FR2575235A1 - Turbine de pompe centrifuge - Google Patents

Abstract

UNE TURBINE ROTATIVE 200 POUR UNE POMPE CENTRIFUGE EST CAPABLE DE POMPER EFFICACEMENT DES FLUIDES COMPRENANT DES PHASES GAZEUSE, DE VAPEUR ET DE LIQUIDE MELANGEES, PAR EXEMPLE UN CARBURANT D'AVIATION 204 AVEC DES BULLES D'AIR ET DE VAPEUR 202 DEDANS PROVOQUEES PAR LES BASSES PRESSIONS DANS LE CONDUIT DE CARBURANT. DES PALES DE TURBINE APPROXIMATIVEMENT AERODYNAMIQUEMENT PROFILEES 208 DELIMITENT DE FACON ORIGINALE DES PASSAGES PROFILES 206 ENTRE ELLES, LES PASSAGES ETANT MUNIS A LEURS ENTREES D'AUBES DIRECTRICES 210 QUI INTERCEPTENT L'ECOULEMENT DE FLUIDE VENANT DEPUIS L'ORIFICE CENTRAL DE LA TURBINE, SEPARANT LES PHASES GAZEUSE OU DE VAPEUR, ET CONFORMANT LA PHASE LIQUIDE EN UNE NAPPE DE JET A HAUTE VITESSE 214 QUI EST PROJETEE EN AVAL DES PASSAGES A TRAVERS LES PHASES GAZEUSES SEPAREES VERS LA SORTIE DU PASSAGE OU ELLES ENTRENT EN COLLISION AVEC UNE SURFACE DE SEPARATION LIQUIDEGAZ 215 AU POINT OU LES POMPES CENTRIFUGES CONVENTIONNELLES REPRENNENT PAR-DESSUS LES PORTIONS DE SORTIE DES PASSAGES. LA NAPPE DE JET DE LIQUIDE 214 ENTRAINE LES COMPOSANTES DE GAZ ET DE VAPEUR RASSEMBLEES ET LA TURBULENCE PROVOQUEE PAR LA COLLISION DE LA NAPPE DE JET AVEC LA SURFACE DE SEPARATION 215 PROVOQUE LE REMELANGEAGE RAPIDE DES PHASES GAZEUSE ET LIQUIDE, APRES QUOI LA PHASE GAZEUSE EST REDISSOUTE DANS LA PHASE LIQUIDE A CAUSE DE L'ELEVATION DE PRESSION DANS LA POMPE. DANS UNE VARIANTE, LES AUBES DE GUIDAGE DEVIENNENT DES FACES DIRECTRICES D'ENTREE CONVENABLEMENT ORIENTEES DES PALES DE TURBINE.

Description

25752.

La présente invention concerne des turbines de pompe centrifuge, et en particulier une turbine capable de fonctionner également de façon satisfaisante lorsque les fluides à pomper comprennent un mélange de phases gazeuses et liquides,

par exemple un mélange carburant-air.

Les pompes de carburant basse pression, comme utilisées dans les systèmes de carburant pour moteur d'avion à turbine à gaz, doivent être capables de fournir du carburant au moteur dans des cas d'urgence, lorsque l'air libre et la vapeur de carburant sont présents dans le carburant lorsqu'il entre dans la turbine. De tels cas se produiront lorsque les pompes de suralimentation du réservoir de carburant i 0 de l'avion soit cessent de fonctionner, soit ont dû être coupées. L'écoulement de fluide à deux phases est provoqué par la pression de l'entrée de la pompe Inférieure résultante au conduit d'alimentation, ce qui a pour résultat la libération de l'air dissous et de la vapeur de carburant depuis le carburant. Les pompes à carburant centrifuges conventionnelles ont des performances satisfaisantes, lorsque les 1 5 mélanges gaz-liquides à pomper présentent des proportions relativement faibles de gaz, mais lorsqu'il est nécessaire de pomper des mélanges avec une proportion de gaz importante, elles sont susceptibles de subir une diminution soudaine de leur

capacité de pompage.

