FR2545379A1 - Structure complexe poreuse - Google Patents

Abstract

ENSEMBLE COMPLEXE POREUX POUR CONTROLER L'ECOULEMENT D'UN GAZ ET SON PROCEDE DE FABRICATION. IL COMPREND DES PREMIER ET SECOND ELEMENTS 12, 22 CONSTITUES CHACUN PAR UNE PLAQUE PERFOREE DONT LES OUVERTURES 24, 26 FORMENT UNE PREMIERE ET UNE SECONDE SUPERFICIES TOTALES DETERMINEES EN SECTION TRANSVERSALE, CES PLAQUES ETANT PARALLELES ENTRE ELLES ET DISPOSEES DE PART ET D'AUTRE D'AU MOINS UN ELEMENT INTERMEDIAIRE POREUX 14-20 DONT LA SUPERFICIE TOTALE DETERMINEE EN SECTION TRANSVERSALE EST INFERIEURE A CELLE DES PREMIER ET SECOND ELEMENTS 12, 22. CES ELEMENTS SONT LIES ENTRE EUX DE MANIERE A FORMER UN BLOC UNITAIRE PROPRE A ASSURER LA REGULATION DE L'ECOULEMENT GAZEUX A TRAVERS LA STRUCTURE COMPLEXE RENFORCEE MECANIQUEMENT PAR LES PREMIER ET SECOND ELEMENTS EXTERNES 12, 20. APPLICATION NOTAMMENT DANS LE DOMAINE DES FLUIDIFIANTS ET POUR LE CONTROLE DU BRUIT AERODYNAMIQUE.

Description

La présente invention a trait à une structure complexe poreuse possédant

une résistance structurale accrue, En particulier, la structure

complexe poreuse suivant la présente invention convient pour des applica-

tions dans le domaine des fluidifiants ainsi que pour le contr 8 le du bruit aérodynamique. Il existe une variété de structures complexes poreuses qui sont conçues en vue de résoudre un certain nombre de problèmes distincts Par exemple, le brevet US N O 3 260 370 délivré à Schwartzwalder le 12 Juillet

1966 a trait à un élément filtrant complexe destiné à filtrer et condition-

ner des solvants pour le nettoyage à sec Dans un autre exemple, à savoir

le brevet US no 3 679 062, délivré à Burkhart le 25 Juillet 1972, l'élé-

ment filtrant complexe est conçu pour résister à la déformation vers l'ex-

térieur des couches filtrantes pendant le deuxième dégraissage et le net-

toyage des couches filtrantes Ainsi, alors que chacune des nombreuses structures complexes poreuses suivant l'art antérieur vise, à résoudre un seul problème particulier, la plupart d'entre elles ne conviennent

pas pour une gamme d'applications, par exemple dans les agents fluidi-

fiants et pour le contr 8 le du bruit acoustique.

La fluidification se produit lorsqu'un liquide ou un gaza, le plus souvent l'air ambiant, est déplacé ou soufflé à travers une poudré sèche dans le but de séparer les particules et leur permettre de se comporter comme un fluide Plus précisément, lorsqu'on fait circuler un fluide de

bas en haut à travers une couche de particules d'une granulométrie sensi-

blement uniforme, il faut recourir à un gradient de pression pourvaincre le frottement Pour augmenter le taux d'écoulement, il faut un gradient

de pression plus élevé Lorsque la chute ou la baisse de pression se rap-

proche du poids par unité de surface des particules, celles-ci commencent

à se déplacer et à manifester des propriétés de fluides Il existe plu-

sieurs dispositifs principaux qui utilisent avantageusement la fluidifica-

tion d'un matériau en poudre, ils comprennent notamment les transporteurs

opérant par gravité, les séchoirs à poudre et les dispositifs de refroi-

dissement, les mélangeurs de poudre en vrac, les silos de stockage en

vrac, les lits de séparation et de transfert thermique.

Dans le cas de transporteurs fonctionnant par gravité, le proces-

sus de fluidification sert à faciliter le transport d'un matériau sec en poudre sur une distance déterminée Une feuille poreuse formant une rigole

à orientation longitudinale et faiblement inclinée est utilisée pour cons-

tituer le moyen transporteur Ainsi, tandis que le matériau est fluidifié,

il s'écoule sensiblement comme de l'eau le long de la rigole Le transpor-

-2- teur peut avoir une très faible inclinaison, sensiblement inférieure à

l'angle de-talus du matériau poudreux, du fait que celui-ci est fluidifié.

