WO2001046593A1 - Blade of a centrifuge machine and method for regulating the performance of said blade - Google Patents

Blade of a centrifuge machine and method for regulating the performance of said blade Download PDF

Info

Publication number
WO2001046593A1
WO2001046593A1 PCT/FR2000/003511 FR0003511W WO0146593A1 WO 2001046593 A1 WO2001046593 A1 WO 2001046593A1 FR 0003511 W FR0003511 W FR 0003511W WO 0146593 A1 WO0146593 A1 WO 0146593A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
edge
trailing edge
blade
face
trailing
Prior art date
Application number
PCT/FR2000/003511
Other languages
French (fr)
Inventor
Philippe Gyomlai
Original Assignee
Jeumont Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeumont Sa filed Critical Jeumont Sa
Priority to DE60026606T priority Critical patent/DE60026606T2/en
Priority to EP00987557A priority patent/EP1240434B1/en
Publication of WO2001046593A1 publication Critical patent/WO2001046593A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2272—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for influencing flow or boundary layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape
    • F04D29/245—Geometry, shape for special effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30—Vanes

Definitions

  • the invention relates to a blade of a centrifugal machine for pumping or compressing a fluid and in particular a blade of a helico-centrifugal type pump.
  • a pressurized pump is used to circulate the pressurized water constituting the primary coolant of the nuclear reactor core, in a circuit called the primary circuit.
  • helico-centrifugal type with a single pumping stage.
  • Such a helical-centrifugal pump comprises a pump impeller on which are fixed curved blades, in a helical arrangement.
  • the pump wheel is rotated by an electric motor, via a drive shaft, the blades being integral with the pump wheel along a first edge and each having a front face and a rear face directed, respectively, forward and backward, considering the direction of movement of the rotating pump wheel, during pump operation.
  • the front face and the rear face of the pump vanes consist of curved surfaces which can be designated respectively by the terms upper and lower surfaces, the front face constituting an external face and the rear face an internal face of the vane .
  • the fluid which is pumped or compressed in a centrifugal machine circulates in contact with the front and rear faces of the blades, from the inside to the outside, that is to say between the first edge of the connected blade to the wheel and the second edge or edge of the blade connecting the front face and the rear face according to the thickness of the blade, in its external part.
  • This second edge of the blade along which the fluid flows come off the front and rear faces of the blade is called the trailing edge.
  • the trailing edges of the pump wheel vanes are arranged along a cylindrical or conical surface having the axis of the pump wheel axis.
  • centrifugal pumps have a load per impeller which can be high.
  • the blading load of the impeller is at a high level.
  • the end profile of the blades produced by sharpening or trimming does not always make it possible to obtain performances which are constant during the use of the pump. Indeed, the performances which depend on the separation of the boundary layers of fluid in contact with the faces of the blade are dependent on the variations in the physicochemical characteristics of the fluid conveyed and on the surface condition of the faces of the blades which condition the separation zones. layers of circulating fluid in contact with them. .
  • the object of the invention is therefore to propose a blade of a centrifugal machine for pumping or compressing a fluid integral with a wheel mounted to move in rotation, comprising a front face and a rear face directed respectively forwards.
  • this blade having perfectly adjusted performances which can be adjusted in a simple way to ensure a stable and constant operation of the pump over time .
  • the blade according to the invention comprises, in a part of its external surface comprising the trailing edge and two zones respectively of the front face and the rear face adjacent to the trailing edge, at least three edges in a longitudinal direction of the trailing edge extending substantially over the entire length of the trailing edge, at least one edge constituting an additional line of separation of fluid extending along at least one of the trailing edge and of the face rear or underside.
  • the invention also relates to a method for adjusting the fluid characteristics of a blade of a centrifugal machine.
  • a blade of a helico-centrifugal primary pump of a nuclear power station cooled by pressurized water produced according to the invention and a method for adjusting the performance of the blade.
  • Figures 1A and 1B are sectional views of an end portion close to the trailing edge of a blade of a helical-centrifugal pump, illustrating two methods according to the prior art for modifying the performances of the dawn.
  • Figure 2 is a view similar to the views of Figures 1A and 1B illustrating a third method for modifying the performance of a blade according to the prior art.
  • Figure 3 is a partial elevational view of a helical-centrifugal pump wheel and a blade of the pump produced according to the invention.
  • Figure 4 is a sectional view along 4-4 of the end portion of the blade adjacent the trailing edge.
  • Figure 5 is a sectional view similar to the view of Figure 4 of a blade of a pump according to the invention and according to an alternative embodiment.
  • Figure 6 is a partial elevational view of a wheel and a blade of a pump according to the invention and according to a second embodiment.
  • Figure 7 is a sectional view along 7-7 of an end portion of the blade in the vicinity of the trailing edge.
  • FIGS. 3 and 6 are sectional views similar to the view of Figure 4, of two alternative embodiments of the end portion of the blade.
  • a pump wheel of a helical-centrifugal pump such as a primary pump of a nuclear power station cooled by pressurized water has been shown schematically in FIGS. 3 and 6 which relate to a pump wheel comprising vanes according to the invention.
  • the pump wheel generally designated by the reference numeral 1, comprises a body 2 of substantially frustoconical shape secured, at one of its ends, to a hub 3 by means of a first flange 2 '.
  • Blades 4 are fixed on the body 2 of the pump wheel, by an edge 4a, along a helical line having as axis the axis 6 of the pump wheel.
  • a single blade 4 has been shown in FIG. 3 but the pump wheel has several blades identical to blade 4 (for example six blades) distributed along the periphery of the body 2 of the pump wheel around the axis 6.
  • the vanes 4 of the pump wheel 1 are all connected along an edge opposite the edge for fixing on the body 2, to a flange 5 called a belt flange.
  • the flanges 2 'and 5 have as their common axis the axis 6 of the pump wheel.
  • Each of the blades 4 of the pump has a front face 8, or upper surface, and a rear face 7, or lower surface, the front and rear of the blade being defined taking into account the direction of rotation of the impeller. pump around axis 6.
  • the fluid which is pumped for example pressurized water from the primary circuit of a nuclear reactor, circulates between the successive blades 4 of the pump wheel and in contact with the faces of the blades 4, in a centrifugal manner, it that is to say, moving away from the axis 6 of the pump wheel.
  • the edge 4b, the furthest from the axis 6, constitutes the trailing edge, in the vicinity of which the boundary layers of the flows in contact with the front and rear faces of the blade 4 come off and leave the contact with dawn 4.
  • FIGs 1A and 1B there is shown in a sectional view through a plane such as the cutting plane 4-4 shown in Figure 3 perpendicular to the trailing edge, an end portion close to the trailing edge d 'a pump vane 4' according to the prior art.
  • the edge of the blade 4 ′ disposed towards the outside constitutes the trailing edge 4 ′ b separating the downstream end portions of the rear face or lower face 7 ′ and of the front face, or upper face 8 ′, of dawn 4 '.
  • the lower surface 7 ' is separated from the trailing edge 4'b by a lower edge 9', the upper surface 8 'being separated from the trailing edge 4'b by a upper edge 10'.
  • the trailing edges of the vanes 4b are generally located on a cylinder of diameter D having as axis the axis 6 of the pump wheel.
  • the hydraulic performance of the blade 4 ' depends in particular on the diameter D or the outlet diameter of the blade 4'.
  • the diameter D is variable depending on the trailing edge.
  • the end portion of the blade 4 ′ delimited by the trailing edge 4 ′ b is trimable, for example along the dotted line 11 shown in FIG. 1.
  • the diameter of the blade 4 ′ leaves which decreases from the value D to the value D ′, the length D - D ′ being equal to the distance between the original trailing edge 4'b and the line 11, in a direction perpendicular to the trailing edge and the trimming plane.
  • the performance of the blade 4 ′ also depends on the fineness of the blade in the vicinity of the trailing edge, the performance being all the better as the blade 4 ′ is finer in its part adjacent to the trailing edge.
  • the sharpening can be carried out in such a way that the edges of the lower and upper surfaces are found practically coincident along an edge common to the two faces, at the end of the sharpening.
  • the increase in the performance of the blade 4 ′ can also be obtained by making a cut of the end portion 14 of the blade 4 ′, along a cutting line 14 ′ an angle close to 90 ° with the tangent to the upper surface 8 'at the upper surface edge 10'.
  • the performance of the blade 4 ' is increased by increasing the blade outlet section.
  • the performance of the vane 4' of the pump is modified either in the direction of the decrease, either in the direction of increase.
  • the cutting of the blade makes it possible to increase the performance of the blade, in a defined manner without the possibility of adjustment.
  • the principle of the invention consists in imposing an additional detachment line for the fluid, at the outlet end of the wheel vane, ie on the edge of the vane constituting the trailing edge, near the edge upper surface for the flow coming from the upper surface, either on the lower surface of the blade near the lower edge, or again both on the edge of the blade and on the lower surface.
  • machining in the end region of the blade, in the direction of the trailing edge and substantially over the entire length of the trailing edge, a clear discontinuity in the profile of the blade , so that the speed gradient and therefore the local pressure gradient triggers the separation of the boundary layer at a precise location defined by the position of the discontinuity.
  • a facet having a rectilinear section in the end portion of the blade this facet, when it is machined on the edge of the blade constituting the trailing edge, forming a cross section of the 'vane an angle greater than 45 ° with the upper surface profile of the vane, that is to say with the plane tangent to the upper surface passing through the upper surface edge.
  • the blade according to the invention thus comprises at least three edges in the direction of the trailing edge.
  • one of the following provisions will be adopted:
  • a - at least one of the edges is formed on the edge of the blade, B - at least one of the edges is formed on the underside face set back with respect to the underside edge defining the outlet diameter of the 'dawn,
  • FIGS. 3 and 4 a first embodiment of a blade 4 according to the invention is shown, on which additional edges have been produced by mode A mentioned above.
  • the additional edges are obtained by achieving discontinuity in the trailing edge, by machining a groove 15 having a triangular section, as can be seen in FIG. 4.
  • FIG. 3 shows that the groove 15, constituting the discontinuity from the trailing edge 4b, extends over the entire length of the trailing edge 4b.
  • the section of the groove 15, in a plane perpendicular to the trailing edge, of triangular shape, has one side arranged along the trailing edge and two sides returning inside the end portion of the blade between the surface lower surface 7 and upper surface 8.
  • the side of the triangular section of the groove 15 located on the side of the upper surface constitutes a section of a substantially planar facet making, with the section of the trailing edge 4b, an angle ⁇ greater than 30 °.
  • the angle ⁇ will be between 30 and 90 °.
  • the groove 15 occupies only part of the width of the trailing edge 4b, so that a flange 16 of width 11 extending over the entire length of the trailing edge is formed on the side of the upper surface and qu a rim 17, along the entire length of the trailing edge 4b, is formed on the side of the lower surface 7.
  • the discontinuity 15 of the trailing edge 4b defines three additional edges 18a, 18b, and 18c, in addition to the lower surface edge 9 and the upper surface edge 10.
  • the facet located on the side of the upper surface passing through the edges 18a and 18b makes an angle ⁇ at least equal to 30 ° with the trailing edge, as indicated above.
  • the flange 16 disposed on the side of the upper surface 8 has a width 11 which is between 5 and 50% of the width of the edge of the blade 4 constituting the trailing edge 4b.
  • the minimum width of this edge 16 is
  • the rim 17 located on the side of the lower surface 7 has a width 12 as small as possible, this width must however be greater than 0.5 mm, so as to keep the reference of the outlet diameter D of the blade 4.
  • FIG 5 there is shown an alternative embodiment of the blade 4; a discontinuity 19 is made on the lower surface 7 of the blade 4, so as to obtain additional ridges of separation of the boundary layer of fluid in circulation in contact with the lower surface, these edges being of type B mentioned above -above.
  • the discontinuity 19 is produced in the form of a triangular section groove extending in the direction of the trailing edge 4b, substantially over the entire length of the trailing edge.
  • the triangular section groove 19 defines three additional edges located on the lower surface 7.
  • the groove 19 is defined in particular by the distance p between the lower surface edge 7 and the edge 19a located farthest from the lower surface edge 9.
  • the edges 19b and 19c are located respectively inside the end portion of the blade 4 and on the lower surface and in an arrangement closer to the lower edge 9 than the edge 19a.
  • the surface of the groove 19 passing through the edges 19a and 19b constitutes a substantially planar facet intersecting the underside face 7 along the edge 19a at a distance p from the underside edge 9 which must be greater than the distance separating the lower surface edge of the natural detachment point of the boundary layer of fluid flowing in contact with the lower surface, this distance can be determined by tests or by calculation as a function of the operating conditions of the pump. In practice, the distance p will be between a few millimeters and a few tens of millimeters depending on the pump wheel and the original performance of the pump vane, that is to say vane 4 not having groove 19.
  • the section of the planar facet passing through the edges 19a and 19b through the cutting plane makes an angle ⁇ with the section of the lower surface of the blade.
  • FIGs 6 and 7 there is shown a second embodiment of a blade 4 according to the invention of a pump wheel 1 similar to the wheel pump shown in Figure 3.
  • Figure 7 is a section of the blade 4 by a plane perpendicular to the trailing edge 4b.
  • the vane 4 according to the invention is cut along a section plane of trace 20 in FIG. 7, the trace 20 of the section plane making an angle ⁇ less than or equal to 90 ° with the plane tangent to the upper surface 8, at the level of the upper surface edge 10.
  • a preferred value for the angle ⁇ is ⁇ equal to 80 °.
  • the section of the end portion of the fin 4 on the side of the lower surface 7 forms an edge 21 on the lower surface 7 and an additional edge 22 on the trailing edge 4b at a distance I from the edge on the upper surface 10.
  • a rim 23 of width I is formed in this way along the trailing edge 4b, on the side of the upper surface 8.
  • the width I of the edge 23 must be between 5 and 50% of the width of origin of section 4b constituting the trailing edge delimited between the lower surface 7 and the upper surface 8 on a cylinder having as axis the axis of the pump wheel and a diameter D.
  • the rim 23 must have a minimum width of 0.5 mm, so that the reference to the outlet diameter of the blade is kept.
  • the additional edges 21 and 22 created by the cutting along the cutting plane 20 cause the detachment of the boundary layer of fluid moving in contact with the lower and upper surfaces.
  • the exit diameter of the blade is increased.
  • FIGS. 6 and 7 in which complementary edges are produced on the lower surface and on the trailing edge corresponds to an embodiment of type C described above, that is to say say combining the embodiments of types A and B.
  • FIG. 8 there is shown in section through a plane perpendicular to the trailing edge the end portion of a blade 4 of a pump comprising a discontinuity consisting of two substantially planar facets 24 and 25 perpendicular to each other.
  • the facet 24 is produced by cutting the end portion of the blade along a practically flat surface, perpendicular to the underside face 7.
  • the facet 25 is produced by cutting along a practically planar surface parallel to the face of lower surface 7.
  • the cutting surfaces defining the facets 24 and 25 extend in the longitudinal direction of the trailing edge 4b, substantially over the entire length of the trailing edge.
  • the facet 24 and the corresponding cutting surface are placed at a distance p from the lower surface edge 9, that is to say from the intersection between the lower surface 7 and the cylinder having for axis the axis of the pump impeller and the outlet diameter D.
  • the facet 25 and the corresponding cutting surface are arranged so as to intersect the trailing edge 4b along an additional edge 26a disposed at a distance I from the upper surface edge 10. Between the upper surface edge and the additional edge 26a the trailing edge 4b is in the form of a rim of width I.
  • the dimensions I and p are defined as above, in the case of the embodiment shown in Figures 5 and 7.
  • the pump vane 4 has a second additional edge 26b on the pressure face, at a distance p from the original pressure edge.
  • a third edge 26c is defined by the intersection of the facets 24 and 25 in the internal part of the pump vane 4, between the surfaces of the lower surface 7 and the upper surface 8.
  • FIG. 9 a last alternative embodiment of the blade 4 of a pump according to the invention is shown, this embodiment combining grooves of triangular section similar to the grooves of the embodiments shown in the figures 4 and 5.
  • the groove 15 is formed on the trailing edge 4b and the groove 19 on the lower surface 7.
  • the trace facet 18a, 18b of the groove 18 is defined by the angle ⁇ of its trace in the cutting plane perpendicular to the trailing edge 46 with the trace of the trailing edge 4b.
  • the trace facet 19a, 19b of the groove 19 is defined by the angle ⁇ of its trace in the section plane with the trace of the lower surface 7.
  • Parameters 11, 12 and p are defined as indicated above.
  • the blade produced according to the invention makes it possible to obtain a controlled separation of the boundary layers of fluid circulating in contact with the lower and upper surfaces of the blade during the operation of the centrifugal machine.
  • the boundary layer separation conditions are defined in particular as a function of the lengths such as 11, 12, I and p as well as the angles ⁇ and ⁇ .
  • the blades according to the invention can be produced directly in the factory with end parts as described and adapted to the intended operation of the pump.
  • the end parts of the blades can also be modified after the pump has been put into service, for example by milling or cutting, to be adapted to new conditions of use.
  • At least one additional edge extending substantially along the entire length of the trailing edge is formed on the outlet end portion of the vane, for example by machining. upper surface edge and lower surface edge.
  • machining or cutting can be envisaged in order to produce discontinuities in the end part of the blade comprising the trailing edge and the adjacent parts of the pressure face and of the suction face, to obtain at least three detachment edges of the fluid in the end portion of the blade.
  • the invention applies not only to helical-centrifugal pumps such as the primary pumps of nuclear reactors, but also in the case of many other centrifugal hydraulic machines.