Un objet de la présente invention est de proposer un dessin de turbine de pompe centrifuge qui soit capable de pomper une plus grande quantité de gaz et de vapeur par unité de volume de liquide que les dessins conventionnels de turbines de mêmes

dimensions globales. Dans la suite de la description et dans les revendications, les

termes "gaz" et "gazeux" devront être interprétés comme incluant "vapeur" et

"vaporeux" avec les mêmes significations.

Ainsi, la présente invention propose une turbine rotative pour pompe centrifuge, la turbine comprenant un orifice central d'aspiration et une pluralité de pales de turbines espacées angulairement, délimitant entre elles une pluralité de passages d'écoulement divergents, dans laquelle les portions de sortie des passages sont sensiblement plus divergents que leurs portions d'aspiration, et les portions 3 o d'aspiration des passages sont munis de moyens d'aubes directrices positionnés pour intercepter l'écoulement du fluide vers l'extérieur depuis l'orifice, de façon que lorsque le fluide comprend une phase sensiblement gazeuse mélangée avec une phase liquide, la phase liquide est concentrée par les moyens d'aubes directrices pour produire des nappes de liquide s'écoulant par dessus et la phase gazeuse se rassemble dans les portions d'aspiration des passages, les moyens d'aubes directrices étant adaptés pour projeter les nappes de liquide comme des nappes de jet à travers la phase gazeuse rassemblée vers les portions-de sortie des passages pour leur rassemblement à l'intérieur et un pompage normal ensuite par le contact du liquide rassemblé avec les pales de turbine, les nappes de jet n'étant pas en contact avec les pales de turbine et n'étant pas de cette façon efficaces pour' entraîner la phase gazeuse rassemblée et la remélanger dans la phase liquide dans les portions de sortie des passage comme des bulles suffisamment petites pour être davantage affectées par les forces de pompage centrifuge que par la poussée

1 o d'Archimède.

On remarque que le concept de créer un jet discret de liquide, de façon à produire une action de pompage dans une turbine de pompe centrifuge, est contraire à l'approche conventionnelle du pompage centrifuge, qui est de compter sur les passages divergents entre les pales pour convertir l'énergie cinétique aux passages 1 5 d'aspiration en pression aux passages de sortie, tandis que l'on évite la cavitation

autant que possible.

Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'aubes directrices sont réunis de facon structurale avec les pales de turbine, auquel cas les moyens d'aubes directrices comprennent avantageusement les surfaces d'aspiration des pales de turbine et il y a ici une discontinuité entre chaque surface d'aspiration et la portion de flanc suivante de chaque pale de turbine pour assurer un décollement des nappes

de liquide depuis les pales de turbine pour former les nappes de jet.

Avantageusement, la discontinuité comprend un coin o les faces d'aspiration et la

portion de flanc suivante se rencontrent l'un l'autre.

Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'aubes directrices comprennent des aubes directrices discrètes espacées de part et d'autre depuis les pales de

turbine et ayant un angle d'aspiration eigu.

La gamme recommandée pour les angles d'aspiration des moyens 'd'aubes

directrices et de 10 à 50-.

De façon à obtenir le profil de passage qui convient, les pales de turbine sont approximativement aérodynamiquement profilées en section transversale selon la

corde d'arc.

Les passages entre les pales de turbine comprennent avantageusement des portions médianes de transition entre les parties d'aspiration et de sortie, les parties médianes ayant des lignes centrales longitudinales de forme approximativement en spirale grâce auxquelles les nappes de jet sont conformées

sans choc sur les pales de turbine.

D'autres aspects de l'invention apparaîtront à la lecture de la description

suivante et des revendications.

Des modes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits au moyen d'exemples seulement, en référence aux dessins ci-joints sur lesquels: la figure 1 a est une vue en plan d'une turbine de pompe centrifuge de carburant conventionnelle pour un moteur d'avion à turbine à gaz; la figure 1 b est une vue de côté de le turbine de la figure 1 a; la figure 2 est une vue similaire à la figure la représentant une turbine de pompe à carburant selon la présente invention; 1 0 la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 représentant un mode de réalisation simplifié de l'invention qui a été soumis à des essais pour vérifier ses caractéristiques de performance; la figure 4 est une coupe, prise selon la ligne M de la figure 3, de la turbine simplifiée et de son enveloppe; la figure 5 est une photographie de la pompe des figures 3 et 4, pendant un essai; et la figure 6 est un graphique montrant un échantillon de résultats avec les

pompes des figures 3 à 5.

