroi latérale de celle-ci vers son autre extrémité, laquelle présente un fond    dont   la    partie      centrale   au    moins   forme une paroi    ininterrompue,

        des   moyens étant    disposés   pour    introduire   la    seconde      substance   dans    la.   chambre,    laquelle      présente   au moins un    passage   d'évacuation à son extrémité    opposée   à    son   extrémité d'entrée, le tout afin qu'il se forme dans la    partie   centrale de la chambre un contre-courant se dirigeant    axialement   vers    l'extémité   d'entrée,

   tandis qu'une zone de mélange turbulente de section annulaire dont le mélange se déplace continuellement est créée par le déplacement    relatif   contre ledit    flux   et ledit contre-courant. 



  Cette chambre pourrait aussi être une chambre pour la mise en    présence   de    substances      fluides   en vue de leur simple mélange mécanique ou encore une chambre pour la mise en présence de substances    fluides      destinées   à entrer en réaction. 



  Le dessin    annexé   représente, à titre d'exemples quelques    formes   de    réalisation   de l'invention. Sur ce    dessin.   



  La    fig.   1 est une coupe    longitudinale   d'une première forme, constituant une chambre de combustion. 



  La    fig.   2 montre les    distributions   de pression aux deux    extrémités      _   de la chambre de la    fig.   1. La    fig.   3 est une vue en perspective de la chambre de la    fig.   1. 



  La    fig.   4 est une coupe    longitudinale   d'une forme de    réalisation      constituant   la chambre de combustion d'un turboréacteur. 



  La    fig.   5 est une coupe    partielle   d'un turboréacteur    muni   d'une    pluralité   de chambres de combustion constituées    chacune   par une variante de la chambre des    fig.   1 et 2. 



  La    fig.   6 est une coupe transversale suivant 6-6 de la    fig.   5. 



  La    fig.   7 est une coupe longitudinale d'une    variante   de la chambre de la    fig.   4, constituant la chambre de combustion d'un statoréacteur. 



  La    fig.   8 est une vue schématique d'une chambre de combustion identique à celles des    fig.   5 et 6 montée à l'extrémité    d'une   pale d'hélicoptère. 



  La    fig.   9 montre la chambre de la    fig.   8 du bord de    fuite   de ladite pale d'hélicoptère. 



  Dans l'exemple représenté sur les    fig.   1 et 2, la chambre présente une paroi latérale tronconique de révolution 1 et est munie d'un passage d'entrée 2 et    d'un   passage d'évacuation 3, disposés aux extrémités respectives de la chambre. Le passage d'entrée 2 est disposé du côté de la petite base. 



  Le passage d'entrée 2 est disposé tangentiellement de telle    manière   que l'air de combustion péné- 

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    trant   par ce passage dans la    chambre   forme un flux    tournant   autour de l'axe de la chambre en progressant le long de la paroi latérale de celle-ci. 



  Un fond    constitué   par une cloison pleine circulaire 5, est disposé transversalement à    l'extrémité   de la chambre opposée à l'entrée. Le passage    d7éva-      cuation   3, par lequel les gaz de combustion quittent la chambre est également disposé tangentiellement, étant    raccordé   à une volute de l'extrémité de sortie de la chambre. 



  Sur la    fig.   2, la courbe de gauche représente la distribution des pressions à l'entrée de la chambre,    po   étant    la      pression      moyenne      dans   la chambre. Comme on le voit clairement sur la courbe, la pression dans la zone marginale de l'extrémité d'entrée de la chambre, c'est-à-dire à    proximité   de la    paroi   latérale 1,    est      supérieure   à    po      avec   une valeur maxima au voisinage    immédiat   de ladite paroi.

   La pression décroît progressivement à mesure qu'on avance vers l'axe de la chambre, passe par la valeur moyenne    po,   puis devient négative par    rapport   à    cette   valeur moyenne pour décroître encore jusqu'à une valeur    minima   qu'elle    atteint   à    proximité   de l'axe de la chambre.