Abstract

The inventive blade (4) comprises a front surface (8) or 'passive surface', and a rear surface (7) or 'active surface', which are delimited by a trailing edge (4b) at one end situated downstream in the direction of flow of the fluid along the surfaces (7, 8) of the blade. In a part of its outer surface comprising the trailing edge (4b) and the areas of the front (8) and rear (7) surfaces that are adjacent to the trailing edge (4b), the blade comprises at least three edges (9, 10, 18a, 18b, 18c) which extend in a longitudinal direction of the trailing edge (4b), essentially for the entire length of the trailing edge (4b).

Description

Aube d'une machine centrifuge et procédé de réglage des performances de l'aube Dawn of a centrifugal machine and method of adjusting blade performance
L'invention concerne une aube d'une machine centrifuge de pompage ou de compression d'un fluide et en particulier une aube d'une pompe de type hélico-centrifuge. Dans les centrales nucléaires comportant un réacteur refroidi par de l'eau sous pression, on utilise, pour mettre en circulation l'eau sous pression constituant le fluide de refroidissement primaire du cœur du réacteur nucléaire, dans un circuit appelé circuit primaire, une pompe de type hélico- centrifuge à un seul étage de pompage. Une telle pompe hélico-centrifuge comporte une roue de pompe sur laquelle sont fixées des aubes courbes, dans une disposition en hélice. La roue de pompe est entraînée en rotation par un moteur électrique, par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement, les aubes étant solidaires de la roue de pompe suivant un premier bord et comportant chacune une face avant et une face arrière dirigées, respectivement, vers l'avant et vers l'arrière, en considérant le sens de déplacement de la roue de pompe en rotation, pendant le fonctionnement de la pompe.The invention relates to a blade of a centrifugal machine for pumping or compressing a fluid and in particular a blade of a helico-centrifugal type pump. In nuclear power plants comprising a reactor cooled by pressurized water, a pressurized pump is used to circulate the pressurized water constituting the primary coolant of the nuclear reactor core, in a circuit called the primary circuit. helico-centrifugal type with a single pumping stage. Such a helical-centrifugal pump comprises a pump impeller on which are fixed curved blades, in a helical arrangement. The pump wheel is rotated by an electric motor, via a drive shaft, the blades being integral with the pump wheel along a first edge and each having a front face and a rear face directed, respectively, forward and backward, considering the direction of movement of the rotating pump wheel, during pump operation.
La face avant et la face arrière des aubes de la pompe sont constituées par des surfaces courbes qui peuvent être désignées respectivement par les termes extrados et intrados, la face avant constituant une face ex- terne et la face arrière une face interne de l'aube.The front face and the rear face of the pump vanes consist of curved surfaces which can be designated respectively by the terms upper and lower surfaces, the front face constituting an external face and the rear face an internal face of the vane .
Le fluide dont on réalise le pompage ou la compression dans une machine centrifuge circule au contact des faces avant et arrière des aubes, de l'intérieur vers l'extérieur, c'est-à-dire entre le premier bord de l'aube relié à la roue et le second bord ou tranche de l'aube reliant la face avant et la face arrière suivant l'épaisseur de l'aube, dans sa partie externe. Ce second bord de l'aube suivant lequel les écoulements de fluide se décollent des faces avant et arrière de l'aube est appelé bord de fuite. Les bords de fuite des aubes de la roue de pompe sont disposés suivant une surface cylindrique ou conique ayant pour axe l'axe de la roue de pompe. Un des problèmes relatifs à la conception et à la maintenance des machines centrifuges de pompage ou de compression de fluide concerne le réglage et l'ajustage des performances hydrauliques de la machine. Il est connu de réaliser l'ajustage de ces performances en réalisant un affûtage ou un rognage de l'extrémité de sortie des aubes de la roue, suivant leur bord de fuite.The fluid which is pumped or compressed in a centrifugal machine circulates in contact with the front and rear faces of the blades, from the inside to the outside, that is to say between the first edge of the connected blade to the wheel and the second edge or edge of the blade connecting the front face and the rear face according to the thickness of the blade, in its external part. This second edge of the blade along which the fluid flows come off the front and rear faces of the blade is called the trailing edge. The trailing edges of the pump wheel vanes are arranged along a cylindrical or conical surface having the axis of the pump wheel axis. One of the problems relating to the design and maintenance of centrifugal pumping or fluid compression machines concerns the adjustment and adjustment of the hydraulic performance of the machine. It is known practice to adjust these performances by performing a sharpening or trimming the outlet end of the blades of the wheel, along their trailing edge.
Certaines pompes centrifuges présentent une charge par aube de roue qui peut être élevée. Par exemple, dans le cas des pompes primaires mono-étagées des centrales nucléaires à eau sous pression dont la roue à un seul étage comporte un nombre relativement faible d'aubes, la charge par aubage de la roue est à un niveau élevé. Dans le cas des pompes primaires en particulier, le profil d'extrémité des aubes réalisé par affûtage ou par rognage ne permet pas toujours d'obtenir des performances qui soient constantes pendant l'utilisation de la pompe. En effet, les performances qui dépendent du décollement des couches limites de fluide en contact avec les faces de l'aube sont tributaires des variations des caractéristiques physicochimiques du fluide véhiculé et de l'état de surface des faces des aubes qui conditionnent les zones de décollement des couches de fluide en circulation à leur contact. .Some centrifugal pumps have a load per impeller which can be high. For example, in the case of single-stage primary pumps of pressurized water nuclear power plants whose impeller in a single stage has a relatively small number of blades, the blading load of the impeller is at a high level. In the case of primary pumps in particular, the end profile of the blades produced by sharpening or trimming does not always make it possible to obtain performances which are constant during the use of the pump. Indeed, the performances which depend on the separation of the boundary layers of fluid in contact with the faces of the blade are dependent on the variations in the physicochemical characteristics of the fluid conveyed and on the surface condition of the faces of the blades which condition the separation zones. layers of circulating fluid in contact with them. .
Ces variations des performances hydrauliques peuvent présenter des inconvénients dans certaines utilisations où le débit requis doit être maintenu dans un intervalle relativement étroit, pour maintenir un rendement et une sûreté optimale de l'installation. Ces difficultés se rencontrent en particulier dans le cas des pompes primaires assurant la circulation de l'eau de refroidissement dans le circuit primaire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.These variations in hydraulic performance can have drawbacks in certain uses where the required flow must be maintained in a relatively narrow interval, in order to maintain optimum efficiency and safety of the installation. These difficulties are encountered in particular in the case of primary pumps ensuring the circulation of cooling water in the primary circuit of a pressurized water nuclear reactor.
On ne connaissait pas jusqu'ici d'aube pour une machine hydraulique centrifuge et de procédé d'ajustage d'une telle aube permettant à la fois d'ajuster les performances de la machine hydraulique et de maîtriser les décollements des couches limites du fluide en circulation au contact des faces de l'aube de la machine, pour assurer des performances stables de la machine centrifuge au cours du temps. Le but de l'invention est donc de proposer une aube d'une machine centrifuge de pompage ou de compression d'un fluide solidaire d'une roue montée mobile en rotation, comportant une face avant et une face arrière dirigées respectivement vers l'avant et vers l'arrière par rapport au sens de déplacement de la roue en rotation et limitées, à l'une de leurs extrémités située vers l'aval dans le sens de l'écoulement du fluide, le long des faces de l'aube, par un bord de l'aube appelé bord de fuite constituant une zone de séparation de l'écoulement de fluide et des faces de l'aube, cette aube pré- sentant des performances parfaitement ajustées qui peuvent être réglées de manière simple pour assurer un fonctionnement stable et constant de la pompe au cours du temps.Until now, no blade was known for a centrifugal hydraulic machine and a method for adjusting such a blade allowing both to adjust the performance of the hydraulic machine and to control the delamination of the boundary layers of the fluid in circulation in contact with the faces of the blade of the machine, to ensure stable performance of the centrifugal machine over time. The object of the invention is therefore to propose a blade of a centrifugal machine for pumping or compressing a fluid integral with a wheel mounted to move in rotation, comprising a front face and a rear face directed respectively forwards. and backwards in relation to the direction of movement of the wheel in rotation and limited, at one of their ends situated downstream in the direction of flow of the fluid, along the faces of the blade, by an edge of the blade called the edge of leak constituting a zone of separation of the flow of fluid and the faces of the blade, this blade having perfectly adjusted performances which can be adjusted in a simple way to ensure a stable and constant operation of the pump over time .
