Brevet FR2010938A1 — publié le 19700220

. .2010938 ♦ - y*-,'*' -V *,1 e> :*«•*- • La présente invention concerne les pompes à injë'c.teursy^ét en partit culier une pompe comportant un ajutage, un mélangeur et un diffuseur ayant de nouvelles formes permettant un rendement exceptionnellement élevé. Les pompes à injecteurs de ce type conviennent en particulier pour la circulation de l'eau 5 de refroidissement à travers un réacteur nucléaire du type à eau bouillante. Les pompes à injecteurs habituelles comportent un corps ayant trois » » - - » * i régions distinctes, une section d'entrée convergente, une section "d'e mélangeur de section transversale pratiquement uniforme sur toute sa longueur et une section de diffuseur divergent. Si désiré, un conduit court de sortie de sec-10 tion transversale uniforme égale à la section transversale"de l'extrémité'de sortie du diffuseur peut prolonger le diffuseur. Un ajutage est positionné dans la section d'entrée pour convertir un courant haute pression de fluide -d'entraînement en un jet basse pression à grande vitesse de fluide d'entraînement projeté axialement dans la section d'entrée et dans la section de mélange 15 du corps de la pompe à injecteurs. Ce jet à grande vitesse entraîne le fluide"3 entourant l'ajutage dans la section d'entrée ainsi que celui présent dans la région d'entrée de la section de mélange par transfert d'énergie, afin de provoquer continuellement un courant de fluide entraîné à travers la section d'entrée. La vitesse du fluide entraîné augmente en raison de la section 20 transversale décroissante pendant l'avance du fluide à travers l'entrée convergente. De ce fait, la pression du fluide d'entraînement et du fluide entraîné combinés est réduite à une valeur faible. La section d'entrée convergente entourant l'ajutage dirige le fluide entraîné vers la section de mélange. Dans la section de mélange, le jet à grande vitesse de fluide d'entraî-25 nement s'élargit progressivement pendant le processus d'entraînement et de mélange avec le fluide entraîné. Pendant le'mélange, de l'énergie est transférée du fluide d'entraînement à grande vitesse au fluide entraîné, de sorte que la pression des deux courants combinés augmente. Ce processus de mélange prend fin théoriquement quand la vitesse longitudinale dans une zone perpen-30 diculaire à l'axe longitudinal devient à peu près constante, sauf dans la couche limite contre les parois. A ce moment, la colirbe de distribution des vitesse est considérée comme à peu près plate. Il est supposé en général que la courbe plate existe peu après l'élargissement du jet jusqu'à ce qu'il touche les parois de la section de mélange. Après la section de mélange, le fluide 35 d'entraînement et le fluide entraîné mélangés traversent un diffuseur de section transversale croissant dans le sens de l'écoulement, ce qui augmente encore la pression conjointement avec la diminution de la vitesse des fluides mélangés. 69 19841 2 2010938 Une pompe à injecteurs fonctionne ainsi sur la conversion de l'énergie cinétique en pression. Le fluide d'entraînement sortant de l'ajutage' est un fluide basse pression, mais à grande vitesse et à énergie cinétique élevée. Du fait du processus de conversion de l'énergie cinétique 5 le fluide entraîné provenant de la section d'entrée ou section d'aspiration est entraîné et le courant mélangé pénètre dans la section de mélange dans laquelle la courbe de distribution des vitesses, c'est-à-dire la courbe représentant la vitesse du fluide en fonction de la distance à partir de l'axe longitudinal de la section de mélange, varie du fait du mélange, de 10 sorte que l'énergie cinétique décroît et que la courbe de distribution-des vitesses devient'presque plate, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe longitudinal de "la section de mélange. Cette décroissance de l'énergie cinétique se traduit par une augmentation de la pression du fluide. La courbe plate de distribution des vitesses assure une énergie cinétique minimale et une 15 augmentation importante de la pression dans la section de mélange. De plus, la couche limite entre la partie principale