Brevet FR2000008A1 — publié le 19690829

i/'ir.yein.ion a essentiellement p4ur objet un dispositif de contrôle destiné à éviter le pompage ou l'engorgement d'un compresseur tel qu'un compresseur axial à 'tage rultiple utilisé comme organe d'entrée d'un noteur à turbine-5 Dans le domaine des compresseurs axiaux à étages nultioles, il est connu d'utiliser un mécanisme de conmnde de dérivation ou de prélèvement d'air, disposé notamment "à la sortie ou compresseur, de façon à éviter le fonctionnement instable ou pompage du compresseur. De tels mécanismes sont commandes par des dispositifs divers comman-10 dé# en fonction r'p certaines variables, telles que les di^^rses pressions mises en jeu, et/ou le rapoort de C07npressic.n, la temoérature ambiante, 1î vitesse d© rotation du co?noressour, etc... -variable?: qui ont une relation déteminée avec les conditions d'engorgement ou de pompage susceptibles d'apparaître dans?l'isn ou plusieurs 15 étages du compresseur. En général la détection des ïa'1 'orts de compression du comprftsssux -1o que la comptai son d'une ou plusieurs pressions mises en jeu dans le compresseur avec un rapport de compression mesuré, avec de r>i.us la mesure de la température et/ou de la vitesse du compresseur s«lge un déploiement relativement impor-^ tant d'un certain nombre d'é.l(faents compliqués et de combinaison» qui a tendance à rendre le dispositif d© commande de prélèvement aussi lourd qu'encombrant et souvent peu fidèle tout en augmentant de façon notable son prix de revient. Un autre inconvénient des dispositifs antérieurs connus résulte 25 de la marge de sécurité relativement grande exigée par le dispositif de comsande lors du contrôle de la dérivation d'air provenant du compresseur dans des conditions d'un pompage probable du compie*-seur, marge qui inversement affecte le rendement ou l'eff acité du compresseur. Enfin les dispositifs antérieurs de 3ar leur concenfj.n 30 générale sont difi'iciler ent adaotables d'un compresseur à un untro ayant des caractéristiques différentes. C'est pourquoi l'invention vise essentielle;ent un dispositif de contrôle dans lequel l'ensemble formant vanne d'écoulement susceptible d'éviter l'engorgement d'un compresseur est contrôlé par 35 un dispositif différentiel simple uniquement sensible h des différences de pression. Plus particulièrement le dispositif de contrôle selon l'invention qui est du type comportant une soupape de conirnande maintenu© nensalement dans sa position de fermeture et conçue pour contrôler 40 1# débit d'air dans une conduite reliant la sortie du compresseur à un réservoir d'air à pression relativement basse en fonction d© la, BAD ORIGINAL 2 69 00005 2000098 comm.in.ie de moyens de contrôle commandant le péplacement de ladite souonpe de commande, est caractérisé en ce que les moyens dé contrôle comportant des éléments de commande sensibles respectivement aux pressions totales de deux prises d'air disposées respectivement à 5 l'entrée et à la sortie du compresseur et sensibles également à la pression statique de l'une desdites prises d'air de façon à coranan— der l'ouverture de la soupape de commande en fonction de l'inéquation ■ Ptx - Psx^ K (P't3 - P't2) dans laquelle» P»t3 et P»t2 dési« 10 gnent respectivement des pressions d'air variant respectivement en fonction des pression totales desdites orises d5 tir de sortie et d'entrée du compresseur, Ptx et Psx désignent respectivement de# pressions totale et statique .de l'une :d®s ps-ises, d'à Lrç et K désigne une constante prédéterminée, 15 D'autres avantages et caractéristiques de la présents invention nooaraîtront à la lecture de la description qui-va suivre «t «pi s© réfère aux dessins ci-annexés donnés uniquement à titre d'exemples dans lesquels t La Figure 1 est une représentation schématique 6. * un moteur h 20 turbine è gaz comportant un dispositif de contrôle pour eompressetir selon la présente invention, Les Figures 2, 3 et 4 sont des vues schématiques partielles d® divers