Dans ce but, l'aube suivant l'invention comporte, dans une partie de sa surface externe comprenant le bord de fuite et deux zones respective- ment de la face avant et de la face arrière adjacentes au bord de fuite, au moins trois arêtes dans une direction longitudinale du bord de fuite s'étendant sensiblement sur toute la longueur du bord de fuite, au moins une arête constituant une ligne de décollement supplémentaire de fluide s'étendant suivant au moins l'un du bord de fuite et de la face arrière ou face intrados. L'invention est également relative à un procédé d'ajustage des caractéristiques fluidiques d'une aube d'une machine centrifuge.For this purpose, the blade according to the invention comprises, in a part of its external surface comprising the trailing edge and two zones respectively of the front face and the rear face adjacent to the trailing edge, at least three edges in a longitudinal direction of the trailing edge extending substantially over the entire length of the trailing edge, at least one edge constituting an additional line of separation of fluid extending along at least one of the trailing edge and of the face rear or underside. The invention also relates to a method for adjusting the fluid characteristics of a blade of a centrifugal machine.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, une aube d'une pompe primaire hélico-centrifuge d'une centrale nucléaire refroidie par de l'eau sous pression réalisée selon l'invention et un procédé d'ajustage des performances de l'aube.In order to clearly understand the invention, we will describe by way of example, with reference to the attached figures, a blade of a helico-centrifugal primary pump of a nuclear power station cooled by pressurized water produced according to the invention and a method for adjusting the performance of the blade.
Les figures 1A et 1 B sont des vues en coupe d'une partie d'extrémité voisine du bord de fuite d'une aube d'une pompe hélico-centrifuge, illustrant deux procédés suivant l'art antérieur pour modifier les performances de l'aube.Figures 1A and 1B are sectional views of an end portion close to the trailing edge of a blade of a helical-centrifugal pump, illustrating two methods according to the prior art for modifying the performances of the dawn.
La figure 2 est une vue analogue aux vues des figures 1A et 1 B illustrant un troisième procédé pour modifier les performances d'une aube selon l'art antérieur.Figure 2 is a view similar to the views of Figures 1A and 1B illustrating a third method for modifying the performance of a blade according to the prior art.
La figure 3 est une vue partielle en élévation d'une roue de pompe hélico-centrifuge et d'une aube de la pompe réalisée suivant l'invention.Figure 3 is a partial elevational view of a helical-centrifugal pump wheel and a blade of the pump produced according to the invention.
La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la partie d'extrémité de l'aube voisine du bord de fuite. La figure 5 est une vue en coupe analogue à la vue de la figure 4 d'une aube d'une pompe suivant l'invention et suivant une variante de réalisation.Figure 4 is a sectional view along 4-4 of the end portion of the blade adjacent the trailing edge. Figure 5 is a sectional view similar to the view of Figure 4 of a blade of a pump according to the invention and according to an alternative embodiment.
La figure 6 est une vue partielle en élévation d'une roue et d'une aube d'une pompe suivant l'invention et suivant un second mode de réalisation.Figure 6 is a partial elevational view of a wheel and a blade of a pump according to the invention and according to a second embodiment.
La figure 7 est une vue en coupe suivant 7-7 d'une partie d'extrémité de l'aube au voisinage du bord de fuite.Figure 7 is a sectional view along 7-7 of an end portion of the blade in the vicinity of the trailing edge.
Les figures 8 et 9 sont des vues en coupe analogues à la vue de la figure 4, de deux variantes de réalisation de la partie d'extrémité de l'aube. Une roue de pompe d'une pompe hélico-centrifuge telle qu'une pompe primaire d'une centrale nucléaire refroidie par de l'eau sous pression a été représentée de manière schématique sur les figures 3 et 6 qui sont relatives à une roue de pompe comportant des aubes suivant l'invention.Figures 8 and 9 are sectional views similar to the view of Figure 4, of two alternative embodiments of the end portion of the blade. A pump wheel of a helical-centrifugal pump such as a primary pump of a nuclear power station cooled by pressurized water has been shown schematically in FIGS. 3 and 6 which relate to a pump wheel comprising vanes according to the invention.
La roue de pompe, désignée de manière générale par le repère 1 , comporte un corps 2 de forme sensiblement tronconique solidaire, à l'une de ses extrémités, d'un moyeu 3 par l'intermédiaire d'un premier flasque 2'.The pump wheel, generally designated by the reference numeral 1, comprises a body 2 of substantially frustoconical shape secured, at one of its ends, to a hub 3 by means of a first flange 2 '.
Des aubes 4 sont fixées sur le corps 2 de la roue de pompe, par un bord 4a, suivant une ligne hélicoïdale ayant pour axe l'axe 6 de la roue de pompe. On a représenté une seule aube 4 sur la figure 3 mais la roue de pompe comporte plusieurs aubes identiques à l'aube 4 (par exemple six aubes) réparties suivant la périphérie du corps 2 de la roue de pompe autour de l'axe 6.Blades 4 are fixed on the body 2 of the pump wheel, by an edge 4a, along a helical line having as axis the axis 6 of the pump wheel. A single blade 4 has been shown in FIG. 3 but the pump wheel has several blades identical to blade 4 (for example six blades) distributed along the periphery of the body 2 of the pump wheel around the axis 6.
Les aubes 4 de la roue de pompe 1 sont toutes reliées suivant un bord opposé au bord de fixation sur le corps 2, à un flasque 5 appelé flasque ceinture.The vanes 4 of the pump wheel 1 are all connected along an edge opposite the edge for fixing on the body 2, to a flange 5 called a belt flange.
Les flasques 2' et 5 ont pour axe commun l'axe 6 de la roue de pompe.The flanges 2 'and 5 have as their common axis the axis 6 of the pump wheel.
Chacune des aubes 4 de la pompe comporte une face avant 8, ou extrados, et une face arrière 7, ou intrados, l'avant et l'arrière de l'aube étant définis en prenant en compte le sens de rotation de la roue de pompe autour de l'axe 6. Le fluide dont on assure le pompage, par exemple l'eau sous pression du circuit primaire d'un réacteur nucléaire, circule entre les aubes 4 successives de la roue de pompe et au contact des faces des aubes 4, de manière centrifuge, c'est-à-dire en s'éloignant de l'axe 6 de la roue de pompe. Sur chacune des aubes 4, le bord 4b, le plus éloigné de l'axe 6, constitue le bord de fuite, au voisinage duquel les couches limites des écoulements au contact des faces avant et arrière de la pale 4 se décollent et quittent le contact avec l'aube 4.Each of the blades 4 of the pump has a front face 8, or upper surface, and a rear face 7, or lower surface, the front and rear of the blade being defined taking into account the direction of rotation of the impeller. pump around axis 6. The fluid which is pumped, for example pressurized water from the primary circuit of a nuclear reactor, circulates between the successive blades 4 of the pump wheel and in contact with the faces of the blades 4, in a centrifugal manner, it that is to say, moving away from the axis 6 of the pump wheel. On each of the blades 4, the edge 4b, the furthest from the axis 6, constitutes the trailing edge, in the vicinity of which the boundary layers of the flows in contact with the front and rear faces of the blade 4 come off and leave the contact with dawn 4.
Il est connu d'ajuster les performances hydrauliques d'une pompe en effectuant un rognage ou un affûtage de l'aube, au voisinage de son bord de fuite 4b.It is known to adjust the hydraulic performance of a pump by trimming or sharpening the blade, in the vicinity of its trailing edge 4b.
Sur les figures 1A et 1 B , on a représenté dans une vue en coupe par un plan tel que le plan de coupe 4-4 représenté sur la figure 3 perpendiculaire au bord de fuite, une partie d'extrémité voisine du bord de fuite d'une aube de pompe 4' selon l'art antérieur. La tranche de l'aube 4' disposée vers l'extérieur constitue le bord de fuite 4'b séparant les parties d'extrémité aval de la face arrière ou face intrados 7' et de la face avant, ou face extrados 8', de l'aube 4'.In Figures 1A and 1B, there is shown in a sectional view through a plane such as the cutting plane 4-4 shown in Figure 3 perpendicular to the trailing edge, an end portion close to the trailing edge d 'a pump vane 4' according to the prior art. The edge of the blade 4 ′ disposed towards the outside constitutes the trailing edge 4 ′ b separating the downstream end portions of the rear face or lower face 7 ′ and of the front face, or upper face 8 ′, of dawn 4 '.
La face intrados 7' est séparée du bord de fuite 4'b par une arête d'intrados 9', la face extrados 8' étant séparée du bord de fuite 4'b par une arête extrados 10'.The lower surface 7 'is separated from the trailing edge 4'b by a lower edge 9', the upper surface 8 'being separated from the trailing edge 4'b by a upper edge 10'.
Les bords de fuite des aubes 4b sont généralement situés sur un cylindre de diamètre D ayant pour axe l'axe 6 de la roue de pompe.The trailing edges of the vanes 4b are generally located on a cylinder of diameter D having as axis the axis 6 of the pump wheel.
Les performances hydrauliques de l'aube 4' dépendent en particulier du diamètre D ou diamètre de sortie de l'aube 4'. Dans le cas où les bords de fuite des aubes sont sur une surface conique, le diamètre D est variable suivant le bord de fuite.The hydraulic performance of the blade 4 'depends in particular on the diameter D or the outlet diameter of the blade 4'. In the case where the trailing edges of the blades are on a conical surface, the diameter D is variable depending on the trailing edge.
Si l'on veut diminuer les performances de la pompe, par exemple le débit de la pompe, il est possible de réaliser le rognage de la partie d'extré- mité de l'aube 4' délimitée par le bord de fuite 4'b, par exemple suivant la ligne en pointillés 11 représentée sur la figure 1. On diminue ainsi le diamètre de sortie de l'aube 4' qui passe de la valeur D à la valeur D', la longueur D - D' étant égale à la distance entre le bord de fuite d'origine 4'b et la ligne de rognage 11 , dans une direction perpendiculaire au bord de fuite et au plan de rognage.If it is desired to reduce the performance of the pump, for example the flow rate of the pump, it is possible to trim the end portion of the blade 4 ′ delimited by the trailing edge 4 ′ b , for example along the dotted line 11 shown in FIG. 1. Thus the diameter of the blade 4 ′ leaves which decreases from the value D to the value D ′, the length D - D ′ being equal to the distance between the original trailing edge 4'b and the line 11, in a direction perpendicular to the trailing edge and the trimming plane.
Les performances de l'aube 4' dépendent également de la finesse de l'aube au voisinage du bord de fuite, les performances étant d'autant meilleures que l'aube 4' est plus fine dans sa partie voisine du bord de fuite.The performance of the blade 4 ′ also depends on the fineness of the blade in the vicinity of the trailing edge, the performance being all the better as the blade 4 ′ is finer in its part adjacent to the trailing edge.