du courant de fluide et la paroi de la section de mélange doit être aussi mince que possible pour permettre les performances optimales de la section de diffusion qui fait suite à la section de mélange. Dans le diffuseur divergent, la vitesse encore relativement 20 élevée du courant combiné est réduite progressivement, et elle est convertie en pression encore supérieure. Deux pulsations d'écoulement ont lieu dans les pompes à injecteurs comme dans d'autres machines hydrauliques, ces pulsations étant engendrées dans l'équipement ou à partir d'un équipement voisin. Il est important que 25 ces pulsations soient maintenues à des valeurs faibles, parce que les pulsations des pompes à injecteurs engendrent des vibrations induites par l'écoulement qui peuvent provoquer le des'serrage des boulons, des contraintes de fatigue, etc... dans l'équipement. Quand plusieurs.pompes à injecteurs sont associées pour débiter dans une chambre collectrice commune, il est t 30 nécessaire d'empêcher l'établissement d'une condition de résonance des pulsations induites. La conception globale d'un système à pompes à injecteurs doit par suite être telle, qu'elle limite et amortisse les pulsations d'écoulement. Les pompes a injecteurs sont utiles pour de nombreux systèmes 35 assurant le pompage de quantités importantes de fluide à des débits élevés. Par suite, des améliorations même peu importantes•des performances des pompes peuvent avoir une influence importante sur les performances et l'économie du système de pompes. Une application particulièrement utile des pompes à 69 19841 3 2010938 injecteurs est le recyclage du réfrigérant dans un réacteur nucléaire à eau bouillante. Les pompes à injecteurs conviennent aussi pour pomper de nombreux liquides, tels que l'eau, les gaz, les métaux liquides, les liquides entraînant des particules solides en suspension, etc... 5 Dans un réacteur nucléaire typique pour la production d'énergie en quantités 3 importantes, les pompes à injecteurs font circuler environ 1.000 m /minute. -Il est par suite évident qu'une légère amélioration du rendement d'une .pompe à injecteurs permet une amélioration importante des performances et de l'économie du système. 10 La présente invention a par suite pour objet une pompe à injecteur comportant un ajutage d'une forme perfectionnée, situé dans une position optimale d'une entrée ayant une forme perfectionnée, une sestion de mélange ayant un rapport optimale entre la longueur et le diamètre et un diffuseur de forme optimale prolongé, si désiré3d'une section de sortie, ces diffé-15 rentes parties coopérant d'une façon remarquable, pour constituer une pompe ayant un rendement exceptionnellement élevé. Le rendement " E " de la pompe à injecteurs est défini comme étant le produit du rapport d'écoulement "M" multiplié par le rapport des pressions statiques "N". Le rapport des débits est le rapport entre le 20 débit de fluide entraîné et le débit du fluide d'entraînement à travers l'ajutage. Le rapport des débits est calculé d'après l'équation M = dans laquelle W2 est le débit en poids du fluide entraîné et le débit en poids du fluide d'entraînement. Le rapport des pressions statiques est le rapport entre la différence des pressions statiques du fluide entraîné 25 par l'action de la pompe à injecteurs et la différence des pressions statiques du fluide d'entraînement à l'ajutage. Ce rapport est calculé au moyen de l'équation dans laquelle N est le rapport de pression statique, P^ est la pression de stagnation en aval à la sortie de la pompe, P^ la pression de stagnation en amont dans le fluide d'entraîné avant son arrivée à l'entrée de la pompe et P^ est la pression de stagnation en amont dans le fluide d'entraînement 35 dans le conduit d'alimentation en amont de l'ajutage. Le rendement en pour cent est ainsi donné par l'équation E = 100 x M x N. Bien que cette définition diffère des définitions classiques du rendement, elle est habituelle dans la technique des pompes à injecteurs, parce qu'elle montre clairement les rendements relatifs des pompes à injecteurs comparables. 