modes de réalisation d'un dispositif de contrôle pour compresseur selon l'invention, 25 La Figure 5 est une représentation graphique de la courbe de pompage du compresseur et des courbes diagrammes du compresseur à vitesse corrigée MA/FÊ3 constante e-t à débit de sortie corrigé W constant avec en ordonnée le rapport de compression et en abeisse le débit d'entrée corrigé W et 30 La Figure 6 est une représentation graphique de la courbe de pompage du compresseur et des courbes diagrammes du compresseur à vitesse corrigée N\[t%3 constante avec les mêmes coordonnées que , celles de la Figure 5. Dans la description qui suit on utilisera un c@rtais» nombre de 35 symboles définis comme suit en fonction de® différentes variables ou grandeurs mises en jeu dans le fonctionnement du compresseur t Pt2, Ps2 et Tt2 désignent respectivement la pression totale, la pression statique et la température absolue de l'air à l'admission du compresseur, 40 Pt3, Pa3 et Tt3 désignent r es p e c t i vsaaeis t la pression ta taie, BAD ORIGINAL 69 00005 2000008 la pression statique et la température absolue de l'air à la sortie du compresseur, pt2 and pt3 désignent respectivement les pressions relatives ramenées à la pression atmosphérique de référence (1 Atm») à l'en-5 trée et à la sortie du compresseur, tt2 et it3 désignent respectivement les températures relatives ramenées à la température atmosphérique de référence (15°C soit 288° K) à l'entrée et à la sortie du compresseur et W et N désignent respectivement le débit massique et la vites-10 se de rotation du compresseur. Si l'on considère la Figure 1, la référence numérique 20 désigne un moteur à turbine à gaz d'un type classique comportant une admission d'air 22 conduisant à un compresseur axial 24 alimentant •n sir comprimé un ensemble de chambres de combustion ou tubes à 15 finales 26 aAlmentés par ailleurs en carburant sous pression venant d'une commande d'alimentation classique* non représentée* t-e mélange air»carbktrant est enflammé da façon à engendrer un flux da gaz moteurs chauda qui traversent une turbine 28 reliée au compresseur 34 par une liaiaaa mécanique 32 pour entraîner l'ensemble turbine-com-20 prasseur en rotatioa, gaz qui sont ensuite évacués par une tuyère da aartia 30 vers l'atmosphère de façon à définir la poussée propulsive du moteur ttk Si l'on considère la Figure 5 et la courbe caractéristique de pompage du compresseur désignée par "ligna de pompage** on admettra 25 que l'aire située au-dessus da la ligne de pompage représente la région de ianetiomement du compresseur dans laquelle le fonctionnement du compresseur risque d'être aa$st à un phénomène d'instabilité particulièrement dangereux appelé généralement phénomène de pompage ou d'engorgement. Cest pourquoi da façon à éviter une chute de ren-30 dement notable du compresseur et éventuellement untf détérioration définitive de ca dernier* «m positionnera le point da ^fonctionnement du compresseur de préférence dans la région située en dessous de la ligne de pompage* C'est pourquoi l'on propose pour éviter un-tel phénomène de prélever ou de dériver un certain débit d'air à la sor-35 tie du compresseur en fonction da certains paramètres qui varient selon les probabilités de pompage du compresseur. Dans le mode de réalisation de la Figura 1 * la référence 34 désigne le boîtier d'un dispositif de commanda comportant un ensemble de chmnbres 36» 38 et 40 séparées par deux membranes de section dif— 40 férente 42 et 44 fixées de façon étanche à leur périphérie au bot BAD ORIG'NAL 69 00005 tier 34. Une tige 48 conmndant un élément farinant valve à clapet 46 est fixée de façon convenable aux parties centrales ces membranes 42 et 44. L'élé :ent c'e v-.i*/e 46 :-st Tins! positionné en fonction des pressions c!,air agissant sur les deux membranes 42 et 44 de façon à 5 contrôler la section c'a passage efficace d'un orifice d'admission 50 débouchant dans la chambre 36a Un passage d'évacuation 52 relie la chambre 36 à un