Pour augmenter les performances de l'aube 4', on peut donc réaliser un affûtage de la partie d'extrémité de l'aube 4' voisine du bord de fuite 4'b, soit par usinage de la face intrados 7', comme représenté par la ligne d'affûtage 12, soit par usinage à la fois de la face intrados 7' et de la face extra- dos 8', comme représenté par les lignes d'affûtage 13 et 13' sur la figure 1B.To increase the performance of the blade 4 ′, it is therefore possible to sharpen the end portion of the blade 4 ′ adjacent to the trailing edge 4 ′ b, either by machining the underside face 7 ′, as shown by the sharpening line 12, or by machining both the underside face 7 'and the extra-back face 8', as shown by the sharpening lines 13 and 13 'in FIG. 1B.
L'affûtage peut être réalisé de telle manière que les arêtes d'intrados et d'extrados se trouvent pratiquement confondues suivant une arête commune aux deux faces, à l'issue de l'affûtage.The sharpening can be carried out in such a way that the edges of the lower and upper surfaces are found practically coincident along an edge common to the two faces, at the end of the sharpening.
Comme il est visible sur la figure 2, l'augmentation des performances de l'aube 4' peut être également obtenue en effectuant une coupe de la partie d'extrémité 14 de l'aube 4', suivant une ligne de coupe 14' faisant un angle voisin de 90° avec la tangente à l'extrados 8' au niveau de l'arête d'extrados 10'. Dans ce cas, on augmente les performances de l'aube 4' en augmentant la section de sortie de l'aubage. Dans le cas du rognage de l'aube 4' ou de l'affûtage de la face intrados, comme représenté sur les figures 1A et 1 B, on modifie les performances de l'aube 4' de la pompe soit dans le sens de la diminution, soit dans le sens de l'augmentation.As can be seen in FIG. 2, the increase in the performance of the blade 4 ′ can also be obtained by making a cut of the end portion 14 of the blade 4 ′, along a cutting line 14 ′ an angle close to 90 ° with the tangent to the upper surface 8 'at the upper surface edge 10'. In this case, the performance of the blade 4 'is increased by increasing the blade outlet section. In the case of the trimming of the vane 4 'or the sharpening of the lower surface, as shown in FIGS. 1A and 1B, the performance of the vane 4' of the pump is modified either in the direction of the decrease, either in the direction of increase.
Dans le cas de l'augmentation de la finesse de la partie d'extrémité de l'aube par affûtage sur la face intrados et sur la face extrados, comme représenté sur la figure 1 B, on augmente en particulier le rendement de la pompe.In the case of increasing the fineness of the end portion of the blade by sharpening on the lower surface and on the upper surface, as shown in FIG. 1B, the efficiency of the pump is increased in particular.
Le recoupage de l'aube, comme représenté sur la figure 2, permet d'augmenter les performances de l'aube, d'une manière définie sans possi- bilité de réglage.The cutting of the blade, as shown in FIG. 2, makes it possible to increase the performance of the blade, in a defined manner without the possibility of adjustment.
Ces modes de réalisation de l'ajustage des performances d'une aube de pompe selon l'art antérieur, ne permettent pas de maîtriser le décollement des couches limites des écoulements de fluide au contact de la surface de l'aube, dans la zone d'extrémité comportant le bord de fuite et les zones adjacentes de la face intrados et de la face extrados.These embodiments of the adjustment of the performance of a pump vane according to the prior art do not allow the separation of the boundary layers of the fluid flows in contact with the surface to be controlled. of the dawn, in the end zone comprising the trailing edge and the adjacent zones of the lower face and of the upper face.
Le principe de l'invention consiste à imposer une ligne de décollement supplémentaire du fluide, à l'extrémité de sortie de l'aube de roue, soit sur la tranche de l'aube constituant le bord de fuite, à proximité de l'arête extrados pour l'écoulement provenant de l'extrados, soit sur la face intrados de l'aube à proximité de l'arête intrados, soit encore à la fois sur la tranche de l'aube et sur la face intrados.The principle of the invention consists in imposing an additional detachment line for the fluid, at the outlet end of the wheel vane, ie on the edge of the vane constituting the trailing edge, near the edge upper surface for the flow coming from the upper surface, either on the lower surface of the blade near the lower edge, or again both on the edge of the blade and on the lower surface.
De manière plus précise, on crée par usinage, dans la zone d'extré- mité de l'aube, dans la direction du bord de fuite et sensiblement sur toute la longueur du bord de fuite, une discontinuité franche du profil de l'aube, de telle sorte que le gradient de vitesse et donc de pression locale déclenche le décollement de la couche limite en un endroit précis défini par la position de la discontinuité. Par exemple, on peut usiner une facette ayant une section rectiligne dans la partie d'extrémité de l'aube, cette facette, lorsqu'elle est usinée sur la tranche de l'aube constituant le bord de fuite, faisant en section transversale de l'aube un angle supérieur à 45° avec le profil extrados de l'aube, c'est-à-dire avec le plan tangent à l'extrados passant par l'arête d'extrados. Par la mise en œuvre de l'invention, on crée, en plus des deux arêtes d'intrados et d'extrados délimitant les faces d'intrados et d'extrados au niveau du bord de fuite, au moins une arête s'étendant dans la direction longitudinale du bord de fuite, sensiblement sur toute la longueur du bord de fuite. Ainsi, le décollement des couches limites du fluide se produit au niveau d'une arête définie par la discontinuité créée par usinage. L'aube selon l'invention comporte ainsi au moins trois arêtes dans la direction du bord de fuite. De manière préférentielle, on adoptera l'une des dispositions suivantes :More precisely, there is created by machining, in the end region of the blade, in the direction of the trailing edge and substantially over the entire length of the trailing edge, a clear discontinuity in the profile of the blade , so that the speed gradient and therefore the local pressure gradient triggers the separation of the boundary layer at a precise location defined by the position of the discontinuity. For example, it is possible to machine a facet having a rectilinear section in the end portion of the blade, this facet, when it is machined on the edge of the blade constituting the trailing edge, forming a cross section of the 'vane an angle greater than 45 ° with the upper surface profile of the vane, that is to say with the plane tangent to the upper surface passing through the upper surface edge. By implementing the invention, there is created, in addition to the two lower and upper edges delimiting the lower and upper surfaces at the trailing edge, at least one edge extending in the longitudinal direction of the trailing edge, substantially over the entire length of the trailing edge. Thus, the separation of the boundary layers of the fluid occurs at an edge defined by the discontinuity created by machining. The blade according to the invention thus comprises at least three edges in the direction of the trailing edge. Preferably, one of the following provisions will be adopted:
A - l'une au moins des arêtes est pratiquée sur la tranche de l'aube, B - l'une au moins des arêtes est pratiquée sur la face intrados en retrait par rapport à l'arête intrados définissant le diamètre de sortie de l'aube,A - at least one of the edges is formed on the edge of the blade, B - at least one of the edges is formed on the underside face set back with respect to the underside edge defining the outlet diameter of the 'dawn,
C - les arêtes sont disposées suivant une disposition combinant les dispositions A et B. Sur les figures 3 et 4, on a représenté un premier mode de réalisation d'une aube 4 suivant l'invention sur laquelle on a réalisé des arêtes supplémentaires par le mode A mentionné ci-dessus.C - the edges are arranged according to a provision combining provisions A and B. In FIGS. 3 and 4, a first embodiment of a blade 4 according to the invention is shown, on which additional edges have been produced by mode A mentioned above.
Les arêtes supplémentaires sont obtenues en réalisant une disconti- nuité dans le bord de fuite, par usinage d'une rainure 15 ayant une section triangulaire, comme il est visible sur la figure 4. La figure 3 montre que la rainure 15, constituant la discontinuité du bord de fuite 4b, s'étend sur toute la longueur du bord de fuite 4b.The additional edges are obtained by achieving discontinuity in the trailing edge, by machining a groove 15 having a triangular section, as can be seen in FIG. 4. FIG. 3 shows that the groove 15, constituting the discontinuity from the trailing edge 4b, extends over the entire length of the trailing edge 4b.
La section de la rainure 15, dans un plan perpendiculaire au bord de fuite, de forme triangulaire, présente un côté disposé suivant le bord de fuite et deux côtés rentrant à l'intérieur de la partie d'extrémité de l'aube entre la surface d'intrados 7 et la surface d'extrados 8.The section of the groove 15, in a plane perpendicular to the trailing edge, of triangular shape, has one side arranged along the trailing edge and two sides returning inside the end portion of the blade between the surface lower surface 7 and upper surface 8.
Le côté de la section triangulaire de la rainure 15 situé du côté de l'extrados constitue une section d'une facette sensiblement plane faisant, avec la section du bord de fuite 4b, un angle α supérieur à 30°.The side of the triangular section of the groove 15 located on the side of the upper surface constitutes a section of a substantially planar facet making, with the section of the trailing edge 4b, an angle α greater than 30 °.
De préférence, l'angle α sera compris entre 30 et 90°.Preferably, the angle α will be between 30 and 90 °.
La rainure 15 n'occupe qu'une partie de la largeur du bord de fuite 4b, de sorte qu'un rebord 16 de largeur 11 s'étendant sur toute la longueur du bord de fuite est ménagé du côté de l'extrados et qu'un rebord 17, suivant toute la longueur du bord de fuite 4b, est ménagé du côté de l'intrados 7.The groove 15 occupies only part of the width of the trailing edge 4b, so that a flange 16 of width 11 extending over the entire length of the trailing edge is formed on the side of the upper surface and qu a rim 17, along the entire length of the trailing edge 4b, is formed on the side of the lower surface 7.