69 19841 2010938 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'une 5 pompe à injecteur suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, avec un graphique montrant les variations de la pression à travers la pompe ; - la figure 2 est une coupe schématique à plus grande échelle de l'ajutage et de la partie d'entrée d'une pompe à injecteur selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, et 10 - la figure 3 est une coupe schématique en élévation d'une pompe à injecteur selon l'invention montée dans un réacteur nucléaire à eau bouillante. "! La pompe à injecteur représentée en coupe longitudinale sur la figure 1 comprend d'une façon générale un ajutage 10, une section 15 d'entrée convergente 11, une section cylindrique de mélange 12, une section de diffuseur divergent 13 et une section cylindrique de sortie 14. Les distributions des pressions dans l'ajutage et le corps de pompe pour le fluide d'entraînement et le fluide entraîné sont représentées approximativement par les courbes 15 et 16, le long des parties correspon-20 dantes de la pompe à injecteur. Le fluide d'entraînement pénètre dans . l'ajutage 10 sous une pression relativement élevée et une vitesse relativement faible. Le fluide sort de l'ajutage sous une pression substantiellement réduite et à grande vitesse, en raison du diamètre décroissant jusqu'à la sortie. Ce courant d'entraînement à grande vitesse entraîne le fluide entraîné ou 25 aspiré. Le mouvement du fluide entraîné dans la section d'entrée convergente se traduit par une basse pression à l'entrée de la section de mélange et l'écoulement du fluide entraîné dans la section de mélange. Le jet de l'ajutage 10 s'élargit progressivement et se mélange avec le fluide entraîné. Quand l'énergie est transférée du fluide d'entraî-30 nement au fluide entraîné, la pression combinée continue à augmenter. Finalement, le jet de l'ajutage 10 est élargi jusqu'à toucher la surface intérieure de la section de mélange 12. Pour le rendement le plus élevé ceci devrait avoir lieu au point de jonction entre la section de mélange 12 et la section de diffuseur 13. Si le jet arrive en contact avec la surface de 35 la section de mélange 12 bien avant ce point, le rendement décroît du fait des frottements supérieurs le long du reste de la surface de la section de mélange 12. Cependant, la chute du rendement est encore plus importante si le jet ne vient pas en contact avec la surface de la section de mélange et 69 19841 5 2010938 . s'étend à l'intérieur de la section de diffuseur en raison du mélange incomplet du fluide d'entraînement et du fluide entraîné et des mauvaises conditions à l'entrée du diffuseur. Par suite, il est préférable dans la pratique de former une section de mélange 12 légèrement plus longue que la 5 longueur optimale pour qu'il soit sûr que le jet de l'ajutage 10 arrive en contact avec la section de mélange 12 avant d'atteindre la section de diffuseur 13. Quand la courbe approche du point 17, il peut être noté que la pression n'augmente plus rapidement, parce que le mélange est complet. Quand 10 les fluides combinés pénètrent dans la section de di.ffuseur 13, la pression augmente à nouveau par conversion de 1'énergie cinétique du fluide en décélération régulière. L'augmentation de la pression est ralentie quand le fluide approche l'extrémité aval d'un diffuseur.optimal, comme l'indique la courbe en position 18. Il a été constaté que l'adjonction d'une section 15 cylindrique de sortie 14 d'une longueur optimale à la sortie du diffuseur assure une légère augmentation supplémentaire de la pression, car l'écoulement du fluide est régularisé et ralenti de façon supplémentaire. Différentes dimensions d'une pompe à injecteurs à rendement élevé selon la présente invention peuvent être rapportées au diamètre intérieur D^ 20 de la section de mélange. Par exemple, il a été constaté que pour un rapport des débits d'environ 1 à environ 2,5 .et une température de l'eau comprise entre environ 205°C et environ 345°C, le rapport de la longueur L^ au diamètre D^. de la section de mélange doit de préférence être compris entre environ 9,5/1 et environ 18/1. Des rapports optimaux L^/D^ peuvent