tube de Pitot classique 56 dispose à l'admission du compresseur et exposé ainsi à la pression totale ou pression d5 arrêt Pt2 de l'air entrant dans le compresseurc Un passage 56 relie 10 la chambre 38 à un détecteur de pression d'un type classique 58 exposé à la pression statique ou nression naroi Ps3 de l'air sortant du compresseur. Un passage 60 relie la chambre 40 à un tube de Pitot classique 62 disposé à la sortie du compresseur et ainsi exposé à la pression totale ou pression d'arrêt Pt3 de l'air sortant du compresseur. Une valve de Privation ou de ^relèvement d'air est agencée dans un boîtier 64 pourvu d'un orifice d'ad; ission 66 relié s une conduite 68 débouchant à la sortie du compresseur 22 et un orifice d*éva=> cuation 70 conduisant è un réservoir d'air à pression relativement 20 basse P^ tel que l'atmosphère. La communication entre les orifices 66 et 70 est contrôlée par un élément de valve 72 qui, fixé de façon convenable à la "partie centrale d'une membrane 76 maintenue sur sa oérioh-'rie au boîtier 34, coopère normalement de façon étanche avec un siège de valve 74 sous l'action d°un ressort 78. Un passage 25 axial 80 comportant un étranglement 82 est orévu à travers l'élément de valve 76 pour relier l'orifice d'admission 66 à une chambre d© contrôle 84 définie entre la membrane 76 et le boîtier 64. Un passage 86 relie la chambre 34 à l'orifice de contrôle 50 du dispositif de commande 34. La position de l'élément 46 qui contrôle 3a section 30 de oassage efficace de l'orifice de contrôle 50, commande ainsi la pression d'air Px dans la chambre 84. Cette oression de contrôle Fx agit sur la me brane 76 à 1'encontre de la pression de l?air sortant du compresseur Pt3 agissant sur la surface relativement plus faible de 1*élément rie valve 72 ot de la Pression atmosph-'rique PA agissant ê~i 35 sur la section dif f 'rentic-lle efficace de la nonbrane 76. Dans le cas où 1 ;s trois pressions P , Pt3 et Px sont égaies, le ressort 78 maintient la valve 72 en contact ctanche sur son siège 74. Lorsque le compresseur tourne de telle sorte que la pression disponible à la sortie Pt3 est relativement élevée, la vaiv-3 72 demeure dans sa 40 position d@ fermeture jusqu*à es que la valve 46 s'ouvre suffisa— rent P©^ établir de part et d'autre da 15étranglement 12 la prsoaim BAD ORIGINAL 69 00005 * 2000008 différentielle Pt3 - Px nécessaire oour suxnonter la force du ressort 78 comme cela sera expliqué plus loin. Si l'on considère naintenant le mode de réalisation illustré à la Figure 2 la référence 88 désigne le boîtier d'un dispositif de 5 commande, qui joue d'ailleurs un rôle similaire à celui de la Fig. 1, comDortant deux membranes séparées 90 et 92 fixées de façon étanche sur leur périphérie au boîtier 88 de façon à définir avec ce dernier les chambres 94, 96 et 98* La chanabre 98 est reliée par un passage 100 à une prise paroi à la pression statique Ps3 prévue tO dans un venturi 102 disposé à la sortie du cpmpresseur 24. La chambre 96 est reliée p=r un passage 104 à une prise Pitot 106 disposée de façon convenable dans le col du venturi 102 et exoosée à la pression d'arrêt P't3 de l'air sortant du compresseur et passant dans le venturi 102. Un passage 108 comportant deux orifices à section t5 limitée ou diaphragmes 110 et 112 disposés en séries relie la chambre 96 avec le oassage 52 conduisant au tube de Pitot 54 exposé à la pression d'arrêt Pt2 de l'air entrant dans le compresseur. Les membranes 90 et 92 sont fixées de façon convenable à une tige 114 qui est à son tour fixée sur l'extrémité mobile d'une capsule 116 20 fixée à sa base au boîtier 88» Un passage 118 relie la chambre 94 à la portion du passage 108 située entre les deux orifices à section limitée 110 et 112 et exposée à la pression P't2 qui varie en fonction des tressions P*3 en aront de l'orifice 112 et Pt2 en aval de l'ofifice 110 comme cela sera expliqué plus loin. 25 Un levier 120 monté pivotant dans le boîtier 88 est fixé à l'un* de ses extrémités à la tige 114 et h son autre extrémité sur un élément de valve assisté 122 qui coooère avec un siège de valve 124 de façon à définir la section de oassage efficace du conduit 86 qui lui est relié. L'orifice 124 relie le conduit 86 à une cavité 126 30 elle-même reliée par l'intermédiaire d'un passage 128 au passage 52 exposé à la pression totale Pt2 de l'air entrant dans le compresseur. Comme dans le node de réalisation de la Figure 1, le passage 86 est relié à la chambre 84 du boîtier 64 de la valve de commande de dérivation d'air 72. 