De ce fait également, la discontinuité 15 du bord de fuite 4b définit trois arêtes supplémentaires 18a, 18b, et 18c, en plus de l'arête d'intrados 9 et de l'arête d'extrados 10. La facette située du côté de l'extrados passant par les arêtes 18a et 18b fait un angle α au moins égal à 30° avec le bord de fuite, comme indiqué plus haut.Therefore also, the discontinuity 15 of the trailing edge 4b defines three additional edges 18a, 18b, and 18c, in addition to the lower surface edge 9 and the upper surface edge 10. The facet located on the side of the upper surface passing through the edges 18a and 18b makes an angle α at least equal to 30 ° with the trailing edge, as indicated above.
Le rebord 16 disposé du côté de l'extrados 8 présente une largeur 11 qui est comprise entre 5 et 50 % de la largeur de la tranche de l'aube 4 constituant le bord de fuite 4b. La largeur minimale de ce bord 16 est deThe flange 16 disposed on the side of the upper surface 8 has a width 11 which is between 5 and 50% of the width of the edge of the blade 4 constituting the trailing edge 4b. The minimum width of this edge 16 is
0,5 mm, de manière à conserver la référence du diamètre de sortie D de l'aube.0.5 mm, so as to keep the reference of the outlet diameter D of the blade.
Le rebord 17 situé du côté de l'intrados 7 présente une largeur 12 la plus petite possible, cette largeur devant toutefois être plus grande que 0,5 mm, de manière à conserver la référence du diamètre de sortie D de l'aube 4.The rim 17 located on the side of the lower surface 7 has a width 12 as small as possible, this width must however be greater than 0.5 mm, so as to keep the reference of the outlet diameter D of the blade 4.
Sur la figure 5, on a représenté une variante de réalisation de l'aube 4 ; on réalise une discontinuité 19 sur la face intrados 7 de l'aube 4, de ma- nière à obtenir des arêtes supplémentaires de décollement de la couche limite de fluide en circulation au contact de la face intrados, ces arêtes étant du type B mentionné ci-dessus.In Figure 5, there is shown an alternative embodiment of the blade 4; a discontinuity 19 is made on the lower surface 7 of the blade 4, so as to obtain additional ridges of separation of the boundary layer of fluid in circulation in contact with the lower surface, these edges being of type B mentioned above -above.
La discontinuité 19 est réalisée sous la forme d'une rainure à section triangulaire s'étendant dans la direction du bord de fuite 4b, sensiblement sur toute la longueur du bord de fuite.The discontinuity 19 is produced in the form of a triangular section groove extending in the direction of the trailing edge 4b, substantially over the entire length of the trailing edge.
La rainure à section triangulaire 19 définit trois arêtes supplémentaires situées sur la face intrados 7.The triangular section groove 19 defines three additional edges located on the lower surface 7.
La rainure 19 est définie en particulier par la distance p entre l'arête d'intrados 7 et l'arête 19a située le plus loin de l'arête d'intrados 9. Les arêtes 19b et 19c sont situées respectivement à l'intérieur de la partie d'extrémité de l'aube 4 et sur la surface d'intrados et dans une disposition plus proche de l'arête d'intrados 9 que l'arête 19a.The groove 19 is defined in particular by the distance p between the lower surface edge 7 and the edge 19a located farthest from the lower surface edge 9. The edges 19b and 19c are located respectively inside the end portion of the blade 4 and on the lower surface and in an arrangement closer to the lower edge 9 than the edge 19a.
La surface de la rainure 19 passant par les arêtes 19a et 19b constitue une facette sensiblement plane recoupant la face d'intrados 7 suivant l'arête 19a à une distance p de l'arête d'intrados 9 qui doit être supérieure à la distance séparant l'arête d'intrados du point de décollement naturel de la couche limite de fluide circulant au contact de l'intrados, cette distance pouvant être déterminée par des essais ou par le calcul en fonction des conditions de fonctionnement de la pompe. En pratique, la distance p sera comprise entre quelques millimètres et quelques dizaines de millimètre en fonction de la roue de pompe et des performances d'origine de l'aube de la pompe, c'est-à-dire de l'aube 4 ne comportant pas la rainure 19.The surface of the groove 19 passing through the edges 19a and 19b constitutes a substantially planar facet intersecting the underside face 7 along the edge 19a at a distance p from the underside edge 9 which must be greater than the distance separating the lower surface edge of the natural detachment point of the boundary layer of fluid flowing in contact with the lower surface, this distance can be determined by tests or by calculation as a function of the operating conditions of the pump. In practice, the distance p will be between a few millimeters and a few tens of millimeters depending on the pump wheel and the original performance of the pump vane, that is to say vane 4 not having groove 19.
La section de la facette plane passant par les arêtes 19a et 19b par le plan de coupe fait un angle γ avec la section de la face intrados de l'aube.The section of the planar facet passing through the edges 19a and 19b through the cutting plane makes an angle γ with the section of the lower surface of the blade.
Sur les figures 6 et 7, on a représenté un second mode de réalisation d'une aube 4 suivant l'invention d'une roue de pompe 1 analogue à la roue de pompe représentée sur la figure 3. La figure 7 est une coupe de l'aube 4 par un plan perpendiculaire au bord de fuite 4b.In Figures 6 and 7, there is shown a second embodiment of a blade 4 according to the invention of a pump wheel 1 similar to the wheel pump shown in Figure 3. Figure 7 is a section of the blade 4 by a plane perpendicular to the trailing edge 4b.
Par rapport à une aube 4' selon l'art antérieur telle que représentée sur la figure 2, l'aube 4 suivant l'invention est coupée suivant un plan de coupe de trace 20 sur la figure 7, la trace 20 du plan de coupe faisant un angle α inférieur ou égal à 90° avec le plan tangent à l'extrados 8, au niveau de l'arête d'extrados 10. Une valeur préférentielle pour l'angle α est α égale 80°.Compared to a vane 4 'according to the prior art as shown in FIG. 2, the vane 4 according to the invention is cut along a section plane of trace 20 in FIG. 7, the trace 20 of the section plane making an angle α less than or equal to 90 ° with the plane tangent to the upper surface 8, at the level of the upper surface edge 10. A preferred value for the angle α is α equal to 80 °.
La coupe de la partie d'extrémité de l'ailette 4 du côté de l'intrados 7 forme une arête 21 sur la face d'intrados 7 et une arête supplémentaire 22 sur le bord de fuite 4b à une distance I de l'arête d'extrados 10. On forme de cette manière un rebord 23 de largeur I suivant le bord de fuite 4b, du côté de l'extrados 8. La largeur I du bord 23 doit être comprise entre 5 et 50 % de la largeur d'origine de la tranche 4b constituant le bord de fuite délimité entre la face intrados 7 et la face extrados 8 sur un cylindre ayant pour axe l'axe de la roue de pompe et un diamètre D.The section of the end portion of the fin 4 on the side of the lower surface 7 forms an edge 21 on the lower surface 7 and an additional edge 22 on the trailing edge 4b at a distance I from the edge on the upper surface 10. A rim 23 of width I is formed in this way along the trailing edge 4b, on the side of the upper surface 8. The width I of the edge 23 must be between 5 and 50% of the width of origin of section 4b constituting the trailing edge delimited between the lower surface 7 and the upper surface 8 on a cylinder having as axis the axis of the pump wheel and a diameter D.
Le rebord 23 doit présenter une largeur minimum de 0,5 mm, de manière à ce qu'on conserve la référence du diamètre de sortie de l'aube.The rim 23 must have a minimum width of 0.5 mm, so that the reference to the outlet diameter of the blade is kept.
Les arêtes supplémentaires 21 et 22 créées par la découpe suivant le plan de coupe 20 provoquent le décollement contrôlé de la couche limite de fluide se déplaçant au contact des surfaces d'intrados et d'extrados. De plus, le diamètre de sortie de l'aube est augmenté.The additional edges 21 and 22 created by the cutting along the cutting plane 20 cause the detachment of the boundary layer of fluid moving in contact with the lower and upper surfaces. In addition, the exit diameter of the blade is increased.
Le mode de réalisation des figures 6 et 7 dans lequel on réalise des arêtes complémentaires sur la face d'intrados et sur le bord de fuite corres- pond à un mode de réalisation de type C décrit ci-dessus, c'est-à-dire combinant les modes de réalisation des types A et B.The embodiment of FIGS. 6 and 7 in which complementary edges are produced on the lower surface and on the trailing edge corresponds to an embodiment of type C described above, that is to say say combining the embodiments of types A and B.
Sur la figure 8 et sur la figure 9, on a représenté deux variantes de réalisation de l'aube suivant l'invention réalisées également suivant le type C, c'est-à-dire combinant les types A et B. Sur la figure 8, on a représenté en coupe par un plan perpendiculaire au bord de fuite la partie d'extrémité d'une aube 4 d'une pompe comportant une discontinuité constituée de deux facettes sensiblement planes 24 et 25 perpendiculaires entre elles. La facette 24 est réalisée par découpage de la partie d'extrémité de l'aube suivant une surface pratiquement plane, perpendiculaire à la face d'intrados 7. La facette 25 est réalisée par découpage suivant une surface pratiquement plane parallèle à la face d'intrados 7. Les surfaces de coupe définissant les facettes 24 et 25 s'étendent dans la direction longitudinale du bord de fuite 4b, sensiblement sur toute la longueur du bord de fuite.In FIG. 8 and in FIG. 9, two alternative embodiments of the blade according to the invention are shown, also produced according to type C, that is to say combining types A and B. In FIG. 8 , there is shown in section through a plane perpendicular to the trailing edge the end portion of a blade 4 of a pump comprising a discontinuity consisting of two substantially planar facets 24 and 25 perpendicular to each other. The facet 24 is produced by cutting the end portion of the blade along a practically flat surface, perpendicular to the underside face 7. The facet 25 is produced by cutting along a practically planar surface parallel to the face of lower surface 7. The cutting surfaces defining the facets 24 and 25 extend in the longitudinal direction of the trailing edge 4b, substantially over the entire length of the trailing edge.