En se référant d'abord à la figure 1, une turbine de pompe de carburant basse pression conventionnelle 100, pour un système d'alimentation en carburant d'un moteur d'avion à turbine à gaz comprend un disque solide 102 fixé à un arbre d'entraînement 104 et recevant huit pales minces 106 qui délimitent ds passages

108 entre elles. Ces passages 108 sont divergents vers la périphérie du disque 102.

La turbine tourne dans la direction de la flèche R et est, bien sûr, logée dans une enveloppe, avec un arbre 104 tournant dans des paliers, Le logement et les paliers ne sont pas représentés sur la figure 1, mais certains, adaptés, sont montrés

schématiquement sur les figures 3 et 4.

Les pales 106 ont la forme de "parois" minces de métal ou d'un autre matériau, qui s'élèvent depuis le disque avec des angles droits et, pour des commodités de fabrication, forment habituellement partie intégrante avec le reste du disque dans un moule adapté. Les pales 106 s'étendent depuis leur bord d'attaque 1 10 vers leurs bords de fuite 112, dans une forme généralement en spirale, les bords d'attaque et de fuite rencontrant les tangentes aux rayons du disque en ces points avec certains angles de pale d'espiration et de sortie "'T'" et "d" respectivement. L'angle J est

habituellement dans la gamme 0 à 25" et l'angle d dans la gamme 30-60 .

En fonctionnement, le carburant à pomper entre dans'l'orifice d'aspiration de la turbine 100, depuis la direction de la flèche 1, par l'intermédiaire d'un conduit d'admission (non représenté, meals à comparer avec la figure 4). Le carburant se déplace vers la sortie de l'orifice central o il est happé par les bords d'attaque 1 10 des pales 106 et conduit sous pression à l'intérieur des entrées relativement étroites des passages 108 entre les pales. L'action de pompage repose sur l'effet centrifuge de la turbine rotative 100 sur le carburant pour l'accélérer et sur les - passages divergents 108 entre les aubes 106 pour convertir l'énergie cinétique en une différence de pression, ce dernier effet étent, de plus, aidé par le volute du collecteur dans l'enveloppe de la pompe (figure 4) dans laquelle le carburant

s'écoule depuis les sorties des passages 108.

1 o Durant le fonctionnement normal à des altitudes élevées un système d'alimentation en carburant comprenant une turbine de pompe de carburent basse pression de l'art antérieur, telle que décrite précédemment, le système de carburant est rempli de carburant à cause de l'action des pompes de suralimentation du réservoir de carburant de l'avion, et il n'y a pas de gaz libre ou de vapeur 1 5 présents à l'aspiration vers la pompe de carburent basse pression. Cependant, même si les pompes de suralimentation étaient coupées, ou si elles ne fonctionnaient pas, alors la pression rabaissée dans la ligne d'alimentation depuis les pompes de suralimentation amèneraient des gaz dissous et de la vapeur de carburant à être libérés du carburent. Malheureusement, la présence d'une grande quantité de gaz et de vapeur sous forme de bulles dans le carburant affects les performances d'une pompe de carburant basse pression comprenant une turbine 100 telle que décrite ci-dessus, et peut conduire à une ruine de ses capacités de pompage et par conséquent une panne de carburation du moteur. Pour s'assurer que le moteur continue de produire de la puissance, une turbine de pompe de carburant basse pression est nécessaire, celle-ci pouvant toujours produire une différence de pression adéquate dans la volute du collecteur même lorsque alimentée avec un carburent contenant la proportion maximum de gaz et de vapeur susceptibles d'être rencontrée. En se référant maintenant à la figure 2, on y a montré un dessin de turbine selon l'invention qui est capable de pomper une plus grande quantité de gaz et de vapeur mélangée avec le carburent de la turbine représentée sur la figure 1. On verra que la différence entre le turbine 100 de la figure 1 et la turbine 200 de 18 figure 2 repose sur le dessin des pales. Pour montrer le mode de fonctionnement de

a18 turbine 200 l'écoulement de fluide dans une section de la turbine est illustré.