35 Si l'on considère aintenant ls Figure 3, représentant un troi sième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la référence 130 désigne un boîtier divisé en trois charabres 132, 134 et 136 par deux membranes 138 et 140 fixées de façon étanche a leur périphérie au boîtier 130. La chambre 134 est exposée par un passage 40 142 à la pression paroi ou pression statique Ps2 de l'air entrant 69 00005 6 2000008 dans le compresseur. La chambre 136 est reliée par un passage 144 h une prise Pitot 54 disoosé à l'admission du compresseur. Un passage 146 comportant deux diaphragmes 148 et 150 dont les sections de passage limitées sont dans un rapport donné, est relié d'une nart 5 a une prise de Pitot 62 exposée à la pression totale Pt3 de l'air sortant du compresseur et d'autre part au passage 142 à la pression statique d'admission Ps2. La chambre 132 est reliée par un passage 152 à la section du passage 146 disposée entre les deux diaphragmes 148 et 150 et exposée à la pression P's2. Les membranes 138 et 140 10 sont fixées de façon étanche à une tige 154 commandant un élément de valve 156 coopérant avec un siège de valve 158 pour contrôler la section de passage d'évacuation du conduit 86 à la pression totale d'admission Pt2. Comme dans le dispositif représenté à la Fig« 1, le conduit 86 est relié à la chambre cl® contrôle 84 du bottier 15 de valve de dérivation 64, Si l'on considère enfin la Figure 4 illustrant un quatrième mode de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention on remarque que l'ensemble membranes et valve d© commande est remplacé par un ensemble de commande fluidique ce qui diminue avanta— 20 geusement les frottements et autres Inconvénients des commandes mécaniques® On a ainsi représenté une valve de commande fluidique comportant un ofifiee d'admission 160 reliée 1 une source régulé® de fluide sous pression Pr qui peut être oar exemple engendrée h partir de la pression de sortie du compresseur» Le jet de puissance 25 ejecté de l'orifice 160 traverse un eanal 162 comportant deux orifices de commande 164 et 166 disposés en vis a vis perpendiculaire»® ment au jet de puissance de façon à ce que les jets de contrôle venant des orifices 164 et 166 soient susceptibles de faire dévier le jet de puissances vers l'un ou l'autre de deux orifices d'évacua-30 tion 168 et 170 en fonction de la différence de puissance des deux jets de commande. On remarquera que les parois du canal 162 en aval des orifices de commande 164 et 166 comportent deux évidements situés en vis à vis 172 et 174 destinés à éviter le "collage" du jet de puissance par effet "Coanda" sur l'une ou l'autre des parois du 35 canal 162. Il résulte que la valve fluidique établit entre les orifices 5fm*.. i 2000008 çon c-v-n-/ .ncVii^ .r a c on --.t *73 * 1- ,-ression statique d'adbis-sl~n . s ! '4u cor : :'"sc '"vt t.*n ' ^aîr' " 1V.0 co •••."• :-nt r;trjx ■ i a -ïraqnes liî :.i -iu ;-«3 -.su c^-iïoss^ur t. c ^-s^l„ 17S« Un passa-je 186 çornort'jnt 5 »jtn -"-la'-\i O Ut& .-lie, •- c ci- .rr'o i-_:~ ** la nrtio du passée »SC rie «osco onrse les cou h -.-i. : nra,,..ies li-2 yt 184, Los orifices évacuation IîSG ut 17U s mi zeli-'s re -active— cent par des -^sagaa 1X et *> -eux ch^e .^ros 104 ot 19C- :'ur boîtier 198, séparées >ar une ^c-br-sne „>?>:> vixoe de façon c >nvena— to ble :: un r.prc-es3uro i'-oux es-.liv;uor le -.lus ci :ii-- «r.v jossiele la fonctionnanent de& •.•is.'usitiie ;"'é c.su-.