En ce qui concerne les séchoirs et refroidisseurs pour poudres, le matériau en poudre est fluidifié dans le but d'en éliminer l'humidité par évaporation ou de produire un échange thermique à travers la poudre.

Les mélangeurs de poudres en vrac utilisent la fluidification pour réali-

ser le mélange des différentes poudres dans une charge Les poudres s'a-

gitent en raison de la faible résistance à l'écoulement fluide, pendant

la fluidification, ce qui assure le mélange intime des poudres.

Des silos conçus pour contenir du ciment en poudre et pour d'au-

tres stockages en vrac constituent d'autres exemples d'application de la fluidification Pour permettre une extraction aisée de la poudre contenue dans le silo, une couche fluidifiée située à la base du silo permet de souffler de l'air à travers la masse de poudre pour assurer la conversion de la poudre à l'état fluidifié Une fois fluidifiée, la poudre peut -tre

extraite du silo simplement par soufflage de la poudre hors du silo, puis-

qu'elle se comporte très sensiblement comme un liquide.

Un exemple-type d'application d'un séparateur est celui concer-

nant la séparation d'impuretés telles que les graines de mauvaises herbes et les petits cailloux que contiennent des céréales Dans cet exemple on fait passer le mélange de céréales au-dessus et en travers d'une couche

fluidifiante disposée avec une très faible inclinaison par rapport à l'ho-

rizontale Le mélange fluidifié est ensuite éloigné du lit fluidifiant et

séparé par gravité, attendu que la trajectoire des particules est chan-

geante Les cailloux étant plus lourds tombent après un parcours compara-

tivement court Les graines de mauvaises herbes tombent à une distance

légèrement supérieure à celle des cailloux, tandis que les grain, de mau-

vaises herbes qui sont constituées par des particules sensiblement plus

légères que les graines de céréales poursuivent leur déplacement.

Le recours à la fluidification dans les couches de transfert ther-

mique consiste à placer une pièce dans un lit fluidifié de silice ou d'o-

xyde d'aluminium en utilisant de l'air chaud en tant qu'agent fluidifiant.

Cette pièce est chauffée très rapidement en raison de l'effet convecteur

produit par le mouvement des petites particules de sable de silice ou d'o-

xyde d'aluminium et de la collision entre ces particules et la pièce.

Dans toutes les applications sus-mentionnées d'agents fluidifiants, la présence d'éléments poreux est utile Lorsqu'on choisit un tel élément

poreux, sa résistance mécanique, à l'abrasion et à l'éclatement, sa faci-

lité de nettoyage tant par voie chimique que par l'action de la vapeur, 3- ses caractéristiques d'écoulement, son prix de revient et sa capacité d'agir sur une gamme étendue de températures doivent tous être pris en considération. En plus des arguments exposés ci-dessus, les applications de la fluidification exigent que l'élément considéré soit robuste tout en pré-

sentant des perforations adéquates afin d'assurer une forte chute de pres-

sion et cela uniformément sur toute l'étendue de l'élément, en comparai-

son de la chute de pression qui se produit à travers les particules soli-

des Cette condition est indispensable car, si la chute de pression à tra-

vers l'agent fluidifiant est semblable à la chute de pression à travers l'élément, le fonctionnement deviendra instable ce qui, naturellement, est indésirable.

Selon une conception connue par l'art antérieur d'un élément po-

reux pour des applications dans le domaine de la fluidification, on utili-

se une plaque unique traversée de multiples trous percés dans cette pla-

que On a toutefois constaté que cette solution n'est guère satisfaisante car la présence des trous affaiblit l'élément En outre, cet élément a un pris de revient excessif et ne fournit pas les caractéristiques de chute

de pression indispensables pour des applications en fluidification.

Dans une autre proposition selon l'art antérieur, un élément po-

reux pour des applications en fluidification comprend une couche formée

d'une grille métallique qui a été laminée entre des rouleauxet rendue so-

lidaire par fusion en sandwich entre deux couches de toile métallique à maille simple; cette solution a rencontré un succès mitigé dans certaines applications en tant qu'agent de fluidification Cependant, un élément

ainsi construit est également cotteux et d'une fabrication difficile.