être 25 obtenus entre les limites ci-dessus pour des rapports des débits et des températures de l'eau ayant des valeurs données. Typiquement, à environ 275°C et pour un rapport 1 des débits, il a été constaté que le rapport optimal L^/D^ est d'environ 11, tandis que pour une température d'environ 275°C et un rapport des débits, .d'environ 2, le rapport optimal 30 L^/D^ est environ 13,5. Les autres facteurs étant maintenus constants, il a été constaté que le rendement de la pompe à injecteur décroît typiquement d'environ 2% quand la section de mélange a une longueur de 25% supérieure à la longueur optimale, et d'environ 4% quand la section de mélange est inférieure 35 d'environ 25% à la longueur optimale. Quand la section de mélange est plus courte que la longueur optimale, la perte est ainsi supérieure à la perte en cas d'une longueur supérieure à la valeur optimale, parce que l'influence du mélange incomplet dans une section courte est supérieure à celle résultant de l'augmentation des pertes par frottement dans une section trop longue. A l'extérieur de la plage ci-dessus des rapports L^/D^, la chute du 69 19841 2010938 6 •• • rendement est sévère. Il par suite désirable de choisir le rapport L^'/D^ entre ces limites pour une utilisation donnée de la pompe. Une autre condition importante est l'alignement de l'ajutage par rapport à la section de mélange et à la section de diffuseur. Le déca- 5 lage des axes de l'ajutage et de la section de mélange ne doit de préférence pas être supérieure à 0,05 D^, le rendement optimal étant obtenu quand le décalage est inférieur- à 0,02 D^. Le décalage angulaire de l'axe de l'ajutage par rapport à l'axe du diffuseur ne doit pas dépasser 1° et de préférence 0,1°. Le décalage entre les axes de la section de mélange et de la section 10 de diffuseur ne doit pas dépasser 0,02 Dw et de préférence 0,002 D, . Pour des M M écarts d'alignement supérieurs à ces limites, un côté du jet s'élargissant a tendance à frapper la surface de la section de mélange bien avant la jonction entre le mélangeur et le diffuseur, l'autre côté du jet ayant tendance à ne pas atteindre la surface de la section de mélange. Dans ces conditions, 15 la courbe de distribution des vitesses est déformée à l'entrée du diffuseur, ce qui ;influe d'une façon sévère sur les performances du diffuseur. Les autres facteurs étant maintenus constants, il a été constaté" que le faux .alignement au-delà des limites indiquées, ci-dessus peut provoquer une perte de rendement dépassant 5%. 20 Dans la section du diffuseur, le rendement le plus élevé' pour l'ensemble de la pompe d'après les essais est obtenu quand le rapport entre la section transversale à la sortie du diffuseur et la section transversale ..à l'entrée du diffuseur est de l'ordre d'environ 7/1 à environ 5/1 et quand l'angle inclus 0 est d'environ 5° à environ 8P. Avec de l'eau à une tempé-25 rature d'environ 205°C à environ 345°C et avec un rapport des débits d'environ 1 à environ 2,5. Les résultats optimaux sont en général obtenus avec ' uii rapport des sections d'environ 6/1 et.un anglè 0 d'environ 6°. Les autres facteurs étant maintenus constants, il a été constaté que le rendement de la pompe à injecteur tombe de plusieurs unités pour cent quand les proportions 30 du diffuseur sont à l'extérieur de ces limites. ' Le rendement global de la pompe à injecteurs peut être encore augmenté d'environ 0,8% par l'adjonction d'une section tubulaire de sortie ayant de préférence une longueur L^, comprise entre environ 2,5 et environ 15 fois le diamètre D^ de la section de mélange. 35 • Les formes de l'ajutage 10 et de la section d'entrée 11 ont aussi une influence importante sur le rendement de la pompe. Ces sections' sont représentées plus en détail sur la figure 2. 69 19841 7 2010938 L'ajutage 10 est formé d'un tube se terminant par une extrémité convergente ayant une surface intérieure en tronc de cône aboutissant à une partie en cylindre droit de faible longueur. L'ajutage, la section d'entrée, la section de mélange, le diffuseur et la section de sortie sont coaxiaux. 