A nouveau, la turbine reçoit le fluide à phase mélangée en son orifice central, des bulles d'air et de vepeur de carburent 202 étent présentes parmi le carburant liquide 204. Comme dans une turbine conventionnel le 100, l'effet centrifuge rejette le fluide mélangé vers l'extérieur de l'orifice, o il s'approche des entrées des passages 206 entre les grandes pales 208 de turbine, qui seront décrites davantage ci-dessous. Au fur et à mesure qu'il se déplace dans les entrées des passages 206, le mélange de fluide rencontre les bords d'attaque d'une série de petites aubes directrices 210 qui sont situées à l'intérieur entre certaines pales contiguës de la turbine 208. Dans le cas présent les bords d'attaque des aubes directrices 210 sont

situés à mi-chemin entre les bords d'attaque de pales contiguës de la turbine 208.

Lorsque le mélange de fluide rencontre une aube directrice 210, il] est happé par le bord d'attaque de l'aube directrice et est conduit sous pression pour s'écouler le long du côté de l'aube comme une nappe relativement mince 211 de carburant, un grand nombre de bulles de gaz et de vapeur étant de cette façon séparées du carburant et se rassemblant en un espace 212 rempli de gaz et de vapeur dans les parties internes de chaque passage 206. La nappe de carburant 211, après avoir quitté le bord de fuite de chaque aube directrice 210, forme une nappe de jet 214, i 5 dans chaque passage 206, et cette nappe de jet suit un trajet approximativement en spirale le long ou près des lignes de centre du passage 206 à cause de la combinaison des composantes de vitesse radiales et rotationnelles. Les nappes de jet 214 sont le premier moyen par lequel le carburant est pompé dans les parties intérieures des passages 206. Cependant, une partie du mélange carburant-gaz est également intercepté par les bords d'attaques des grandes pales de turbine 208 et s'écoule le long de leur côté convexe comme des nappes de carburant 216. A nouveau, des phases gazeuse et vaporeuse sont conduites sous pression à l'extérieur des nappes de carburant 216 et se rassemblent dans l'espace 212. Le carburant ainsi pompé en nappe de jet de carburant 214 et nappe de carburant 216 remplit la sortie de la pompe et un front ou surface de séparation 215 est formé entre le carburant liquide et les gaz et vapeurs rassemblées, la nappe de jet de carburant 214 et la nappe de carburant 216 entrant en collision avec la surface de séparation 215 et produisant

davantage de turbulence.

L'air et la vapeur sont également pompés efficacement par le traitement. Le pompage de phases d'air et de vapeur en même temps qu'une phase liquide se produit lorsque les vitesses relatives entre la nappe de jet 214 et la surface de séparation 215 sont suffisantes pour remélanger le volume de gaz rentrant dens le liquide en entraînant le gaz dans l'espace 212 avec la nappe de jet et ensuite en piègeant le gaz entraîné dans le carburant liquide grâce à la turbulence engendrée comme la nappe dejet 214, et une autre nappede carburant 216, se heurte sur la surface 215. La surface de séparation 215 peut être appelée le "front de mélange". Le processus de pompage de gaz est poursuivi comme l'air et la vapeur, ayant été remélangés par la turbulence dans le liquide derrière le "front de mélange" comme des petites bulles qui sont plus affectées par les forces centrifuges que par les poussées dArchimède, sont également redissous dans le liquide à cause de la pression accrue provoquée par

l'action de pompage des portions extérieures des passages 206.