   La présence du fond 5    détermine   à l'autre extrémité de la chambre une    distribution   de pression plus    uniforme.   La valeur minima de cette pression    dans   la région de l'axe de    la.      chambre   est considérablement inférieure en valeur absolue à la pression    minima   régnant à    l'extrémité   d'entrée dans la même région.    Il      en;

     résulte    une      dépression,   relative qui provoque. un    contre-courant      dans   la zone axiale de    la      chambre   à partir de    l'extrémité   de sortie vers l'extrémité d'entrée.- Un gicleur 6 injecte du combustible dans l'axe    'de   la chambre en direction de    l'extrémité   d'entrée; donc en direction du    contre-courant.      L'interaction   entre le    flux      tournant   d'air 4 et le contre-courant 7 donne lieu à des phénomènes de turbulence intenses    sans   zones stationnaires. 



  La chambre de combustion représentée à la    fig.   4 est la chambre de    combustion   d'un    turbo-      réacteur      présentant   un    compresseur      comportant   un rotor 9 muni de pales 10,    un   stator    comportant   des aubes    fixes   11 et une turbine    comportant   un rotor 12    muni   de pales 13 et des aubes    fixes   14. La chambre de    combustion   15    disposée   entre le compresseur et la turbine est de section annulaire.

   Sa paroi latérale intérieure forme un passage traversé    axialement   par un arbre 16    reliant   le rotor 9 du compresseur au rotor 12 de la turbine. L'air    comprimé   par le    compresseur      pénètre   dans la chambre 15 par l'entrée    annulaire   17    pourvue   d'aubes directrices 25 donnant à    l'air   la forme d'un flux tournant autour de l'axe de chambre en progressant le long de la paroi latérale extérieure    cylindrique   de    celle-ci.      L'orifice   d'évacuation annulaire 18 de la chambre de combustion, muni d'aubes directrices dirige les gaz de combustion    sur   le premier étage de pales 13 du rotor 12 dé la turbine.

   Le combustible est injecté à proximité de l'axe de la chambre, comme indiqué en 29, dans la    direction   du contre-courant, en vue de son mélange    intime   avec l'air de combustion. 



  Comme    précédemment   le fond de la    chambre   à son extrémité de sortie présente une partie centrale pleine dont la disposition en    combinaison   avec le    flux   tournant    produit   le    contre-courant   central vers l'extrémité d'entrée. La    disposition   est telle que les gaz de    combustion   quittant    la   turbine s'échappent sous la    forme   d'un jet sensiblement rectiligne 20. 



  Les fi-. 5 et 6 montrent un turbo-réacteur    pourvu   de quatre chambres de combustion 22 réparties autour de l'axe de la machine entre le compresseur 9, 10, 11 et la    turbine   12, 13, 14.    Chacune   de ces chambres est constituée par une variante de la chambre de    combustion   des    fig.   1 et 2 et a sa petite base adjacente au    compresseur.   Toutes    les   chambres 22 sont alimentées simultanément en air comprimé; elles sont, en    outre,      alimentées      axialement   dans la direction du contre-courant par des gicleurs individuels 23 à partir d'une    source   commune de combustible.

   Le passage d'entrée tangentiel 24 de chaque chambre est prolongé vers l'amont par un    conduit   coudé le raccordant à la sortie -du compresseur. Les gaz de combustion quittant les chambres par leurs sorties tangentielles sont dirigés sur le premier étage de    pales   13 du rotor 12 par    des   aubes 26.

   La variante de    1a_      fig.   7    constitue      la   chambre de combustion cylindrique 27 d'un    stato-réacteur   dont la paroi latérale 28 est    constituée   par la    partie   arrière -d'une enveloppe    tubulaire   du statoréacteur dans la partie avant de    laquelle   est    fixé,   de    façon   rigide, un    corps   fuselé 29. Un passage annulaire divergent 30 est ainsi formé entre le corps 29 et l'enveloppe    tubulaire.   A son    extrémité      intérieure,   le corps 29 est    fixé   de façon rigide sur le fond avant 31 de la chambre 27.

   Ce fond présente une entrée    annulaire   périphérique munie d'aubes assurant la    transformation   du    flux      annulaire      rectiligne      arrivant   à travers le passage divergent 30 en    flux   tournant dans la chambre de    combustion.   Le    com-      bustibie   est    fourni   par un    petit      réservoir      fuselé   32    implanté      dans   une cloison    transversale   33 formant le fond arrière de la chambre.