La facette 24 et la surface de coupe correspondante sont placées à une distance p de l'arête d'intrados 9, c'est-à-dire de l'intersection entre la face d'intrados 7 et le cylindre ayant pour axe l'axe de la roue de pompe et le diamètre de sortie D. La facette 25 et la surface de coupe correspondante sont disposées de manière à recouper le bord de fuite 4b suivant une arête supplémentaire 26a disposée à une distance I de l'arête d'extrados 10. Entre l'arête d'extrados et l'arête supplémentaire 26a le bord de fuite 4b se présente sous la forme d'un rebord de largeur I. Les dimensions I et p sont définies comme précédemment, dans le cas du mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 7.The facet 24 and the corresponding cutting surface are placed at a distance p from the lower surface edge 9, that is to say from the intersection between the lower surface 7 and the cylinder having for axis the axis of the pump impeller and the outlet diameter D. The facet 25 and the corresponding cutting surface are arranged so as to intersect the trailing edge 4b along an additional edge 26a disposed at a distance I from the upper surface edge 10. Between the upper surface edge and the additional edge 26a the trailing edge 4b is in the form of a rim of width I. The dimensions I and p are defined as above, in the case of the embodiment shown in Figures 5 and 7.
De cette manière, l'aube de pompe 4 comporte une seconde arête supplémentaire 26b sur la face d'intrados, à une distance p de l'arête d'intrados d'origine. Une troisième arête 26c est définie par l'intersection des facettes 24 et 25 dans la partie interne de l'aube de pompe 4, entre les surfaces d'intrados 7 et d'extrados 8.In this way, the pump vane 4 has a second additional edge 26b on the pressure face, at a distance p from the original pressure edge. A third edge 26c is defined by the intersection of the facets 24 and 25 in the internal part of the pump vane 4, between the surfaces of the lower surface 7 and the upper surface 8.
Sur la figure 9, on a représenté une dernière variante de réalisation de l'aube 4 d'une pompe suivant l'invention, ce mode de réalisation combi- nant des rainures à section triangulaire analogues aux rainures des modes de réalisation représentés sur les figures 4 et 5.In FIG. 9, a last alternative embodiment of the blade 4 of a pump according to the invention is shown, this embodiment combining grooves of triangular section similar to the grooves of the embodiments shown in the figures 4 and 5.
La rainure 15 est réalisée sur le bord de fuite 4b et la rainure19 sur la face intrados 7.The groove 15 is formed on the trailing edge 4b and the groove 19 on the lower surface 7.
La facette de trace 18a, 18b de la rainure 18 est définie par l'angle α de sa trace dans le plan de coupe perpendiculaire au bord de fuite 46 avec la trace du bord de fuite 4b. La facette de trace 19a, 19b de la rainure 19 est définie par l'angle γ de sa trace dans le plan de coupe avec la trace de la face intrados 7. Les paramètres 11 , 12 et p sont définis comme indiqué précédemment.The trace facet 18a, 18b of the groove 18 is defined by the angle α of its trace in the cutting plane perpendicular to the trailing edge 46 with the trace of the trailing edge 4b. The trace facet 19a, 19b of the groove 19 is defined by the angle γ of its trace in the section plane with the trace of the lower surface 7. Parameters 11, 12 and p are defined as indicated above.
L'aube réalisée suivant l'invention permet d'obtenir un décollement contrôlé des couches limites de fluide circulant au contact des faces intrados et extrados de l'aube pendant le fonctionnement de la machine centrifuge. Les conditions de décollement des couches limites sont définies en particulier en fonction des longueurs telles que 11 , 12, I et p ainsi que des angle α et γ.The blade produced according to the invention makes it possible to obtain a controlled separation of the boundary layers of fluid circulating in contact with the lower and upper surfaces of the blade during the operation of the centrifugal machine. The boundary layer separation conditions are defined in particular as a function of the lengths such as 11, 12, I and p as well as the angles α and γ.
On peut ainsi à la fois régler les performances de l'aube et obtenir des conditions de fonctionnement extrêmement stables même dans le cas de variation des paramètres physico-chimiques du fluide et des états de surface des aubes.It is thus possible both to adjust the performance of the blade and to obtain extremely stable operating conditions even in the case of variation of the physico-chemical parameters of the fluid and of the surface conditions of the blades.
Les aubes selon l'invention peuvent être réalisées directement en usine avec des parties d'extrémité telles que décrites et adaptées au fonctionnement prévu de la pompe. Les parties d'extrémité des aubes peuvent également être modifiées après mise en service de la pompe, par exemple par usinage à la meule ou par découpage, pour être adaptées à de nouvelles conditions d'utilisation.The blades according to the invention can be produced directly in the factory with end parts as described and adapted to the intended operation of the pump. The end parts of the blades can also be modified after the pump has been put into service, for example by milling or cutting, to be adapted to new conditions of use.
Dans tous les cas, on forme sur la partie d'extrémité de sortie de l'aube, par exemple par usinage, au moins une arête supplémentaire s'éten- dant sensiblement suivant toute la longueur du bord de fuite, en plus de l'arête d'extrados et de l'arête d'intrados.In all cases, at least one additional edge extending substantially along the entire length of the trailing edge is formed on the outlet end portion of the vane, for example by machining. upper surface edge and lower surface edge.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.The invention is not limited to the embodiments which have been described.
On peut envisager d'autres formes d'usinage ou de découpage pour réaliser des discontinuités de la partie d'extrémité de l'aube comportant le bord de fuite et les parties adjacentes de la face d'intrados et de la face d'extrados, pour obtenir au moins trois arêtes de décollement du fluide dans la partie d'extrémité de l'aube.Other forms of machining or cutting can be envisaged in order to produce discontinuities in the end part of the blade comprising the trailing edge and the adjacent parts of the pressure face and of the suction face, to obtain at least three detachment edges of the fluid in the end portion of the blade.
L'invention s'applique non seulement aux pompes hélico-centrifuges telles que les pompes primaires des réacteurs nucléaires, mais également dans le cas de nombreuses autres machines hydrauliques centrifuges. The invention applies not only to helical-centrifugal pumps such as the primary pumps of nuclear reactors, but also in the case of many other centrifugal hydraulic machines.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Aube d'une machine centrifuge de pompage ou de compression d'un fluide solidaire d'une roue (1 ) montée mobile en rotation autour d'un axe (6), comportant une face avant (8) et une face arrière (7) dirigées respecti- vement vers l'avant et vers l'arrière par rapport au sens de déplacement de la roue (1 ) en rotation et limitées par un bord (4b) de l'aube appelé bord de fuite à l'une de leurs extrémités située vers l'aval dans le sens d'écoulement du fluide le long des faces (7, 8) de l'aube, caractérisée par le fait qu'elle comporte, dans une partie de sa surface externe comportant le bord de fuite (4b) et des zones de la face avant (8) et de la face arrière (7) adjacentes au bord de fuite (4b), au moins trois arêtes (9, 10, 18a, 18b, 18c, 19a, 19b, 19c, 21 , 22, 26a, 26b, 26c) s'étendant dans une direction longitudinale du bord de fuite (4b), sensiblement suivant toute la longueur du bord de fuite (4b), au moins une arête constituant une ligne de décollement supplémentaire de fluide s'étendant suivant au moins l'un du bord de fuite et de la face arrière ou face intrados (7). CLAIMS 1.- Dawn of a centrifugal machine for pumping or compressing a fluid integral with a wheel (1) mounted movable in rotation about an axis (6), comprising a front face (8) and a face rear (7) directed respectively forwards and backwards with respect to the direction of movement of the wheel (1) in rotation and limited by an edge (4b) of the blade called the trailing edge at the one of their ends situated downstream in the direction of flow of the fluid along the faces (7, 8) of the blade, characterized in that it comprises, in a part of its external surface comprising the edge trailing edge (4b) and areas of the front face (8) and the rear face (7) adjacent to the trailing edge (4b), at least three edges (9, 10, 18a, 18b, 18c, 19a, 19b , 19c, 21, 22, 26a, 26b, 26c) extending in a longitudinal direction of the trailing edge (4b), substantially along the entire length of the trailing edge (4b), at least one edge constituting a line of d additional bonding of fluid extending along at least one of the trailing edge and of the rear face or lower surface (7).
2.- Aube suivant la revendication 1 , caractérisée par le fait qu'elle comporte, suivant son bord de fuite (4b) une rainure (15) présentant une section triangulaire dans un plan perpendiculaire au bord de fuite (4b), et comportant, du côté de l'extrados (8), une première facette faisant, avec le bord de fuite (4b), un angle α au moins égal à 30°, la première facette (18a, 18b) coupant le bord de fuite (4b) suivant une arête (18a) délimitant, avec l'arête extrados (10), constituée par l'intersection de la face extrados (8) et du bord de fuite (4b), un rebord de largeur (11 ) suivant la direction longitudi- nale du bord de fuite et une seconde facette recoupant le bord de fuite suivant une seconde arête supplémentaire (18c) délimitant avec une arête d'intrados (9) constituée par l'intersection de la face arrière ou face intrados (7) et du bord de fuite (4b), un rebord (17) d'une largeur (12).2. A blade according to claim 1, characterized in that it comprises, along its trailing edge (4b) a groove (15) having a triangular section in a plane perpendicular to the trailing edge (4b), and comprising, on the extrados side (8), a first facet making, with the trailing edge (4b), an angle α at least equal to 30 °, the first facet (18a, 18b) cutting the trailing edge (4b) along an edge (18a) delimiting, with the upper edge (10), constituted by the intersection of the upper face (8) and the trailing edge (4b), a width rim (11) in the longitudi- nale of the trailing edge and a second facet intersecting the trailing edge along a second additional edge (18c) delimiting with a lower edge (9) formed by the intersection of the rear face or lower face (7) and the edge trailing (4b), a flange (17) of a width (12).
3.- Aube suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que l'angle α est compris entre 30° et 90° et que les longueurs (11 ) et (12) sont comprises entre 5 et 50 % de la largeur du bord de fuite (4b), c'est-à-dire de la tranche de l'aube dans sa partie d'extrémité comportant le bord de fuite (4b), les longueurs (11 ) et (12) étant au moins égale à 0,5 mm. 3.- Dawn according to claim 2, characterized in that the angle α is between 30 ° and 90 ° and that the lengths (11) and (12) are between 5 and 50% of the width of the edge of trailing (4b), that is to say from the edge of the blade in its end part comprising the trailing edge (4b), the lengths (11) and (12) being at least equal to 0, 5 mm.