Ainsi, aucune des conceptions de l'art antérieur pour la fabrica-

tion d'un élément poreux ne permet de fabriquer d'une manière économique et facile un agent poreux pouvant convenir pour résoudre des problèmes de

fluidification.

Le contr 6 le du bruit aérodynamique produit par l'écoulement d'un gaz à travers des étranglements et des réseaux de tuyauteries a également acquis une importance primordiale puisque ce bruit atteint le niveau de celui des avions, et l'on sait que dans les installations industrielles

une telle nuisance est soumise à de sévères réglementations gouvernementa-

les Le taux élevé de l'écoulement à grande vitesse est di à une expansion

rapide d'un gaz après son passage à travers un étranglement, ce qui engen-

dre une condition locale d'écoulement à grande vitesse.

Pour éviter ces conditions d'écoulement localisé à grande vitesse, -4- on a déjà conçu et utilisé des éléments sophistiqués pour réaliser des

trajectoires d'écoulement capables de réduire progressivement la pres-

sion du gaz afin que la vitesse reste sensiblement constante pour un débit relativement faible De tels élémentspeuvent assurer le contr 8 le désiré de la vitesse du gaz, mais à un prix relativement élevé De plus, ces éléments limitent la souplesse que l'on peut apporter dans la conception de l'ensemble en raison des conditions variables d'écoulement dans lesquelles de tels dispositifs doivent pouvoir fonctionner Cela a abouti à l'idée

d'utiliser des matériaux poreux Malheureusement, il est difficile de con-

tr 8 ler avec précision la dimension des pores de matériaux poreux afin d'em-

p 9 cher l'apparition de conditions locales d'écoulement à grande vitesse dues aux courants engendrés dans des ouvertures de section relativement réduite. Un tel matériau, dans lequel on a obtenu un contr 8 le relativement précis de la dimension des pores, fait l'objet des brevets US No 2 457 657

et 3 123 466, et aussi de la demande de brevet américain NO 945 261 dépo-

sée le 22 Septembre 1978 Ce matériau est obtenu gr 9 ce à une opération

d'enroulement de précision au cours de laquelle on enroule un ruban mé-

tallique sur un mandrin de manière que les spires successives se croisent entre elles afin de former des couches poreuses pourvues d'ouverture d'une dimension contr 8 lée avec précision Il n'en reste pas moins qu'une telle approche du problème posé aboutit à un matériau dont la fabrication est très onéreuse et qui risque de se détériorer et de subir le colmatage

des couches de toile métallique exposées.

Par conséquent, l'un des buts de la présente invention consiste

à prévoir une structure complexe à porosité contrôlée, propre à 9 tre uti-

lisée tant comme lit de fluidification que dans des applications acousti-

ques, tout en étant d'une fabrication économique et simple La structure complexe poreuse est constituée par plusieurs éléments poreux comprenant

une couche de toile métallique placée en sandwich entre deux plaques per-

forées, la résistance à l'écoulement de l'air à travers cette structure

étant contr 8 lée par des passages transversaux d'écoulement entre les pla-

ques et la toile, la structure à mailles ouvertes transférant les sollici-

tations aux plaques perforées, plus résistantes.

La présente invention a pour objet une structure complexe poreuse qui convient pour des applications tant acoustiques que dans le domaine des fluidifiants, cette structure étant particulièrement résistante et permettant un contrôle précis des caractéristiques d'écoulement des gaz

qui la traversent.

L'invention prévoit une structure composite poreuse pour contr 8-

ler-l'expansion de l'écoulement gazeux à travers cette structure-La struc-

ture complexe comprend un premier élément poreux et un second élément po-

reux disposés parallèlement au premier dont il est séparé par une distance pré-établie Ces premier et second éléments poreux sont constitués de préférence par des plaques perforées ayant respectivement une-première et une

seconde zones perforées formant une section transversale totale déterminée.

Au moins un élément poreux intermédiaire est interposé entre les premier

et second éléments poreux précités Cet élément poreux intermédiaire pré-

sente une troisième section transversale totale déterminée qui est infé-

rieure aux deux zones perforées à section transversale totale déterminée.

