EP0093759A1 - Device for selectively removing a light liquid layer at the surface of a water sheet. - Google Patents

Device for selectively removing a light liquid layer at the surface of a water sheet.

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EP0093759A1
EP0093759A1 EP82903459A EP82903459A EP0093759A1 EP 0093759 A1 EP0093759 A1 EP 0093759A1 EP 82903459 A EP82903459 A EP 82903459A EP 82903459 A EP82903459 A EP 82903459A EP 0093759 A1 EP0093759 A1 EP 0093759A1
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Abstract

Un engin de dépollution d'une nappe d'eau comprend une coque ayant une partie centrale (10) en saillie par rapport à deux parties latérales (11) qui délimitent avec la partie centrale des conduits d'amenée à des séparateurs. La partie centrale présente une aile (17) de création de tourbillons dont l'orientation diminue la divergence de l'écoulement en surface. Chaque conduit (16) a un plancher à profil déporteur à bord d'attaque en saillie pour ralentir l'écoulement et épaissir la couche polluante. Une cloison verticale sépare chaque conduit (16) en deux sous-canaux dont un communique en aval avec le séparateur et dont l'autre s'ouvre à l'arrière de l'engin dans une pompe (53).A machine for depolluting a body of water comprises a hull having a central part (10) projecting with respect to two lateral parts (11) which delimit with the central part supply ducts to separators. The central part has a wing (17) for creating vortices whose orientation reduces the divergence of the surface flow. Each duct (16) has a protruding leading edge spoiler floor to slow the flow and thicken the pollutant layer. A vertical partition separates each duct (16) into two sub-channels, one of which communicates downstream with the separator and the other of which opens at the rear of the vehicle into a pump (53).

Description

Engin de prélèvement sélectif d'une couche de liquide léger à la surface d'une nappe d'eau Device for selective sampling of a layer of light liquid on the surface of a sheet of water
La présente invention concerne un engin de prélève¬ ment sélectif d'une couche de liquide léger, tel qu'un hydrocarbure, flottant à la surface d'une nappe d'eau suscep tible d'être soumise à la houle, utilisable notamment pour dépolluer des zones recouvertes d'une couche d'hydrocarbure à la suite de déversements accidentels.The present invention relates to a device for selective sampling of a layer of light liquid, such as a hydrocarbon, floating on the surface of a sheet of water likely to be subjected to swell, usable in particular for depolluting areas covered with a layer of oil following accidental spills.
Il convient tout d'abord de rappeler quels sont les problèmes auxquels se heurte la réalisation d'un engin dépollueur devant être utilisé à la mer.It should first of all be recalled what are the problems encountered in the production of a pollution control device to be used at sea.
L'hydrocarbure polluant se présente sous forme d'une couche mince (de l'ordre du millimètre) constituée par une phase d'hydrocarbure qui peut être très visqueuse par suite de 1 'évaporation des composants légers ou par une émulsion polyphasique d'hydrocarbure avec l'eau de mer et/ou l'air, à la suite du brassage provoqué par les lames.The polluting hydrocarbon is in the form of a thin layer (of the order of a millimeter) consisting of a hydrocarbon phase which can be very viscous as a result of the evaporation of the light components or by a multiphase hydrocarbon emulsion with seawater and / or air, following the mixing caused by the blades.
L'engin doit être conçu pour dépolluer à chaque passage sur une largeur aussi élevée que possible. L'eau inévitablement prélevée en même temps que le polluant doit représenter une fraction aussi faible que possible de la partie extraite et stockée. L'obtention de ce dernier résul¬ tat est contrariée par le rapport très faible entre l'épais¬ seur de la couche de polluant et celle de la lame d'eau qu'il est nécessaire de capter du fait des variations de niveau dues en particulier à la houle.The machine must be designed to clean up on each pass over a width as large as possible. The water inevitably withdrawn at the same time as the pollutant must represent as small a fraction as possible of the extracted and stored part. Obtaining this latter result is thwarted by the very low ratio between the thickness of the pollutant layer and that of the water layer which it is necessary to capture because of the level variations due to particular to swell.
La demande de brevet FR-A-2467769 décrit un engin d'un type qui comprend une coque munie de moyens de propulsion permettant de le maintenir en allure de fuite, la coque ayant une partie centrale faisant saillie vers l'avant par rapport à deux parties latérales qui délimitent avec la partie centrale des conduits d'amenée à des séparateurs et la partie centrale présentant des moyens déflecteurs, tels que des ailes, pour créer des tourbillons dont l'orientation tend à diminuer la divergence de l'écoulement en surface autour de la coque.Patent application FR-A-2467769 describes a machine of a type which comprises a hull provided with propulsion means making it possible to keep it in flight, the hull having a central part projecting forward with respect to two lateral parts which delimit with the central part of the conduits for supplying separators and the central part having deflecting means, such as wings, to create vortices whose orientation tends to reduce the divergence of the surface flow around of the hull.
Les moyens déflecteurs permettent d'atteindre un double résultat. D'une part, l'engin balaie ainsi la mer entre deux lignes de courant qui, en amont, ' ont un écarte ent beaucoup plus grand que celui qu'elles auraient en l'absence de ces moyens ; corrélativement, il y a épaississement de la couche de liquide léger à l'entrée des conduits d'amenée. Du fait que le prélèvement s'effec- tue en allure de fuite, le sillage du navire provoque un amortissement de la houle.The deflector means achieve a double result. On the one hand, the craft and sweeps the sea between two current lines, upstream, ' have a much larger spread than they would have in the absence of these means; correlatively, there is a thickening of the layer of light liquid at the inlet of the supply conduits. Because the sample is taken in flight, the wake of the ship dampens the swell.
On peut ainsi réaliser, entre la mer ouverte en amont de l'engin et les prises d'eau d'entrée des conduits 16, un épaississement par un facteur de l'ordre de 2,5. Dans la pratique, on peut réaliser, grâce à la convergence des ligne de courant, un taux d'épaississe ent de la couche d'hydro¬ carbure de l'ordre de 2,5.It is thus possible, between the open sea upstream of the vehicle and the inlet water intakes of the conduits 16, to thicken by a factor of the order of 2.5. In practice, it is possible to achieve, thanks to the convergence of the current lines, a rate of thickening ent of the layer of hydrocarbon of the order of 2.5.
Un tel épaississement reste toutefois très insuffi¬ sant pour permettre d'alimenter un séparateur, notamment centrifuge, dans des conditions telles que le rapport entre polluant et eau dans le débit prélevé soit acceptable. L'invention vise notamment à fournir un engin de prélèvement dans lequel on réalise un épaississement progres sif de la couche de liquide léger tout au long d'un écoule- ment en veine ouverte jusqu'à séparation par un processus tourbillonnaire à surface libre, à axe vertical et prélève¬ ment central .Such thickening remains very insufficient, however, to enable a separator, in particular centrifugal, to be supplied under conditions such that the ratio between pollutant and water in the flow rate sampled is acceptable. The invention aims in particular to provide a sampling device in which a progressive thickening of the layer of light liquid is carried out throughout a flow in an open vein until separation by a vortex process with a free surface, vertical axis and central sample.
Cet épaississement- doit s'effectuer de façon très progressive depuis l'étrave de la partie centrale jusqu'au prélèvement par tube plongeur axial. En effet, l'équilibre d'une couche de liquide léger d'épaisseur variable fait intervenir un entraînement de ce liquide par l'eau résultant d'une discontinuité de vitesse à l'interface avec une con¬ trainte tangentielle proportionnelle au gradient du carré de l'épaisseur ; cet équilibre devient instable au-delà d'une valeur limite de cette contrainte, donc aussi de ce gradient ou de la discontinuité de vitesse.This thickening must be carried out very gradually from the bow of the central part to the sampling by axial dip tube. Indeed, the equilibrium of a layer of light liquid of variable thickness involves entrainment of this liquid by water resulting from a speed discontinuity at the interface with a tangential constraint proportional to the gradient of the square thickness; this equilibrium becomes unstable beyond a limit value of this constraint, therefore also of this gradient or of the speed discontinuity.
Dans ce but, l'invention propose un engin du type ci- dessus défini, caractérisé en ce que chaque conduit ou chenal comprend un plancher à profil déporteur dont le bord d'attaque fait saillie en avant des conduits, destiné à ralentir l'écoulement en amont du bord d'attaque et à provoquer un épaississement progressif de la couche, et en ce qu'il est séparé par une cloison approximativement verticale sur une partie de sa hauteur se terminant a dis- tance d'une limite horizontale de la lame d'eau en deux sous-canaux dont l'un communique-en amont avec l'entrée du conduit et, en aval, avec le séparateur, et dont l'autre, séparé du premier par la cloison, débouche en aval dans des moyens de pompage et de rejet à l'arrière de l'engin.To this end, the invention provides a machine of the type defined above, characterized in that each duct or channel comprises a floor with offset profile, the leading edge of which projects in front of the ducts, intended to slow the flow upstream of the leading edge and to cause a gradual thickening of the layer, and in that it is separated by a partition approximately vertically on a part of its height ending a dis- tance a horizontal limit of the water blade into two sub-channels one of which communicates with the upstream-inlet duct and, downstream, with the separator, and the other of which, separated from the first by the partition, opens downstream into pumping and discharge means at the rear of the machine.
La cloison est avantageusement renflée à sa partie inférieure, située à distance du plancher, pour limiter la courbure des trajectoires du liquide qui passe d'un sous-canal à l'autre ; la section totale des deux sous- canaux est sensiblement constante dans le sens de l'écou¬ lement, la section du premier sous-canal diminuant tandis que l'autre augmente.The partition is advantageously swollen at its lower part, located at a distance from the floor, in order to limit the curvature of the paths of the liquid which passes from one subchannel to the other; the total section of the two sub-channels is substantially constant in the direction of flow, the section of the first sub-channel decreasing while the other increases.
On réalise ainsi un épaississement par trois phéno- mènes successifs en veine à surface libre :Thickening is thus carried out by three successive phenomena in a vein with a free surface:
- un tourbillon libre d'axe horizontal et approxi¬ mativement parallèle au plan de symétrie du navire, engendré par les moyens déflecteurs, typiquement par une voilure portante immergée raccordée au fond de la partie centrale de la coque et dépassant l'étrave vers l'avant. Ce tour¬ billon superpose, au champ de vitesse divergent engendré par la partie centrale, des composantes de vitesse convergeant vers le plan de symétrie au niveau de la surface libre et provoque un épaississement progressif de la nappe par convergence à vitesse constante (taux d'épais- sissement de l'ordre de 2,5);- a free vortex with a horizontal axis and approximately parallel to the plane of symmetry of the ship, generated by the deflector means, typically by a submerged bearing wing connected to the bottom of the central part of the hull and beyond the bow towards the before. This tour¬ bill superimposes, on the divergent velocity field generated by the central part, velocity components converging towards the plane of symmetry at the level of the free surface and causes a progressive thickening of the sheet by convergence at constant speed (rate of thickening on the order of 2.5);
- un tourbi1 Ion obi ique et approximativement horizontal dû au plancher profilé déporteur formant le fond de chaque conduit et dont le bord d'attaque présente une flèche négative, au moins à proximité de la partie centrale de la coque. Le tourbillon induit en surface des composantes de vitesse qui ralentissent progressivement l'écoulement en amont du bord d'attaque du plancher au prix d'une divergence très modérée. Il en résulte un ra- lentissement de la nappe, à largeur presque constante, et un nouvel épaississement progressif (taux de l'ordre de 2);- An obi ical and approximately horizontal tourbi1 Ion due to the offset profiled floor forming the bottom of each duct and whose leading edge has a negative arrow, at least near the central part of the hull. The vortex induces velocity components on the surface which gradually slow the flow upstream of the leading edge of the floor at the cost of a very moderate divergence. This results in a slowing down of the sheet, at almost constant width, and a further gradual thickening (rate of the order of 2);
- un soutirage de la majeure fraction du débit capté dans le conduit au-dessus du bord d'attaque du plancher et qui reste complètement séparé de l'écoulement à l'exté-. rieur de l'engin jusqu'à son éjection finale après pa^s é dans une pompe, cette configuration permettant un meilleur contrôle du soutirage progressif de la quasi- totalité du débit. Pour cela, pratiquement depuis l'entrée du conduit et jusqu'à l'injection dans le tourbillon du 5. séparateur, le conduit est séparé en deux sous-canaux par la cloison sensiblement verticale, oblique par rapport au plan médian de l'engin, qui coupe la ligne de flottaison et descend jusqu'à une faible distance du plancher. La somme des aires des sections droites des deux sous-canaux 0 restant sensiblement constante, celle du sous-canal de décharge (ou de soutirage) croît de 0 à environ 9/10 de l'aire totale, tandis que celle du sous-canal d'alimentation qui reçoit initialement tout le débit capté, diminue d'au¬ tant. De ce fait, la composante de vitesse parallèle au 5 plan de symétrie reste à peu près constante dans le sous- canal d'alimentation, à la fois pour l'eau et pour la nappe polluante qui s'épaissit progressivement (taux d'épaississement de l'ordre de 10). Cette disposition peut d'ailleurs être inversée, le sous-canal d'alimentation 0 étant alimenté par dessus la cloison, qui forme déversoir. Le plancher du chenal est avantageusement constitué par une cloison épaisse dont les sections par des plans verticaux parallèles au plan de symétrie de la coque sont des profils déporteurs, ayant donc une face inférieure 5 très convexe. Habituellement, la face inférieure descend approximativement jusqu'à une profondeur égale au tirant d'eau pour remonter ensuite vers l'arrière. La face supé¬ rieure présentera alors un seuil horizontal parallèle au bord d'attaque et immergé à une profondeur égale appro- 0 ximative ent au tiers du tirant d'eau et, en arrière de ce seuil, descendra jusqu'à la profondeur limite compatible avec l'épaisseur nécessaire à la tenue mécanique du planche L'accroissement initial de l'a profondeur du conduit simpli- fie le problème posé par la perte de section droite utile 5 due à la cloison de séparation entre les deux sous-canaux puisqu'il compense cette perte par une augmentation de la section droite totale disponible.- a withdrawal of the major fraction of the flow collected in the duct above the leading edge of the floor and which remains completely separated from the outward flow . laughing machine until its final ejection after pa ^ s é in a pump, this configuration allows better control of the gradual withdrawal of almost the entire flow rate. For this, practically from the entry of the conduit and up to the injection into the vortex of the separator, the conduit is separated into two sub-channels by the substantially vertical partition, oblique to the median plane of the machine. , which cuts the water line and descends a short distance from the floor. The sum of the areas of the cross sections of the two sub-channels 0 remaining substantially constant, that of the discharge (or withdrawal) sub-channel increases from 0 to approximately 9/10 of the total area, while that of the sub-channel supply which initially receives all the captured flow, decreases by as much. As a result, the velocity component parallel to the plane of symmetry remains approximately constant in the supply sub-channel, both for water and for the polluting layer which thickens progressively (rate of thickening of the order of 10). This arrangement can also be reversed, the supply sub-channel 0 being supplied over the partition, which forms a weir. The channel floor is advantageously constituted by a thick partition whose sections by vertical planes parallel to the plane of symmetry of the hull are offset profiles, therefore having a very convex lower face 5. Usually, the underside descends approximately to a depth equal to the draft and then rises backward. The upper face will then have a horizontal threshold parallel to the leading edge and submerged to a depth equal to approximately 0 x 1/3 of the draft and, behind this threshold, will descend to the compatible limit depth with the thickness required for the mechanical strength of the board the initial increase in the depth of the duct has simplified the trust problem of the loss of useful cross section 5 due to the partition between the two subchannels SINCE it compensates for this loss by increasing the total cross-section available.