=.isi-';& (!'crlts ei«- ositior.nr le oo— int :".c. sonc-ioïïn-.? ent du cc:v:-resGeur si lJon vent éviter X*'veniua® litO 'un ."«npage i-'un ou -.i.t»8is«urs •St.si-.c-s ce ee dernier» A cette fin, :-r rappelle -:,uc Xô c^n:î?8l*i »-:« :*0-pagc- ru conp vosseur est ba«> s'e r.ur la -roi-"•-ion suiv *nte s *-1 i I -J;.? i-r.?a c =.'u c nrens'mr. Lj Fi-.j. 5 ccr. -srte J-j ilercent les courbes cinçramr.es du cororos® 25 seur 1 d:'bit eo s r*.ie c-rrin- n'fini -.;*:r « TvTt3/' .-t3 constant, débit • •ui es "c lî' d't. -.^.ântrds corxiço défini, -iar i. V ct2/pt2 nar la :3o*;r une efi J cacité noninc-le de ootnpresssur de 05 . on sait 30 que . Tt3/T:.2 ^ i 3/'t t2) ' c».' -ui -jer^iet d*.'crise la relation 'ci*:^eiic3 s:n:c, !.. foxr-e =, «■ .-i (^4) (2) -»el.'t.r r. arcir laquelle on r. * t,rnc n? Lor c";-r:'.-;c-s «. V tt3/-;t3 cvvtSw^r. ; t.:c la fi;-u.c 5. 3h ;•.•• •• -.-nw ' u*: 1 «ixi:-une rsia 1-n uai. ac entre le rai ort lie c -s esei'-n ; . ei le- -l'aio =.:s '^..rtie c .,; 3.i^.5 û c3/pt3 sur le cuprbo de ••oi■■na-'jts «iu co;n*J2'®33e-::-t une uu.;~e f.-;nc.ion de contrîlc - -5vi t®r i5er.tr To f,a -nint t'e fonc-ionne -t»nt du cœs» .>ress^.sî c«uns la r >?i- n d'instabili'c-i ->ouï s0ex ?ri:nôr ;~-^r la roia» *(tt2/-:t2 ~-fsl {:) f'.-e.s laquelle I-î fonction 40 tion êad original 8 2000008 69 00005 W \[TÏ3/pt3 ^ fs2 (Pt3/Pt2) dans laquelle fs2 est définie par la courbe de pompage. D'autre part W VTt3/pt3 est proportionnel au nombre de Mach de l'air sortant du compresseur de telle sorte que t W Vtt3/pt3 « f (Pt3/Ps3). En combinant les deux dernières rela— 5 tions, il résulte que Pt3/Ps3^.fs3 (Pt3/Pt2) (3) relation qui, étant exprimée uniquement avec des pressions facilement mesurables sur le compresseur, permet une passibilité commode de contrôler le pompage de ce dernier. Cependant on concevra aisément que la mesure directe de 10 rapports de pression est relativement difficile et demande en particulier une combinaison complexe de tout un ensemble de dispositifs ce qui, pour des raisons évidentes, n*est pas souhaitable. Cependant on remarquera que la pression totale d'évacuation Pt3 intervient deux fois dans l'inégalité (3) de telle sorte que la 15 forme de la fonction f3 peut être modifiée pour permettre de ne mesurer que des pressions différentielles au lieu de rapports de pression. De nombreuses méthodes mathématiques connues sont disponibles pour permettre de développer une fonction donnée en une série finie de termes ou de fonctions permettant une approximation 20 relativement bonne de ladite fonction donnée. Ainsi , il est possi Pt3 - Ps3 ^ K (Pt3 - Pt2) (4) On peut vérifier la validité de la relation (4) par rapport % la relation (3) définissant l'inégalité entre les rapports Pt3/Ps3 25 et Pt3/Pt2 en divisant chaque membre de l'inégalité (4) par Pt3, on obtient alors t Pt3 - Ps3 ^ „ Pt3 - Pt2 Ft3 ^ * pt3 ou encore 1 ~ Pt3/Ps3 > K ^ - Pt3/Pt2^ relation 30 Pt3/Ps3 > Pt3/Pt2 (6) K + (1-K) (Pt3/Pt2) En choisissant K pour un point de fonctionnement correspondant à 100% du débit d'entrée corrigé sur la courbe de pompage de la figure 5, le rapport de compression correspondant est d'environ 2,63* En supposant que le nombre de .Mach de 1*air sortant du compresseur 35 au point de fonctionnement choisi soit de 0#15 le rapport entre la pression totale et la pression statique de l'air sortant du compresseur, soit Pt3/Ps3 est de 1,016, De la relation (5) on tire alors 69 00005 "9 2000008 la valeur du coefficient !C ' - rjmr - K (1 - xra5 soit K - °'0258 La comrbe A de la figure 5 représente la relation (4) avec la valeur de K précédente de 0,0258 dans laquelle une valeur du rap-5 port de pression Pt3/Ps3 est calculée pour chaque valeur du rapport de compression Pt3/Pt2. Le nombre de Mach de l'air sortant du compresseur est déterminé à partir de la valeur calculée du rapport d« pressions Pt3/Pt2, Le pourcentage du débit éSair de sortie corrigé W -\Tît3/pt3 est égal au rapport multiplié par cent du nombre jO