Procédé pour la production de force motrice au moyen d'une turbine à combustion. L'objet de l'invention est un procédé pour la production de force motrice au moyen d'une turbine à combustion.
L'on comprend sous le nom général de turbines à combustion toutes les machines productrices de force motrice clans lesquelles on utilise au moyen d'une turbine l'expan.- Sion des gaz produits par la combustion d'un combustible quelconque, soit à gaz, huile, goudron, pétrole, essence, charbon en poudre, matière explosive, etc. L'on sait que les tur bines à combustion, appelées aussi turbines à gaz, se divisent en deux classes principales: Les turbines à pression constante et les turbines à explosions.
La présente invention s'applique égale ment bien à ces deux classes de turbines. Selon le procédé faisant l'objet de l'inven tion, on fait détendre les gaz, dans une tur bine à combustion, après leur combustion, jusqu'à une pression beaucoup plus basse que la pression atmosphérique, on n'utilise qu'une partie de la grande vitesse acquise par leur expansion ainsi poussée jusqu'à une très basse pression, de façon à leur laisser, à leur sortie de la roue ou de la, dernière roue mobile de la turbine, une grande vitesse absolue de sor tie, enfin on utilise cette vitesse restante des gaz pour leur propre compression jusqu'à la pression atmosphérique, en les faisant entrer à leur sortie de la roue mobile de la turbine dans un canal formant éjecteur, où la vitesse des gaz se transforme en pression,
cette der nière compression des gaz ayant lieu à la plus basse température possible.
La figure unique du dessin annexé re présente en vue de côté, à titre d'exemple et de façon purement schématique, une roue d'une turbine servant à la mise en #rrvre du procédé: Cette roue est enfermée clans une bâche m., étanche par rapport à l'atmosphère en vironnante. 1i b sont les aubes de cette roue et c est son axe de rotation. d est une chambre .de combustion ou d'explosion dans laquelle de l'air comprimé -pénètre par le tuyau h, et du combustible, du pétrole par exemple;
par le tuyau g. Ce pétrole est allumé par un sys tème quelconque, non repnsenté sur la fi gure, et brûle en une flamme f. t est -une tuyère d'expansion par où sortent les gaz brûlés. e est un. canal formant éjecteur, placAl en face de l'endroit où les gaz sortent de la roue. Ce canal-éjecteur débouche en n dans l'atmosphère environnante. Enfin i est un tuyau d'amenée d'eau de refroidissement dans le canal-éjecteur.
Le fonctionnement de la turbine s'ex plique de lui-même: Les gaz, après leur combustion ou leur explosion dans la chambre d, se détendent dans la tuyère t jusqu'à une pression très basse, de beaucoup inférieure à la pression atmosphérique. Ils sont alors animés d'une très grande vitesse. En traversant les aubes b clé la roue a, les gaz abandonnent une partie de cette vitesse à la roue, sous forme clé tra vail utile; mais comme la vitesse périphérique de la roue n'est qu'une petite fraction de la, vitesse absolue des gaz, par exemple 0, 15 à 0, 220, ces gaz conservent une grande vitesse absolue de sortie.
Doués de, cette grande vi tesse clé sortie, les gaz entrent dans le canal- éjecteur e; ils y sont refroidi par l'eau de refroidissement amenée par le tuyau i, et ils transforment leur vitesse en pression, clé façon à ce qu'ils sortent en n à la pression atmosphérique. Ils sont alors évacués par des tuyauteries appropriées qui ne sont pas indi quées sur la figure. Dans la bâche m. règne naturellement la mène basse pression atteinte par les gaz à la fin de leur expansion dans la tuyère t.
Car dès le début clé la marche de la turbine, l'air contenu dans la bâche est entraîné par les gaz sortant par le canal- éjecteur e An moment clé la mise en marche de la turbine, il pourra cependant être néces saire de créer un certain vide clans la bâche m; on créera ce vide au moyen d'un éjecteur spécial ou d'une pompe auxiliaire, qui ne sont pas indiqués sur la figure, et qui seront mis ensuite hors d'action dès que le régime nor mal clé marche clé la turbine se sera établi.
