Brevet FR2061635A1 — publié le 19710625

La présente invention concerne la commande des dispositifs fluidiques du type à interaction des quantités de mouvement et, plus particulièrement, les dispositifs fluidiques utilisés comme amplificateurs. Elle a pour "but de permettre la réalisation dé 5 dispositifs fluidiques du type précité qui se prêtent à l'introduction d'un système de commande secondaire. Les facilités apportées par une telle admission secondaire sont souhaitables dans de nombreux cas, par exemple pour permettre d'introduire une fonction d ifférentielle par rapport au temps associé à une admission 10 primaire de façon à obtenir une certaine valeur de réponse transitoire ou dynamique. Il est possible, et cela a déjà été proposé d'obtenir ce résultat en prévoyant, en plus des deux raccords d'admission de commande faisant partie d'un amplificateur classique du type à interaction des quantités de mouvement, une paire 15 de raccords d'admission de commande supplémentaires en essayant de maintenir ces deux paires de raccords d'admission de commande aussi proches que possible de la sortie du jet de puissance de façon à conserver de bonnes performances. Cependant, il a toujours été difficile d'obtenir ces résultats en maintenant une distance 20 raisonnable entre des conduits et ajutages voisins, et la fabrication de ce type d'appareil devient également relativement complexe o L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'apporter une solution à ces problèmes. 25 Elle est matérialisée dans un dispositif du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend un système de commande secondaire pouvant être ajouté à ou remplacer l'unique système à jet d'alimentation de puissance qui est normal pour un dispositif fluidi-que du type à interaction des quantités de mouvement et, plus 30 particulièrement, pour un amplificateur fluidique, se présentant sous la forme de deux conduits d'admission séparés disposés de façon à produire deux jets d'entrée inclinés selon des directions opposées par rapport à l'axe longitudinal du dispositif, ce qui permet d'appliquer un signal d'entrée secondaire se présentant 35 sous la forme d'une différence de pression entre ces cfetix: œteées ou orifices d'admission, le montage étant tel que les jets provenant des deux conduits d'entrée se combinent pour former un jet unique qui, en l'absence de tout signal d'entrée secondaire, s'étend le long de l'axe longitudinal du dispositif, c'est-à-dire le long de 40 l'axe selon lequel doit se propager le jet de puissance dans un 70 32677 2 2061635 asplifîeafceer noraai. La description qui va suivre, faite en regard des dessins • annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux eom-prendrs 15 invention® 5 La fige 1 représente le montage ou la disposition des con duits dans un amplificateur1 fluidique proportionnel classique, à interaction des quantités de mouvement, et comportant une seule paire de raccords dB admission de commande«, La fig. 2 est une représentation similaire daun amplifiea-10 teur à interaction des quantités de mouvement et à double entrée, d9un type proposé antérieurement pour fournir un système d1admission secondaire.-, La fig. 3 représente un mode de réalisation d'un amplificateur selon 18invention qui, bien qu'il soit de construction sim-15 pie, fournit des facilités équivalant à celles offertes par l'amplificateur visibile sur la fig. 2« La fig. 4 représente un montage fluidique dans lequel un amplificateur tel que celui visible sur la fig. 3 est combiné à un dispositif de polarisation transitoire destiné à fournir lsad-20 mission secondaire. Si l'on se réfère d3abord à la fig. 1, celle-ci représente un amplificateur fluidique du type à interaction des quantités de mouvements et comportant un orifice ou raccord d'admission de puissance 1 débouchant dans un ajutage de puissance 2. Cet 25 ajutage est destiné à produire un jet de puissance du fluide d'ac-tionnement et est normalement agencé de façon que ce jet de puissance produise des pressions égales et (ou) des débits égaux au niveau de deux orifices de sortie 3 et 4 qui sont inclinés, symétriquement l'un par rapport à l'autre, dans des directions op-30 posées par rapport à l'axe du jet produit par l'ajutage. 