Chacun des éléments poreux précités adhère aux éléments poreux adjacents de telle sorte que ces trois éléments poreux forment ensemble une seule structure complexe poreuse La surface totale, en section transversale, du troisième élément poreux est choisie de façon à assurer la régulation de l'écoulement gazeux à travers la structure complexe Les premier et

second éléments poreux confèrent à l'ensemble la résistance mécanique né-

cessaire. L'invention prévoit en outre un procédé permettant de contr 8 ler

le taux d'écoulement d'un gaz circulant entre une région de pression re-

lativement élevée et une région de pression relativement basse Le pro-

cédé comprend la phase qui consiste à juxtaposer un premier élément po-

reux par rapport à la zone de haute pression afin de produire l'écoulement du gaz à travers le premier élément poreux Ce premier élément poreux se compose d'une t 8 le perforée comportant une première zone perforée ayant une section transversale totale de valeur déterminée Ensuite, on place

un élément poreux intermédiaire contre le premier élément poreux L'élé-

ment poreux intermédiaire présente une troisième zone de pores donnant

une section transversale totale déterminée qui est inférieure à la pre-

mière section transversale déterminée et que l'on choisit dans le but d'assurer la régulation de la vitesse d'écoulement du gaz à travers le premier élément poreux et l'élément poreux intermédiaire Puis, un second

élément poreux semblable au premier est placé contre l'élément poreux in-

termédiaire et juxtaposé par rapport à la zone de basse pression afin de faire circuler le gaz à travers ce second élément poreux Ce dernier est constitué par une tale perforée possédant une seconde zone perforée ayant

une section transversale totale plus grande que la troisième section trans-

versale déterminée Enfin, chacun des premier et second élément poreux est rendu solidaire de l'élément poreux intermédiaire afin de constituer une 6- structure poreuse complexe unitaire ou d'un seul bloc dont la résistance mécanique est supérieure à celle de l'élément poreux intermédiaire tout en ayant la caractéristique de résistance à l'écoulement de cet élément poreux intermédiaire t Le premier but de la présente invention consiste à prévoir une

structure poreuse complexe économique possédant les caractéristiques d'é-

coulement désirées et en m 9 me temps une grande résistance mécanique.

Un autre but de la présente invention consiste à prévoir une structure complexe pour l'écoulement, qui possède les caractéristiques d'écoulement du matériau en mailles métalliques tout en ayant une plus

grande résistance mécanique.

En outre, la présente invention a pour objet de prévoir un moyen économique permettant de fabriquer des structures poreuses complexes pour

des applications acoustiques.

De plus, la présente invention a pour but de prévoir un dispositif

économique à structure poreuse complexe pouvant 9 tre utilisé dans des ap-

plications de fluidifiants.

Ces différents buts ainsi que d'autres caractéristiques et avan-

tages de la présente invention ressortiront davantage au cours de la des-

cription qui suit et qui se réfère au dessin annexé, sur lequel La FIGURE 1 est une vue éclatée en perspective montrant un exemple de structure complexe poreuse suivant la présente invention;

La FIGURE 2 est une vue partielle en élévation de face de la struc-

ture complexe poreuse de la Figure 1, et

La FIGURE 3 est une vue en élévation latérale de cette structure.

Dans la description qui suit et les dessins annexés, on a décrit

un mode particulier de réalisation de l'invention en utilisant une termi-

nologie spécifique dans un but de clarté Ce mode de réalisation décrit

et représenté ici est le meilleur envisagé par l'inventeur au moment du.

dépôt de la présente demande Toutefois, il est bien entendu que la pré-

sente description n'est pas limitée à ce mode spécifique de réalisation

et qu'elle peut se prêter à de nombreuses variantes sans s'écarter des -

principes de base, tels qu'ils ressortent de la description.

Si l'on se réfère plus en détail au dessin annexé et en particu-

lier à la Figure 1, on voit que la structure complexe poreuse suivant l'invention, désignée par le chiffre de référence 10, comprend un premier élément poreux externe 12, quatre éléments poreux intermédiaires 14 à 20 et un second élément poreux externe 22 Il apparaîtra clairement à tout

spécialiste dans l'art que l'on peut utiliser n'importe quel nombre d'é-

-7 - léménts intermédiaires dans la mise en oeuvre pratique de l'invention et que celle-ci n'est nullement limitée par un nombre particulier de tels éléments intermédiaires situés entre le premier élément poreux externe 12 et le second élément poreux externe 22 Chaque élément 12 à 22 est rendu solidaire des éléments adjacents afin de constituer un élément complexe

d'un seul bloc.

Les éléments poreux externes 12 et 22 consistent de préférence en

des tôles métalliques plates et minces, percées d'un grand nombre d'ouver-

tures désignées respectivement en 24 et 26.