de Mach de ce damier. Les courbes B et C de la Figure 5 représentent respectivement la même relation (4) pour des nombres de Mach de l*air sortant du compresseur plus élevées de 0,5 et 0,85 pour la même condition de 100 % de débit d'air corrigé. On notera que la concavité des courbes A, B et C diminue avec le nombre de Mach* f| La Figure 1 représente un dispositif simple sensible h une pression différentielle susceptible de commander la valve de pré-l&vaneatt d'air en fonction de la relation (4) ci—dessus. La valeur âQ coefficient K est déterminée par le rapport des surfaces efficaces des membranes 42 et 44 qui seront choisies de façon à obtenir 20 l'approximation désirée d'une courbe de pompage donnée. Dans ce mode de réalisation de la Figure 1, la valve 72 est maintenue normalement sur son siège 74 par le ressort 78 ainsi que par la pression Px dans la chambre 84 et empêche ainsi l'évacuation de l*air sortant du compresseur vers un réservoir à pression relativement basse P^. 25 L*air venant du compresseur gagne la chambre 84 h travers le diaphragme 82» et la valve 48 par la conduite 86. La valve 46 est commandée par les deux membranes 42 et 44 en fonction de la relation t Ptf «* * 152 dans laquelle Al et A2 représentent les surfaces efficaces des deux membranes 42 et 44 respectivement* La 30 valve 46 sera ainsi sollicitée vers sa position d'ouverture dès que le rapport deviendra supérieur au rapport des surfaces qui, comme indiqué plus haut, est sensiblement égal au coefficient K choisi* L'ouverture de la valve 46 entraîne la chute de la pression Px dans la chambre 84 et un accroissement correspondant de la Jê chute de pression de part et d'autre de l'orifice 82 entraînant une . aatrtttlt de la valve 72. L'ouverture de la valve 72 permet ainsi é'eUfMHkter le débit de sertie corrigé de façon à maintenir le peint da fiftttl*m#feOnt 4a compresseur en dessous de la courbe de psapega w,. » mt JULJ..,. _ On comprendra aisément qu'une diminution «Mal* »UI la Fi««* S. 69 OOOOS ° 2000008 piO Pfi3 du rapoort de pression _ p*| en dessous de la valeur K telles» définie par le rapport A1/A2 maintient les valves 46 et 72 dans leur position fermées. Si l'on considère la Figure 2 l'augmentation de pression 5 Pt3 - Pt2 est appliquée de part et d'autre des diaphragmes 110 et 112 engendrant ainsi entre ces derniers une pression intermédiaire P't2. On peut facilement démontrer que P't2 * Pt3 ffi (Pt3/Pt2), relation dans laquelle fB dépend du rapport des sections de passage efficaces des diaphragmes 110 et 10 112. En substituant la différentielle Pt3 — P't2 à la différentielle Pt3 - Pt2 dans la relation (4) on obtient * Pt3 - Ps3 « K (Pt3 - P't2) = K Pt3 { 1 - fB (Pt3/Pt2)), relation qui peut s'écrire aussi en divisant les deux membres par Pt3 sous la forme 15 1 - pt3/ps3 » K (1 - fg(Pt3/Pt2)) (7) ce qui démontre une fois de plus la validité de la relation (4) exprimée avec les rapports Pt3/Ps3 et Pt3/Pt2. En choisissant de façon convenable les diaphragmes 110 et 112» on peut alors modifier la courbure da la courbe définie par l'équation (4) comme on le désire. Par exemple 20 pour un jeu de diaphragmes présentant un rapport da section de 1t5 avec 100% de débit d'air corrigé, un nombre de Mach de 0*5 pour 1* air sortant du compresseur et un facteur K correspondant à 100% da débit corrigé, on obtient la courbe D, dont on notera la concavité par rapport aux courbes A, B et C. Les courbes A* B, C et D conver» 25 gent au point défini par le rapport de compression Pt3/Pt2 s t et par la valeur nulle du débit corrigé W Vtt2/pt2 * 0# leutt pente dépendant de la valeur K choisie.Comme mentionné ci-dessus la concavité des courbes A, B, C et D varie avec le nombre de Mach du flux aertant du compresseur, concavité qui augmente d'ailleurs avec la 30 présence des diaphragmes 110 et 112» On notera que l'on peut déplacer la courbe D sensiblement parA» lèlement à elle-même de façon à permettre une meilleur* approximation de la courbe de pompage de la Figure 5« En effet, l'équation (4) peut s'écrira i Pt3 - Ps3 ^ K (Pt3 - K1 Pt2) soit en divisant par 35 le facteur Pt3 a |f 1 ~ PtJ - Pt5 ^ K { * *" ?t3/Pti^ W BAD ORIGINAL ZI apparaît au vu (Sa 1*équation (8) que la courbe 8 ainsi définie converge au point défini par W vrtt3|/pt2 » 0 et Pt3/Pt2 » K1 69 00005 " 2000008 ce qui permet en modifiant le facteur Kt de déplacer la courbe D jusqu'à la c.ourbe E pour laquelle » 1,1 et K* Ainsi à partir de la courbe de pompage à 100a, du débit corrigé et d'un nombre de toc h du flux sortant égal à 0,5. 