5 Pour des rapports de débits entre environ 1 et environ 2,5, le rapport entre le diamètre D à la sortie de l'ajutage et le diamètre D.,, de la section N M de mélange peut être compris entre environ 0,53 et. environ 0,30. Bien entendu, la variation du diamètre de la sortie de l'ajutage a une influence directe sur le rapport des débits pour lequel est obtenu le rendement maximal de 10 la pompe à injecteur. Pour assurer le minimum de pertes à l'entrée et des écarts minimaux de la courbe de distribution des vitesses à la sortie de l'ajutage par rapport à une distribution préférable pratiquement uniforme des vitesses, le diamètre D du conduit d'alimentation 19 doit être au moins double du diamètre P 15 de la sortie de l'ajutage. L'angle extérieur 0 et l'angle intérieur ^de l'ajutage convergent ont une influence importante sur le rendement de la pompe. De préférence, l'angle extérieur 9 doit être compris entre environ 14° et environ 50° et l'angle intérieur ^entre environ 4° et environ 30°. L'angle extérieur 9 20 _ doit en général être supérieur à l'angle intérieur vp . La paroi de l'ajutage doit avoir une épaisseur suffisante pour supporter la corrosion pendant la durée de vie de la pompe, pour assurer la résistance mécanique nécessaire et pour empêcher les vibrations. Bien entendu, si la paroi est d'une épaisseur excessive inutile, les problèmes résultant du poids et de la manutention 25 ainsi que le prix de revient augmentent. Les épaisseurs de la paroi de l'ajutage peuvent être variées en modifiant la valeur relative entre l'angle intérieur et l'angle extérieur ou en variant la longueur de la section de sortie cylindrique courte représentée en 20 sur la figure 2. Les meilleurs résultats sont en général obtenus avec un angle extérieur § d'environ 22° et 30 un angle intérieur^ d'environ 15°.'Quand l'angle intérieur est plus petit, les pertes par frottement sont supérieures dans l'ajutage, tandis que des angles supérieurs provoquent des pertes par tourbillons dans le fluide entraîné pénétrant dans l'entrée de la pompe autour de l'ajutage. Il est hautement désirable qu'il existe une section cylindrique 20 à 35 la sortie de l'ajutage. La longueur LQ de cette partie cylindrique doit de préférence être comprise entre environ 0,1 et environ 0,3 fois le diamètre D^ à la sortie de l'ajutage. Les meilleurs résultats sont en général obtenus avec un rapport LC/DN d'environ 0,25. Une section cylindrique 20 plus longue a 69 19841 2010938 tendance à augmenter les pertes par frottement, tandis qu'une section plus courte comporte en général une quantité insuffisante de matières pour le maintien de dimensions initiales de fabrication dans le cas de conditions provoquant l'érosion de la matière pendant la durée de vie prévue de la pompe. 5 II est préférable aussi de former un bord plat 21 autour de l'ouverture de l'ajutage. Ce bord doit de préférence avoir une épaisseur d'environ 0,25 à 5,0 mm, les résultats optimaux étant obtenus avec 1,25 mm environ. Si ce bord est trop large, il provoque des turbulences à la sortie de l'ajutage et si le bord est trop mince, il existe trop peu de matière pour 10 permettre la perte éventuelle de matière par érosion, et de même un bord trop mince ne présente pas une résistance suffisante pour résister aux vibrations superficielles du courant. Les autres facteurs étant maintenus constants, il a été constaté que l'ajutage de la figure 2 permet une augmentation d'environ 2 à 3% du 15 rendement de la pompe par rapport' au ajutages classiques ayant une section intérieure cylindrique relativement longue, une paroi épaisse et un angle extérieur relativement important. Le positionnement correct de l'ajutage 10 par rapport à la section d'entrée 11 est très important pour l'augmentation du rendement de la pompe. 