FR2534983A1 - Compresseur supersonique a jet - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN STATOCOMPRESSEUR DESTINE A LA COMPRESSION DES GAZ ET DES VAPEURS. IL S'AGIT D'UN EJECTEUR DE TYPE NOUVEAU A HAUTES PERFORMANCES DONT LE FONCTIONNEMENT S'APPARENTE A CELUI D'UNE SOUFFLERIE SUPERSONIQUE. IL COMPREND UN MELANGEUR POURVU DE DEUX COLS SONIQUES, LE PREMIER 4 PLACE A SON ENTREE, LE SECOND 8 A SA SORTIE. PARMI LES APPLICATIONS LES PLUS INTERESSANTES DE L'INVENTION ON PEUT CITER LA COMPRESSION DES VAPEURS DANS LES INDUSTRIES QUI UTILISENT L'EVAPORATION DANS LEUR CYCLE DE FABRICATION.

Description

La présente invention concerne un statocompresseur.

I1 s'agit d'un appareil du type éjecteur destinè à la com -pression des gaz et des vapeurs.

Le fonctionnement des éjecteurs, à écoulement de fluides compressibles actuellement industrialisès, ne permet pas une utilisation rationnelle de lténergie primaire appelée encore énergie motrice. Celle-ci est distribuee à l'entrée du mélan -geur en régime d'ecoulement supersonique par une ou plusieurs tuyéres de Laval.Le.fluide secondaire est alors entraine par le fluide primaire, à l'entrée du mélangeur, en regime dtécou- -lement subsonique. Le melange des deux fluides s'effectue dans le melangeur, qui peut être cylindrique ou convergent.

A la sortie du mélangeur, le fluide mélange penetre dans le diffuseur en regime d'écoulement subsonique à un nombre de
Mach nettement infèrieur à un. Ce mode de fonctionnement est la cause des performa-nces plus ou moins médiocres des éjec -teurs actuellement industrialises en raison, principalement, de la perte d'énergie par onde de choc droite qui a lieu dans le mélangeur a un nombre de Mach nettement superieur à un, soit par ce qgil nsest pas possible deamorçer le col en sor -tie de mélangeur dans le cas des mélangeurs convergents, ou que ce col n'éxiste pas comme dans les mélangeurs cylindriques,
En ce qui concerne les mélangeurs convergents, lorsque le rapport de la section du col en fin de melangeur à celle de l'entrée de celui-ci est supérieur à une valeur qui dépend des caractéristiques thermodynamiques des fluides, ( environ 0,85 pour l'air ) le col en fin de melangeur est autoamorçant à la condition, toutefois, que le fluide a l'entrée du mélangeur soit en regime d'écoulement supersonique, ce qui nVest pas ré -alise avec les appareils actuellement industrialises.

Partant de cet -etat de la technique, la présente inven -tion se donne pour but de concevoir un éjecteur de type nou- -veau à hautes performances, appele statocompresseur, dont le fonctionnement 5?apparente à celui dVune soufflerie supersoni -que. Le statocompresseur sera défini de façon à ce que le fluide secondaire soit en régime decoulement supersonique peu après son entrée dans le mélangeur et, que le fluide mélange en sortie de melangeur soit en regime d'écoulement transsoni -que.

Ainsi la perte d'énergie par onde de choc droite sur le fluide mélangè sera minimum.

Ce but est atteint, conformément, à l'enseignement de la présente invention grâce à la conception du statocompresseur dont le mélangeur est pourvu à son entrée d'un premier col so -nique, puis d'un second à sa sortie. Ces cols peuvent etre à géomètrie fixe, par contre si cela est nécessaire-ils seront à géométrie variable de façon à pouvoir modifier la valeur de leur section pendant ltexploitation du statocompresseur.

Selon l'invention les moyens de reglage-des cols soni -ques, soit pour les deux, soit pour lun d'entre eux seule -ment, pourront être obtenus soit par un système fluidique, soit à l'aida d'une manchette déformable sous l'action d'un système pneumatique ou hydraulique, soit à l'aide d'un sys -tème mécanique.

Si le premier col est à géomètrie fixe il pourra être obtenu, soit par une contraction locale de l'entrée du mélangeur,soit par une expansion locale de la tuyère ou des tuyères motrices, située au niveau du plan-d'entrée du mélangeur, soit par la combinaison de ces deux moyens.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement a la lecture de la description sui -vante d'une forme préférentielle de realisation, donnée à simple titre d'exemple et avec référence au dessin ci-annexè représentant sous forme d'un schéma en coupe un statocompres -seur, lorsque le moyen de réglage des cols est pneumatique ou hydraulique.

La figure 1 représente un statocompresseur dont le fluide moteur est distribuè avec une seule tuyère de Lavas.

Le premier col 4 ainsi que le second 8 sont à géomètrie varia -ble, la variation de leur section est obtenue à llaide de manchettes cylindriques déformables 3,7 sous l'action de la pression du fluide compressible ou incompressible règnant res -pectivement dans les chambres 10,11.

Le raccordement de la premiere partie du mélangeur 5 au pavi -llon d'entrèe 2 est effectué par une courbe du troisiéme de -gre. La seconde partie du mélangeur 6 est convergente.

Les fluides primaire et secondaire sont mélangès dans la pre mière partie du mélangeur 5 en regime d'écoulement supersoni- que.

Le nombre de Mach d'u fluide mélangè decroit progressivement dans la seconde partie du mélangeur 6 , puis dans le diffuseur 9 ,sa valeur est voisine de un au passage du col 8 et de 0,15 à o,2sa la sortie du diffuseur 9.

Le statocompresseur, objet de l'invention trouve son application dans toutes les industries dont la production est basée sur l'utilisation de gaz et de vapeurs et, plus particu -liérement dans celles qui utilisent l'évaporation dans leur cycle de fabrication. Dais ces industries 7e statocompresseur peut se substituer à la recompression mécanique de vapeur.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Statocompresseur dont le mélangeur est pourvu de deux cols soniques, le premier(4) placé à son entrée, le se cond(8) à sa sortie.

2. Statocompresseur selon la revendication 1 caracteri- -sè en ce que le col(4) et le col(8) peuvent être à géométrie fixe ou variable,

3. Statocompresseur selon la revendication 2 , caracté -risè en ce que la variation des sections des cols pourra être obtenue par des systèmes qui seront basès sur les principes, soit de la fluidique, soit de la pneumatique ou de l'hydrauli -que,soit de la mécanique.