4.- Aube suivant la revendication 1 , caractérisée par le fait qu'elle comporte une rainure (19) usinée dans la face arrière ou face intrados (7) de l'aube, dans la direction longitudinale du bord de fuite (4b) présentant une section triangulaire dans un plan perpendiculaire au bord de fuite (4b), de manière à former une arête supplémentaire (19a) à une distance (p) d'une arête d'intrados (9) située à l'intersection de la face arrière ou face d'intrados (7) et du bord de fuite (4b), la distance (p) étant supérieure à la distance entre une zone de décollement naturel d'une couche limite de fluide circulant au contact de la face d'intrados (7) et l'arête d'intrados (9), cette distance étant déterminée à partir des conditions de fonctionnement de la machine centrifuge.4.- Dawn according to claim 1, characterized in that it comprises a groove (19) machined in the rear face or lower surface (7) of the blade, in the longitudinal direction of the trailing edge (4b) having a triangular section in a plane perpendicular to the trailing edge (4b), so as to form an additional edge (19a) at a distance (p) from a lower edge edge (9) located at the intersection of the rear face or lower surface (7) and the trailing edge (4b), the distance (p) being greater than the distance between a natural separation zone of a boundary layer of fluid circulating in contact with the lower surface ( 7) and the lower surface edge (9), this distance being determined from the operating conditions of the centrifugal machine.
5.- Aube suivant la revendication 1 , caractérisée par le fait qu'elle comporte à la fois au moins une arête supplémentaire (21 ) sur la face arrière ou face d'intrados (7) et au moins une arête supplémentaire (22) sur le bord de fuite (4b).5.- Dawn according to claim 1, characterized in that it comprises both at least one additional edge (21) on the rear face or underside face (7) and at least one additional edge (22) on the trailing edge (4b).
6.- Aube suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que les arêtes supplémentaires (21 ) et (22) réalisées sur la face intrados (7) et sur le bord de fuite (4b), respectivement, se trouvent à l'intersection d'une surface de coupe sensiblement plane (20) faisant un angle α au plus égal à 90° avec la face externe ou face d'extrados (8) de l'aube (4), au niveau d'une arête d'extrados (10) et de la face arrière ou face d'intrados (7) et le bord de fuite (4b), respectivement, l'arête (22) située à l'intersection de la surface sensiblement plane (20) et du bord de fuite (4b) délimitant avec l'arête d'extrados (10), un rebord (23) d'une largeur (I) comprise entre 5 et 50 % de la largeur du bord de fuite (4b) et au moins égale à 0,5 mm.6.- Dawn according to claim 5, characterized in that the additional edges (21) and (22) formed on the lower surface (7) and on the trailing edge (4b), respectively, are located at the intersection a substantially planar cutting surface (20) making an angle α at most equal to 90 ° with the outer face or upper face (8) of the blade (4), at the level of an upper edge (10) and the rear face or lower face (7) and the trailing edge (4b), respectively, the edge (22) located at the intersection of the substantially planar surface (20) and the edge of leak (4b) delimiting with the upper edge (10), a flange (23) with a width (I) between 5 and 50% of the width of the trailing edge (4b) and at least equal to 0 , 5 mm.
7.- Aube suivant la revendication 5, caractérisée par le fait qu'une arête supplémentaire (26a) et une arête supplémentaire (26b) sont formées sur le bord de fuite (4b) et sur la face arrière ou face d'intrados (7), respectivement par intersection de la face d'intrados (7) avec une facette (25) sensi- blement plane parallèle à la face d'intrados (7) recoupant le bord de fuite suivant une arête (26a) délimitant avec l'arête d'extrados (10) un rebord de largeur (I) et une facette (24) sensiblement plane perpendiculaire à la face d'intrados (7) définissant une seconde arête supplémentaire (26b) située à une distance (p) de l'arête d'intrados (9) située à l'intersection de la face d'intrados (7) et du bord de fuite (4b).7.- Dawn according to claim 5, characterized in that an additional edge (26a) and an additional edge (26b) are formed on the trailing edge (4b) and on the rear face or underside face (7 ), respectively by intersection of the underside face (7) with a substantially flat facet (25) parallel to the underside face (7) intersecting the trailing edge along an edge (26a) delimiting with the edge upper surface (10) a width rim (I) and a substantially planar facet (24) perpendicular to the lower surface face (7) defining a second additional edge (26b) located at a distance (p) from the lower surface edge (9) located at the intersection of the lower surface face (7) and the trailing edge (4b).
8.- Aube suivant la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte à la fois : - suivant son bord de fuite (4b) une rainure (15) présentant une section triangulaire dans un plan perpendiculaire au bord de fuite (4b), et comportant, du côté de l'extrados (8), une première facette faisant, avec le bord de fuite (4b), un angle α au moins égal à 30°, la première facette (18a, 18b) coupant le bord de fuite (4b) suivant une arête (18a) délimitant, avec l'arête extrados (10), constituée par l'intersection de la face extrados (8) et du bord de fuite (4b), un rebord de largeur (11 ) suivant la direction longitudinale du bord de fuite et une seconde facette recoupant le bord de fuite suivant une seconde arête supplémentaire (18c) délimitant avec une arête d'intrados (9) constituée par l'intersection de la face arrière ou face intrados (7) et du bord de fuite (4b), un rebord (17) d'une largeur (12), et8.- Dawn according to claim 5, characterized in that it comprises both: - along its trailing edge (4b) a groove (15) having a triangular section in a plane perpendicular to the trailing edge (4b) , and comprising, on the extrados side (8), a first facet making, with the trailing edge (4b), an angle α at least equal to 30 °, the first facet (18a, 18b) cutting the edge of leak (4b) along an edge (18a) defining, with the upper edge (10), constituted by the intersection of the upper face (8) and the trailing edge (4b), a width rim (11) along the longitudinal direction of the trailing edge and a second facet intersecting the trailing edge along a second additional edge (18c) delimiting with a lower edge (9) formed by the intersection of the rear face or lower face (7) and from the trailing edge (4b), a rim (17) with a width (12), and
- une rainure (19) usinée dans la face arrière ou face intrados (7) de l'aube, dans la direction longitudinale du bord de fuite (4b) présentant une section triangulaire dans un plan perpendiculaire au bord de fuite (4b), de manière à former une arête supplémentaire (19a) à une distance (p) d'une arête d'intrados (9) située à l'intersection de la face arrière ou face d'intrados (7) et du bord de fuite (4b), la distance (p) étant supérieure à la distance entre une zone de décollement naturel d'une couche limite de fluide circulant au contact de la face d'intrados (7) et l'arête d'intrados (9), cette distance étant déterminée à partir des conditions de fonctionnement de la machine centrifuge.- A groove (19) machined in the rear face or lower surface (7) of the blade, in the longitudinal direction of the trailing edge (4b) having a triangular section in a plane perpendicular to the trailing edge (4b), so as to form an additional edge (19a) at a distance (p) from a lower edge (9) located at the intersection of the rear face or lower face (7) and the trailing edge (4b) , the distance (p) being greater than the distance between a natural separation zone of a boundary layer of fluid circulating in contact with the lower surface (7) and the lower surface edge (9), this distance being determined from the operating conditions of the centrifugal machine.
9.- Procédé de réglage des performances d'une aube d'une machine centrifuge de pompage ou de compression d'un fluide solidaire d'une roue montée mobile en rotation (1 ), comportant une face avant (8) et une face arrière (7) dirigées respectivement vers l'avant et vers l'arrière par rapport au sens de déplacement de la roue (1 ) en rotation et limitées par un bord de l'aube appelé bord de fuite (4b), à l'une de leurs extrémités situées vers l'aval dans le sens d'écoulement du fluide, le long des faces de l'aube (4), caractérisé par le fait qu'on réalise par usinage d'une zone de la surface ex- terne de l'aube (4) comportant le bord de fuite (4b) et des zones de la face avant (8) et de la face arrière (7) adjacentes au bord de fuite (4b) au moins une arête supplémentaire (18a, 18b, 18c, 21 , 22, 26a, 26b, 26c, 19a, 19b, 19c) s'étendant dans une direction longitudinale du bord de fuite (4b), sensiblement sur toute la longueur du bord de fuite (4b), en plus d'une arête d'extrados (9) et d'une arête d'intrados (10) situées à l'intersection du bord de fuite et de la face avant ou extrados et de la face arrière ou intrados, respectivement. 9.- Method for adjusting the performance of a blade of a centrifugal machine for pumping or compressing a fluid secured to a wheel mounted to move in rotation (1), comprising a front face (8) and a rear face (7) directed respectively forwards and backwards relative to the direction of movement of the wheel (1) in rotation and limited by an edge of the blade called the trailing edge (4b), to one of their ends located downstream in the direction of flow of the fluid, along the faces of the blade (4), characterized in that a region of the surface ex- dull blade (4) having the trailing edge (4b) and areas of the front face (8) and the rear face (7) adjacent to the trailing edge (4b) at least one additional edge (18a, 18b, 18c, 21, 22, 26a, 26b, 26c, 19a, 19b, 19c) extending in a longitudinal direction from the trailing edge (4b), substantially along the entire length of the trailing edge (4b), in addition an upper edge (9) and a lower edge (10) located at the intersection of the trailing edge and the front face or upper surface and the rear face or lower surface, respectively.
PCT/FR2000/003511 1999-12-21 2000-12-13 Blade of a centrifuge machine and method for regulating the performance of said blade WO2001046593A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE60026606T DE60026606T2 (en) 1999-12-21 2000-12-13 Blade of a rotary machine and power control method of the blade
EP00987557A EP1240434B1 (en) 1999-12-21 2000-12-13 Blade of a centrifuge machine and method for regulating the performance of said blade