20 Si l'ajutage avance trop loin dans l'entrée, l'écoulement du fluide entraîné autour de l'ajutage à travers l'entrée est inutilement étranglé. Si l'ajutage est trop loin de l'entrée, le jet de fluide d'entraînement sortant de l'ajutage s'élargit trop rapidement et ne se mélange pas bien avec le fluide entraîné. En fait, il peut se produire un effet d'obstruction limitant 25 sévèrement la quantité de fluide entraîné pénétrant dans la pompe. De bons résultats sont obtenus, quand l'extrémité de l'ajutage est distant du début de la section cylindrique du mélange d'environ 0 à environ 2 fois le diamètre D^ de la section de mélange. Les meilleurs résultats sont en général obtenus quand le rapport entre cette distance et D est d'environ 0,1 pour des JM f 30 rapports de débits d'environ 1 et 0,5 pour des rapports de débits d'environ 2,5 Il a été constaté que le rendement de la pompe à injecteur décroît rapidement quand cette distance est à l'extérieur des limites ci-dessus. Par exemple, il a été constaté que l'augmentation de cette distance seulement à 0,8 D^ peut entraîner une perte de rendement de plus de 3%. 35 Les entrées des pompes à injecteurs des types antérieurs comportent en général une combinaison convergente conique. Conformément à l'invention, il a été constaté qu'il est possible d'obtenir des rendements supérieurs avec une section d'entrée ayant une section transversale elliptique. Cette forme 69 19841 9 2010938 permet un écoulement plus régulier du fluide entraîné à l'intérieur du corps de la pompe. Cette forme géométrique empêche le décollement du liquide de la surface intérieure à l'entrée, décollement fréquent quand. il n'existe pas une transition progressive entre la section d'entrée et la 5 section de mélange, cette transition est assurée par la forme elliptique. La figure 2 représente schématiquement la section transversale elliptique définie par ellipse en tirets dont le centre est indiqué en 23. Les meilleurs résultats sont en général obtenus quand le grand axe (A ) est environ •max égal au diamètre D., de la section de mélange et le petit axe (A . ) est au M ° - mm 10 ' moins égal à 0,36 fois le diamètre D^. Cette forme de l'entrée remplaçant les formes coniques antérieures apporte une augmentation du rendement d'au moins 1% Le fini de surface des surfaces intérieures de l'ajutage et du corps de pompe est une caractéristique importante. Ces surfaces doivent de préférence être lisses du point de vue hydraulique dans les .conditions d'écoulement 15 existant pendant le fonctionnement. De bons résultats peuvent être obtenus avec une rugosité inférieure à environ 1,6 micr.on (valeur moyenne quadratique), les meilleurs résultats étant obtenus avec une rugosité inférieure à environ 0,6 micron (valeur moyenne quadratique). Il a été constaté qu'une rugosité nettement supérieure à la limite supérieure ci-dessus peut provoquer une 20 chute du rendement de plus de 10%. _ - _ Les pompes à injecteurs construites d'après les valeurs dans les limites ci-dessus, ont en général un rendement de pompage très élevé par rapport aux pompes à injecteurs antérieures. Les pompes selon l'invention ont une très bonne stabilité du point de vue des pulsations. Des valeurs 25 optimales pour des conditions particulières de débits et de températures peuvent être facilement choisies entre les limites indiquées ci-dessus pour obtenir le meilleur rendement de la pompe. Les pompes du type décrit ci-dessus, sont particulièrement utiles pour les réacteurs nucléaires à eau bouillante pour la production d'énergie, 30 tels que l'équipement représenté schématiquement sur la figure 3. L'équipement de la figure 3, comprend un réacteur enfermé dans une cuve sous pression cylindrique verticale 24 fermée à l'extrémité inférieure par un fond bombé 25 et à l'extrémité supérieure par un couvercle bombé amovible 26. Un conduit d'évent 27 partant du couvercle 26 est norma-35 lement fermé par une vanne 28. Un coeur 29 classique de réacteur est logé à l'intérieur de la cuve 24 dans un écran 30 coaxial à l'intérieur de la cuve 24 pour qu'il existe une chambre collectrice 31 annulaire.entre l'écran 30 et la cuve 24. Une pompe à injecteur verticale 32 est montée dans le passage 69 19841 . annulaire de descente 31, l'extrémité de refoulement de la pompe débouchant à travers le support cylindrique inférieur 33 de l'écran. Une seule pompe .est représentée sur la figure 3 bien qu'habituellemfent il existe plusieurs pompes à injecteurs. Le support cylindrique 33 est en général fixé à