En fonctionnement, la turbine 200 fonctionne à une vitesse liée à la vitesse du moteur puisque son entraînement est pris depuis une boite de vitesses pour l'équipement auxiliaire entraînée par le moteur. Dans les conditions normales le carburant entrant dans la turbine 200 depuis l'entrée est exempt de bulles d'air ou de vapeur et dens ce ces la turbine fonctionne de la même façon qu'une turbine 1 o conventionnelle sous les mêmes conditions. Lorsque suffisamment de bulles sont présentes, la turbine 200 change son mode de pompage pour celui représenté sur la figure 2, de telle sorte que la sortie de la pompe reste remplie de liquide et la surface de séparation 215 entre le gaz et le liquide se déplace vers l'intérieur ou vers l'extérieur dans les passages 206 jusqu'à ce que le taux auquel l'air et la vapeur sont remélangés dans le carburant soit égal au taux auquel il s'accumule dens

l'espace 212.

La configuration des grandes pales 208 va maintenant être considérée et est déterminée par les considérations de dessins suivantes: (i) Les flancs concaves des pales de turbine ont un profil et une orientation similaires à ceux des pales 106 sur la figure la, avec un angle de sortie similaire à la périphérie du disque de turbine et un angle d'entrée similaire dans la zone centrale du disque de turbine, la plus grande différence étant qu'il peut être préférable, comme représenté, pour les faces concaves des pales 208 d'être plus courtes que les pales 106 de la figure la pour la même dimension du disque de turbine de façon à s'assurer que les entrées vers les passages 206 soient suffisamment larges pour alimenter les aubes directrices 206 de façon satisfaisante. (11) Les flancs convexes des pales de turbine ont un profil et une orientation dépendant de la nécessité que, dans les parties internes des passages 206, ils s'étendent préférablement approximativement parallèlement aux aubes directrices 210 et à la nappe de jet 214, mais dans les parties externes des passages leur courbure est telle qu'elle les amène graduellement plus près des faces concaves et les amène à avoir un angle de sortie compatible evec celui des faces concaves. Une distinction approximative peut être faite entre les portions d'entrée des passages 206, qui logent les aubes directrices 210, les parties médianes des passages, qui contiennent les nappes de Jet 214 (les portions d'entrée et médianes étant classées ensemble comme "parties intérieures" des passeages), et des portions de sortie des passages qui ont une forime plus divergente. pour leur Conner une élèvation de pression rapide à travers la turbine. La division approXimaeive entre tes portions médiane et de sortie des passages est indiquée sur la figure 2 par la pointillé D. L'effet combiné des considérations de dessin (1 et il) est de rendre les pales de

s turbine approximativement aérodynamiquement profilees.

(iii) Les bords d'attaque des pales de turbine peuvent peut être situés sur un' rayon légèrement plus importent que ceux des aubes directrices 210 de façon à s'assurer qu'elles ne happent pas autant de mélange de fluide de façon à interférer avec le fonctionnement efficace de la nappe de jet 214, leurs bords d'attaque étant quelque peu abrités du. contact avec le mélange de fluide par les bords d'attaque des

aubes directrices.

D'autres considérations de dessin sont les angles d'entrée des bords d'attaque des aubes directrices 210. Ceux-cl sont sélectionnés pour maximiser le taux de pompage de gaz en obtenant la plus grande vitesse pour les nappes de jet, et seront 1 5 probablement dans la gamme de 10 50'. Il est important que les nappes de jet aient une vitesse importante parce que celles-ci maximisent à la fois l'entré d'entraînement de l'air par les nappes de jet, et également la turbulence à la frontière gazliquide 215 due à limpact des nappes de jet. Cette turbulence aide à piéger l'air dans le liquide et également éclate l'air piégé et entraîné en un grand nombre de petites bulles qui se dissolvent dans le liquide plus rapidement qu'un plus petit nombre de plus grandes bulles et sont moins affectées par lae poussée d'Archimède. De façon à tester l'efficacité de la présente invention, une turbine à simple pompe a été construite et évalues par rapport a sa performance et pur rapport eu comportement de l'écoulement de carburant aéré à travers elle. Le construction et les dimensions de la turbine de test 300 et son enveloppe 302 sont reprsenes schémetiquement sur les figures 3 et 4. L'enveloppe 302 comprend un conduit d'aspiration 303, une volute de sortie 305, et des pallers 307 qui reçoivent l'arbra de turbine 309. On verra que la turbine 300 a huit pales de turbine 304 cunéiformes et simples, chaque pale 304 a un côté droit 306, équivalent au cSté concave des pales 208 de le figure 2, et'un côté opposé 308, comprenant trois facettes ou faces qui créent des conditions d'écoulement, qui sont une approximation de celles créées par les deux réseaux de pales de la figure 2. La turbine âtait

alimentée avec un mélange d'air et de carburant.