Les avantages du présent procédé sont multiples: D'abord l'expansion des gaz jusqu'à une très basse pression amène ces gaz à une tem pérature relativement basse. Par exemple, si l'on brûle à pression constante du pétrole avec 1,75 fois le volume d'air théoriquement né- cessaire à la combustion, sous une pression clé 10 kg par centimètre carré, et si l'on pousse l'expansion des gaz après la combustion jusqu'à 0,1 kg par centimètre carré, ces gaz qui ont brûlé à une température clé 1700 de grés absolus descendront à une température de moins de 600 .degrés absolus, soit environ <B>300</B> degrés centigrades, à la. fin clé leur ex pansion adiabatique.
L'on n'aura ainsi pas besoin de refroidir artificiellement ni les gaz, ni les aubes de la turbine, et l'on réalisera. un bon rendement thermique par suite de la grande chûte de température ainsi obtenue sans refroidissement artificiel.
Puis le rendement de la turbine elle-même sera amélioré, puisque la roue de turbine aura à absorber une partie seulement de l'énorme vitesse acquise par les gaz pendant leur ex pansion. Dans l'exemple précédent, si l'on admet une perte par frottement de 10 pour cent de l'énergie .dans la, tuyère d'expansion. les gaz auront une vitesse de environ 1540 m par seconde à, la, sortie de la tuyère. Dans une turbine ordinaire, il faudrait une roue genre Curtis avec. deux ou trois étages (le vitesse pour absorber une telle vitesse, 'et l'on sait que ce genre de roues n'a pas un très bon rendement.
Tandis qu'en appliquant le pré sent procédé, il suffit d'une roue simple avec une vitesse périphérique de 280 m par se conde, en admettant une perte de 10 pour cent de la vitesse relative entre l'entrée et la sortie des aubes, pour que la vitesse absolue de sortie atteigne environ 885 mètres par .seconde. Or c'est l'ordre de grandeur que cette vitesse absolue de sortie devra avoir pour que les gaz puissent se comprimer de 0,1 kg par cen\irnètre carré jusqu'à.
la pression atmosphérique dans l'éjecteur, en admettant qu'ils perdent inutilement la. moi tié de leur énergie pendant cette compression. autrement dit en admettant que le rendement de l'éjecteur soit seulement de 0,50. Un troisième avantage de l'invention est -que la roue tourne dans un milieu où la pres sion est maintenue très basse, soit 0,1 kg par centimètre carré dans l'exemple précité, et que par conséquent les pertes par frottement du disque de la roue et par ventilation sont fortement diminuées. De là une nouvelle amé lioration du rendement de la turbine.
Pour que l'éjection des gaz dans l'éjecteur, c'est-à-dire la transformation de leur propre vitesse en pression se fasse avec le moins de travail possible, il faut que leur température soit maintenue aussi basse que possible. Pour cela, on pourra refroidir les parois de l'éjec- teur au moyen d'une circulation d'eau. L'on obtiendra un effet plus énergique en injec tant de l'eau de refroidissement dans les gaz à leur entrée dans le oanal-éjecteur. En in jectant suffisamment d'eau froide, on pourra obtenir que les gaz sortant de la roue des cendent à une température voisine de la tem pérature de l'eau, et que tout le travail de compression des gaz jusqu'à la pression at mosphérique se fasse à cette basse tempéra ture.
Pour que l'eau injectée puisse remonter de la basse pression qui règne à l'entrée de l'éjecteur jusqu'à la pression atmosphérique à la sortie de l'éjecteur, il faudra donner à cette eau une vitesse suffisante en l'injectant après l'avoir mise sous pression, et en 1a diri geant vers la sortie de l'éjecteur. L'eau se com portera alors comme clans une trompe (appa reil destiné à faire le vide au moyen d'un courant d'eau) et transformera sa vitesse en pression, dans l'éjecteur, tout comme les gaz eux mêmes. Le calcul montre qu'il faudra une puissance très faible, relativement à la puissance de la turbine, pour mettre ainsi l'eau de refroidissement sous une pression préalable suffisante.