Les ouvertures 24 du premier élément poreux externe 12 d'un mode préféré de réalisation sont disposées dans un rectangle, comme le montrent les Figures 1 et 2 Les ouvertures 24 sont disposées le long d'un axe transversal 30 et le long d'un second axe transversal 32 perpendiculaire au premier axe 30 Chacune des ouvertures disposées le long du premier axe transversal 30 est séparée de l'ouverture voisine située sur le m 9 me

axe par une distance "a" et, d'une manière analogue, chacune des ouvertu-

res 24 situées le long du second axe transversal 32 est séparée de l'ou-

verture adjacente par une seconde distance "b" Chaque ouverture 24 a un diamètre "c"' Les ouvertures 24 pratiquées dans le premier élément poreux

12 ont par conséquent une superficie totale en section transversale -

que l'on peut déterminer par application de la formule ci-après, o A dé-

signe la superficie totale en section transversale du premier élément po-

reux externe 12, tandis que P désigne la superficie totale, en section transversale, du premier élément poreux externe 12 P Pi:c A 4.a b

Dans l'exemple de structure suivant l'invention, le premier élé-

ment poreux externe 12 est constitué par une tôle perforée comportant de

multiples ouvertures ayant un diamàtre de 0,762 mm, disposées dans un rec-

tangle o les trous sont séparés entre eux par une distance de 6,35 mm

d'axe en axe On obtient ainsi un élément poreux dont la superficie ouver-

te est égale à un pourcent ( 1 %) de la superficie totale de la tale.

Le second élément poreux externe 22 peut 9 tre semblable au pre-

moer 12 Dans l'exemple que montre le dessin, les ouvertures 26 prévues dans le second élément poreux externe sont disposées d'une façon analogue

dans un rectangle avec des axes longitudinaux parallèles aux axes longitu-

dinaux 30 et 32 du premier élément poreux externe 12, mais lesdites ou-

vertures sont séparées des ouvertures 24 par une distance d et e, de ma-

-8 - nière à être décalées par rapport aux ouvertures 24 du premier élément

poreux externe 12.

Dans ce mode préféré de réalisation de l'invention, chacun des éléments poreux externes 12 et 22 est réalisé en acier inoxydable 304 ayant une épaisseur "t" de 0,038 mm Chaque élément poreux externe 12, 22 présente une surface extérieure 34 exposée au fluide de travail et une

surface intérieure 36 destinée à adhérer aux éléments poreux intermédiai-

res 14 à 20.

Chacun des éléments intermédiaires 14 à 20 présente plusieurs ou-

vertures 38 à 44 Les ouvertures 38 à 44 sont disposées par rangs croisés

formant une troisième superficie totale déterminée en section transversale.

Cette troisième superficie déterminée totale en section transversale est inférieure aux première et seconde superficies totales déterminées, en

section transversale, respectivement, des premier et second éléments po-

reux 12 et 22 Par conséquent, la troisième superficie déterminée en sec-

tion transversale fixe les caractéristiques d'écoulement du fluide de tra-

vail à travers ces éléments intermédiaires.

De préférence, les éléments intermédiaires 14 à 20 sont réalisés en toile métallique tissée Dans le mode préféré de réalisation, il est prévu quatre éléments intermédiaires composés chacun d'un réseau de mailles en fil métallique de 12 x 12 x 0,3 Autrement dit, ce tissu maille est constitué par du fil tissé d'un diamètre de 0,3 mm de manière à former un réseau comprenant 12 fils par centimâtre dans chaque sens transversal De

préférence, la toile métallique tissée aura été amincie par calandrage jus-

qu'à une épaisseur comprise entre 0,406 et 0,457 mm pour obtenir un élément

14 à 20 relativement plat L'aplatissage de la toile métallique tissée ré-

duit la dimension des pores ou des ouvertures de ce matériau et augmente par ailleurs la surface de contact entre les éléments poreux intermédiaires

14 à 20 De plus, ce procédé augmente la surface de contact entre les élé-

ments poreux intermédiaires externes 14 et 20 ainsi que les surfaces inté-

rieures 36 des éléments poreux externes 12 et 22, de manière à améliorer

la liaison entre ces surfaces.