A l'arrière, la cloison verticale rejoint la paroi latérale intérieure du sous-canal d'alimentation. / TlR Le bord d'attaque de la cloison sépare définitive¬ ment le sous-canal d' alimentation, qui joue dès lors le rôle de gouttière d'injection pour le tourbillon en veine ouverte du séparateur, du sous-canal de décharge qui devient un simple canal d'-échappement dont tout le débit est aspiré par une pompe qui peut constituer moyen de propulsion de l 'engin .At the rear, the vertical partition joins the inner side wall of the supply sub-channel. / TlR The leading edge of the partition definitively separates the supply sub-channel, which therefore acts as an injection gutter for the vortex in the open vein of the separator, from the discharge sub-channel which becomes a simple exhaust channel, the entire flow of which is sucked in by a pump which can be a means of propelling the machine.
Il est nécessaire d'éviter la formation dans l'écou¬ lement biphasique de déferlements ou de ressauts. Ce problème est rendu particulièrement aigu du fait que l'engin doit être prévu pour travailler en eaux agitées, par exem¬ ple soumises à la houle ou à une mer de vent. On connaît déjà les conditions à remplir, en cas d'écoulement perma¬ nent, pour éviter les passages d'écoulement torrentiel à un écoulement fluvial qui donnent naissance à un ressaut. Des considérations théoriques permettent de dégager, en cas de régime périodique et même lorsque l'écoulement présente des parties en charge où les sollicitations pério¬ diques se traduisent par des ondes de compression pério- diques, les conditions à remplir pour éviter les déferle¬ ments dans l'écoulement biphasique et les brassages qu'ils provoquent .It is necessary to avoid the formation in the biphasic flow of surges or projections. This problem is made particularly acute by the fact that the machine must be designed to work in rough waters, for example subject to swell or a sea of wind. We already know the conditions to be fulfilled, in the event of a permanent flow, to avoid passages of torrential flow to a river flow which give rise to a jump. Theoretical considerations make it possible to identify, in the event of a periodic regime and even when the flow has parts under load where the periodic stresses result in periodic compression waves, the conditions to be fulfilled to avoid breaking waves in the two-phase flow and the shuffling they cause.
L'expérience sur modèle a confirmé ces considérations qui n'étaient nullement évidentes pour l'homme du métier, habitué à considérer uniquement des écoulements permanents. Elles conduisent à prévoir un amortissement de la houle provenant de l'arrière en allure de fuite à l'aide d'une aile immergée arrière qui d'ailleurs apporte, de façon inattendue, des propriétés favorables supplémentaires. De plus, il est souhaitable d1 interposer, dans le sous-canal de décharge en aval de la cloison dans le sens d'écoulement général, un déversoir immergé qui provoque localement une transition écoulement torrentiel, écoulement fluvial et la formation d'un ressaut et de déferlements à un emplacement bien localisé où ce phénomène ne présente pas d'inconvé¬ nients et évite la formation de nouveaux déferlements plus en amont .Model experience confirmed these considerations, which were by no means obvious to those skilled in the art, accustomed to considering only permanent flows. They lead to the provision of a damping of the swell coming from the rear in the form of a leak by means of a submerged rear wing which, moreover, unexpectedly brings additional favorable properties. In addition, it is desirable to interpose one in the downstream discharge subchannel of the partition in the direction of flow generally a dip weir which locally causes a transition flow supercritical, subcritical flow and forming a projection and surges at a well-localized location where this phenomenon has no drawbacks and avoids the formation of new surges further upstream.
Dans un mode particulier de réalisation, le sous- canal de l'engin qui débouche dans les moyens de pompageIn a particular embodiment, the subchannel of the machine which opens into the pumping means
O présente successivement une fraction constituant cuvette d'amortissement, puis une partie en chargé débouchant dans les moyens de pompage. Le sous-canal est à paroi pleine, de sorte que les pompes ne peuvent aspirer que de l'eau qui a pénétré dans le sous-canal en passant au-dessus ou au-dessous de la cloison.O successively has a fraction constituting a damping bowl, then a loaded portion opening into the pumping means. The sub-channel is full-walled, so that the pumps can only suck water that has entered the sub-channel by passing above or below the partition.
Etant donné que le débit aspiré par les moyens de pompage est sensiblement constant, ou du moins varie peu, alors que le débit prélevé par chaque conduit d'amenée varie périodiquement, par exemple du fait de la houle, le volume d'eau contenu dans la cuvette limitée en amont par la cloison varie en fonction du temps. Il faut éviter que le niveau bas de la surface libre dans la cuvette descende au-dessous d'une valeur limite pour laquelle les moyens de pompage aspireraien de l'air, ce qui risquerait de les détériorer.' Ce résultat peut être atteint en donnant des dimensions en plan importan¬ tes à la cuvette. Mais, lorsque l'engin est prévu pour opérer dans des houles présentant un creux important, on arrive à des dimensions en plan inacceptables de la cuvette. Pour autoriser le fonctionnement dans des conditions telles que le débit prélevé varie notablement, sans pour autant exiger une cuvette d'amortissement (je grandes dimensions, le sous-canal qui débouche dans les moyens de pompage est avantageusement muni de moyens d'alimentation en eau à partir de la nappe d'eau prévus pour fournir un débit d'appoint aux moyens de pompage, au moins lorsque le niveau dans ce canal descend jusqu'à un niveau déterminé ou le dépasse.Given that the flow rate sucked by the pumping means is substantially constant, or at least varies little, while the flow rate sampled by each supply duct varies periodically, for example due to the swell, the volume of water contained in the bowl limited upstream by the partition varies as a function of time. It is necessary to prevent the low level of the free surface in the bowl from falling below a limit value for which the pumping means will suck in air, which would risk damaging them. ' This result can be achieved by giving significant plan dimensions to the bowl. But, when the machine is designed to operate in swells having a large hollow, we arrive at unacceptable plan dimensions of the bowl. To allow operation in conditions such that the flow rate varies significantly, without requiring a damping bowl (I have large dimensions, the subchannel which opens into the pumping means is advantageously provided with water supply means from the water table provided to provide an additional flow to the pumping means, at least when the level in this channel drops to or exceeds a determined level.
Ces moyens pour fournir un débit d'appoint peuvent se limiter à une ouverture de communication avec la nappe d'eau ménagée dans la paroi du sous-canal, avantageusement dans le plancher. Cette ouverture sera généralement placée à l'entrée de la partie en charge du sous-canal qui débouche dans les moyens de pompage ou immédiatement en amont. L'entrée de la partie en charge pourra constituer un seuil en saillie vers le bas par rapport à la portion en aval, de façon à mieux éviter l'aspiration d'air vers les moyens de pompage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisationThese means for providing a make-up flow can be limited to an opening for communication with the sheet of water formed in the wall of the sub-channel, advantageously in the floor. This opening will generally be placed at the entrance to the part in charge of the subchannel which opens into the pumping means or immediately upstream. The entry of the loaded part may constitute a threshold projecting downward relative to the downstream portion, so as to better avoid the aspiration of air towards the pumping means. The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments
donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : given by way of nonlimiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 est un schéma de principe montrant la forme en plan de l'engin à la flottaison et une forme possible de l'aile avant de création de tourbillons et de l'aile arrière d'amortissement de la houle ;- Figure 1 is a block diagram showing the plan shape of the buoyancy device and a possible shape of the front wing for creating vortices and the rear wing for damping the swell;
- la figure 2 est une vue en perspective schématique montrant la coque et les ailes de l'engin de la figure 1 ;- Figure 2 is a schematic perspective view showing the hull and the wings of the machine of Figure 1;
- les figures 3 et 4 montrent, respectivement en plan et en élévation, la disposition d'une aile avant de création de. tourbillons déflecteurs ;- Figures 3 and 4 show, respectively in plan and elevation, the arrangement of a wing before creation. deflection vortices;
- les figures 5 et 6 montrent, respectivement en plan et en élévation (ligne VI-VI de la figure 5), une forme possible d'aile et d'aileron de relèvement de tour- bi1Ion ;FIGS. 5 and 6 show, respectively in plan and in elevation (line VI-VI of FIG. 5), a possible form of wing and wing for raising the rotation;
- les figures 7 et 8 montrent, respectivement en plan et suivant la direction VIII de la figure 7, une forme d'aile constituant une variante de celle des figures 5 et 6 ; - la figure 9 est un schéma montrant la forme générale du plancher d'un conduit de prise, en coupe suivant une surface verticale- Figures 7 and 8 show, respectively in plan and in the direction VIII of Figure 7, a wing shape constituting a variant of that of Figures 5 and 6; - Figure 9 is a diagram showing the general shape of the floor of an intake duct, in section along a vertical surface
- les figures 10A à 106 sont des vues en coupe transversale montrant une évolution possible de la forme du plancher et de l'aile verticale située à l'orifice de prise ; - la figure 11 est un schéma en perspective montrant le fractionnement du conduit en deux sous-canaux par une cloison oblique ;- Figures 10A to 106 are cross-sectional views showing a possible development of the shape of the floor and the vertical wing located at the intake orifice; - Figure 11 is a perspective diagram showing the splitting of the duct into two sub-channels by an oblique partition;
- la figure 12 est un schéma de principe, en coupe suivant un plan vertical, montrant l'allure d'un séparateur centrifuge à surface libre alimenté par l'un des sous- canaux de la figure 11 ;- Figure 12 is a block diagram, in section along a vertical plane, showing the appearance of a centrifugal separator with free surface fed by one of the subchannels of Figure 11;
- la figure 13 est une coupe, similaire aux figures 10, montrant l'allure du profil de l'aile arrière ;- Figure 13 is a section, similar to Figures 10, showing the shape of the profile of the rear wing;
- les figures 14 et 15 sont des schémas de principe, respectivement en plan et en élévation, montrant une cons- titution du deuxième sous-canal de nature à éviter des déferlements dans le conduit ;FIGS. 14 and 15 are block diagrams, respectively in plan and in elevation, showing a constitution of the second subchannel so as to avoid surges in the conduit;
- la figure 16 montre une constitution possible d'une aile annulaire permettant d'augmenter encore 1 'épaississement de la couche de liquide léger en amont des conduits ;- Figure 16 shows a possible constitution of an annular wing to further increase 1 thickening of the layer of light liquid upstream of the conduits;
Q PI - les figures 17 et 18 montrent schématiquement une autre variante de réalisation, respectivement en vue de dessus et en coupe suivant la ligne XVII-XVII ;Q PI - Figures 17 and 18 schematically show another alternative embodiment, respectively in top view and in section along the line XVII-XVII;
- la figure 19 est une courbe montrant la variation des débits d'alimentation d'un sous-canal et d'aspiration par la pompe en fonction du temps ;- Figure 19 is a curve showing the variation of the feed rates of a subchannel and suction by the pump as a function of time;
- la figure 20 est un schéma de principe, en coupe verticale, montrant les variations du niveau d'eau dans la chambre d'amortissement, dans le cas d'une disposition du genre montré en figure 11 ; - la figure 21, similaire à la figure 20, correspond à un mode drexécution de l'invention.- Figure 20 is a block diagram, in vertical section, showing the variations in the water level in the damping chamber, in the case of an arrangement of the kind shown in Figure 11; - Figure 21, similar to Figure 20, corresponds to a mode of r embodiment of the invention.
Avant de décrire l'engin, il faut rappeler qu'il constitue un navire qui se déplace à la surface de la mer et que le mouvement initial du liquide léger par rapport à ce navire est celui d'une couche mince, de largeur illimitée à l'échelle du navire animé d'un mouvement de trans¬ lation horizontale uniforme, auquel se superpose le mouvement dû à la houle.Before describing the craft, it should be remembered that it constitutes a vessel which moves on the surface of the sea and that the initial movement of the light liquid with respect to this vessel is that of a thin layer, of unlimited width at the scale of the ship animated by a uniform horizontal movement of movement, to which the movement due to the swell is superimposed.