D'ailleurs les gaz, ayant une très grande vitesse dans l'éjecteur, ten dront là entraîner les gouttelettes d'eau par frottement, et leur communiqueront ainsi une certaine vitesse, qui sera probablement à elle seule suffisante pour que l'eau injectée puisse remonter de la basse pression qui règne à l'entrée de l'éjecteur jusqu'à la pres sion atmosphérique. En supposant ce cas réalisé, l'on aura avantage à injecter l'eau obliquement ou perpendiculairement par rap port à la direction des gaz, parce qu'alors les gaz avec leur très grande vitesse, diviseront l'eau en gouttelettes extrêmement petites, ce qui facilitera le refroidissement uniforme des gaz.
L'on pourra, dans une turbine de puis sance donnée, faire brûler le combustible dans une série de chambres de combustion ou d'ex plosion distinctes, placées en cercle contre la face antérieure de la turbine (supposée une turbine axiale). A chaque chambre corres pondra une ou plusieurs tuyères d'injection, ou plusieurs canaux directeurs amenant les gaz sur la ou les roues de la turbine:
Les gaz sortant de la roue -ou de la .dernière roue de la turbine, avec une vitesse .restante suffisam ment grande, entreront dans une série de canaux formant éjecteurs, qui seront placés et dimensionnés de façon ù recevoir directe ment les ;gaz et le mieux possible, c'est-à-dire avec le moins de remous possible. A chaque chambre de combustion ou d'explosion pourra.
correspondre un seul canal-éjecteur, ou bien l'on pourra disposer plusieurs canaux-éjec- teurs pour chaque chambre .de combustion ou d'explosion, ou bien nu contraire un seul canal-éjecteur pour plusieurs chambres de combustion ou d'explosion.
En augmentant- le nombre des chambres -de combustion ou d'ex plosion l'on arrivera à une -limite, où les tuyères d'injection des gaz se toucheront tou tes, et formeront une véritable courtine direc trice fixe, tandis qu'à la sortie les canaux" d'éjection se toucheront également tous, et formeront à leur tour une sorte de couronne- éjectrice fixe.
S'il s'agit d'une turbine axiale, ces canaux-ejecteurs seront gauches par rap- port à l'axe de la turbine, comme il est in diqué sur la fig. 1, car ils .devront avoir la direction de la vitesse absolue de sortie des gaz, laquelle sera en général gauche par rap port à l'axe de la turbine. A !cette limite, la roue de la turbine sera traversée par les gaz sur toute sa circonférence, et la turbine sera dite "à injection totale", ce qui améliorera encore son rendement.
L'on pourra atteindre cette limite favorable :déjà pour :des unifés de puissance relativement faible, parce que le volume spécifique :des- gaz brûlés sera très grand, à cause de la basse pression à laquelle ils traversent la roue, ce qui représente un nouvel avantage de l'invention.
Dans les canaux-éjecteurs, les gaz brûlés encore chauds se trouveront en contact avec l'eau de refroidissement; et il pourra se for mer par ce contact des acides, par exemple, de l'acide sulfurique, qui attaquent les métaux usuels tels que la fonte de fer. Pour obvier à cet inconvenient, il suffira de \revêtir l'in térieur des canaux-éjecteurs ou de former les parois de ces canaux avec une matière ou un métal résistant à l'action de ces acides, par exemple avec du plomb ou un alliage de plomb. Comme ces canaux sont fixes, ne su bissent aucun effort mécanique sauf le frotte ment des gaz, et ont seulement à résister à la pression atmosphérique extérieure, un tel revêtement est aisé et ne présente pas d'in convénient.
Pour faire varier la puissance d'une tur bine servant à la suite en oeuvre du procédé, il suffit de faire varier la quantité de com bustible brûlé par unité de temps, sans faire varier en même temps la quantité d'air en voyée dans la chambre de combustion d'ex plosion. Car si la quantité de combustible brûlé diminue pour une même quantité d'air, la température de combustion diminuera, et la vitesse des gaz à la fin de leur expansion dans la tuyère diminuera également. Par contre, la vitesse de la roue devant rester constante, il s'ensuit que la vitesse absolue de sortie des gaz de la roue diminuera aussi.