Chacun des éléments poreux 12 à 22 peut être lié aux éléments po-

reux adjacents en ayant recours à des procédés de soudage par diffusion, bien connus dans l'art, afin d'obtenir une structure poreuse complexe d'un seul bloc Par exemple, les multiples éléments poreux 12 à 22 peuvent être rendus solidaires entre eux en utilisant des moyens de maintien temporaire tels que rubans, etc, avant de les lier définitivement par fusion obtenue

par chauffage sous vide ou dans une atmosphère d'hydrogène.

_ 9-_ Les spécialistes dans l'art apprécieront le fait que, pour des applications dans le domaine acoustique, la structure complexe poreuse réalisée grâce à la présente invention doit 9 tre transparente à moins de % Ainsi, à cet effet, l'élément complexe sera construit de préférence de la façon décrite ci-dessus en décalant le premier élément externe 12

par rapport au second élément poreux 22 de 0,4 mm ou la moitié de la dis-

tance mesurée entre des ouvertures adjacentes dans les deux sens transver-

saux 30 et 32 En outre, dans ce but, les éléments intermédiaires 16 et

seront de préférence décalés de 45 degrés par rapport aux éléments in-

termédiaires adjacents 14 et 18 afin de ménager un trajet sinueux pour

l'écoulement du fluide de travail à travers la structure complexe.

Dans une variante de réalisation dans le domaine de la fluidifica-

tion, les éléments intermédiaires 14 et 20 utilisés sont constitués par quatre couches de toile métallique tissée droit pour tamis à mailles de 57/cm dont les axes se croisent suivant un angle compris entre o et 45 degrés Ces couches de tissu sont -calandrées entre deux éléments poreux externes 12 et 22 composés de couches de feuilles perforées en matière plastique dont la superficie des ouvertures représente entre 30 et 50 pour cent de la superficie totale Les éléments poreux externes 12 et 22 sont orientés de façon à présenter un décalage entre leurs trous respectifs, comme il a été décrit plus haut La structure résultante est collée en

utilisant une résine époxy à mailles destinée à former la structure com-

plexe 10 décrite ci-dessus, avec les avantages et les caractéristiques

mentionnés plus haut.

Il ressortira clairement pour tout spécialiste dans l'art que la

structure formée de cette façon aura une résistance considérable en compa-

raison de la résistance qu'offrent les éléments-intermédiaires poreux 14

à 20 pris séparément Néanmoins, les caractéristiques d'écoulement à tra-

vers la structure complexe 10 sera déterminée en fonction des caractéris-

tiques d'écoulement obtenues à travers les éléments intermédiaires poreux

14 à 20 Cela est d au fait que la superficie déterminée totale, en sec-

tion transversale, de la structure complexe sera déterminée par la dimen-

sion des pores des éléments intermédiaires poreux 14 à 20 Les mêmes spé-

cialistes dans l'art reconnaîtront par ailleurs que le nombre d'éléments

intermédiaires poreux utilisés dans la construction de la structure com-

plexe poreuse 10 et la planéité de chaque élément intermédiaire poreux

affectera la perméabilité de la structure complexe vis-à-vis de l'écoule-

ment du fluide De plus, la perméabilité de la structure complexe poreuse

peut également 9 tre affectée par un décalage angulaire partiel des élé-

_ 10 -

ments intermédiaires successifs, par exemple en prévoyant un angle de

croisement variant entre zéro et 45 degrés entre des éléments intermeédiai-

res poreux adjacents 14 à 20 A mesure que l'angle de croisement décrott,

la dimension réelle ou effective des pores de la structure décrott égale-

ment. Les efforts normalement engendrés dans les éléments intermédiaires

poreux 14 à 20 sont transférés aux premier et second éléments poreux exter-

nes 12 et 22 à l'instar des caractéristiques de support de la charge d'une construction à base de poutres en I de type classique, c'est-à-dire telles qu'on les utilise dans les applications du génie civil Ainsi, la partie

la plus faible de la construction commande les caractéristiques d'écoule-

ment du gaz, tandis que la partie la plus robuste de la construction con-

tr 8 le la résistance de la structure complexe Cette construction complexe

permet en outre de réaliser un élément poreux relativement léger et résis-

tant à l'abrasion, en comparaison de structures ayant des caractéristiques semblables de résistance et de porosité Enfin, la structure complexe 10

permet de réaliser un élément poreux relativement léger, offrant une ex-

cellente résistance à l'abrasion en comparaison d'autres éléments poreux

construits selon les méthodes de l'art antérieur et possédant des carac-

téristiques similaires de taux d'écoulement et de poids.