Si, comme c'est le cas général, l'opération finale d'extraction du liquide léger s'effectue, dans un séparateur utilisant les forces centrifuges, à l'aide d'un tube central, il est souhaitable d'amener les lignes de courant à s'infléchir progressivement pour passer d'une trans¬ lation uniforme en amont de l'engin à un mouvement convergent vers l'axe vertical des séparateurs avec une composante radiale de vitesse. La so¬ lution la plus rationnelle pour cela consistée donner aux lignes de cou- rant du liquide léger une forme qui, initialement rectiligne, se trans¬ forme en une spirale logarithmique au voisinage du tube de prélèvement. Pour cela, la partie centrale 10 et les parties latérales 11 de la coque 12 présentent des surfaces qui délimitent l'écoulement suivant des spirales internes 13 et des spirales externes 14 et se rejoignent en un point de rebroussement 15 (Fig.1). Cas surfaces latérales doivent se prolonger à peu près verticalement, au moins jusqu'à une profondeur qui est choisie en fonction du creux de houle maximum pour lequel l'engin est conçu. Dans la pratique, cette verticalité est assurée jusqu'à une pro¬ fondeur qui est de l'ordre de la moitié du tirant d'eau D de l'engin. Les surfaces 13 sont ainsi constituées par la muraille de la partie centrale 10 de la coque, àpartir de l'étrave qui doit être conçue pour limiter au maximum la vague d'étrave qui crée des turbulences. Chaque surface externe 14 est matérialisée par la paroi intérieure d'une partie latérale 11, depuis l'étrave 30 de cette dernière, qui sera gêné- Paiement située à mi-longueur de la coque. La figure 1 montre que l'on arrive ainsi à une forme qui, entre l'étrave de la partie centrale 10 et un point approximativement à mi -longueur du navire, correspond à la moitié avant d'une coque de navire classique. Entre chaque étrave d'une partie latérale 11 et la poupe, la ligne de flottaison corres¬ pond sensiblement à la moitié arrière d'un navire monocoque ayant un maître couple plus grand que celui de la coque centrale 10.If, as is the general case, the final operation of extraction of the light liquid is carried out, in a separator using centrifugal forces, using a central tube, it is desirable to bring the lines of current to gradually bend to pass from a uniform trans¬ lation upstream of the machine to a convergent movement towards the vertical axis of the separators with a radial component of speed. The most rational solution for this consisted in giving the light liquid current lines a shape which, initially rectilinear, turns into a logarithmic spiral in the vicinity of the sampling tube. For this, the central part 10 and the lateral parts 11 of the shell 12 have surfaces which delimit the flow along internal spirals 13 and external spirals 14 and meet at a cusp point 15 (FIG. 1). In this case, the lateral surfaces must extend approximately vertically, at least up to a depth which is chosen according to the maximum wave trough for which the machine is designed. In practice, this verticality is ensured up to a depth which is of the order of half the draft D of the machine. The surfaces 13 are thus formed by the wall of the central part 10 of the hull, starting from the bow which must be designed to limit as much as possible the bow wave which creates turbulence. Each external surface 14 is materialized by the internal wall of a lateral part 11, from the bow 30 of the latter, which will be hampered. Payment located mid-length of the hull. Figure 1 shows that one thus arrives at a shape which, between the bow of the central part 10 and a point approximately half-length of the ship, corresponds to the forward half of a conventional ship hull. Between each bow of a lateral part 11 and the stern, the water line corresponds substantially to the rear half of a monohull ship having a master torque greater than that of the central hull 10.
Les paramètres de forme globaux de l'engin (et notamment la longueur totale L, la largeur hors tout 21_ et la largeur de prise 2 j ) doivent être proportionnés les uns aux autres pour assurer un écoulement satisfaisant. Dans la pratique, le rapport L/21_ restera compris entre 3,6 et 4 environ. Le rapport 1/lc sera compris entre 1,5 et 2,5, une valeur de l'ordre de 2 étant généralement satisfaisante.The overall shape parameters of the machine (and in particular the total length L, the overall width 21_ and the grip width 2 j) must be proportional to each other to ensure satisfactory flow. In practice, the ratio L / 21_ will remain between approximately 3.6 and 4. The ratio 1 / lc will be between 1.5 and 2.5, a value of the order of 2 being generally satisfactory.
Un troisième paramètre important est le rapport D/L" du tirant d'eau à la longueur. Mais le choix de ce rapport doit tenir compte d'impératifs différents suivant qu'il s'agit d'un engin destiné à travailler au large ou à proximité immédiate des côtes.A third important parameter is the ratio D / L " of the draft to the length. But the choice of this ratio must take into account different requirements depending on whether it is a machine intended to work offshore or in the immediate vicinity of the coast.
Dans le premier cas, la longueur L sera généralement supérieure à 75 m et D/L sera alors déterminé par la valeur maximale que l'on peut donner à D pour un travail de dépollution, généralement inférieure à 12 m : on arrive à un valeur inférieure à 0,1, c'est-à-dire à un engin très plat.In the first case, the length L will generally be greater than 75 m and D / L will then be determined by the maximum value that can be given to D for a pollution control work, generally less than 12 m: we arrive at a value less than 0.1, that is to say a very flat machine.
Au contraire, les engins destinés à opérer près des côtes, les plus fréquents, auront une longueur infé¬ rieure à 75 m et, dans ce cas, on peut adopter une valeur de D/L entre 0, 14 et 0, 16.On the contrary, the most frequent devices intended to operate near the coasts will have a length of less than 75 m and, in this case, a value of D / L can be adopted between 0.14 and 0.16.
Quant au rapport D/lc, également important, il sera lui aussi très différent suivant qu'il s'agit d'un engin de haute mer, où on aura D/lc ~ 0,9, ou côtier, où l'on aura D/lc ≈ 2,25.As for the D / lc ratio, which is also important, it will also be very different depending on whether it is a deep sea craft, where we will have D / lc ~ 0.9, or coastal, where we will have D / lc ≈ 2.25.
Dans tous les cas, on voit que, lorsque l'engin avance dans la direction de la flèche V, la nappe d'eau portant une couche de polluant peut contourner la partie centrale 10 et s'engouffrer dans les conduits ou chenaux 16 délimités par les surfaces 13 et 14, dont l'orifice de prise a généralement une largeur le de l'ordre du quart de la largeur hors tout 2i_ de l'engin. On constate immédiatement que le débit qui pénètre dans chaque conduit 16 est énorme. En moyenne, il s'agit d'une lame d'eau et de polluant dont l'épaisseur sera approximativement égale à la moitié du tirant d'eau D, dont la vitesse est de l'ordre de celle du navire et dont la largeur est d'envi ron la moitié de la largeur j_ au maître couple.In all cases, it can be seen that, when the machine advances in the direction of arrow V, the layer of water carrying a layer of pollutant can bypass the central part 10 and rush into the conduits or channels 16 delimited by surfaces 13 and 14, the grip orifice of which generally has a width of the order of a quarter of the overall width 2i_ of the machine. We can immediately see that the flow entering each duct 16 is huge. On average, it is a sheet of water and pollutant whose thickness will be approximately equal to half the draft D, whose speed is of the order of that of the ship and whose width is about half the width j_ to the master couple.
Le débit prélevé par le tube plongeur du séparateur doit être de deux ordres de grandeur au moins inférieur à ce débit d'entrée, ce qui conduit à rechercher un épaissis¬ sement de la couche de liquide léger avant admission aux séparateurs. Cet épaississement va s'effectuer en plusieur étapes, sous l'action de composants placés en série et qui seront successivement décrits.The flow rate sampled by the separator dip tube must be at least two orders of magnitude less than this inlet flow rate, which leads to the search for thickening of the layer of light liquid before admission to the separators. This thickening will be carried out in several stages, under the action of components placed in series and which will be successively described.
Moyens déflecteurs avant : Comme dans le cas de l'engin décrit dans le document FR-A- 2467769, des moyens déflecteurs sont prévus pour faire converger les filets de liquide en surface, sans pour autant provoquer des phénomènes-de déferlement ou de ressaut.Front deflector means: As in the case of the machine described in document FR-A-2467769, deflector means are provided for converging the threads of liquid on the surface, without however causing phenomena of surge or jump.
Dans le cas illustré en figures 1 et 2, ces moyens comprennent une aile avant en flèche 17, munie d'ailerons 18 dirigés vers le haut, dont les pieds convergent vers l'avant et dont le rôle sera exposé plus loin. Il s'agit là d'une disposition qui ne se différencie de celle du document FR-A- 2467769 que par la présence des ailerons, L'aile 17, à portance positive, crée des tourbillons provo- quant une convergence en surface.In the case illustrated in FIGS. 1 and 2, these means comprise a jagged front wing 17, provided with fins 18 directed upwards, the feet of which converge forward and whose role will be explained below. This is an arrangement which differs from that of document FR-A-2467769 only by the presence of the ailerons, The wing 17, with positive lift, creates vortices causing convergence on the surface.
Cette disposition n'est pas la seule possible ; avant de décrire des variantes de réalisation, il est préférable d'analyser le rôle des moyens déflecteurs et d'en déduire les caractéristiques à rechercher et la façon dont les obtenir.This provision is not the only one possible; before describing variant embodiments, it is preferable to analyze the role of the deflector means and to deduce therefrom the characteristics to be sought and the manner in which to obtain them.
Lorsque les moyens déflecteurs sont constitués par une aile, cette dernière doit engendrer des tourbillons marginaux dont l'efficacité (mesurée par le déplacement transversal relatif des filets d'eau qu'elle provoque en surface)est aussi importante que possible sans provoquer des déferlements en surface, pour une vitesse donnée de l'engin.When the deflector means consist of a wing, the latter must generate marginal eddies whose efficiency (measured by the relative transverse displacement of the water streams which it causes on the surface) is as high as possible without causing surges in surface, for a given speed of the machine.
Le déplacement transversal est proportionnel à la circulation du tourbillon créé par les ailes. Il augmente avec la distance, projetée sur l'axe longitudinal, qui sépare l'étrave 30 de la partie latérale de l'origine du tourbillon, ainsi qu'avec la distance qui sépare le tourbillon du plan de symétrie.The transverse displacement is proportional to the circulation of the vortex created by the wings. It increases with the distance, projected on the longitudinal axis, which separates the stem 30 from the lateral part of the origin of the vortex, as well as with the distance which separates the vortex from the plane of symmetry.
5 L'influence de la profondeur de l'aile est moins marquée : si l'efficacité d'un tourbillon passe par un maximum lorsque la profondeur de l'aile, égale au tirant d'eau, est égale à 1a/2 (figures 3 et 4), ce maximum est assez plat.5 The influence of the depth of the wing is less marked: if the efficiency of a vortex passes through a maximum when the depth of the wing, equal to the draft, is equal to 1a / 2 (figures 3 and 4), this maximum is fairly flat.
10 Pour augmenter la distance entre l'étrave de la coque latérale et l'origine du tourbillon, il faut déplacer l'aile 31 vers l'avant, ce qui conduit à placer le bord d'attaque de l'aile 31 en avant du point où l'étrave 20 coupe la ligne d'eau, donc à augmenter la longueur hors tou10 To increase the distance between the bow of the lateral hull and the origin of the vortex, it is necessary to move the wing 31 forwards, which leads to placing the leading edge of the wing 31 in front of the point where the bow 20 cuts the water line, therefore increasing the length above all
15 de l'engin. On peut remarquer que cette augmentation de longueur n'intervient toutefois que par rapport à la ligne d'eau 32 du bateau, l'étrave pouvant faire saillie en forme d'éperon au-dessous de la ligne d'eau, comme on le verra plus loin.15 of the craft. It can be noted that this increase in length only occurs with respect to the water line 32 of the boat, the bow possibly protruding in the shape of a spur below the water line, as will be seen. further.
20 Si on veut augmenter la distance qui sépare l'origine du tourbillon du plan de symétrie, on est pratiquement limité à adopter 1a = 1, aucun marin n'acceptant volontiers que les oeuvres vives du bateau aient un encombrement latéral supérieur à celles des parties visibles du pont.20 If we want to increase the distance which separates the origin of the vortex from the plane of symmetry, we are practically limited to adopt 1a = 1, no sailor willingly accepting that the live works of the boat have a greater lateral dimensions than those of the parts visible from the bridge.
25 L'efficacité du tourbillon marginal, qui regroupe toute la circulation d'une nappe de tourbillons libres déversée par l'aile, est égale à la circulation autour du profil à son emplanture, elle-même proportionnelle à la portance du profil. Il est donc souhaitable d'augmenter cette por-25 The efficiency of the marginal vortex, which gathers all the circulation of a sheet of free vortices discharged by the wing, is equal to the circulation around the profile at its root, itself proportional to the lift of the profile. It is therefore desirable to increase this
30 tance, mais cet accroissement va se heurter à d'autres impératifs qui sont également à respecter.30 tance, but this increase will come up against other imperatives which must also be respected.