De sorte que la pression augmentera dans la, bâche de la turbine, puisque la vitesse des gaz à. l'entrée de l'éjecteur ayant diminué, cette vitesse ne pourra plus créer une diffé rence de pression aussi considérable entre l'entrée et la sortie de l'éjecteur. Mais cette augmentation dé la pression dans la bâche ne produira pas une augmentation dangereuse (le température pour les gaz à la sortie de la tuyère, puisque à l'entrée de la tuyère ré gnera une température moins élevée elle- aussi La température des gaz clans la roue, et par conséquent la température de la roue elle-même ne variera que peu Le rendement de la turbine baissera naturellement avec sa puissance,
puisque la puissance absorbée par le compresseur d'air restera la même.
L'on pourra aussi faira varier la puis sance de la turbine en mettant hors d'action les chambres de combustion ou d'explosion l'une après l'autre. Dans ce cas, il faudra fer mer en même temps et au fur et à mesure les canaux-éjecteurs correspondant aux chambres de combustion ou d'explosion mises hors d'ac tion, afin que l'air à la pression atmosphé rique ne rentre pas dans la bâche par ces canaux-éjecteurs dans lesquels ne passent plus les gaz.
Enfin l'on pourra combiner ces deux sys tèmes l'un avec l'autre de diverses manières. Une combinaison avantageuse sera de dimi nuer la puissance de la turbine en mettant les chambres de combustion ou d'explosion suc cessivement hors d'action, et en diminuant la quantité de combustible brûlé par unité de temps dans l'intervalle entre la mise hors d'action successive de deux chambres. Au moment où une chambre sera mise hors d'ac tion et le canal-éjecteur correspondant fermé, on ramènera la quantité de combustible brûlé par unité de temps à sa valeur normale. De cette manière, l'on pourra obtenir toute la. gamme des puissances en conservant le meil leur rendement possible.
Il sera du reste utile, d'une manière gé- néale, de prévoir une fermeture automatique à la sortie de chaque canal-éjecteur pour sé parer chaque éjecteur de l'atmosphère, toutes les fois que la chambre de combustion - ou d'explosion correspondante cessera, pour une raison quelconque, d'envoyer à l'éjecteur des gaz ayant une vitesse suffisante pour vaincre la contre-pression. atmosphérique.
Si l'on cal\ëule le rendement thermique de 1a turbine citée plus- haut à titre d'exemple, c'est'à-clire d'une turbine à, pression constante brûlant clu pétrole avec 1,75 fois le poids d'air théoriquement ' nécessaire à la combustion, souk une pression de 10 lçg par centimètre carré, et où les" gaz brûlés se détendent" d'a près la présenté invention jusqu'à une pres sion de -0,1 kg par centimètre carré "dans la tuyère d'expansion, traversent la roue mo- trice, puis se recompriment à la pression at mosphérique au moyen de leur vitesse res tante à la sortie de la roue,
l'on trouve un rendement effectif total rapporté à la chaleur (le combustion du pétrole d'environ 0,20. Ce rendement est calculé en admettant pour la turbine, tuyère et roue, un rendement de 0,70 avec une vitesse périphérique de la roue de 280 m par seconde, pour le compresseur d'air actionné par la turbine un rendement isother- mique clé 0,65 et pour l'éjecteur un rendement de 0,50, et en admettant que l'éjection, soit la compression des gaz brûlés jusqu'à la pres sion atmosphérique, s'effectue à la tempéra ture d'environ 30 degrés centigrades. Les chiffres ci-dessus admis pour les rendements de chaque partie ne sont pas des maxima. Pour l'éjecteur notamment, il est probable qu'on arrivera facilement à dépasser le ren dement admis ici, soit 0,50.