   Ce fond présente un passage de    sortie   annulaire périphérique    munie   d'un cubage    fixe      transformant   le    flux   hélicoïdal de sortie en un jet sensiblement    rectiligne.   La partie    centrale   de la cloison 33 est pleine, pour former l'obstacle. Le gicleur 34    injecte   le combustible    axialement      dans   la direction du contre-courant dans la chambre 27. 



  De plus, les cubages des    cloisons   31 et 33    impri-      ment   à l'engin, lorsque    celui-ci   est    utilisé   comme projectile à    propulsion   autonome,    un   rapide mouvement de rotation facilitant sa pénétration dans l'air. 



     Enfin,   sur les    fig.   8 et 9, on a représenté une pale d'hélicoptère 37 munie à son    extrémité   d'une 

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 chambre de combustion 35 identique à celles des    fig.   5 et 6. Cette chambre éjecte les    gaz   de combustion dans une direction sensiblement perpendiculaire au bord de    fuite   36 de ladite pale,    comme   représenté en 38. 



  Les chambres de combustion individuelles des pales sont    alimentées   en    air      comprimé   par des canalisations 39 cependant que d'autres    canalisations   40 assurent leur    alimentation   en combustible.

Claims (1)

1. REVENDICATION Chambre pour la mise en présence d'au moins deux substances, caractérisée par le fait qu'à une extrémité elle présente au moins un passage d'entrée pour l'une desdites substances agencé de façon que ladite substance pénétrant dans la chambre forme un flux tournant autour de l'axe de la chambre en progressant le long de la paroi latérale de celle-ci vers son autre extrémité, laquelle présente un fond dont la partie centrale au moins forme une paroi ininterrompue,

   des moyens étant disposés pour introduire la seconde substance dans la chambre, laquelle présente au moins un passage d'évacuation à son extrémité opposée à son extrémité d'entrée, le tout afin qu'il se forme dans la partie centrale de la chambre un contre-courant se diri- geant axialement vers l'extrémité d'entrée,

   tandis qu'une zone de mélange turbulente de section annulaire dont le mélange se déplace continuellement est créée par le déplacement relatif contre ledit flux et ledit contre-courant. SOUS-REVENDICATIONS 1. Chambre suivant la revendication, caractérisée par le fait que les moyens pour l'introduction de ladite seconde substance débouchent près d'une extrémité de ladite chambre dans une zone voisine de l'axe. 2.

   Chambre suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits moyens d'introduction projettent ladite seconde substance dans la direction générale dudit contre-courant. 3. Chambre suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d'introduction de ladite seconde substance débouchent à proximité de l'extrémité opposée à l'extrémité d'entrée de la première substance. 4.

   Chambre suivant la revendication et la sous- revendication 3, caractérisée par le fait qu'elle présente à son extrémité d'entrée une rangée annulaire d'aubes s'étendant transversalement et formant des passages d'entrée donnant un mouvement de rotation au flux de la première substance pénétrant dans la chambre. 5. Chambre suivant la revendication, caractérisée par le fait que ledit fond est constitué par une cloison pleine transversale et par le fait que le passage d'évacuation est constitué par une conduite disposée tangentiellement à la paroi latérale de -la. chambre. 6.

   Chambre suivant la revendication, caractérisée par le fait que ledit fond comprend une paroi centrale pleine s'étendant transversalement et entourée d'une rangée annulaire d'aubes fixes formant entre elles des passages d'évacuation. 7. Chambre suivant la revendication, caractérisée par le fait que ses orifices d'entrée et de sortie sont annulaires, et qu'elle présente des moyens pour le passage d'un arbre axial. 8.

   Chambre suivant la revendication, caractérisée par le fait qu'elle présente à chacunè de ces extrémités par une rangée annulaire d'aubes, les aubes de la rangée de l'extrémité d'entrée, formant les passages d'entrée, et celles de la rangée de l'extrémité de sortie formant des passages d'évacuation.