s Le bord d'attaque de chaque pale 304 comprend une surfac de guidage plae

d'itré'e 31 0, qui donne à la pale un angle d.'e3piratfion d'approximetivement 30.

t'te Tace ramasse et guide le mélange d'écoulement de fluide mélangé tout en séparant le carburant liquide des phases gazeuse et vaporeuse, comme les aubes directrices 210 le faisaient sur la figure 2. De façon à s'assurer que la séparation de l'écoulement de carburant par dessus les faces d'aspiration 310 depuis la face suivante 312, qui est de transition entre la face d'aspiration 310 et la face de sortie 314, la face 310 d'aspiration est non conformable avec la face de transition 312, c'est-àdire qu'il y a un coin aigu à l'intersection des deux faces, et sinsi le carburant ne peut pas suivre le changement de direction brutale. Ainsi, comme sur la figure 2, une nappe de jet est produite et entraîne l'air et la vapeur et heurte le

carburant se déplaçant plus lentement qui remplit la volute de sortie 305.

1 0 Le côté d'entrée de l'enveloppe de pompe 302 était construit avec du plastique transparent et la photographie de la figure 5 a été prise durant l'un des essais. On verra que malgré la forme grossière et la nature unitaire des pales 304, la nappe de jet (fléchée) produite par la face directrice d'entrée 310 est clairement visible,

comme l'est également le front de mélange ou surface de séparation.

1 5 La photographie a été prise avec un jeu de 0,076 mm entre l'enveloppe transparente et les sommets des pales de rotor 304, parce que les lignes d'écoulement dans le rotor auraient été masquées par le film de carburant sur l'enveloppe si des jeux plus importants avaient été adoptés. Cependant, des

meilleures performances ont été obtenues avec des jeux axiaux plus importants.

Dans une série de tests, l'écoulement aéré a été produit par étranglement de l'admission vers la pompe, qui amenait de l'air à sortir de la solution dans le carburant dû à la succion de la pompe de la même façon qu'elle se serait produite dans un système de carburation d'avion comme décrit précédemment. Dans une autre série d'essais, l'écoulement aéré était produit par l'injection d'air dans l'écoulement 2 5 de carburant en amont de l'aspiration de la pompe. Dans les tests on a trouvé que la pompe fonctionnait de façon très stable jusqu'à des différentiels de pression très bas à travers la turbine pour une large gamme de rapport gez/liquide. Alors qu'à des rapports gaz/liquide élevés (plus importants qu'environ 0,15) les pompes conventionnelles souffrent d'une soudaine diminution des capacités de pompage d'approximativement 80 % de l'incrément de pression normal à travers la turbine pour la vitesse particulière considérée, la présente pompe ne le faisait pas. Cette caractéristique peut être vue sur la figure 6, qui est une représentation graphique de l'élévation de pression b travers la pompe, en fonction des pressions d'aspiration étranglées vers la pompe pour des valeurs allant progressivement en s'augmentant du rapport gez/ liquide (C/L). La partie de la courbe entre les lignes en pointillé est la gamme approximative extra-opérationnelle de la présente pompe par rapport aux pompes conventionnelles. Les essais avec de l'air injecté indiquaient que à une altitude simulée de 6 096 mètres (20 000 pieds) avec un carburant Avtur à plus C et une vitesse de pompe de 6 500 tours/mn, les pompes des figures 3 et 4 pouvaient fournir une élévation de pression de 450 kPa (65 psi) à un écoulement de carburant de 4 546 litres/heures ( 1 000 galons/heures) si le carburant n'était pas mélangé avec de l'air (c'est-à-dire pour un rapport gaz/liquide nul) et une élévation de pression de 351kPa (48 psi) au mime taux d'écoulement avec un'

rapport gaz/liquide de 0,25.