l'ex-5 trémité inférieure de l'écran 30 du coeur et au fond 25 de là cuve sous pression pour former une chambre' de distribution d'eau 34. Le fluide d'entraînement est envoyé à la pompe à injecteur 32 par la pompe de circulation 35 à travers une canalisation 36 raccordée à l'ajutage 37 de l'extrémité d'entrée de la pompe 32. Un courant d'eau à grande vitesse est injecté par 10 l'ajutage 37 dans l'entrée de la pompe pour provoquer l'entraînement de l'eau à partir de la masse d'eau contenue dans la chambre collectrice 31 et entraîner cette eau vers la chambre de distribution 34. L'eau est maintenue dans la cuve 24 au niveau indiqué par la ligne en tirets 38, au-dessus de l'extrémité d'entrée de la pompe à injecteur. 15 L'eau est refoulée à travers le coeur 29 du réacteur dans lequel la chaleur, est extraite, et une partie de l'eau-est convertie en vapeur d'eau qui monte dans une chambre à vapeur d'eau 39 située au-dessus du coeur, du réacteur. .La. quantité de ch'aleur engendrée dans le coeur 29 est réglée en partie par des barres de commande dont l'une "est représentée 20 schématiquement en 40. Un mélange d'eau et de vapeur d'eau traverse les séparateurs de vapeur 41 et; les sécheurs de vapeur 42. L'eau rétourne à l'a chambre collectrice 31 et la vapeur échappe de la cuve sous pression à travers une canalisation .43 vers une turbine 44. La vapeur échappant de la turbine est condensée 25 dans un condenseur. 45 et l'eau de condensation est renvoyée au réacteur par la pompe 46-. La turbine peut entraîner unë' génératrice électrique 47 ou bien la vapeur produite par le réacteur peut être utilisée dans n'importe quel autire but. Dans un-réacteur du type représenté sur la figure 3 d'une puissance d'environ 600 MW(e), il est désirable de faire circuler environ g ' 30 33 x 10 kg d'eau à l'heure. II.est ainsi évident qu'une augmentation même relativement faible du rendement de la pompe à injecteur permet des gains importants sur les dimensions et sur la puissance nécessaire pour le fonctionnement des pompes de circulation telles que la pompe 35 de la figure 3. Les avantages d'une pompe à injecteurs selon l'invention sont 35 illustrés plus particulièrement par l'exemple suivant. Cet exemple concerne une pompe à injecteurs du type représenté sur les figura?1 et 2. Le corps de pompe comporte une section d'entrée convergente ayant une section transversale en segment d'ellipse dé la 2010938 10 69 19841 ii 2010938 façon représentée sur la figure 2, l'ellipse ayant un grand axe d'environ 165 mm et un petit axe d'environ 55 mm. La section cylindrique de mélange a un diamètre intérieur d'environ 165 mm et une longueur d'environ 2 080 mm, et elle est suivie d'une section de diffuseur divergent ayant un diamètre 5 à la sortie dënviron 425 mm, avec un angle de cône d'environ 6°, le diffuseur étant prolongé finalement d'un conduit de sortie cylindrique d'une longueur d'environ 430 mm. L'ajutage coaxial au corps de la pompe est à une distance d'environ 75 mm du défaut de la section de mélange. Le conduit d'alimentation de l'ajutage a un diamètre intérieur d'environ 178 mm et 10 l'ouverture de sortie de l'ajutage a un diamètre intérieur d'environ 86,5 mm. L'angle de cône de la surface intérieure de l'ajutage est d'environ 15° et l'angle de côçe de la surface extérieure d'environ 22°. La surface intérieure cylindrique courte à l'ouverture de l'ajutage a une longueur d'environ 33 mm et la largeur ou épaisseur du bord à l'ouverture de l'a-15 jutage est d'environ 1,27 mm. Cette pompe à injecteur a été essayée avec de l'eau à une température d'environ 288°C avec un rapport des débits d'environ 1,2. Les essais montrent que le rendement de cette pompe est supérieur à environ 45 %. Dans une installation typique pour la production d'énergie 20 telle que celle représentée schématiquement sur la figure 3, la puissance électrique engendrée est de l'ordre de 600 MW(e). Le débit total d'eau de réfrigération à travers le coeur du réacteur à eau bouillante est d'environ 6 6 33,5 x 10 kg/h. Sur cette quantité, environ 4,65 x 10 kg/h échappent du réacteur sous la forme de vapeur d'eau et le reste de l'eau est recyclé. 