Or 10 pour cent de gagnés sur le rendement de l'éjecteur cor respondraient à un gain de plus de 2,5 pour cent sur le rendement total, les autres rende menu restant les mêmes. Ceci montre que l'invention revendiquée est susceptible de provoquer de grands progrès dans le dévelop pement des turbines à combustion.
Method for the production of motive power by means of a combustion turbine. The object of the invention is a method for the production of motive power by means of a combustion turbine.
The general name of combustion turbines is understood to include all the machines producing motive power in which the expansion is used by means of a turbine. - Sion of the gases produced by the combustion of any fuel, either gas , oil, tar, petroleum, gasoline, coal powder, explosive material, etc. We know that combustion turbines, also called gas turbines, are divided into two main classes: constant pressure turbines and explosion turbines.
The present invention also applies well to these two classes of turbines. According to the method forming the subject of the invention, the gases are expanded in a combustion turbine, after their combustion, to a pressure much lower than atmospheric pressure, only one part of the high speed acquired by their expansion thus pushed down to a very low pressure, so as to leave them, when they exit the wheel or the last moving wheel of the turbine, a high absolute exit speed, finally, this remaining speed of the gases is used for their own compression up to atmospheric pressure, by making them enter at their exit from the moving wheel of the turbine in a channel forming an ejector, where the speed of the gases is transformed into pressure,
this last compression of the gases taking place at the lowest possible temperature.
The single figure of the appended drawing shows a side view, by way of example and purely schematically, a wheel of a turbine used for the implementation of the method: This wheel is enclosed in a tarpaulin m., tight with respect to the surrounding atmosphere. 1i b are the vanes of this wheel and c is its axis of rotation. d is a combustion or explosion chamber into which compressed air enters through the pipe h, and fuel, oil for example;
through the pipe g. This oil is ignited by any system, not shown in the figure, and burns in a flame f. t is an expansion nozzle through which the burnt gases exit. e is one. channel forming ejector, placed in front of the place where the gases leave the wheel. This ejector channel ends in the surrounding atmosphere. Finally i is a pipe for supplying cooling water to the ejector channel.
The operation of the turbine is self-explanatory: The gases, after their combustion or their explosion in chamber d, expand in the nozzle t to a very low pressure, much lower than atmospheric pressure. They are then animated at a very high speed. When passing through the blades b key the wheel a, the gases give up part of this speed to the wheel, in the form of a useful key; but since the peripheral speed of the wheel is only a small fraction of the absolute speed of the gases, for example 0.15 to 0.220, these gases retain a high absolute speed of exit.
Endowed with this high key speed, the gases enter the ejector channel; they are cooled there by the cooling water supplied by the pipe i, and they transform their speed into pressure, key so that they exit in n at atmospheric pressure. They are then evacuated by appropriate pipes which are not shown in the figure. In the tarpaulin m. naturally prevails the low pressure lead reached by the gases at the end of their expansion in the nozzle t.
Because from the key start of the operation of the turbine, the air contained in the cover is entrained by the gases leaving the ejector channel and At the key moment when the turbine is started up, it may however be necessary to create a certain void in the tarpaulin m; this vacuum will be created by means of a special ejector or an auxiliary pump, which are not indicated in the figure, and which will then be put out of action as soon as the normal key speed is running with the turbine established .
The advantages of the present process are multiple: First, the expansion of the gases to a very low pressure brings these gases to a relatively low temperature. For example, if we burn oil at constant pressure with 1.75 times the volume of air theoretically necessary for combustion, under a key pressure of 10 kg per square centimeter, and if we push the expansion gases after combustion up to 0.1 kg per square centimeter, those gases which have burned at a key temperature of 1700 absolute grits will drop to a temperature of less than 600 absolute degrees, or about <B> 300 </ B > degrees centigrade, at the. key end of their adiabatic expansion.
There will thus be no need to artificially cool the gases or the blades of the turbine, and it will be achieved. good thermal efficiency as a result of the large drop in temperature thus obtained without artificial cooling.
