Brevet FR2010030A1 — publié le 19700213

l'invention concerne un compresseur radial, et spécialement un compresseur radial qui forme le dernier étage d'un compresseur axial à plusieurs étages. Lorsque l'on utilise des compresseurs à plusieurs étages 5 dans des moteurs d'avions, par exemple, il est souhaitable d'obtenir de l'air pour autre chose que le moteur, ou même pour une utilisation dans le refroidissement de la turbine. Pour ces deux applications, il est désirable d'avoir une pression élevée, sans cependant que l'air soit chauffé pendant la compression dans le lo dernier étage ou étage radial. A l'endroit où l'air passe d'un écoulement dans le sens axial à un écoulement radial à travers le rotor du compresseur il existe une pression de vitesse substantielle qui, combinée à la presâon statique en ce point, produit une pression substantiellement élevée, mais à une tempé-15 rature beaucoup plus faible que celle qui domine à la sortie du compresseur radial. Cette pression totale est suffisamment élevée pour être utilisable dans le refroidissement de la turbine et l'air comprimé est à une température telle qu'il est efficace corne milieu réfrigérant. 2o Une caractéristique de cette invention est le soutirage d'air ou d'un autre gaz, du dernier étage radial d'un compresseur à plusieurs étages, à travers des passages axiaux dans le rotor centrifuge, situés à l'endroit ofl le rotor transforme l'écoulement axial en un écoulement radial, pour exploiter ainsi 25 la pressin totale disponible dans le fluide qui est comprimé à cet endroit. Selon cette invention, le rotor du compresseur radial possède des passages bien ouverts s*étendant dans le sens axial, destinés à recevoir une partie du fluide compressible s'écoulant 3o axialement dans le compresseur; ces passages sont situés à un endroit ofL le rotor commence à donner un écoulement radial au fluide gazeux. La pression dynamique du fluide est transformée en pression statique à l'intérieur de ces passages, de façon à produire une pression totale effectivement plus élevée. Des pas-35 sages disposés de façon appropriée dans le rotor dirigent le fluide gazeux dans une chambre d'accumulation a proximité du, ou entourée par le rotor. Une caractéristique particulière est un rotor radial en deux parties dont une partie est munie des passages axiaux, des 4o passages radiaux intercommuniquants étant prévus dans l'une ou 69 14165 2 2010030 dans les deux surfaces correspondantes du rotor, à travers lesquels le gaz soutiré est conduit vers un passage axial situé au centre du rotor. La Figure unique est une coupe longitudinale du compres- 5 seur. Le compresseur représenté possède une enveloppe 2 munie de nombreuses rangées d'ailettes du stator 4 d'écoulement axial qui en dépassent vers l'intérieur et alternent avec des rangées de pales 6 du rotor 8. Le fluide gazeux pénétrant en lo lo est comprimé par ces pales et ces ailettes alternées et est envoyé dans le sens axial vers le dernier étage ou étage radial 12. Cet étage se compose d'un rotor 14 ayant une surface incurvée 16 substantiellement axiale à l'entrée et se raccordant à une surface radiale à la sortie. Une pluralité d'ailettes 15 18 dépassent de cette surface en direction d'une surface incurvée 2o coopérante de l'enveloppe. Du rotor 14, le fluide que l'on comprime est évacué par un diffuseur 22. Le rotor est fixé dans des paliers écartés 24 et 26. Le palier 24 est supporté par une série de supports 28 et un dis-2o que de support 3o, et le palier 26 est situé à la périphérie interne d*un support 32 s'étendant vers l'intérieur à partir de l'enveloppe, à hauteur du diffuseur 220 Un anneau d'étanchéité 34 monté sur le rotor, et un anneau 36 coopérant monté sur le support 32 définissent une chambre 38 communiquant par des 25 ouvertures 4o dans le rotor avec une seconde chambre 42 à l'intérieur du rotor. Selon l'invention, le rotor radial possède des passages axiaux 44 situés à un endroit où la surface incurvée 16 commence à se rapprocher d'une direction radiale, et bien ouverts 3o pour qu'une partie du fluide gazeux se déplaçant dans le sens axial en venant de la dernière rangée d'ailettes du stator 4 y pénètre, produisant de ce fait à cet endroit une pression totale qui est ]a somme de la pression statique dans cette par-■tie du compresseur et de la pression dynamique ou de vitesse 35 résultant du déplacement axial du fluide. Ces passages 44, reliés à des passages radiaux 46, guident le fluide soutiré radialement vers l'intérieur de la chambre 42 et ensuite dans la chambre 38. Le fluide soutiré se trouvant dans ces chambres est utilisé à volonté, soit en étant ' j 4o conduit vers la turbine qui entraîne le compresseur, pour re 69 14165 5 2010030 froidir ses ailettes ou ses pales, soit pour toute utilisation particulière pour laquelle le fluide gazeux est approprié. Il est clair qu'à cet endroit l'étage radial commence juste à effectuer son travail de compression pendant lequel la 5 température du fluide augmente de façon substantielle à cause de la compression. Donc, les passages de soutirage décrits plus haut sont placés pour soutirer le fluide à un endroit où la pression est relativement élevée, mais avant que le fluide soit trop chauffé par la compression produite par l'étage radial, lo Le rotor centrifuge 14 peut être réalisé sous la forme de deux disques 14a et 14b dont le premier possède l'entrée du rotor et le dernier la sortie. Les passages radiaux 46 sont réalisés dans l'une ou dans les deux surfaces correspondantes de ces disques, et sont disposés, suivant la disposition spéci-15 fique, dans le disque 14b. De cette façon, les passages 46 peuvent se terminer à leur intersection avec les passages 44 et ne doivent pas aboutir radialement dans la surface incurvée 16. Des boulons appropriés , non représentés, peuvent maintenir les disques ensemble, ou bien ceux-ci peuvent être fixés ensemble d'une 2o autre façon après que les passages ont été formés. BAD ORIGINAL 69 14165 4 2010030 KEVEHPICAIIOHB 1. Un compresseur radial et spécialement un compresseur radial formant le dernier étage d'un compresseur axial à plusieurs étages et se composant d'un rotor ayant une surface courbée for- 5 aant une paroi du chemin pour le fluide sur le rotor, la surface étant substantiellement parallèle à l'axe du rotor à l'entrée et faisant, à la sortie, un angle substantiel par rapport à l'axe, caractérisé en ce que des passages de soutirage sont prévus dans le rotor pour que le fluide s'écoule à travers eux, l'extrémité lo d'entrée des passages étant substantiellement axiale et étant située dans ladite paroi près du début de la surface courbée. 2. Un compresseur radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi est garni® d*ailettes, les entrées des passages étant situées entre les ailettes. 15 3. Un compresseur radial selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les entrées des passages agissent comme piisos pour recevoir le fluide s5écoulant sur ladite paroio BAD original '