On devra remarquer que parce que l'entraînement de gaz se produit des deux côtés de la nappe de jet, un passage de ventilation 316, dans chaque pale, dont un 1 o exemple est représenté par des traits interrompus sur la figure 3, aurait amélioré la performance de la turbine en permettant à plus de gaz et de vapeur d'entrer dans l'espace derrière la nappe de jet. Sur la figure 2, la ventilation de l'espace derrière la nappe de jet est autorisée par le fait que la-nappe de jet est produite par une aube

directrice espacée de part et d'autre de l'aube principale.

Bien que discuté et décrit à propos de son application pour pomper du carburant dans les systèmes de carburation de moteur à turbine à gaz, l'invention pourrait également être utilisée pour des pompes qui doivent pomper d'autres types de mélange liquide/gaz/vapeur, tels que des mélanges d'eau et de vapeur dans les

centrales thermique ou les Installations de traitement.

Claims (6)

REVENDICATIONS:

1 - Turbine rotative pour pompe centrifuge, la turbine comprenant un orifice central d'aspiration de fluide et une pluralité de pales de turbine espacées angulalrement délimitant entre elles une pluralité de passages d'écoulement de fluide divergents, caractérisée en ce que les portions de sortie des passages (206) sont sensiblement plus divergentes que leurs portions d'espiretion, et en ce que les portions d'aspiration des passages (206) sont munies de moyens d'aubes directrices (210) positionnés pour intercepter le fluide (202, 204) s'écoulant vers l'extérieur depuis l'orifice central de la turbine (200), de façon à ce que lorsque le fluide comprend une phase sensiblement gazeuse (202) mélangée avec une phase liquide (204), la phase liquide (204) est concentrée par les moyens d'aubes directrices (210) pour produire des nappes de liquide (211) s'écoulant par dessus et la phase gazeuse (202) se ressemble dans les portions de sortie des passages (206), les moyens d'aubes directrices (210) étant adaptés pour projeter les nappes de liquide (211) comme les nappes de jet (214) à travers les phases gazeuse rassemblées (212) vers les portions de sortie des passages (206) pour leur rassemblement à l'intérieur et ensuite un pompage normal par le contact du liquide ressemblé avec les pales de turbine (208), les nappes de jet (214) n'étant pas en contact avec les pales de turbine (208) et de ce fait étant efficaces pour entraîner la phase gazeuse rassemblée (212) et la remélanger dans la phase liquide dans les portions de sortie des passages (206) sous la forme de bulles suffisamment petites pour être davantage affectées par les forces de pompage centrifuge que par la

poussée d'Archimède.

2 - Turbine rotative selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'aubes directrices (310) sont structuralement réunies avec les pales de

turbine (3041).

3 - Turbine rotative selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens d'aubes directrices comprennent des faces crd'aspiration (310) des pales de turbine (304), et qu'il y a une discontinuité entre chaque face d'entrée (310) et la portion de flanc suivante (312) de chaque pale de turbine (304) pour assurer un éclatement des nappes de liquide depuis les pales de

turbine pour former les nappes de jet.

il 4 - Turbine rotative selon la revendication 3, caractérisée en ce que la di-montinuité comprend un coin o la face d'entrée (310) et la portion de flanc

suivante (312) se rencontrent l'une et l'autre.

- Turbine rotative selon la revendication 1, caractérisée en ce que les mtoyens d'aubes directrices comprennent des aubes directrices espacées de part et

d'autre depuis les pales de turbine (208) et ayant un angle aigu d'aspiration.

6 - Turbine rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisée en ce que les pales de turbine (208) sont approximativement

aérodynamiquement profilées en section transversale selon la corde d'aile.

7 - Turbine rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisée en ce que les passages (206) entre les pales de turbine (208) comprennent des portions médianes transitoires entre leurs portions d'entrée et de sortie, les portions médianes ayant des lignes de centre longitudinales de forme approximativement en spirale de façon à ce que les nappes de jet (214) zeet

i 5 délivrées sans choc sur les pales de turbine.

8 - Turbine rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,

caractérisée en ce que les moyens d'aubes directrices (210) ont un angle d'entrée

compris entre 10 et 50'.