1 * 1 -

Claims (23)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Un élément complexe poreux ( 10) pour contr 8 ler l'expansion d'un écoulement gazeux à travers cet élément, caractérisé par le fait qu'il comprend: a) deux éléments poreux ( 12, 22) adjacents mais espacés entre eux, chaque élément poreux étant constitué par une plaque perforée ayant

une première superficie totale et déterminée d'ouvertures en section trans-

versale; b) au moins un élément inetrmédiaire poreux ( 14-20) interposé entre les deux éléments poreux ( 12, 22) précités, cet élément intermédiaire poreux ( 14-20) ayant une seconde superficie totale déterminée d'ouvertures ou de pores afin d'assurer la régulation de l'écoulement du gaz à travers cet élément, et c) des moyens pour lier cet élément intermédiaire poreux avec

les deux éléments poreux afin de constituer une structure monobloc de tel-

le sorte que ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20) assure la régula-

tion de l'écoulement gazeux à travers ledit élément intermédiaire poreux et que les deux éléments poreux précités ( 12, 22) renforcent mécaniquement

ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20).

2 Elément complexe poreux ( 10) selon la Revendication 1, caracté-

risé par le fait que ladite seconde superficie totale déterminée est infé-

rieure à la première superficie totale déterminée.

3 Elément complexe poreux selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20) est constitué

par de la toile métallique tissée droit.

4 Elément complexe poreux selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20) se compose de

quatre feuilles ( 14, 16, 18, 20) de toile métallique simple tissée droit.

Elément complexe poreux selon la Revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une desdites feuilles perforées ( 14, 16, 18, 20) présente de multiples ouvertures régulièrement espacées ( 38, 40, 42, 44)

qui la traversent.

6 Elément complexe poreux ( 10) selon la Revendication 5, caracté-

risé par le fait que lesdites multiples ouvertures régulièrement espacées

( 38, 40, 42, 44) forment un quadrillage.

7 Elément complexe poreux selon la Revendication 5, caractérisé par le fait que lesdites multiples ouvertures régulièrement espacées de

l'un des éléments poreux sont décalées dans une mesure déterminée par rap-

port auxdites multiples ouvertures régulièrement espacées de l'autre élé-

12 -

ment poreux.

8 Elément complexe poreux selon la Revendication 5, caractérisé par le fait que lesdites multiples ouvertures régulièrement espacées de

l'un des éléments poreux de ladite paire sont décalées suivant une distan-

ce déterminée (e) par rapport aux multiptes ouvertures régulièrement espa-

cées de l'autre élément poreux de ladite paire.

9 Elémént complexe poreux selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20) est laminé à la calandre, afin de réduire ladite seconde superficie totale déterminée

en section transversale pour obtenir une troisième superficie totale déter-

minée en section transversale.

Elément complexe poreux selon la Revendication 1, caractérisé

par le fait que ledit moyen de liaison comprend en outre un moyen de li-

aison par diffusion.

Il Elément complexe poreux selon la Revendication 1, caractérisé

par le fait que ledit moyen de liaison comprend un moyen de liaison adhé-

sif.

12 Procédé de contrôle d'un gaz s'écoulant entre une zone de pres-

sion relativement élevée et une zone de pression relativement basse en li-

mitant la vitesse d'écoulement du gaz, caractérisé par le fait qu'il com-

prend les phases suivantes: a) on juxtapose un premier élément poreux ( 12) à ladite zone de pression relativement élevée afin de faire circuler le gaz à travers

ce premier élément qui se compose d'une feuille perforée ayant une premiè-

re superficie totale déterminée d'ouvertures en section transversale; b) on place au moins un élément intermédiaire poreux ( 14-20) contre ledit premier élément poreux ( 12), cet élément intermédiaire poreux ayant une seconde superficie totale déterminée d'ouvertures en section transversale, afin de régler la vitesse-d'écoulement du gaz sortant dudit premier élément poreux; c) on place un second élément poreux ( 22) contre l'élément intermédiaire poreux ( 14-20) en le juxtaposant à ladite zone de basse

pression afin de faire circuler ledit gaz à travers le second élément po-

reux ( 22) précité, lequel est constitué par une feuille perforée ayant une troisième superficie déterminée en section transversale, et d) on fait adhérer ledit premier élément poreux ( 12) audit élément intermédiaire poreux ( 14-20) et ce dernier audit second élément

poreux ( 22) afin d'accroltre la résistance mécanique de l'élément inter-

médiaire ( 14-20) à l'écoulement pour réduire la pression du gaz à la va-

13 -

leur qui existe dans ladite zone de basse pression sans dépasser une vi-

tesse déterminée d'écoulement du gaz.