Pour augmenter la portance à partir d'un profil initial indiqué en trait plein sur la figure 4, qui conduit à une profondeur hQ du point le plus, haut, on peut augmenteTo increase the lift from an initial profile indicated in solid lines in Figure 4, which leads to a depth h Q from the highest point, we can increase
35 l'incidence de l'aile ou sa cambrure. Dans les deux cas, le point le plus haut est situé à une profondeur plus faible, h1 ou h~. Le coefficient de survitesse augmentant également avec la circulation, le nombre de Froude F = v / <fg\. (v étant la vitesse maximale en surface) augmente donc pour une vitesse V donnée de l'engin quand on augmente la portance. Or, pour éviter le déferlement en surface, il faut respecter la condition F -J 1, ce qui limite la portance acceptable. 5 De plus, les considérations ci-dessus ne tiennent pas compté de la présence de la partie centrale 10 de la coque qui provoque des perturbations de vitesse en surface (sous-vitesse au voisinage de l'étrave 20, survitesse en aval). C'est la résultante des perturbations35 the incidence of the wing or its camber. In both cases, the highest point is located at a shallower depth, h 1 or h ~. The overspeed coefficient also increasing with traffic, the number of Froude F = v / <fg \. (v being the maximum surface speed) therefore increases for a given speed V of the machine when the lift is increased. However, to avoid the surface surge, the condition F -J 1 must be respected, which limits the acceptable lift. In addition, the above considerations do not take account of the presence of the central part 10 of the hull which causes surface speed disturbances (under speed in the vicinity of the bow 20, overspeed downstream). It is the result of disturbances
10 dues à l'aile et des perturbations dues à la coque ,qui .intervient pour définir la valeur de ^ â ne pas dépasser. On a donc intérêt à faire coïncider, dans la mesure du possible, le point où l'étrave 20 coupe la surface libre de la nappe d'eau avec celui où l'extrados du profil10 due to the wing and disturbances due to the hull, which . intervenes to define the value of ^ â not to be exceeded. It is therefore advantageous to make the point where the stem 20 intersects the free surface of the water table coincide, as far as possible, with the point where the upper surface of the profile
15 d'aile .passe par le point le plus haut (figure 4).15 wing. Passes by the highest point (Figure 4).
Comme par ailleurs, il faut assurer une liaison mécanique robuste entre la partie centrale 10 de la coque et l'aile 31, il est souhaitable de prolonger l'étrave 20 vers 1 '-avant sous la surface libre, pour constituerAs in addition, it is necessary to ensure a robust mechanical connection between the central part 10 of the hull and the wing 31, it is desirable to extend the stem 20 towards 1 ′ -forward under the free surface, to constitute
20 un éperon muni d'un bulbe de raccordement avec l'aile. Les figures 5 et 6, où la forme de la partie centrale 10 au niveau de la surface libre est montrée en traits épais, tandis que la forme à l'emplacement du raccordement avec l'aile est montrée en traits fins et une ligne de20 a spur provided with a bulb for connection with the wing. Figures 5 and 6, where the shape of the central part 10 at the free surface is shown in thick lines, while the shape at the location of the connection with the wing is shown in thin lines and a line of
25 niveau intermédiaire en tirets, montre une disposition qui s'est révélée particulièrement satisfaisante.25 intermediate level in dashes, shows an arrangement which has proved particularly satisfactory.
Toutefois, une aile isolée donne aux tourbillons une profondeur d'immersion du tourbillon marginal qui est supérieure à la valeur optimale, mentionnée plus haut, même dansHowever, an isolated wing gives the vortices a marginal vortex immersion depth which is greater than the optimal value mentioned above, even in
30 le cas d'un engin relativement plat, pour lequel D/1 est de l'ordre de 0,9, et a fortiori dans le cas d'engins à fort tirant d'eau (D/lc de l'ordre de 2,25).30 the case of a relatively flat machine, for which D / 1 is of the order of 0.9, and a fortiori in the case of machines with a deep draft (D / l c of the order of 2.25).
Il est donc souhaitable de relever le niveau du tourbi lion. 35 Dans le cas d'un engin relativement plat, ce résul¬ tat peut être atteint en munissant chaque aile 31 d'un aileron 32 pratiquement vertical. Pour tenir compte de la déflexion des filets d'eau provoqués en surface par la partie centrale 10 de la coque, il est souhaitable de donner au plan vertical bisecteur au bord de fuite de l'aileron 32 une inclinaison importante par rapport au plan médian, typiquement 30 à 35°. Ce résultat peut être obtenu soit avec un profil à faible cambrure et forte incidence, comme indiqué dans le cas de la figure 5, soit avec une incidence moyenne et une forte cambrure.It is therefore desirable to raise the level of the peat lion. 35 In the case of a relatively flat machine, this résul¬ tat can be achieved by providing each wing 31 with a fin 32 practically vertical. To take into account the deflection of the water nets caused on the surface by the central part 10 of the hull, it is desirable to give the vertical bisector plane to the trailing edge of the fin 32 a significant inclination relative to the median plane, typically 30 to 35 °. This result can be obtained either with a profile with low camber and high incidence, as indicated in the case of FIG. 5, or with an average incidence and a high camber.
Une autre solution, montrée en figures 7 et 8, consiste à donner à la partie terminale de l'aile 31 une forme "enroulée" : cette dernière solution sera générale¬ ment préférable dans le cas d'engins à fort tirant d'eau. Là encore, le plan bisecteur de la partie terminale de l'aile, présentant un dièdre important, doit être fortement incliné sur le plan médian du navire (figures 7 et 8).Another solution, shown in FIGS. 7 and 8, consists in giving the end portion of the wing 31 a "rolled up" shape: this latter solution will generally be preferable in the case of machines with a deep draft. Again, the bisector plane of the terminal part of the wing, having a large dihedral, must be strongly inclined on the median plane of the ship (Figures 7 and 8).
Ralentissement et épaississement de la couche à l'orifice de prise :Slowdown and thickening of the layer at the setting orifice:
La réalisation de moyens de prise, à l'entrée des conduits ou chenaux, pose différents problèmes dont les plus importants sont d'éviter la formation de déferlement ou de ressaut et le rejet, à l'extérieur des étraves laté¬ rales 30, d'une fraction du liquide léger.The production of gripping means, at the entry of conduits or channels, poses various problems, the most important of which are to avoid the formation of surges or projections and rejection, outside the lateral bows 30, d 'a fraction of the light liquid.
Le risque de déferlement apparaît si l'on étudie la situation immédiatement en amont du seuil de l'orifice de prise, de largeur 1 en présence d'oscilla- tions de niveau dues par exemple à la houle. Si on désigne par D la profondeur du seuil du conduit et par v la vitesse au-dessus de ce seuil, l'épaisseur d'eau au-dessus du seuil sera, au' passage du creux d'une houle d'amplitudeThe risk of breaking out appears if we study the situation immediately upstream of the threshold of the intake orifice, width 1 in the presence of level oscillations due for example to swell. Denoting by D the depth of the duct of the threshold and v the velocity above this threshold, the water thickness above the threshold will be the 'passage of the trough of a wave amplitude
A : AT :
Le nombre de Froude correspondant sera F = v/ -/"gϋ Ce nombre de Froude ne doit pas dépasser 1, ce qui signifFiie que la profondeur d'immersion D„ du seuil en eau calme doit êtreThe corresponding Froude number will be F = v / - / " gϋ This Froude number must not exceed 1, which means that the immersion depth D„ of the threshold in calm water must be
Dc * A + v2/g.D c * A + v 2 / g.
Par ailleurs, il faut donner à D_ la plus petite valeur possible, pour minimiser le débit moyen d'eau captée, qui est égal à nc DC V.In addition, it is necessary to give to D_ the smallest possible value, to minimize the average flow of water collected, which is equal to n c D C V.
On voit l'intérêt d'obtenir une valeur de _y_ nettement inférieure à la vitesse V du navire, par exemple de l'ordreWe see the advantage of obtaining a value of _y_ significantly lower than the speed V of the ship, for example of the order
OMPI - 14 -- de 0,5 à 0,6 V, donc de ralentir l'écoulement du liquide immédiatement en amont du seuil. Mais il faut en même temps éviter une divergence locale appréciable de la couche polluante, qui diminuerait la largeur de captation et l'épai 5 seur de cette couche.WIPO - 14 - from 0.5 to 0.6 V, therefore slowing the flow of the liquid immediately upstream of the threshold. However, it is necessary at the same time to avoid an appreciable local divergence of the polluting layer, which would reduce the capture width and the thickness of this layer.
Dans la pratique, comme indiqué plus haut, on cherch-e à donner au seuil une profondeur D de l'ordre du tiers du tirant d'eau D du navire et ce choix n'est possible qu'avec un ralentissement important. 10 Ce ralentissement peut être obtenu en délimitant inférieurement laveine ouverte par un plancher 33 présentant une forme générale d'aile horizontale à portance négative. L'allure générale du profil, suivant la ligne en trait mixte de la figure 1, peut alors être celle montrée en figure 9. 15 L'aile a une envergure égale à 1 . Son bord d'attaque est à une profondeur de l'ordre de D/2 si le seuil est à un nive de D/3. En arrière d'un seuil,à profondeur D/3, la face supérieure de l'aile descend pour augmenter la profondeur du conduit, puis se relève tandis que l'extrados descend 20 jusqu'à "une profondeur, sensiblement égale au tirant d'eau. Si elle est utilisée isolément, une telle forme de plancher assure effectivement un ralentisssement mais elle crée un tourbillon marginal qui tend à remonter à l'intérieu de l'étrave de la partie latérale 11 et à provoquer le déver 25 sèment de la couche de polluant vers l'extérieur.In practice, as indicated above, it is sought to give the threshold a depth D of the order of one third of the draft D of the ship and this choice is only possible with a significant slowdown. This slowdown can be obtained by delimiting the open lavatory below by a floor 33 having a general shape of a horizontal wing with negative lift. The general shape of the profile, along the dashed line in FIG. 1, can then be that shown in FIG. 9. The wing has a wingspan equal to 1. Its leading edge is at a depth of the order of D / 2 if the threshold is at a level of D / 3. Behind a threshold, at depth D / 3, the upper face of the wing descends to increase the depth of the duct, then rises while the upper surface descends to " a depth, substantially equal to the drawing d If used in isolation, such a form of floor effectively slows down, but it creates a marginal vortex which tends to go back up inside the bow of the lateral part 11 and cause the seed to sink. outer layer of pollutant.
Diverses solutions peuvent être utilisées pour écarte cet inconvénient.Various solutions can be used to overcome this drawback.
Un premier palliatif consiste à prolonger le plancher vers l'avant au-delà de l'étrave 20 et à donner à son bord 30 d'attaque une forme présentant, du moins à proximité de la partie centrale 10, une flèche inversée. Sur la figure 1, le bord d'attaque présente, sur la majeure partie de son développement à partir de la partie centrale une flèche inversée, tandis que la partie externe 34 présente 35 une flèche notable, à partir d'une pointe qui se trouve légèrement à l'intérieur de l'étrave dans le sens transver¬ sal. Les tourbillons créés par la portion en flèche inverse provoquent une convergence de la couche de liquide léger vers la partie centrale 10, ce qui est favorable. Mais les tourbillons dûs à l'autre partie, ainsi que le tourbillon vertical dû à la pointe, tendent à provoquer une divergence.A first palliative consists in extending the floor forwards beyond the bow 20 and in giving its leading edge 30 a shape having, at least near the central part 10, an inverted arrow. In FIG. 1, the leading edge has, on most of its development from the central part an inverted arrow, while the external part 34 has a notable arrow, from a point which is located slightly inside the bow in the transverse direction. The vortices created by the reverse arrow portion cause the light liquid layer to converge towards the central part 10, which is favorable. But the vortices due to the other party, as well as the vertical vorticity due to the tip, tend to cause divergence.
Cette divergence résiduelle peut être compensée dans une large mesure par l'adjonction au plancher d'une aile verticale 35 dirigée vers le bas, du genre montré en traits mixtes sur la figure 9. Si elle était isolée, cette aile libérerait un tourbillon marginal dans un sens tendant à faire converger les filets fluides à une profondeur de l'ordre de D/2, ainsi qu'un tourbillon marginal antagoniste sans incidence sur l'écoulement en surface, à la profondeur D. Lorsqu'une telle aile 35 est assemblée au plancher, et si les deux profils sont choisis de façon à créer des cir¬ culations comparables, le tourbillon créé par l'aile 35 compense le tourbillon créé par la partie 34 du plancher et, de ce fait, le tourbillon vertical au niveau de la pointe disparaît.This residual divergence can be largely compensated by the addition to the floor of a vertical wing 35 directed downwards, of the kind shown in phantom in Figure 9. If it were isolated, this wing would release a marginal vortex in a direction tending to make the fluid threads converge at a depth of the order of D / 2, as well as an antagonistic marginal vortex with no effect on the surface flow, at depth D. When such a wing 35 is assembled to the floor, and if the two profiles are chosen so as to create comparable circulations, the vortex created by the wing 35 compensates for the vortex created by the part 34 of the floor and, therefore, the vertical vortex at the tip disappears.
A titre d'exemple, on a représenté en figures 10A à 10G des profils successifs du plancher 33. Sur ces figures, le profil de la partie centrale 10 de la coque à l'emplacement de la coupe est indiqué en traits pleins, tandis que le maître couple est indiqué en traits mixtes.By way of example, there are shown in FIGS. 10A to 10G successive profiles of the floor 33. In these figures, the profile of the central part 10 of the shell at the location of the cut is indicated in solid lines, while the master couple is indicated in dashed lines.
