Brevet FR2230861A1 — publié le 19741220

La présente invention a trait aux tuyères convergentesdivergentes pour la création et la détente d'un écoulement supersonique d'un fluide de propulsion compressible pour une turbine. Les tuyères convergentes-divergentes servent à créer et à détendre un flux supersonique (à des rapports de pression supérieurs à 1.85) de manière à transformer un flux d'une valeur énergétique élevée en un jet à vitesse élevée, avec un bon rendement et des déflexions de jet, des interruptions d'écoulement et des chocs minimes. Les problemes particuliers inhérents à la détente supersonique dans les turbines sont les fronts de chocs supersoniques et les déflexions de jet à des rapports de pression supérieurs à la valeur nominale et les chocs de détente et de compression, ainsi que les décollements de flux à des rapports de pression inférieurs à la valeur nominale. Ces problèmes ont de multiples conséquences néfastes, telles que dissipation de l'énergie disponible, conditions d'écoulement instables, faible rendement et contraintes de vibration imposées aux aubes de la turbine associée, entraînant un endommagement de celles-ci. Ce dernier problème est particulièrement grave. les décollements de flux provoquent de larges tourbillons à la sortie des tuyères, ce qui entraîne une diminution du rendement général, des fluctuations de pression et des contraintes de vibration sur les aubes de la turbine. On a également constaté que les bords de sortie des tuyères ont été abimés. La déflection du jet est étroitement liée aux rapports de pression supérieurs à la valeur nominale, et il y a par conséquent une relation directe entre la déflexion et le nombre de ach. Les rapports de pression se réfèrent évidemment aux rapports existant entre la pression à l'entrée des tuyères et la pression dans la région où celles-ci déchargent, généralement désignée par pression de sortie. L'angle de sortie du fluide à l'é- chappement de la tuyere dépend et est affecté par le rapport de pression. Cet angle de sortie est l'angle aigu entre l'axe du flux et le plan dans lequel se trouvent les sorties des tuyères. Une turbine est conçue pour fonctionner avec un angle de sortie et des rapports de pression bien définis; une augmentation des rapports de pression entraîne une déflexion du jet sortant des tuyères tendant à augmenter cet angle de sortie. Une déflexion du jet peut provoquer des ondes de chocs et de détentes ainsi que des gradients de pression entraînant des tensions au sein de l'aubage de la n turbine. En conséquence, il peut y avoir des felures d'aubes, l'effort axial sur le rotor peut augmenter et fluctuer de façon imprévisible; une diminution générale du rendement en résultera. La déflexion du jet a également un effet négatif lors de 1 entrée de celui-ci dans les canaux de l'aubage. La section transversale du jet entrant dans l'aubage est une fonction directe de l'angle de sortie du jet à lréchappement des tuyères. Une augmentation de la déflexion due à une augmentation du rapport de pression entraîne une augmentation de la section transversale du jet entrant dans l'aubage. Les aubes ne travailleront plus correctement si la section transversale du flux entrant dépasse sensiblement la valeur établie pour la section minimale des canaux de l'aubageO Parmi les tuyères conventionnelles pour la détente supersonique convergente-divergente on distingue deux types.Le premier comporte des profils convergents-divergents, usinés dans les surfaces latérales des tuyères adjacentes, de façon à définir, dans une seule dimension, les passages convergents-divergents entre les surfaces latérales profilées' Les surfaces supérieures et inférieures de ces passages sont, soit parallèles de façon à définir des passages convergents-divergents à hauteur constante, soit non-parallèles de sorte que la hauteur varie linéairement entre l'entrée et la sortie de la buse. L'autre type comporte des passages de tuyères arrondis tels que les blocs de tuyères forés ou allésés au diamètre voulu. Ces blocs de tuyères peuvent avoir une section transversale circulaire et peuvent par conséquent être convergents-divergents dans deux directions.En tout cas, la divergence et l'étranglement du passage ne sont pas définis par les parois circulaires intérieures et extérieures du passage. Ces deux types de tuyères convergentes-divergentes présentent cependant de nombreux inconvénients, tels que décollement et déflexion du jet et dégâts aux-aubes de la turbine causés par les contraintes de vibration. Chez ces deux types de tuyères connus, distance entre les palettes directrices et les aubes associées de la turbine, est en général très faible, de l'ordre de grandeur de 0,16 cm. Chaque onde de chocs se produisant lors de la détente du flux doit être dissipée dans cette fente é- troite, sinon les aubes de la turbine seront exposées à une succession de chocs violents. Etant donné que la majeure partie des ondes de chocs ne se dissipent pas dans cet espace réduit, les aubes sont généralement exposées à ces chocs. les tuyères convergentes-divergentes conventionnelles du type à profil supersonique sont également concernées par des interruptions du flux dans le plan de dégagement des tuyères à cause de l'épaisseur finie des