Then the efficiency of the turbine itself will be improved, since the turbine wheel will have to absorb only part of the enormous speed acquired by the gases during their expansion. In the previous example, assuming a friction loss of 10 percent of the energy in the expansion nozzle. the gases will have a velocity of about 1540 m per second at the outlet of the nozzle. In an ordinary turbine, you would need a Curtis-like wheel with it. two or three stages (the speed to absorb such a speed, 'and we know that this kind of wheels does not have a very good performance.
While applying the present process, a single impeller with a peripheral speed of 280 m per second is sufficient, assuming a loss of 10 percent of the relative speed between the inlet and outlet of the blades, so that the absolute output speed reaches approximately 885 meters per second. Now this is the order of magnitude that this absolute output speed must have so that the gases can be compressed from 0.1 kg per square centimeter to.
atmospheric pressure in the ejector, assuming that they unnecessarily lose the. I cut off their energy during this compression. in other words, assuming that the ejector efficiency is only 0.50. A third advantage of the invention is that the wheel rotates in an environment where the pressure is kept very low, i.e. 0.1 kg per square centimeter in the above example, and that consequently the friction losses of the disc of the wheel and ventilation are greatly reduced. Hence a further improvement in the efficiency of the turbine.
So that the ejection of the gases in the ejector, that is to say the transformation of their own speed into pressure, is done with the least possible work, their temperature must be kept as low as possible. For this, the walls of the ejector can be cooled by circulating water. A more energetic effect will be obtained by injecting cooling water into the gases as they enter the oanal-ejector. By injecting enough cold water, it will be possible to obtain that the gases leaving the ash wheel at a temperature close to the temperature of water, and that all the work of compressing the gases to atmospheric pressure be done at this low temperature.
So that the injected water can rise from the low pressure which prevails at the inlet of the ejector to atmospheric pressure at the outlet of the ejector, it will be necessary to give this water a sufficient speed by injecting it afterwards. pressurizing it, and directing it towards the ejector outlet. The water will then behave like a tube (apparatus intended to create a vacuum by means of a stream of water) and will transform its speed into pressure, in the ejector, just like the gases themselves. The calculation shows that it will take a very low power, relative to the power of the turbine, to thus put the cooling water under sufficient prior pressure.
Besides, the gases, having a very high speed in the ejector, will there drag the water droplets by friction, and will thus impart to them a certain speed, which will probably be sufficient by itself for the injected water to be able to rise from the low pressure prevailing at the inlet of the ejector to atmospheric pressure. Assuming this case is realized, it will be advantageous to inject the water obliquely or perpendicularly with respect to the direction of the gases, because then the gases with their very high speed, will divide the water into extremely small droplets, this which will facilitate uniform cooling of the gases.
It is possible, in a turbine of given power, to burn the fuel in a series of separate combustion or explosion chambers, placed in a circle against the front face of the turbine (assumed to be an axial turbine). To each chamber will correspond one or more injection nozzles, or more directing channels bringing the gases to the wheel or wheels of the turbine:
The gases leaving the impeller or the last impeller of the turbine, with a sufficiently high remaining speed, will enter a series of channels forming ejectors, which will be placed and dimensioned so as to receive the gases and as best as possible, that is to say with the least possible stir. At each combustion or explosion chamber may.
correspond a single ejector channel, or it is possible to have several ejector channels for each combustion or explosion chamber, or on the contrary a single ejector channel for several combustion or explosion chambers.
By increasing the number of combustion or explosion chambers we will arrive at a limit, where the gas injection nozzles will all touch each other, and will form a veritable fixed directing curtain, while at at the exit the ejection channels will also all touch each other, and will in turn form a sort of fixed ejector ring.
If it is an axial turbine, these ejector channels will be left with respect to the axis of the turbine, as indicated in fig. 1, because they. Must have the direction of the absolute speed of the gas outlet, which will generally be left with respect to the axis of the turbine. At this limit, the impeller of the turbine will be traversed by gases over its entire circumference, and the turbine will be said to be "with total injection", which will further improve its efficiency.