La figure 10A montre une coupe suivant le plan A de la figure 1, immédiatement en arrière de la pointe du plancher. On y voit l'aile verticale 35 ainsi qu'un fragment, de faible largeur, du plancher. Les figures 10B, 10C et 10D sont des coupes dans des plans échelonnés depuis celui de la figure 10A jusqu'à l'étrave 30 de la partie latérale (figure 10D). La figure 10E montre l'évolution de la section droite immédiatement derrière l'étrave, et notamment 1 'épaississement de la coque latérale 11. Enfin, les figures 10F et 10G sont des coupes approximativement au niveau des plans F et G de la figure 1. Sur la figure 10 G, on voit que la coque latérale 11 se creuse vers le haut progressivement. Cette forme cor¬ respond à un mode de réalisation dans lequel la cloison de séparation entre les deux sous-canaux constitue déversoir,Figure 10A shows a section along plane A of Figure 1, immediately behind the tip of the floor. We see the vertical wing 35 and a fragment, of small width, of the floor. Figures 10B, 10C and 10D are sections in planes staggered from that of Figure 10A to the bow 30 of the side part (Figure 10D). FIG. 10E shows the evolution of the cross section immediately behind the bow, and in particular the thickening of the lateral hull 11. Finally, FIGS. 10F and 10G are sections approximately at the level of the planes F and G of FIG. 1 In FIG. 10 G, it can be seen that the lateral shell 11 is progressively increasing upwards. This form corresponds to an embodiment in which the partition between the two sub-channels constitutes a weir,
CÎ.'PI une faible fraction du débit capté se déversant, à partir du conduit, dans un sous-canal d'alimentation du sépara¬ teur. On a représenté en tirets sur la figure 10G l'allure générale que prend la cloison de séparation 36 en arrière de la section suivant le plan G. Soutirage progressif :CÎ.'PI a small fraction of the captured flow discharging from the conduit into a supply sub-channel of the separator. There is shown in dashes in FIG. 10G the general appearance taken by the partition 36 behind the section along the plane G. Progressive withdrawal:
Comme cela a déjà été indiqué plus haut, il est nécessaire d'orienter vers un canal de décharge la majeure partie de l'eau captée jusqu'à une profondeur approxima- 10. tivement égale au demi-tirant d'eau de l'engin. Ce résul¬ tat peut être atteint grâce à un soutirage au-dessous d'une cloison. Sous réserve que. le polluant capté ne soit pas entraîné - par le mouvement descendant de l'eau pour passer sous la cloison, la couche de liquide léger polluant 15 s'épaissit au fur et à mesure que l'on se rapproche du séparateur.As already indicated above, it is necessary to direct most of the water captured to a discharge channel to a depth approximately 10. equal to the half draft of the craft. . This resul¬ tate can be achieved by racking below a partition. Provided that. the pollutant captured is not entrained - by the downward movement of the water to pass under the partition, the layer of light polluting liquid 15 thickens as one approaches the separator.
Le problème à résoudre est alors l'organisation d'un écoulement en veine ouverte dans les conduits compatible à la fois avec la stabilité nécessaire de 1 ' interface eau- 20 liquide léger, même en présence de houle, avec soutirage de la quasi totalité du débit liquide initialement capté dans le conduitThe problem to be solved is then the organization of an open vein flow in the conduits compatible both with the necessary stability of the water-light liquid interface, even in the presence of swell, with withdrawal of almost all of the liquid flow initially captured in the conduit
Pour mieux faire comprendre le mécanisme du soutirage et le rôle des divers éléments qui entrent en jeu pour l'effectuer, on fera référence à la figure 11 qui schématis 25 la disposition de la cloison transversale qui sépare chaque conduit progressivement en deux sous-canaux.To better understand the withdrawal mechanism and the role of the various elements which come into play to carry it out, reference will be made to FIG. 11 which schematically shows the arrangement of the transverse partition which separates each conduit progressively into two sub-channels.
La figure 11 montre un conduit d'amenée à section constante, que l'on assimilera au canal délimité par les surfaces 13 et 14 et le plancher 23 sur la figure 1. La 30 cloison 37 est placée obliquement par rapport à la direction du conduit, de façon à réduire progressivement la section de passage offerte à un sous-canal 38 qui va vers le sépara¬ teur . Cette cloison se termine, vers le haut, au-dessus de la surface libre et, en-dessous, à distance du fond du 35 canal. Une fraction du débit est ainsi progressivement soutirée par le fond dans un volume constituant cuvette d'amortissement 39, qui se prolonge par un sous-canal d'évacuation 40 dont la paroi externe 41 est constituée par la paroi intérieure de la partie latérale de la coque. Cett paroi externe du sous-canal d'.échappement est représentée rectiligne sur la figure 11. Dans la pratique, elle sera évidemment conformée pour correspondre à la forme de la coque.Figure 11 shows a constant section supply duct, which will be assimilated to the channel delimited by surfaces 13 and 14 and the floor 23 in Figure 1. The partition 37 is placed obliquely to the direction of the duct , so as to progressively reduce the passage section offered to a subchannel 38 which goes towards the separator. This partition ends upwards above the free surface and below it at a distance from the bottom of the channel. A fraction of the flow is thus gradually drawn off from the bottom in a volume constituting a damping bowl 39, which is extended by a discharge subchannel 40 whose external wall 41 is constituted by the inner wall of the lateral part of the hull. This external wall of the exhaust sub-channel is shown rectilinear in FIG. 11. In practice, it will obviously be shaped to correspond to the shape of the shell.
L'écoulement vers la cuvette 39 implique un change¬ ment d'orientation des filets fluides. Pour éviter les turbulences, ce changement. d'orientation est aidé par des aubes 42 qui, en même temps, soutiennent la cloison 37. De. plus, la cloison est épaisse pour que le change¬ ment d'orientation soit progressif. La diminution de section droite qui résulte de la présence de la cloison est compensée par le fait que la cuvette représente une aug¬ mentation de la section de passage. Dans la cuvette approximativement triangulaire 39 et le sous-canal 40 qui lui succède en aval, le niveau de l'eau pourra varier. Il faut toutefois que cette varia¬ tion reste dans un domaine limité inférieurement par le risque d'entrée d'air dans la pompe de rejet et, supérieure ment, par la présence d'une charge inférieure à la charge amont. Si la pompe tourne à vitesse constante, ce qui sera le cas général, le débit qu'elle prélève dans la cuvette 39 diminue quand le niveau baisse, même dans le cas d'une section constante à l'éjection. Bien que cette variation de débit ne soit pas en phase avec celle du débit reçu par la cuvette 39, elle contribue à diminuer le volume tampon offert par la cuvette qui est nécessaire. Dans une variante de réalisation, l'orifice d'éjection est muni de moyens de réglage de section, par exemple à l'aide d'un volet commandé par un vérin. Dans ce cas, on peut asser¬ vir le vérin pour moduler la section d'éjection en fonction de la hauteur d'eau dans la cuvette, ce qui permet d'obte¬ nir des variations de débit plus importantes et dont la phase est mieux adaptée, donc de réduire le volume tampon minimum requis de la cuvette. Séparateur centrifuge :The flow towards the bowl 39 implies a change of orientation of the fluid threads. To avoid turbulence, this change. orientation is helped by vanes 42 which, at the same time, support the partition 37. In addition, the partition is thick so that the orientation change¬ ment is gradual. The reduction in cross section which results from the presence of the partition is offset by the fact that the bowl represents an increase in the passage section. In the approximately triangular bowl 39 and the subchannel 40 which follows it downstream, the water level may vary. However, this variation must remain in an area that is lowered by the risk of air entering the rejection pump and, above all, by the presence of a load lower than the upstream load. If the pump rotates at constant speed, which will be the general case, the flow rate which it takes in the bowl 39 decreases when the level drops, even in the case of a constant section at ejection. Although this variation in flow rate is not in phase with that of the flow rate received by the bowl 39, it contributes to reducing the buffer volume offered by the bowl which is necessary. In an alternative embodiment, the ejection orifice is provided with section adjustment means, for example using a flap controlled by a jack. In this case, it is possible to asser¬ the cylinder to modulate the ejection section as a function of the height of water in the bowl, which makes it possible to obtain larger variations in flow and whose phase is better. adapted, therefore to reduce the minimum buffer volume required of the bowl. Centrifugal separator:
Le courant diphasique fourni par le sous-canal d'alimentation, dans lequel l'épaisseur de la couche de liquide léger est environ dix fois plus grande qu'au début du conduit, est admis tangentiel lement dans un séparateur centrifuge à veine ouverte. Dans ce séparateur, l'écoule¬ ment en veine ouverte d'alimentation doit donner naissance à deux écoulements en veine fermée, l'un constitué par un écoulement de décharge s'échappant par le fond du sépara¬ teur vers une pompe d'extraction, l'autre par un écoulement de prélèvement aspiré par des moyens de pompage vers des récipients de stockage.The two-phase current supplied by the supply subchannel, in which the thickness of the layer of light liquid is approximately ten times greater than at the beginning from the duct, is admitted tangentially into a centrifugal separator with an open vein. In this separator, the flow in an open supply stream must give rise to two flows in a closed stream, one consisting of a discharge flow escaping from the bottom of the separator to an extraction pump. , the other by a sample flow sucked by pumping means towards storage containers.
Le liquide léger étant souvent un hydrocarbure extrêmement visqueux, il est nécessaire de le réchauffer.The light liquid is often an extremely viscous hydrocarbon, it is necessary to warm it.
Ce réchauffage est à peu près impossible à réaliser enThis reheating is almost impossible to achieve in
" veine ouverte. Il s'effectuera donc dans l'écoulement en veine fermée de prélèvement, qui commence à l'entrée d'un tube vertical plongeant dans la masse de liquide, jusqu'à une profondeur dans laquelle on trouve en permanence du polluant . " open vein. It will therefore take place in the flow in closed sampling vein, which begins at the entrance of a vertical tube plunging into the mass of liquid, to a depth in which there is permanently pollutant .
Avant de décrire le mode particulier de réalisation de séparateur qui est montré schématiquement en figure 12, il faut rappeler que le fonctionnement d'un séparateur en veine ouverte est très différent de celui d'un sépara¬ teur en veine fermée, où l'on peut obtenir facilement des valeurs de la composante tangentielle de la vitesse élevées, qui four¬ nissent une accélération radiale très supérieure à l'accélération de l pesanteur. En effet, dans un écoulement en veine ouverte, la surface libre prend une pente proportionnelle au carré de la vitesse tangentielle, et une valeur trop élevée de cette dernière se traduirait par un creusement excessif de la région centrale de la masse de liquide. Par ailleurs, si les composantes radiale et verticale de la vitesse sont très faibles (et elles resteront toujours inférieures d'un ordre de grandeur à la composante tangentielle), l'inter¬ face entre la couche de liquide léger et l'eau reste sensiblement parallèle à la surface libre si la vitesse tangentielle reste constante sur toute la hauteur de la masse d'eau.Before describing the particular embodiment of a separator which is shown diagrammatically in FIG. 12, it should be remembered that the operation of an open vein separator is very different from that of a closed vein separator, where we can easily obtain values of the tangential component of the high speed, which provide a radial acceleration much greater than the acceleration of gravity. Indeed, in an open vein flow, the free surface takes a slope proportional to the square of the tangential speed, and a too high value of the latter would result in an excessive digging of the central region of the mass of liquid. Furthermore, if the radial and vertical components of the speed are very small (and they will always remain an order of magnitude lower than the tangential component), the interface between the layer of light liquid and the water remains substantially parallel to the free surface if the tangential speed remains constant over the entire height of the body of water.
Pour obtenir un épaississement, on prévoira des moyens qui donnent à la vitesse tangentielle une valeur décroissante de la surface vers le fond, à rayon autour de l'axe du séparateur constant. - 19 - Dans le mode de réalisation montré en figure 12, ce résultat est obtenu en constituant le séparateur par une cavité 45 d'axe vertical 46 dans laquelle pénètre un tube plongeur 47. Le sous-canal d'alimentation 38 déboucheTo obtain a thickening, provision will be made for means which give the tangential speed a decreasing value from the surface towards the bottom, with radius around the axis of the constant separator. - 19 - In the embodiment shown in FIG. 12, this result is obtained by constituting the separator by a cavity 45 with a vertical axis 46 into which a dip tube 47 enters. The supply sub-channel 38 opens out
5 tangentiel lement à la partie supérieure de la cavité 45 pour entretenir le mouvement de rotation. L'effet retarda¬ teur des frottements sur le tube central 47 donne à la surface libre 48 une forme du genre indiqué sur la figure 12 et provoque un épaississement de la couche de liquide5 tangential to the upper part of the cavity 45 to maintain the rotational movement. The retarding effect of friction on the central tube 47 gives the free surface 48 a shape of the kind indicated in FIG. 12 and causes a thickening of the layer of liquid.
10 léger, comme le montre la forme des frontières haute et basse 49 de l'interface sur la figure 12. Pratiquement, l'épaisseur maximale de couche polluante que l'on peut atteindre autour du tube 47 n'est limitée que par le risque d'entraînement du polluant vers le bas par l'écoulement10 light, as shown by the shape of the upper and lower borders 49 of the interface in FIG. 12. In practice, the maximum thickness of polluting layer that can be reached around the tube 47 is limited only by the risk entrainment of the pollutant downwards by the flow
15 de décharge.15 of discharge.
Pratiquement, on obtient aisément une épaisseur de couche de liquide léger de l'ordre de la moitié du rayon du tourbillon à l'orifice d'alimentation, ce qui correspond en général, à une épaisseur d'environ un centième de laIn practice, it is easy to obtain a thickness of layer of light liquid of the order of half the radius of the vortex at the feed orifice, which generally corresponds to a thickness of about one hundredth of the
20 longueur hors tout de l'engin.20 overall length of the craft.