5 Comme représenté à la Figure 2, il est possible en utilisant un venturi 102 d'obtenir une meilleure mesure de la différentielle Pt3 — Ps3 et d'améliorer ainsi l'adaptation des courbes A,B,C ou D, En effet le venturi 102 permet de mesurer un nombre de Mach supérieur dans un rapport donné au nombre de Mach du flux d'air sortant 10 du compresseur, ce qui permet de diminuer efficacement la courbure de la courbe D, par exemple* On comprendra également que le venturi 102 peut être remplacé par un diffuseur 190 indiqué en tirets sur la Figure 2 de façon à augmenter la courbure de la courbe D si on le désire en mesurant un nombre de Mach inférieur à celui du flux 15 sortant du compresseur* Dans le mode de réalisation de la Figure 2 la pression P't2 dans la chambre 94 agit sur le soufflet 116 et la membrane 90 tandis que la membrane 92 est soumise à la différentielle P*t3 - P's3» Le rapport des surfaces efficaces du soufflet 116 et de la meabrane 90 détermine le coefficient K1 défini dans la 20 relation (8)« On notera que la différentielle de pression P't3 — P't2 agissant sur la membrane 90 h laquelle s'ajoute la pression P't2 agissant fur le soufflet 116 stabilisant ainsi le levier 120 et la valve 122 quand les pressions différentielles ci-dessus atteignent une relation déterminée liée au rapport des surfaces des 25 meBbranes 90 et 92* Cependant la surface efficace de la membrane 90 est définie par rapport à la surface du soufflet 116 qui d'ailleurs charge le levier 120 pour solliciter la valve 122 dans sa direction d'ouverture pour une pression différentielle donnée* L'actionnement de la valve 122 est le même que celui décrit en référence à la 30 Figure 1, Le dispositif décrit à la Figure 3 est le même que celui représenté à la Figure 1 sinon que l'on mesure la pression d'entrée statique Ps2 au lieu de la pression statique de sortie Ps3« La membrane 140 de plus grand diamètre est sensible à la pression diffé-35 rentielle Pt2 - Ps2 et la membrane 138 est sensible à la pression différentielle P's2 - Ps2* En effet la relation (4) peut encore s'icrire Pt2 - Ps2 K (Pt3 Pt2) (9) relation dans laquelle K désigne le rapport des surfaces efficaces des membranes 138 et 140 et 4q qui peut aussi s'écrire s BAD ORIGINAL 69 00005 2000008 Pt2/Ps2 * K - K(pt3 - Pt2) - 1 ' la courbe G de ia figure 6 représente la courbe engendrée en appliquant la différentielle de pression Pt2 — Ps2 à la membrane 140 et la différentielle ofe pression P's2 — Ps2 sur la membrane 138 en supposant un rapport 5 de section de massage entre les deux diaphragmes 148 et 150 égal à 1,5 et un nombre de Mach inférieur à 0,5. La courbe F de courbure plus prononcée représente la courbe de fonctionnement pour un dispositif ne comportant pas de diaohragmes mais une simple prise de pitot comme indiqué à la Figure 1. Si la mesure du nombre de Mach 10 du flux sortant du compresseur est avantageuse de par 1*importance de l'écart entre pression totale et pression statique, il est des cas où l'on peut préferer mesurer le nombre de Mach du flux d'air entrant dans le compresseur, en particulier lorsque ce dernier est pourvu d'aubes fixes à positions variables ou encore de prise de 15 prélèvement d'air entre étages. Dans le dispositif de commande représenté à la Figure 4, qui est du m#me type que celui illustré à la Figure 3 en tant que principe de fonctionnement, la valeur K de la relation (9) est déterminée par la section relative