13 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que ladite seconde superficie totale déterminée en section transversale est inférieure à ladite première superficie totale déterminée en section trans- versale. 14 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux est constitué par une toile métallique

tissée droit.

15 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que

ledit élément intermédiaire poreux comprend quatre feuilles de toile métal-

lique simple tissée droit ( 38, 40, 42, 44).

16 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que

l'une au moins desdites feuilles perforées ( 38, 40, 42, 44) comprend plu.

sieurs ouvertures équidistantes qui la traversent.

17 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que

lesdites ouvertures équidistantes forment un ensemble carré.

18 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures régulièrement espacées de l'un des éléments poreux de ladite paire d'éléments ( 12, 22) est décalée d'une distance déterminée (e) par rapport auxdites ouvertures régulièrement espacées de l'autre élément

de ladite paire.

19 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que

ledit élément intermédiaire poreux est laminé à la calandre, afin de ré-

duire ladite seconde superficie totale déterminée en section transversale jusqu'à obtenir une troisième superficie totale déterminée en section transversale. Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que

ledit moyen de liaison comprend en outre un moyen de liaison par diffusion.

21 Procédé selon la Revendication 12, caractérisé par le fait que

ledit moyen de liaison comprend en outre un moyen de liaison adhésif.

22 Ensemble complexe poreux pour contrôler un fluide de travail qui s'écoule à travers cet élément, caractérisé par le fait qu'il comprend:

a) un premier élément poreux ( 12) constitué par une plaque per-

forée ayant une première superficie totale déterminée de perforations en coupe transversale; b) un second élément poreux ( 22), voisin du premier élément poreux ( 12) mais espacé par rapport à ce dernier, ce second élément poreux ( 22) étant constitué par une plaque perforée ayant une seconde superficie 14 - totale déterminée de perforations en coupe transversale; c) au moins un élément intermédiaire poreux ( 14-20) interposé entre les premier et second élément poreux ( 12, 22) et ayant une troisième superficie totale déterminée de perforations en coupe transversale qui est inférieure auxdites seconde et troisième superficies déterminées, de façon que ledit élément intermédiaire poreux assure la régulation de l'écoulement du gaz à travers chacun de ces éléments poreux, et d) un moyen pour lier cet élément intermédiaire poreux ( 14-20) à chacun des premier et second éléments poreux précités ( 12, 22) afin de

réaliser une structure complexe monobloc ( 10), de telle sorte que les pre-

mier et second éléments poreux ( 12, 22) renforcent mécaniquement ledit élé-

ment intermédiaire poreux ( 14-20).

23 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 22, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20) est constitué

par une toile métallique tissée en carré.

24 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 22, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux ( 14 = 20) comprend quatre feuilles de toile métallique tissée à tamis et mailles droites ( 3 S, 40, 42, 44). 25 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 22, caractérisé par le fait que l'une au moins desdites feuilles perforées ( 38, 40, 42, 44) présente plusieurs ouvertures régulièrement espacées entre elles et qui

traversent la feuille de part en part.

26 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 25, caractérisé

par le fait que lesdites ouvertures régulièrement espacées forment des ran-

gées perpendiculaires entre elles.

27 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 25, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures régulièrement espacées ( 24, 26) formées à travers l'un des premier et second éléments poreux ( 12, 20) sont décalées suivant une distance déterminée par rapport aux ouvertures régulièrement

espacées ( 26, 24) de l'autre élément poreux ( 20, 12).

28 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 25, caractéri-

sé par le fait que les ouvertures régulièrement espacées de l'un des pre-

mier et second éléments poreux ( 12, 20) sont décalées d'une distance déter-

minée (e) par rapport aux ouvertures régulièrement espacées de l'autre

élément poreux ( 20, 12).

29 Ensemble complexe poreux selon la Revendication 22, caractérisé par le fait que ledit élément intermédiaire poreux ( 14-20) est laminé par calandrage, afin de réduire ladite troisième superficie totale déterminée - en section transversale à une quatrième superficie totale déterminée en

section transversale.