Le séparateur montré sur la figure 12, que l'on peut considérer comme une coupe suivant un plan sensiblement parallèle au plan médian de l'engin, comporte une plaque épaisse horizontale 50 de partition percée d'un trouThe separator shown in Figure 12, which can be considered as a section along a plane substantially parallel to the median plane of the machine, has a thick horizontal plate 50 of partition pierced with a hole
25 central approximativement circulaire et centré sur l'axe 46. La plaque 50 limite une chambre d'alimentation dans laquelle débouche le sous-canal d'alimentation 38 qui entretient l'écoulement tourbillonnaire et dont la paroi présente une forme approximativement cylindrique dont la25 approximately circular central and centered on the axis 46. The plate 50 limits a supply chamber into which opens the supply sub-channel 38 which maintains the vortex flow and whose wall has an approximately cylindrical shape whose
30 directrice est une spirale. La chambre de décharge placée au-dessous de la plaque 50 est délimitée vers le bas par un plancher 51. Elle s'ouvre par un canal d'échappement tangentiel 52. L'écoulement dans cette chambre et le canal d'échappement divergent présente une large symétrie30 director is a spiral. The discharge chamber placed below the plate 50 is delimited downwards by a floor 51. It opens by a tangential exhaust channel 52. The flow in this chamber and the diverging exhaust channel has a wide symmetry
35 avec l'écoulement d'alimentation. Le moment cinétique de la masse d'eau déchargée est conservé, aux pertes de charge près. L'énergie correspondant peut être récupérée dans un tourbillon placé en aval ou le canal d'échappement 52 peut déboucher directement dans une pompe d'extraction,35 with the supply flow. The angular momentum of the discharged water mass is preserved, except for pressure drops. The corresponding energy can be recovered in a vortex placed downstream or the exhaust channel 52 can lead directly into an extraction pump,
y o. τι qui peut d'ailleurs être confondue avec la pompe de propulsion 53 (figure 1) qui reçoit le débit provenant du sous-canal 40. Il faut remarquer que, sauf dans la région centrale du tourbillon, le niveau de la veine libre dépassera celui de la flottaison du fait de la conservation de l'énergie de l'écoulement et il faut tenir compte du poids du volume d'eau correspondant dans l'équi¬ libre longitudinal de l'engin.y o. τι which can moreover be confused with the propulsion pump 53 (FIG. 1) which receives the flow coming from the subchannel 40. It should be noted that, except in the central region of the vortex, the level of the free vein will exceed that of the buoyancy due to the conservation of the energy of the flow and it is necessary to take into account the weight of the corresponding volume of water in the longitudinal equilibrium of the machine.
Le tube 47 doit aspirer tout le débit de liquide léger polluant qui arrive au séparateur, ce qui implique qu'il aspire en même temps un débit d'eau suffisant pour entraîner le polluant même si la viscosité de celui-ci est si élevée qu'il se présente en grumeaux. Pour éviter que le polluant n'obstrue progressivement le tube plongeur 47 en se collant le long de sa paroi interne, le tube 47 montré en figure 12 est à double paroi et présente un conduit interne 54 d'amenée de vapeur qui s'échappe ver le haut par une série de trous 55 ménagés dans un rebord interne du tube, à la partie basse de celui-ci. Cette injection de vapeur réchauffe en même temps le polluant et en rend la manutention plus facile. Il faut noter au passage que l'eau d'entraînement aspirée par le tube plongeur tend à occuper la partie centrale du tube et qu'e conséquence l'injection de vapeur à la périphérie réchauff préférentiellement le polluant. Pour éviter que la vapeur ne sorte à trop grande vitesse des trous 55, on peut pré¬ voir sur le conduit 54 des étranglements calibrés d'entrée : le laminage correspondant est adiabatique et ne modifie pas sensiblement l'apport de chaleur de la vapeu On voit que la couche de liquide léger polluant se concentre dans le séparateur pour former un noyau dont l'épaisseur et le volume correspondent à un équilibre entr le. débit aspiré par le tube 47 et un débit injecté qui peut varier très rapidement, puisqu'il est sensiblement proportionnel à chaque instant à l'épaisseur de la couche de liquide polluant, elle-même en gros cinquante fois plus grande que l'épaisseur moyenne de la nappe polluante au droit de l'étrave 20. Ce noyau constitue un volume tampon Il est normalement maintenu entre des limites déterminées - en commandant la pompe (non représentée) d'aspiration du liquide léger par un relais actionné par des moyens de détermination de niveau de l'interface, indiqués schéma- tiquement en 56. Ces moyens peuvent être constitués notam- 5 ment par une cellule électrique ou par un flotteur dont la densité moyenne est comprise entre celle de l'eau et celle du liquide léger, relié à un relais de commande du moteur de la pompe.The tube 47 must suck all the flow of light polluting liquid which arrives at the separator, which implies that it sucks at the same time a flow of water sufficient to entrain the pollutant even if the viscosity of the latter is so high that it occurs in lumps. To prevent the pollutant from progressively obstructing the dip tube 47 by sticking along its internal wall, the tube 47 shown in FIG. 12 is double-walled and has an internal conduit 54 for supplying steam which escapes to the top by a series of holes 55 formed in an internal rim of the tube, at the bottom of the latter. This steam injection heats the pollutant at the same time and makes handling easier. It should be noted in passing that the drive water sucked in by the dip tube tends to occupy the central part of the tube and that consequently the injection of steam at the periphery preferably heats the pollutant. To prevent the steam from coming out of the holes 55 at too high a speed, it is possible to see on the duct 54 calibrated inlet throttles: the corresponding rolling is adiabatic and does not appreciably modify the heat supply of the vapor On sees that the layer of light polluting liquid is concentrated in the separator to form a core whose thickness and volume correspond to a balance between the. flow aspirated by the tube 47 and an injected flow which can vary very quickly, since it is substantially proportional at each instant to the thickness of the layer of polluting liquid, itself roughly fifty times greater than the average thickness of the polluting layer at the level of the bow 20. This core constitutes a buffer volume It is normally maintained between determined limits - by controlling the pump (not shown) for suctioning the light liquid by a relay actuated by means for determining the level of the interface, indicated schematically at 56. These means can be constituted in particular by a cell electric or by a float whose average density is between that of water and that of light liquid, connected to a control relay of the pump motor.
La totalité du liquide léger polluant doit être 10 aspirée par le tube 47. Pour remplir cette condition à coup sûr, alors que le débit de ce liquide subit des variations impossibles à mesurer, il faut admettre dans l'écoulement aspiré une proportion d'eau, qui en règle générale sera inférieure à deux tiers. Cette proportion" 15 est suffisamment faible pour que l'eau résiduelle puisse être éliminée par un séparateur centrifuge classique (non représenté) fonctionnant en veine fermée, interposé entre le tube 47 et la pompe d'aspiration.All of the light polluting liquid must be sucked through the tube 47. To fulfill this condition for sure, while the flow of this liquid undergoes variations which are impossible to measure, a proportion of water must be admitted into the flow sucked , which as a rule will be less than two thirds. This proportion " 15 is low enough that the residual water can be removed by a conventional centrifugal separator (not shown) operating in a closed vein, interposed between the tube 47 and the suction pump.
Le liquide léger finalement obtenu sera stocké. Ce 2o stockage peut s'effectuer dans des citernes placées à bord- de l'engin dépollueur, d'où le polluant sera ulté¬ rieurement transvasé dans des réservoirs placés à terre. On peut toutefois, surtout dans le cas d'engins de petite dimension, stocker le polluant dans des conteneurs qui 25 sont fermés et lestés. Ces conteneurs sont ensuite immergés au fur et à mesure de leur remplissage à des emplacements repérés par des bouées. Les conteneurs sont ensuite repêchés par des navires non spécialisés.The light liquid finally obtained will be stored. This 2o storage can be carried out in tanks placed on board the pollution control device, whence the pollutant will be transferred to tanks placed on the ground. It is however possible, especially in the case of small machines, to store the pollutant in containers which are closed and ballasted. These containers are then submerged as they are filled in locations marked with buoys. The containers are then recovered by non-specialized vessels.
Il faut remarquer que le volume tampon représenté 30 par le noyau sera généralement suffisant pour autoriser un arrêt momentané de la pompe d'aspiration pendant le temps nécessaire à un changement de récipient de stockage de liquide léger polluant.It should be noted that the buffer volume represented by the core will generally be sufficient to authorize a temporary stop of the suction pump for the time necessary for a change of container for storing light polluting liquid.
Jusqu'à présent, il a essentiellement été question 35 des moyens permettant d'épaissir l'épaisseur de la couche polluante, puis de l'extraire en même temps qu'un débit aussi faible que possible d'eau. Il s'agit là des moyens dont le rôle est essentiel en eau calme. Mais, dans les conditions de travail à la mer, il faut de plus éviter le déferlement et la formation de ressauts à des emplacement où ils risquent de provoquer un brassage nuisible à la sépa¬ ration, en particulier dans les. conduits et à leur entrée constituant orifice de prise. Un premier remède consiste à réduire l'amplitude de la houle provenant de l'arrière en allure de fuite, au cours de son trajet le long de la coque avant qu'elle n'atteigne les orifices de prise. Dans le mode de réalisation montré en figures 1, 2 et 3, l'engin comporte une aile arrière 57. Il est préférable que cette aile ne déborde pas de l'engin vers l'arrière. L'épaisseur de l'aile 57 augmente de l'arrière vers l'avant et l'aile est placée à une profon¬ deur légèrement inférieure^ au tirant d'eau de l'engin. En allure de fuite par rapport à la houle, surtout sur des engins de grande longueur, l'aile 57 amortit le mouvement absolu de la houle dans une zone de pénombre qui recouvre tout l'écoulement en veine libre avant entrée dans les ori¬ fices de captation des conduits.Hitherto, it has essentially been a question of the means making it possible to thicken the thickness of the polluting layer, then to extract it at the same time as the lowest possible flow of water. These are the means whose role is essential in calm water. However, in working conditions at sea, it is also necessary to avoid the surge and the formation of projections at locations where they risk causing a mixing harmful to the separation, in particular in. conduits and their entry constituting outlet orifice. A first remedy consists in reducing the amplitude of the swell coming from the rear in the appearance of a leak, during its journey along the hull before it reaches the grip orifices. In the embodiment shown in Figures 1, 2 and 3, the machine comprises a rear wing 57. It is preferable that this wing does not project beyond the machine towards the rear. The thickness of the flange 57 increases from the rear forwards and the wing is positioned at a slightly lower ^ deur profon¬ the draft of the craft. In the form of a leak compared to the swell, especially on very long vehicles, the wing 57 dampens the absolute movement of the swell in a dark area which covers all the flow in free vein before entering the orifices for collecting conduits.
De plus, sur les engins de grande longueur, l'aile réduit l'amplitude du tangage. Sur les engins de faible longueur, elle amortit le mouvement relatif du navire par rapport à la mer, surtout si elle présente une portance positive. L'aile joue enfin un rôle de quille anti-roulis. Un second remède tient compte de ce que les pertur- bâtions les plus dangereuses du point de vue du risque de déferlement sont celles qui remontent l'écoulement général. De telles perturbations peuvent apparaître dans les conduits par suite de la réflexion des ondes qui descendent le conduit, puis le sous-canal d'échappement vers la partie en charge de ce dernier.In addition, on very long gear, the wing reduces the amplitude of the pitch. On short vehicles, it dampens the relative movement of the ship relative to the sea, especially if it has a positive lift. The wing finally plays the role of anti-roll keel. A second remedy takes into account that the most dangerous disturbances from the point of view of the risk of surge are those which go up the general flow. Such disturbances can appear in the conduits as a result of the reflection of the waves which descend the conduit, then the exhaust sub-channel towards the part in charge of the latter.
Ce résultat peut notamment être atteint grâce à une géométrie du sous-canal d'évacuation qui conduit à un déferlement localisé en arrière de la cloison 37 (dans le sens de l'écoulement général) et à proximité immédiate de cette cloison et à une commande appropriée de la pompe de propulsion, afin de maintenir dans la cuvette 39 une hauteur de charge suffisamment basse pour assurer un écoulement torrentiel .This result can in particular be achieved thanks to a geometry of the evacuation sub-channel which leads to a surge located behind the partition 37 (in the general flow direction) and in the immediate vicinity of this partition and to an order propulsion pump, in order to maintain in the bowl 39 a sufficiently low head height to ensure a torrential flow.
Les conditions à établir apparaîtront mieux si on analyse l'écoulement d'évacuation vers le sous-canal 40 sur un schéma simplifié du conduit 16, de la cuvette 39 et du sous-canal 40, qui passe en charge en aval de la cuvette. Les figures 14 et 15 schématisent ces composants de l'installation en alignement pour faciliter l'analyse. * The conditions to be established will appear better if we analyze the evacuation flow to the subchannel 40 on a simplified diagram of the conduit 16, of the bowl 39 and of the subchannel 40, which passes under load downstream of the bowl. Figures 14 and 15 show these components of the installation in alignment to facilitate analysis. *
La pompe d'aspiration du débit qui parcourt le sous-canal 40 est commandée de façon que ce sous-canal reste en charge et qu'il n'y ait pas d'admission d'air dans la pompe et aussi de façon à maintenir immédiatement en amont une vitesse et une hauteur d'eau telles que l'écou lement soit de type fluvial, c'est-à-dire avec un nombre de Froude inférieur à 1. On donne à la cuvette 39 une largeur 1~ supérieure à la largeur 1, du conduit et on y place un déversoir noyé 59 qui réduit la profondeur et, corrélativement, provoque un accroissement local de la vitesse. L'élargissement lp/li et **••-** hauteur du déversoir 59 sont choisis de façon que les variations subies par l'écoulement de l'amont à l'aval soient les suivantes. Dans le conduit 16, en amont de la cloison 37, la vitesse d'écoulement et la profondeur h. sont telles que l'écoulement est fluvial (nombre de Froude inférieur à 1). Dans la partie amont de la cuvette, ce caractère fluvial est encore accru du fait de la diminution de la vitesse provoquée par l'augmentation de largeur. Par contre, la profondeur h2 de l'écoulement au droit du déversoir devient telle que le nombre de Froude devient égal, puis supérieur, à 1. Il se maintient supérieur à 1, puis l'écoulement redevient fluvial avec formation d'un ressaut 60 qui est susceptible de se déplacer lon- gitudinalement dans un domaine limité. Les perturbations se propageant d'amont en aval traversent le ressaut et peuvent se réfléchir sur l'entrée du sous-canal en charge 40. Mais les perturbations réfléchies ne peuvent franchir le ressaut et venir perturber l'écoulement dans le conduit .The flow suction pump which runs through the subchannel 40 is controlled so that this subchannel remains under load and there is no air admission into the pump and also so as to maintain immediately upstream a speed and a height of water such that the flow is of the fluvial type, that is to say with a Froude number less than 1. The bowl 39 is given a width 1 ~ greater than the width 1 of the duct and a submerged weir 59 is placed there which reduces the depth and, correspondingly, causes a local increase in speed. The widening lp / li and ** •• - ** height of the weir 59 are chosen so that the variations undergone by the flow from upstream to downstream are as follows. In the duct 16, upstream of the partition 37, the flow speed and the depth h. are such that the flow is fluvial (Froude number less than 1). In the upstream part of the bowl, this fluvial character is further increased due to the decrease in speed caused by the increase in width. On the other hand, the depth h 2 of the flow at the right of the weir becomes such that the Froude number becomes equal, then greater than 1. It remains greater than 1, then the flow becomes fluvial again with the formation of a projection 60 which is likely to move longitudinally in a limited area. The disturbances propagating from upstream to downstream cross the jump and can be reflected on the entry of the subchannel under load 40. But the reflected disturbances cannot cross the jump and come to disturb the flow in the conduit.