2 et qii sont séparés l'un de l'autre par un élément de répartition 15. En outre, on prévoit deux orifices d'évacuation 5 et 6 qui sont également symétriques l'un par rapport à l'autre mais font un angle plus important par rapport à l'axe du jet, et par lesquels 35 peut s'écouler le fluide excédentaire du jet lorsqu'il dépasse la valeur ou quantité pouvant traverser les orifices de sortie 3 et 4„ L1amplificateur comporte également une paire d'ajutages d1admission pour le fluide de commande 7 et 8. Ces derniers s'étendent perpendiculairement à l'axe du jet de puissance et un si-40 gnal de commande d'entrée se présentant sous la forme d'une bad original 70 32677 3 2061635 différence de pression peut être appliqué entre leurs orifices d'admission respectifs 9 et 10 de façon à produire un jet de commande transversal par rapport au jet de puissance. Oe jet de commande fonctionne de façon à déterminer une déviation du jet de 5 puissance qxii augmente la quantité de fluide et (ou) la pression dans l'orifice de sortie 3 par rapport à celle de l'orifice de sortie 4 ou vice versa, selon le sens de la différence de pression produisant le jet de commande. Dans l'amplificateur fluidique proportionnel à double entrée visible sur la fig. 2, on a 10 utilisé les mêmes références numériques que dans la fig. 1 pour désigner des éléments correspondants. Pour permettre l'application d'nne commande supplémentaire ou secondaire, on prévoit une seconde paire d'ajutages de commande 11 et 12 associés à des raccords ou orifices d'admission 13 et 14 auxquels peut être 15 appliquée une différence de pression de commande secondaire, ces ajutages étant disposés entre les ajutages de commande principaux 7 et 8 et les orifices d'évacuation 5 et 6. Gomme on peut le constater sur la figure, il est évident que pour obtenir une approche raisonnable des conditions de/onctionnement idéales, dans 20 ce montage, la direction ou l'orientation des ajutages de commande principaux 7 st 8 doit être quelque peu modifiée vers l'un des côtés d'une ligne perpendiculaire au jet de puissance principal, les ajutages de commande secondaires étant décalés par rapport à cette ligne selon une même quantité et dans la direction 25 opposée. La fig. 3 représente un amplificateur réalisé selon l'invention. A nouveau, on a utilisé les mêmes références numériques pour désigner les pièces qui correspondent à celles visibles sur la figo 1 et il est facile de comprendre qu'il est possible de 30 maintenir la plupart des éléments sous la même forme et dans les mêmes positions mutuelles que dans l'amplificateur à commande unique visible sur la fig. 1. Cependant, l'orifice ou le raccord d'admission 1 du jet de puissance ainsi que son ajutage 2 qui sont visibles sur la fig. 1 et s'étendent le long de l'axe 35 longitudinal du dispositif, ont été remplacés par une paire d'orifices ou de racdords d'admission 1A et 1B dont chacun alimente respectivement un ajutage 2A ou 2B formant un jet de puissance, ces deux ajutages étant inclinés en opposition et symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du dispositif. Selon le 40 mode de réalisation préféré qui est représenté ici, ces ajutages 70 32677 4 2061635 sont sensiblement alignés, respectivement avec les orifices de sortie 4 et 3 du dispositif» Lorsque les deux orifices d'admission 1A et 1B sont alimentés par des fluides sous une Mène pression, les jets formés par les ajutages 2A et 2B se combinent 5 pour donner un jet unique s'écoulant le long de l'axe longitudinal du dispositif, alors que lorsque, pour obtenir une commande secondaire, une différence de pression est appliquée entre les orifices d'admission 1A et 1B, le jet combiné formé par l'ensemble des jets provenant des ajutages 2A et 2B présente une cer-10 taine inclinaison qui est fonction de la valeur et du signe de la différence des pressions et est orientée vers l'un ou l'autre des orifices de sortie 3 et 4 séparés par l'élément de répartition 15 de l'amplificateur» Si l'on se réfère maintenant à la fig. 4, celle-ci repré-15 sente le dispositif visible sur la fig. 3 raccordé à des organes permettant d'obtenir, à partir d'une différence de pression de commande principale, une polarisation transitoire se présentant sous la forme d'une différence de pression qui est appliquée entre les orifices