2 25 La vapeur d'eau est produite sous une pression d'environ 71 kg/cm à une température d'environ 285°C. Pour un rapport entre le fluide d'entraînement et le fluide entraîné d'environ 1,2, la quantité d'eau pompée par les pompes de circulation est d'environ 15,5 x 10^ kg/h, dont 98 % passent dans un distributeur qui dirige l'eau vers les ajutages des pompes à injec- 2 30 teurs. L'eau atteint l'ajutage sous une pression d'environ 8,25 kg/cm au-dessus de la pression du liquide dans la chambre collectrice annulaire et à une température d*environ 278°C„ Vingt pompes à injecteurs, telles que décrites ci-dessus sont montées en parallèle dans l'espace annulaire compris entre l'écran du coeur du réacteur et la cuve sous pression. Chaque 35 pompe assure un débit d'environ 1,67 x 10 kg/h. Ces pompes d'un rendement élevé permettent l'utilisation d'un nombre plus réduit de pompes à injecteurs et d'une pompe de recyclage d'une capacité plus faible qu'avec les pompes à injecteurs antérieures. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. ! 69 19841 12 2010938 REVENDICATIONS 1. Pompe à injecteur comportant un ajutage et un corps de pompe, caractérisée en ce que le corps de pompe comporte une section d'entrée, une section de mélange de section transversale pratiquement constante sur toute sa longueur et une section de diffuseur divergent, le rapport entre 5 la longueur et le diamètre de la section de mélange étant compris entre environ 9,5/1 et environ 18/1. 2. Pompe à injecteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre de l'ouverture de l'ajutage est compris entre environ 0,30 et environ 0,53 fois le diamètre de la section de mélange. 10 3. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caracté risée en ce que l'angle formé par la surface extérieure de la partie convergente de l'ajutage est compris entre environ 14° et environ 50° et l'angle formé par la surface intérieure de la section convergente de l'ajutage est compris entre environ 4° et environ 30°. 15 4. Pompe à injecteur selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'angle de la surface extérieure de l'ajutage est d'environ 22° et l'angle de la surface intérieure de l'ajutage d'environ 15°. 5. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'ajutage comporte une surface intérieure cylindrique à la 20 sortie, cette surface ayant une longueur comprise entre environ 0,1 et environ 0,3 fois le diamètre de l'ouverture de l'ajutage. 6. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'ouverture de l'ajutage est entourée d'une surface circulaire sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'ajutage, ce bord ayant une 25 épaisseur d'environ 0,25 à environ 5,1 mm. 7. Pompe à injecteur selon 1'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'ouverture de l'ajutage est située pratiquement sur l'axe longitudinal de la section de mélange et est à une distance du début de la section de mélange jusqu'à environ le double du diamètre de la section de mélange. 30 8. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la section transversale de la paroi formant la section convergente d'entrée a la forme d'au moins une partie d'une ellipse vraie, le petit axe de l'ellipse étant sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la sectfbn de mélange au début de cette section et le grand axe de l'ellipse 35 étant égal environ au diamètre de la section de mélange et le petit axe étant égal à environ 0,36 fois le diamètre de la section de mélange. 69 19841 13 2010938 9. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le rapport entre l'aire en section transversale à la sortie de la section de diffuseur ' ^divergent et l'aire en section transversale à l'entrée de cette section est compris entre environ 5/1 et environ 7/1. 5 10. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'angle de cône de la section de diffuseur divergent est compris entre environ 5° et environ 8°. * 11. Pompe à injecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par une section de sortie comprise environ entre 2,5 et environ 15 fois le 10 diamètre de la section de mélange.