L'invention ne se limite pas aux modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples mais, au contraire est susceptible de nombreuses variantes de réalisation On peut en particulier noter que des moyens autres que les ailes verticales 35 montrées en figures 1 et 10 peuvent être utilisés. La figure 16 montre à titre d'exemple une aile 67 de forme annulaire susceptible d'être utilisée à l'avant du plancher 33. Cette aile se raccorde au plancher 33 par un profil qui peut être similaire à celui montré en figure 10G puis l'aile se retourne vers l'avant pour se raccorder à la partie centrale 10 de la coque par un profil proche de l'horizontale, comme indiqué par une coupe rabattue en tirets. A son emplanture sur lé plancher 33, l'aile a toutefois une longueur moindre que dans le cas de la figure 10 et une incidence plus forte, de façon que l'aile 61 ne descende pas au-dessous du tirant d'eau de la coque. Cette disposition apporte un double avantage.The invention is not limited to the particular embodiments given by way of examples but, on the contrary is susceptible of numerous variant embodiments It can in particular be noted that means other than the vertical wings 35 shown in FIGS. 1 and 10 can be used. FIG. 16 shows by way of example a wing 67 of annular shape capable of being used at the front of the floor 33. This wing is connected to the floor 33 by a profile which can be similar to that shown in FIG. 10G then l 'wing turns forward to connect to the central part 10 of the hull by a profile close to the horizontal, as indicated by a cut folded in dashes. At its root on the floor 33, the wing has a shorter length than in the case of FIG. 10 and a higher incidence, so that the wing 61 does not descend below the draft of the shell. This arrangement brings a double advantage.
L'aile annulaire, encastrée à ses deux extrémités, a une rigidité et une résistance plus importante qu'une aile en porte à faux ; on supprime les tourbillons libres qui s'échappent d'une aile du genre montré en figures 1 et 10, tourbillons qui peuvent être dans certains cas gênants bien qu'ils soient libérés à profondeur importante. Le plancher 33 du mode de réalisation montré en figures 1 , 2 et 9 est plein. En dépit du ralentissement de l'écoulement réalisé en amont de la captation, il limite la vitesse à laquelle peut se déplacer l'engin, étant donné qu'il est nécessaire d'éviter un déversement. Dans la variante de réalisation montrée en figures 17 et 1 on écarte dans une large mesure cette limitation en ef¬ fectuant la captation (c'est-à-dire la séparation entre l'écoulement pollué prélevé et l'eau retournée à la nappe ambiante) en deux étapes. On ferme d'abord laté¬ ralement la veine de liquide prélevé par la coque latéral 11, placée obliquement,et on ferme ensuite.la veine par le plan¬ cher 33 en aval de la proue de la coque latérale. Dans sa partie amont, le plancher 33 se limite à des aubes 65 et 66 inclinées, reliant les deux coques et de profon¬ deur progressivement décroissante (figure 17). Ces aubes ont pour but d'éjecter vers lé bas et vers l'extérieur, sous la coque latérale 11, la partie inférieure du débit d'eau de la veine, partie qui ne contient pas de polluant. La partie avant de la coque latérale aura dans ce cas une profondeur comprise entre la moitié et le tiers du tirant d'eau. La partie non rejetée de la veine est dirigée vers les pompes.The annular wing, embedded at its two ends, has greater rigidity and resistance than a cantilever wing; we remove the free vortices that escape from a wing of the kind shown in Figures 1 and 10, vortices which can be in some cases annoying although they are released at significant depth. The floor 33 of the embodiment shown in Figures 1, 2 and 9 is full. Despite the slowing down of the flow upstream of the capture, it limits the speed at which the machine can move, since it is necessary to avoid a spill. In the variant embodiment shown in FIGS. 17 and 1, this limitation is largely removed by effecting the capture (that is to say the separation between the polluted flow sampled and the water returned to the ambient water table). ) in two steps. The vein of liquid sampled by the lateral shell 11, placed obliquely, is first closed laterally, and then the vein is closed by the expensive plane 33 downstream from the bow of the lateral shell. In its upstream part, the floor 33 is limited to inclined blades 65 and 66, connecting the two shells and of progressively decreasing depth (Figure 17). The purpose of these blades is to eject downward and outward, under the side shell 11, the lower part of the flow water from the vein, part which does not contain pollutant. The front part of the side hull will in this case have a depth of between half and a third of the draft. The non-rejected part of the vein is directed to the pumps.
La courbe en trait plein sur la figure 19 montre la variation du débit d'alimentation fourni à un sous-canal débouchant dans des moyens de pompage en fonction du temps, en présence d'une houle de période T. Ce débit d'alimentation se déverse dans une cuvette d'amortissement 39 (figure 20) communiquant avec les moyens de pompage 53 par un conduit en charge 40. Les moyens de pompage 53 sont prévus pour aspirer un débit approximativement constant (ligne en tirets sur la figure 19) qui correspond au débit moyen d'alimentation. Le niveau de la masse d'eau contenue dans la cuvette varie donc en fonction du temps, la différence entre le volume moyen et le volume minimal d'eau dans la cuvette étant représentée par la surface hachurée sur la figure 19. A chaque valeur de cette différence de volume correspond une différence entre le niveau moyen πii de l'eau dans la cuvette (en aval du ressaut 60 dû notamment à la présence du déversoir noyé 59) et le niveau bas. Cette différence est d'autant plus grande que la surface en plan de la cuvette 39 est plus faible.The curve in solid line in FIG. 19 shows the variation of the supply flow supplied to a subchannel opening into pumping means as a function of time, in the presence of a swell of period T. This supply flow is pours into a damping bowl 39 (FIG. 20) communicating with the pumping means 53 via a charge pipe 40. The pumping means 53 are provided for sucking in an approximately constant flow rate (dashed line in FIG. 19) which corresponds at the average feed rate. The level of the mass of water contained in the bowl therefore varies as a function of time, the difference between the average volume and the minimum volume of water in the bowl being represented by the hatched area in FIG. 19. At each value of this difference in volume corresponds to a difference between the average level πii of the water in the bowl (downstream of the projection 60 due in particular to the presence of the flooded weir 59) and the low level. This difference is all the greater the smaller the surface area of the bowl 39.
Il faut éviter que les moyens de pompage 53 aspirent de l'air, ce qui impose d'interdire au niveau bas de descen¬ dre au-dessous d'une limite _1_ au-delà de laquelle le tunnel 40 n'est plus en charge. Il faut remarquer que toute aspira¬ tion d'air par la pompe amplifie le phénomène car le canal d'éjection dans lequel est placée la pompe se vide alors partiellement de l'eau qu'il contient, ce qui tend à rele¬ ver l'arrière de l'engin et, notamment, le seuil du déver¬ soir 59, d'où une diminution supplémentaire du débit d'ali¬ mentation.It is necessary to prevent the pumping means 53 from sucking air, which imposes prohibiting at the low level of descen¬ dre below a limit _1_ beyond which the tunnel 40 is no longer in charge . It should be noted that any suction of air by the pump amplifies the phenomenon because the ejection channel in which the pump is placed then partially empties of the water it contains, which tends to rele¬ 'rear of the machine and, in particular, the threshold of the overflow 59, hence a further decrease in the feed rate.
Le risque de dénoyage des moyens de pompage 53 est évité en munissant le sous-canal de moyens d'alimentation en eau à partir de la nappe d'eau dans laquelle circule l'engin. Dans le mode de réalisation montré en figure 21, les moyens d'alimentation du sous-canal en eau d'appoint sont constitués par une ouverture 62 ménagée dans le plancher pour réaliser une communication permanente entre le sous- canal et la mer. L'ouverture représentée est placée dans la partie avant du tunnel en charge 40. Le plafond de cette partie avant présente un seuil 61 en saillie vers le bas, permettant de diminuer encore le risque d'aspiration d'air. Pour le niveau moyen ni, l'écoulement des filets d'eau au fond du sous-canal s'effectue le long du plancher en amont et en aval de l'ouverture 62 (flèche fn) . Lorsque le niveau descend du fait d'une diminution du débit d'alimentation, il y a aspiration d'eau à partir de la nappe ambiante (flè¬ che fj). On peut ainsi, pour le débit qui correspond à la limite dans le cas de la figure 20, maintenir dans la cuvette 39 un niveau bas b_ suffisant pour éviter toute aspiration d'air. On peut aisément déterminer expérimentalement les di¬ mensions optimales à donner à l'ouverture 62. En règle géné¬ rale, cette ouverture sera soit à l'entrée de la partie en charge 40, soit immédiatement en amont, en partie sous le seuil 61. Lorsque le niveau de l'eau dans la cuvette d'amor- tissement 39 est supérieur au niveau moyen, il y a éjection d'eau par l'ouverture 62 : cette éjection est sans inconvé¬ nient, ce débit d'eau étant dépourvu de polluant.The risk of dewatering the pumping means 53 is avoided by providing the sub-channel with water supply means from the water table in which the machine circulates. In the embodiment shown in FIG. 21, the means for supplying the subchannel with make-up water consist of an opening 62 formed in the floor to achieve permanent communication between the subchannel and the sea. The opening shown is placed in the front part of the loaded tunnel 40. The ceiling of this front part has a threshold 61 projecting downward, making it possible to further decrease the risk of air suction. For the average level ni, the flow of the water streams at the bottom of the subchannel takes place along the floor upstream and downstream of the opening 62 (arrow f n ). When the level drops due to a decrease in the feed rate, there is suction of water from the ambient water table (arrow f j ). It is thus possible, for the flow rate which corresponds to the limit in the case of FIG. 20, to maintain in the bowl 39 a low level b_ sufficient to avoid any aspiration of air. It is easy to determine experimentally the optimum dimensions to be given to the opening 62. As a general rule, this opening will either be at the entrance to the loaded part 40, or immediately upstream, partly below the threshold 61 When the water level in the damping bowl 39 is higher than the average level, there is ejection of water through the opening 62: this ejection is without drawback, this flow of water being free of pollutants.
Suivant la position relative en hauteur et en angle d'incidence du bord d'attaque 63 en aval de l'ouverture 62 et du bord de fuite 64 en amont, on peut donner au débit d'appoint vers les moyens de pompage 53 une valeur moyenne dans le temps qui est positive, nulle ou même négative, lorsque l'engin se déplace à sa vitesse de mise en oeuvre normale, le débit d'appoint étant toujours positif dans le cas d'une vitesse nulle. Si par exemple on prévoit l'ouver¬ ture 62 pour qu'elle fournisse un débit d'appoint moyen de m'prdre de 10 à 20% du débit total aspiré par les moyens de pompage 53, on peut obtenir un débit maximal de l'ordre de 50% du débit aspiré par la pompe, ce qui fait clairement apparaître une incidence très importante sur le maintien du niveau dans la cuvette d'amortissement 39 à une hauteur suffisante .Depending on the relative position in height and angle of incidence of the leading edge 63 downstream of the opening 62 and the trailing edge 64 upstream, the additional flow rate towards the pumping means 53 can be given a value time-averaged which is positive, zero or even negative, when the machine moves at its normal operating speed, the make-up flow being always positive in the case of a zero speed. If, for example, provision is made for opening 62 so that it provides an average make-up flow of 10 to 20% of the total flow sucked by the pumping means 53, we can obtain a maximum flow of l 'order of 50% of the flow sucked by the pump, which clearly shows a very significant impact on maintaining the level in the damping bowl 39 at a sufficient height.