d'entrée 1A et 1B comme signal d'entrée secon-20 daire„ On a utilisé les mêmes références numériques que dans le œas de la fig. 3 pour désigner les éléments de 1'amplifieateur visible sur cette figure, l'ensemble de l'amplificateuijfëtant lui-même désigné par 18o Pour obtenir une admission de puissance avec une polarisation transitoire, on prévoit une source 17 de 25 pression de puissance d'entrée qui est reliée à l'extrémité ou raccord d'entrée 1A de l'un des ajutages formant un jet de puissance,1'ajutage (2A) et cette extrémité ou raccord d'entrée 1A est également relié à un réservoir 20 par l'intermédiaire d'un conduit à étranglement ou tube de Yenturi 21, alors»que 30 l'extrémité ou raccord d'entrée 1B correspondant à l'autre ajutage 2B formant un jet de puissance est monté au niveau de l'étranglement du tube de Venturi 21. Parmi les ajutages de commande principaux 7 et 8, seul l'ajutage 8 a été relié en 10 à un point auquel est appliquée une pression de référence, alors 35 que la même pression provenant de la source 17 qui alimente l'orifice d'entrée 1A et dont la pression est présumée variable^ est appliquée, par l'intermédiaire d'un collecteur de jet plan 16, à l'orifice de commande 9 relié à l'autre ajutage de commande principal 7-» La chambre collectrice de jet 16 est mise 40 en communication avec l'air libre environnant de façon que la 70 32677 5 2061635 différence de pression existant entre les deux orifices de commande 9 et 10 soit affectée d'une manière non linéaire par la pression atmosphérique ambiante aussi bien que par la pression régnant dans la source d'alimentation 17. Comme le montre la 5 figure, les orifices de sortie 3 ét 4 sont reliés à des ajutages d'admission du fluide de commande 7B et gB faisant partie d'un étage amplificateur complémentaire 18A qui peut être construit comme celui représenté sur la figo 1. Le système visible sur la fig. 4 peut être utilisé, par exemple, pour la commande 10 des aubages d'admission d'un compresseur faisant partie d'une turbine à gaz, d'une manière décrite plus en détail dans la demande de brevet déposée en France ce même jour, au même nom et ayant pour titre "Système de commande fluidique". Des modifications peuvent être apportées aux modes de réa-15 lisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Pair exemple, dans le mode de réalisation visible sur la fig. 4, la chambre collectrice de jet 16 peut être mise en communication avec une pression de référence autre que la pression atmosphérique, cette pression de référence 20 pouvant être réglable. \ 70 32677 6 2061635 S E ¥ E I D I C i ï I 0 N S 1 c Dispositif fluidique d'à type à interaction des quantités de mouvement, caractérisé en ce qu5il comprend deux conduits d'admission séparés disposés de façon à produire deux jets d'en-5 trée inclinés selon des directions opposées par rapport à l'axe longitudinal du dispositif, ce qui permet d'appliquer un signal d'entrée se présentant sous la forme dsune différence de pression entre ces deux orifices d5entrée, le montage étant tel que les jets provenant des deux conduits â°entrée se combinent pour 10 former un jet unique qui, en 18absence dffun tel signal d'entrée, se propage le long de l'axe longitudinal du dispositif. 2o Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour former un amplificateur fluidique il comprend une paire supplémentaire de conduits d'admission pour le fluide de commande 15 destinés à produire des jets d© fluide dirigés de façon opposée pour créer une interaction avec l9écoulement combiné de fluide provenant des deux conduits d9 admission. 3» Dispositif fluidique, caractérisé en ce qu'il comprend un amplificateur réalisé selon lDune quelconque des revendications 20 précédentes et constituant un amplificateur d'entrée, ainsi qu'un amplificateur fluidique du type à interaction des quantités de mouvement formant un second étage d3amplification et comprenant une paire de conduits d8admission pour le fluide de commande respectivement reliés aux conduits de sortie de l'amplificateur dsen-25 trée. 4. Dispositif fluidique suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un collecteur de jet plan associé à llîun des conduits d'admission pour le fluide de commande de façon à lui appliquer une pression de commande d'entrée. -