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9916173A FR2802579B1 (en) 1999-12-21 1999-12-21 BLADE OF A CENTRIFUGAL MACHINE AND METHOD FOR ADJUSTING BLADE PERFORMANCE
FR99/16173 1999-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001046593A1 true WO2001046593A1 (en) 2001-06-28

Family

ID=9553568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2000/003511 WO2001046593A1 (en) 1999-12-21 2000-12-13 Blade of a centrifuge machine and method for regulating the performance of said blade

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1240434B1 (en)
KR (1) KR100654305B1 (en)
AT (1) ATE319935T1 (en)
DE (1) DE60026606T2 (en)
FR (1) FR2802579B1 (en)
WO (1) WO2001046593A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020133534A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 愛三工業株式会社 Centrifugal pump

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1688345A (en) * 1927-08-16 1928-10-23 Buffalo Hammer Mill Corp Centrifugal fan
FR1025250A (en) * 1949-09-28 1953-04-13 Process for delivering liquids by means of centrifugal pumps, and centrifugal pump for implementing this process
DE897801C (en) * 1949-09-04 1953-11-23 Pleuger Kommanditgesellschaft Impeller for centrifugal pumps
US3027845A (en) * 1959-11-16 1962-04-03 Worthington Corp Impeller tip pocket
FR1514037A (en) * 1966-03-17 1968-02-16 Sigma Lutin Centrifugal pump comprising a paddle wheel mounted cantilever or on a shaft passing through the tank, with radial, radia-axial or axial flow
DE19614420A1 (en) * 1996-04-12 1997-10-16 Aloys Wobben Rotor blade for wind power plant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1688345A (en) * 1927-08-16 1928-10-23 Buffalo Hammer Mill Corp Centrifugal fan
DE897801C (en) * 1949-09-04 1953-11-23 Pleuger Kommanditgesellschaft Impeller for centrifugal pumps
FR1025250A (en) * 1949-09-28 1953-04-13 Process for delivering liquids by means of centrifugal pumps, and centrifugal pump for implementing this process
US3027845A (en) * 1959-11-16 1962-04-03 Worthington Corp Impeller tip pocket
FR1514037A (en) * 1966-03-17 1968-02-16 Sigma Lutin Centrifugal pump comprising a paddle wheel mounted cantilever or on a shaft passing through the tank, with radial, radia-axial or axial flow
DE19614420A1 (en) * 1996-04-12 1997-10-16 Aloys Wobben Rotor blade for wind power plant

Also Published As

Publication number Publication date
DE60026606T2 (en) 2006-12-14
EP1240434A1 (en) 2002-09-18
KR100654305B1 (en) 2006-12-07
FR2802579B1 (en) 2002-06-14
ATE319935T1 (en) 2006-03-15
KR20020070463A (en) 2002-09-09
FR2802579A1 (en) 2001-06-22
EP1240434B1 (en) 2006-03-08
DE60026606D1 (en) 2006-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2622227B1 (en) Propeller for ventilator, with a variable chord length
EP2252770B1 (en) Blade with non-axisymmetric platform
EP2622226B1 (en) Propeller for ventilator, with a variable blade angle
EP2620635B1 (en) Blade for a rotor of a marine turbine, rotor of a marine turbine including such a blade, associated marine turbine and method for manufacturing such a blade
EP2855847B1 (en) Fan blade for a turbojet of an aircraft having a cambered profile in the foot sections
EP1726783A1 (en) Hollow rotor blade for the turbine of a gas turbine engine, provided with a tip cup
WO2009138445A1 (en) Compressor impeller blade with variable elliptic connection
EP1961920A1 (en) Casing with casing treatment, compressor and turbomachine including such a casing
EP2699792B1 (en) Runner for a hydraulic machine, hydraulic machine provided with such a runner, and power-conversion equipment including such a hydraulic machine
WO2018138439A1 (en) Improved leading edge profile of vanes
EP3011185B1 (en) Centrifugal rotor
CA2500837C (en) Francis turbine and hydraulic turbine including such a wheel
EP1996818B1 (en) Fan propeller, in particular for motor vehicles
WO2016124861A1 (en) Fan blade
EP1240434B1 (en) Blade of a centrifuge machine and method for regulating the performance of said blade
EP1537330B1 (en) Francis wheel and hydraulic machine comprising one such wheel
FR3065497B1 (en) AIR EJECTION CHANNEL TOWARDING THE TOP AND TILT DOWN OF A TURBOMACHINE BLADE
FR3006011A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING A ROTATING PART OF A HYDRAULIC MACHINE, ROTATING PART MANUFACTURED ACCORDING TO THIS METHOD, HYDRAULIC MACHINE AND ENERGY CONVERSION PLANT
EP1012479B1 (en) Turbine pump with improved efficiency for motor vehicle fuel tank
EP4010562B1 (en) Rotor blade for a rotor of an aircraft turbomachine, rotor for an aircraft turbomachine and aircraft turbomachine
FR2837880A1 (en) PUMP FOR LOW FLOW AND LARGE SUCTION HEIGHT
WO2023237836A1 (en) Unducted thrust-generating assembly comprising a flow-straightening stator
FR3118094A1 (en) STATOR BLADE WITH MOBILE PORTION, TURBOMACHINE MODULE EQUIPPED WITH SUCH A STATOR BLADE AND CORRESPONDING TURBOMACHINE
BE562640A (en)

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000987557

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020027008035

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020027008035

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000987557

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2000987557

Country of ref document: EP