L'ouverture d'entrée d'un- débit d'apport peut être munie de volets oscillants évitant l'éjection d'une frac-The inlet opening of a supply flow can be fitted with oscillating flaps preventing the ejection of a frac-
OMPI tion du débit qui a franchi le déversoir noyé. Ces volets peuvent être munis de vérins qui les maintiennent fermés lorsque l'engin se déplace sans fonctionner pour prélever une couche de liquide léger, par exemple pour aller vers un lieu d'intervention. WIPO tion of the flow which crossed the flooded weir. These flaps can be fitted with jacks which keep them closed when the machine moves without operating to take a layer of light liquid, for example to go to a place of intervention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Engin de prélèvement sélectif d'une couche de liquide léger flottant à la surface d'une nappe d'eau susceptible d'être soumise à la houle, comprenant une coque1. Apparatus for selective sampling of a layer of light liquid floating on the surface of a sheet of water capable of being subjected to swell, comprising a hull
5 munie de moyens de propulsion permettant de le maintenir en allure de fuite, la coque ayant une partie centrale (10) qui fait saillie vers l'avant par rapport à deux parties latérales (11) qui délimitent avec la partie centrale des conduits (16) d'amenée à des séparateurs et la partie cen-5 provided with propulsion means making it possible to keep it in flight, the hull having a central part (10) which projects forward relative to two lateral parts (11) which delimit with the central part of the conduits (16 ) leading to separators and the central part
10 traie présentant des moyens déflecteurs, tels qu'une aile (17), pour créer des tourbillons dont l'orientation tend à diminuer la divergence de l'écoulement en surface autour de la coque, caractérisé en ce que chaque conduit (16) comporte un plancher à profil déporteur dont le bord10 line having deflector means, such as a wing (17), for creating vortices whose orientation tends to reduce the divergence of the surface flow around the hull, characterized in that each duct (16) comprises a spoiler profile floor whose edge
15 d'attaque fait saillie en amont de l'orifice d'entrée des conduits, plancher destiné à ralentir l'écoulement en amont du bord d'attaque et à provoquer un épaississement progressif de la couche de liquide léger et en ce qu'une cloison (37) approximativement verticale et se terminant15 leading protrudes upstream of the inlet of the conduits, floor intended to slow the flow upstream of the leading edge and to cause a gradual thickening of the layer of light liquid and in that a partition (37) approximately vertical and ending
20 à distance de la limite haute ou basse de la lame d'eau qui parcourt le conduit sépare ce dernier, sur une fraction de sa hauteur, en deux sous-canaux (38, 40) dont l'un communique en aval avec le séparateur et dont l'autre débouche en aval dans des moyens (53) de pompage et de20 at a distance from the upper or lower limit of the sheet of water which traverses the conduit separates the latter, over a fraction of its height, into two sub-channels (38, 40) one of which communicates downstream with the separator and the other of which opens downstream into means (53) for pumping and
25 rej.et de l'eau à l'arrière de l'engin pour provoquer un effet propulsif.25 rejects and water at the rear of the machine to cause a propulsive effect.
2. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cloison (37) se termine à distance du plancher et est renflée dans sa partie basse pour limiter la courbure2. Machine according to claim 1, characterized in that the partition (37) ends at a distance from the floor and is swollen in its lower part to limit the curvature
30 des filets de liquide qui passent du conduit et du pre¬ mier sous-canal (38) au second sous-canal (40), la section totale des deux sous-canaux étant sensiblement constante le long de l'écoulement et la section du sous-canal allant vers le séparateur diminuant tandis que l'autre augmente. 5 3* Engin suivant la revendication 1, caracté¬ risé en ce que le plancher présente une forme d'aile dont le bord d'attaque a une flèche négative à proximité de la partie centrale de la coque.30 of the liquid streams which pass from the conduit and from the first sub-channel (38) to the second sub-channel (40), the total section of the two sub-channels being substantially constant along the flow and the section of the subchannel going towards the separator decreasing while the other increases. 5 3 * Machine according to claim 1, caracté¬ ized in that the floor has a wing shape whose leading edge has a negative arrow near the central part of the hull.
4. Engin suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la fraction (34) la plus à l'extérieur du bord d'attaque du plancher présente une flèche positive au droit de l'étrave (30) de la partie latérale (11) de la coque et en ce que le plancher porte, à proximité du bord d'attaque, une aile approximativement verticale (35) de compensation des effets de divergence en surface dûs au bord d'attaque du plancher.4. Machine according to claim 3, characterized in that the outermost fraction (34) of the leading edge of the floor has a positive arrow to the right of the stem (30) of the lateral part (11) of the hull and in that the floor carries , near the leading edge, an approximately vertical wing (35) for compensating for the effects of surface divergence due to the leading edge of the floor.
5. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le plancher présente un profil à cambrure dirigée vers le bas, dont l'intrados présente un seuil à une profondeur sensiblement égale à la moitié du tirant d'eau du bateau, puis un approfondissement jusqu'à la distance maximum compatible avec la tenue mécanique du plancher. 5. Machine according to claim 1, characterized in that the floor has a cambered profile directed downwards, the lower surface of which has a threshold at a depth substantially equal to half the draft of the boat, then a deepening up to the maximum distance compatible with the mechanical strength of the floor.
6. Engin suivant la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que les moyens déflecteurs sont constitués par une aile à portance posi¬ tive dont le bord d'attaque est situé en avant du point où l'étrave (20) de la partie centrale (.10) de la coque coupe. la ligne d'eau, l'envergure de l'aile étant sensiblement égale à la largeur hors tout de la coque.6. Machine according to claim 1 or 5, characterized in that the deflector means consist of a posi¬ tive lift wing whose leading edge is located in front of the point where the bow (20) of the central part (.10) of the cut shell. the water line, the span of the wing being substantially equal to the overall width of the hull.
7. Engin suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'aile (17) est à une profondeur du même ordre que le tirant d'eau de la coque pour éviter les déferlements et en ce que l'aile porte des ailerons sensiblement verticaux, présentant une convergence importante vers l'avant, en saillie vers le haut à partir de l'aile à proximité des extrémités de celle-ci pour relever les tourbillons.7. Machine according to claim 6, characterized in that the wing (17) is at a depth of the same order as the draft of the hull to avoid surges and in that the wing carries substantially vertical fins , having significant convergence forward, projecting upward from the wing near the ends thereof to raise the vortices.
8. Engin suivant la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que l'aile présente une profon¬ deur du même ordre que le tirant d'eau de la coque à l'emplan- ture et une partie enroulée pour présenter un dièdre pro¬ gressivement croissant vers ses extrémités.8. Machine according to claim 1 or 6, characterized in that the wing has a depth of the same order as the draft from the hull to the plinth and a part wound to present a dihedral pro¬ gressively increasing towards its extremities.
9. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'étrave (20) de la partie centrale (10) forme, au-dessous de la ligne d'eau, un éperon à bulbe se raccordant avec l'aile.9. Machine according to claim 1, characterized in that the bow (20) of the central part (10) forms, below the water line, a bulbous spur connecting with the wing.
10. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le sous-canal qui10. Machine according to claim 1, characterized in that the subchannel which
OLC-I débouche dans les moyens de pompage comporte un déversoir noyé destiné à provoquer le déferlement des perturbations qui remontent l'écoulement.OLC-I opens into the pumping means comprises a flooded weir intended to cause the surge of disturbances which go up the flow.
11. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une aile arrière immergée à une profondeur du même ordre que le tira d'eau de la coque, destinée à affaiblir la houle en allure de fuite et à réduire les perturbations, à l'entrée des con¬ duits. 11. Machine according to claim 1, characterized in that it comprises a rear wing immersed at a depth of the same order as the draft of water from the hull, intended to weaken the swell in the appearance of a leak and to reduce disturbances, at the entrance to the pipes.
12. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque séparateur compor une cavité (45) d'axe vertical (46) séparée par une plaque horizontale (50) percée d'un trou central en une chambre d' alimentation. dans laquelle débouche le sous-canal (38) et une chambre de décharge s'ouvrant dans un canal d'échappe¬ ment tangentiel (52), le séparateur comportant de plus un tube central (47) plongeant dans la partie haute de l'écou¬ lement tourbillonnaïre à surface libre dans la chambre d'alimentation et communiquant avec Une pompe d'aspiration du liquide léger.12. Machine according to claim 1, characterized in that each separator comprises a cavity (45) of vertical axis (46) separated by a horizontal plate (50) pierced with a central hole in a supply chamber. into which opens the subchannel (38) and a discharge chamber opening into a tangential escape channel (52), the separator further comprising a central tube (47) dipping into the upper part of the eddy flow with free surface in the supply chamber and communicating with a light liquid suction pump.
13. Engin suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le tube (47) est à double paroi et présente un conduit interne (54) d'amenée de vapeur qui s'échappe vers le haut par des trous ménagés dans un rebord interne du tube à partie basse de celui-ci.13. Machine according to claim 12, characterized in that the tube (47) is double walled and has an internal duct (54) for supplying steam which escapes upwards through holes made in an internal rim of the tube at the bottom of it.
14. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le sous-canal qui débouche dans les moyens de pompage est muni de moyens d'alimentation en eau à partir de la nappe d'eau prévus pour fournir un débit d'appoint aux moyens de pompage, au moins lorsque le niveau dans ce canal descend jusqu'à une hauteur déterminée et la dépasse.14. Machine according to claim 1, characterized in that the subchannel which opens into the pumping means is provided with means for supplying water from the water table provided to provide an additional flow to the means pumping, at least when the level in this channel drops to a certain height and exceeds it.
15. Engin suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens pour fournir un débit d'appoint sont constitués par une ouverture (62) ménagée dans la paroi du sous-canal .15. Machine according to claim 14, characterized in that the means for supplying an additional flow consist of an opening (62) formed in the wall of the subchannel.
16. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le plancher (33) est constitué dans sa partie avant par des aubes (65,66) reliant chacune la partie centrale (10) à une des parties latérales (11) et en ce que chaque partie latérale se prolonge vers l'avant dans ladite partie avant et présente, dans sa partie raccordée aux aubes, une profondeur comprise entre le tiers et la moitié du tirant d'eau de l'engin.16. Machine according to claim 1, characterized in that the floor (33) is constituted in its front part by vanes (65,66) each connecting the part central (10) to one of the lateral parts (11) and in that each lateral part is extended forward in said front part and has, in its part connected to the blades, a depth of between one third and half of the tie rod water from the craft.
' c- \j :.. - i c: - f: 'c- \ j: .. - ic: - f:
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FR8121905 1981-11-23
FR8121905A FR2516889A1 (en) 1981-11-23 1981-11-23 Vessel for skimming oil from waste surface - uses integral hull extensions to scoop top layer of liquid into eye of separator pumps
FR8123741 1981-12-18
FR8123741A FR2518488B2 (en) 1981-12-18 1981-12-18 APPARATUS FOR THE SELECTIVE COLLECTION OF A LIGHTWEIGHT LIQUID LAYER ON THE SURFACE OF A BODY OF WATER

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10945077B2 (en) 2017-12-30 2021-03-09 Knowles Electronics, Llc Electroacoustic transducer with improved shock protection

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2551479B1 (en) * 1983-09-01 1985-12-06 Benaroya Henry APPARATUS FOR COLLECTING A POLLUTANT LAYER ON THE SURFACE OF A BODY OF WATER
US4623459A (en) * 1981-11-23 1986-11-18 Henry Benaroya Apparatus for selectively taking up a layer of pollutant from the surface of a body of water
US4661013A (en) * 1985-07-02 1987-04-28 The Regents Of The University Of California Apparatus for impeding fine sediment deposition in harbors and navigational channels
US5133882A (en) * 1990-09-26 1992-07-28 Pec Research, Inc. Barge mounted oil recovery and recycle system
US5664910A (en) * 1987-05-27 1997-09-09 Light Wave, Ltd. Boat activated wave generator
AU5829890A (en) * 1989-06-13 1991-01-08 Farm Fish S.R.L. Device for organic neutralization and removal of phosphorus compounds present in water basins
US6105527A (en) * 1996-12-18 2000-08-22 Light Wave Ltd. Boat activated wake enhancement method and system
US7163637B2 (en) * 2003-12-22 2007-01-16 Technische Unversitat Berlin Apparatus and process for taking up particles from a water surface

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB730375A (en) * 1949-06-07 1955-05-25 Hoechst Ag Improved heat exchange apparatus
US3789988A (en) * 1970-10-02 1974-02-05 Grenobloise D Etudes D Applic Apparatus for removing surface pollutants from water and other liquids
US4151081A (en) * 1971-06-04 1979-04-24 Seaclean Sa Process and plant for hydromechanical recovery of a fluid spread in a thin layer on the surface of another liquid
US3774767A (en) * 1971-11-30 1973-11-27 B Field Skimmer trap
US3744254A (en) * 1972-05-17 1973-07-10 R Fennelly Process and apparatus for containment of aqueous pollutants
US3823828A (en) * 1973-05-08 1974-07-16 A Derzhavets Propelling arrangement for oil and garbage skimmer craft
US4126552A (en) * 1975-04-04 1978-11-21 Ballast Nedam Groep N.V. Method for collecting light-weight substances floating on a liquid surface
JPS52120460A (en) * 1976-04-01 1977-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Flow out oil retrieving device
JPS5845396B2 (en) * 1977-02-21 1983-10-08 三菱重工業株式会社 Spilled oil recovery equipment
US4139470A (en) * 1977-03-21 1979-02-13 Oil Spill Recovery, Inc. System for separating, removing and recovering contaminant materials from a body of water
FR2437976A1 (en) * 1978-10-03 1980-04-30 Foll Jean Le APPARATUS FOR THE SELECTIVE COLLECTION OF A LIGHTWEIGHT LIQUID LAYER ON THE SURFACE OF A BODY OF WATER
FR2467769B1 (en) * 1979-10-18 1985-09-06 Foll Jean Le APPARATUS FOR THE SELECTIVE COLLECTION OF A LIGHTWEIGHT LIQUID LAYER ON THE SURFACE OF A BODY OF WATER
FR2482154A1 (en) * 1980-05-08 1981-11-13 Grihangne Andre HIGH FLOW PETROLEUM RECOVERER FOR DEPOLLUTION ON SOFT WATER

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8301799A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10945077B2 (en) 2017-12-30 2021-03-09 Knowles Electronics, Llc Electroacoustic transducer with improved shock protection

Also Published As

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