This favorable limit can be reached: already for: uniforms of relatively low power, because the specific volume: of the burnt gases will be very large, because of the low pressure at which they pass through the wheel, which represents a new advantage of the invention.
In the ejector channels, the still hot burnt gases will come into contact with the cooling water; and it may be formed by this contact of acids, for example, sulfuric acid, which attack common metals such as cast iron. To overcome this drawback, it will suffice to coat the inside of the ejector channels or to form the walls of these channels with a material or a metal resistant to the action of these acids, for example with lead or an alloy. lead. As these channels are fixed, do not undergo any mechanical force except the friction of the gases, and only have to withstand the external atmospheric pressure, such a coating is easy and does not present any inconvenience.
To vary the power of a turbine used to carry out the process further, it suffices to vary the quantity of fuel burnt per unit of time, without at the same time varying the quantity of air sent into the chamber. explosion combustion chamber. Because if the quantity of fuel burnt decreases for the same quantity of air, the combustion temperature will decrease, and the speed of the gases at the end of their expansion in the nozzle will also decrease. On the other hand, the speed of the wheel having to remain constant, it follows that the absolute speed of exit of the gases of the wheel will also decrease.
So that the pressure will increase in the, turbine cover, since the speed of the gases at. the inlet of the ejector having decreased, this speed will no longer be able to create such a considerable pressure difference between the inlet and the outlet of the ejector. But this increase in the pressure in the tank will not produce a dangerous increase (the temperature for the gases at the outlet of the nozzle, since at the inlet of the nozzle will also reign a lower temperature. the impeller, and consequently the temperature of the impeller itself will vary little.The efficiency of the turbine will naturally decrease with its power,
since the power absorbed by the air compressor will remain the same.
The power of the turbine can also be varied by disabling the combustion or explosion chambers one after the other. In this case, the ejector channels corresponding to the combustion or explosion chambers put out of action must be closed at the same time and gradually, so that air at atmospheric pressure does not enter in the tarpaulin by these ejector channels through which the gases no longer pass.
Finally, these two systems can be combined with each other in various ways. An advantageous combination will be to decrease the power of the turbine by putting the combustion or explosion chambers successively out of action, and by reducing the quantity of fuel burnt per unit of time in the interval between shutdown. successive action of two chambers. When a chamber is deactivated and the corresponding ejector channel closed, the quantity of fuel burnt per unit of time will be brought back to its normal value. In this way, we can get all the. range of powers while maintaining the best possible efficiency.
In general, it will be useful, moreover, to provide automatic closing at the outlet of each ejector channel to separate each ejector from the atmosphere, whenever the combustion - or explosion chamber corresponding will, for whatever reason, stop sending gases to the ejector at a speed sufficient to overcome the back pressure. atmospheric.
If one calculates the thermal efficiency of the turbine cited above by way of example, that is to say a constant pressure turbine burning oil with 1.75 times the weight of oil. air theoretically 'necessary for combustion, under a pressure of 10 kg per square centimeter, and where the "burnt gases are expanded" according to the present invention to a pressure of -0.1 kg per square centimeter " in the expansion nozzle, pass through the drive wheel, then recompress to atmospheric pressure by means of their speed remaining at the outlet of the wheel,
there is a total effective efficiency in relation to heat (the combustion of oil of about 0.20. This efficiency is calculated by assuming for the turbine, nozzle and impeller, an efficiency of 0.70 with a peripheral speed of the wheel of 280 m per second, for the air compressor driven by the turbine a key isothermal efficiency 0.65 and for the ejector an efficiency of 0.50, and assuming that the ejection, or the compression of the gases burnt up to atmospheric pressure, is carried out at a temperature of about 30 degrees centigrade. The above figures accepted for the efficiency of each part are not maximum. For the ejector in particular, it is probable that we will easily be able to exceed the yield admitted here, ie 0.50.
However, 10 percent of gained on the efficiency of the ejector would correspond to a gain of more than 2.5 percent on the total yield, the others making menu remaining the same. This shows that the claimed invention is capable of bringing about great progress in the development of combustion turbines.