des orifices de commande 164 «t 20 166 de la valve fluidique. Etant donné que la valeur du rapport de compression Pt3/Pt2 pour lequel le débit d'air s'annule ne peut être augmenté, comme par un soufflet dans le dispositif de la figure 2, on définit un réglage supplémentaire par les diaphragmes 182 et 184 alimentés par les pressions Pt3 et Ps2* 25 Si le diaphragme 182 est bouché, le rapport Pt3/P's2 de part et d'autre de l'orifice amont 184 est constant et la pression intermédiaire P't3 est considérée comme K1 dont la valeur dépend du rapport des étranglements 182 et 184. En supposant un débit relativement important à travers les diaphragmes 182 et 184, la faible 30 quantité d'air prélevée par le passage 186 vers l'orifice 166 ne modifiera pas notablement la relation constante définie ci-dessus* , L'application d'un faible débit à l'orifice 166 résulte dans un contrôle qui est équivalent à t" Pt2 - Ps2 >-K (Kj Pt3 - Ps2), le diaphragme 182 étant bouché* g 35 La courbe résultante se comporterait comme si son rapport de com- q pression Pt3/Pt2 pour un débit nul était égal à t/K1 jusqu'à ce que gj le rapport de compression devienne suffisament bas pour déboucher z 1*étranglement 182 pour laquelle la courbe décroîtrait jusqu'à ^ Pt3/Pt2 » 1 à débit nul» La différentielle de pression entre les 40 passages d'évacuation 168 et 170 agit sur la membrane 200 pour 69 00005 13 2000008 commaaaas en conséquence l'ouverture de la valve 2Q2. Bien -intendu, l'invention n'est pas limitée aux modés de réalisation décrits et représentés ci-dessus, bien des modifications peuvent y être apportées sans oour cela sortir du cadre de la présente invention. 69 00005 2000008 REVENDICATIONS 1. L'invention a essentiellement pour objet un dispositif de contrôle destiné à éviter le pompage d'un compresseur axial à éta~ ges multiples, dispositif qui est du type comportant une soupape de commande maintenue normalement dans sa position de fermeture et con-» 5 çue pour contrôler le débit d'air dans une conduite reliant la sortie du compresseur à un réservoir d'air à pression relativement basse en fonction de la commande de moyens de contrôle crarmandant le déplacement de ladite soupape de commande, l'invention étant caractérisée en ce que les moyens de contrôle comportent des éléments de ^ commande sensibles respectivement aux pressions totales de deux prises d'air disposées respectivement à l'entrée et à la sortie du compresseur et sensibles également à la pression statique de l'une desdites prises d'air de façon à commander l'ouverture de la soupape de commande en forwtion de l'inéquation i 15 Ptx - Psx >K (P't3 - P't2) dans laquelle, P't3 et P't2 dési gnent respectivement des pressions d'air variant respectivement en fonction des pressions totales desdites prises d'air de sortie et d'entrée du compresseurt Pis et Psx désignent respectivement des pressions totale et statique de l'une des prises 20 gne une constante prédéterminée, 2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments de commande précités sont réalisés par des membranes flexibles dont les parties centrales respectives sont re*» liées par un élément de commande de valve contrôlant l'actionnement 25 de ladite soupape, 3. Dispositif de contrôle selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments de commande précités sont réalisés par des moyens fluidiques susceptibles de contrôler une pression différentielle de commande d'un moteur relié à la soupape de commande, 30 4, Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendi cations précédentes caractérisé en ce que l'une des prises d'air , est disposée dans un venturi, 5, Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'une des prises d'air est dis- 35 posée dans un diffuseur. 6, Dispositif de contrôle selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'une au moins de» pressions P't? «t P't2 précitées varie en fonction du rapport des pressions totales d'entrée et de sortie du compresseur, BAD ORIGINAL