palettes séparant les passages d'écoulement adjacents. Cette interruption de flux réduit également le rendement de l'installation. les configurations de tuyères convergentes-divergentes conventionnelles sont autre part concernées par un problème capacité/dimensions. Une augmentation de la capacité des tuyères profilées dans une dimension peut être réalisée en augmentant la largeur, c'est-à-dire en élargissant l'espace entre les surfaces profilées, donc en augmentant les dimensions tangentiellement par rapport à la roue de turbine. Une augmentation de la capacité des tuyères circulaires est réalisée par un élargissement des passages circulaires et par conséquent également par une augmentation des dimensions tangentielles. En conséquence, une augmentation de la capacité entraîne irrémédiablement une augmentation de la circonférence de la turbine, résultat qui, en général, est peu apprécié ou qui entraîne une vitesse circonférentielle excessive. Un objet de la présent invention est la réalisation d'un dispositif de tuyères perfectionné qui élimine ou réduit les problèmes et inconvénients mentionnés ci-dessus et inhérents aux installations selon lrétat de la technique. Pour réaliser cet objectif, la présente invention prévoit un dispositif de tuyères convergent-divergent pour la détente supersonique d'un fluide de propulsion pour une roue de turbine, caractérisé par une rangée de tuyères individuelles formées par des palettes directrices et des passages d'écoulement convergents entre les palettes adjacentes,chacun de ces passages d'écoulement comprenant une entrée et un étranglement situés en aval de ladite entrée dans la direction d'écoulement du fluide de pro pulsion à travers les passages, et par une chambre commune de détente qui diverge de la région de l'étranglement du passage convergent jusqu'à la roue de la turbine. le dispositif de tuyères selon la présente invention comporte une chambre de détente commune associée avec une série de segments de tuyères convergents. les passages divergents individuels des tuyères convergentes-divergentes conventionnelles sont éliminés et remplacés par une chambre de détente commune. les segments de tuyères convergents individuels communiquent dans la région de leur étranglement avec une chambre de détente commune, de sorte que la vapeur ou autre fluide de propulsion subit une détente jusqu'à la vitesse de son (Mach 1) dans les parties convergentes des segments de tuyères individuels et est délivré ensuite dans la chambre commune pour y subir une détente supersonique jusqu'à la pression finale de sortie des tuyères. La chambre de détente commune est une chambre divergente, mais la direction de la divergence fait un angle, de préférence de 900, avec la direction de convergence des passages individuels convergents. La détente subsonique est effectuée, d'une manière générale, dans une direction sensiblement tangentielle par rapport à la roue de turbine et la détente supersonique s'effectue généralement dans une direction sensiblement radiale. Par conséquent, la convergence et la divergence dans la tuyère ont lieu dans des directions différentes par rapport à la direction d'écoulement à travers la tuyère. Conformément à un deuxième mode de réalisation du dispositif de tuyères selon la présente invention, une ou plusieurs parois déflectrices sont incorporées dans la chambre de détente commune, ces parois étant inclinées dans une direction sensiblement parallèle à l'axe d'écoulement idéal du jet, et par conséquent, inclinées. dans une direction opposée à la direction de déflexion du jet survenant à des rapports de pression élevés. Ces parois déflectrices ou d'ajustement de déflexion du jet permettent d'aliter les déflexions de jet normalement rencontrées pour des rapports de pression supérieurs à la valeur nominale et obligent le gaz à détendre et à s'écouler dans la direction idéale. Par conséquent, les déflexions de jet habituelles, entraînant des pertes de rendement et d'autres incon vénients sont supprimés.L'angle d'admission vers les aubes, ainsi que la section transversale du courant vers les aubes diminuent sensiblement, permettant ainsi un fonctionnement correct des aubes pour une gamme de conditions plus étendue et sans augmentation des forces de réaction du stator (chute de pression dans l'aubage). Conformément à un troisième mode de réalisation selon la présente invention, les segments de tuyères individuels s'e'ten- dent jusque dans la chambre de détente commune, de façon à mieux définir l'étranglement et d'assurer ainsi une configuration plus efficace. Cependant, la majeure partie de la détente supersonique est réalisée par l'augmentation de la dimension radiale de la chambre de détente commune, conformément à l'idée générale de la présente invention. Conformément à un quatrième mode de réalisation selon la présente invention, la chambre de détente commune et la structure à détente radiale sont incorporées dans l'aubage rotatif de certaines turbines. Ceci est avantageux lorsqu'une détente supersonique doit fournir une puissance élevée avec un minimum de nombre de roues de turbine. Afin de mieux comprendre les particularités et avantages de la présente invention, on décrira ci-après quelques modes de réalisation donnés à titre non limitatif en référence aux dessins dans lesquels: La figure 1 est une vue générale partiellement en coupe d'une turbine et de l'entrée du fluide de propulsion. La figure 2 est une vue en coupe le long de la-ligne 2-2 de la figure 1 montrant en élévation un dispositif de tuyères supersoniques convergentes-divergentes selon la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe le long de la ligne 3-3 de la figure 1 montrant un arc de tuyères avec la chambre de détente commune selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe le long de la ligne 4-4 de la figure 3. la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 montrant une configuration de paroi modifiée. La figure 5A est une vue en coupe transversale analogue à une partie de la figure 2 montrant la configuration de la paroi selon le mode de réalisation de la figure 5. La figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 3 montrant une version différente de l'invention comprenant des parois déflectrices. La figure 6A est une vue en détail d'une partie de la figure 6. La figure 7 est une vue partielle analogue à la figure 3 montrant un autre mode de réalisation selon la présente invention dans laquelle les segments de buses s'étendent jusque dans la chambre de détente commune. La figure 8 est une vue en coupe le long de la ligne 8-8 de la figure 7. La figure 9 est une vue de la chambre de détente commune selon la présente invention incorporée dans l'aubage d'une roue de turbine à réaction. La figure 10 est une vue en coupe le long de la ligne 10-10 de la figure 9. La figure 11 est une vue analogue à la figure 10 montrant plusieurs parois déflectrices. La figure 12 est une vue en coupe le long de la ligne 12-12 de la figure 11 montrant certains détails modifiés analogues à la figure 9. La figure 13 montre l'application de la présente invention aux tuyères fixes et aux aubes mobiles d'une turbine. Les figures 1 et 2 montrent une vue générale d'une turbine 10 qui reçoit de la vapeur ou autre fluide de propulsion d'une chambre d'admission 12. Dans le châssis 14 se trouve une roue de turbine 16 solidaire de l'arbre 18. D'autres éléments et détails que comporte normalement une turbine et qui ne sont pas nécessaires à la bonne compréhension de l'invention ont été omis afin de ne pas surcharger les figures. La chambre d'admission 12 est en communication avec une série de segments de palettes 20 qui sont disposés en arc de cercle correspondant à la disposition des aubes 24 sur la turbine 16. Les segments 20 font partie d'un dispositif de tuyères convergent-divergent 22 qui sert de diriger de la vapeur ou autre fluide de propulsion de la chambre d'admission 12 vers les aubes 24 de la roue de turbine 16. L'équipage de tuyères convergentdivergent 22 comporte des segments de palettes individuels 20 qui coopèrent entre eux de façon à former une série de passages convergents 21 et une chambre commune de détente divergente 26 qui est en communication avec les passages convergents 21 entre les segments 20.La vapeur ou autre fluide de propulsion s'écoule à travers la chambre d'admission 12 vers le passage convergent entre les segments 20, cet écoulement pouvant à la rigueur Aetre commandé par une vanne. Le fluide de propulsion est d'abord soumis à une détente subsonique (vitesse inférieure à celle du son) dans les passages convergents entre les palettes, puis subit une détente supersonique dans la chambre 26 et est déchargé finalement vers les aubes 24 de la roue motrice 16 de la turbine. Comme il ressort des figures 1, 2, 3 et 4, les passages 21 convergent dans une direction essentiellement tangentielle par rapport à la roue 16 de la turbine. La hauteur radiale des segments 20, ctest-à-dire la dimension dans une direction parallèle au rayon de la roue de la turbine est définie par la distance entre les parois 28 et 30 et comme le montre la figure 2, cette hauteur radiale est constante sur toute la longueur des segments 20 (bien qu'elle puisse aussi être variable si c'est nécessaire). Par contre, là où les parois 28 et 30 définissent la chambre 26, au moins une de ces parois, p. ex. la portion droite de la paroi 28, sur la figure 2, est inclinée par rapport à la roue de la turbine de sorte que la chambre 26 provoque une détente radiale par rapport à cette roue.La paroi 30 peut évidemment aussi être inclinée, si c'est nécessaire, de sorte que la chambre 26 provoque une détente aussi bien dans la direction de l'axe 18 que dans la direction opposée. La paroi 28 possède une partie 32 qui est perpendiculaire au rayon de la roue 16 et qui coopère avec une longueur analogue de la paroi 30 pour définir un bord de sortie 33 de la tuyère contigue à la roue 16 et aux aubes 24. Vu que les palettes directrices 20 sont disposées en arc de cercle, il est bien entendu que les parois 28 et 30 sont également courbes de façon à épouser la forme de la roue 16 et des aubes 24 de la turbine. La figure 3 est une coupe du dispositif de tuyères suivant la ligne 3-3 de la figure 1. Sur cette figure on voit les passages convergents 21 formés par les palettes 20 et qui communiquent avec la chambre de détente 26. Un étranglement 34 est formé dans chaque passage 21 dans le plan de la section minimale de ce passage. Cet étranglement 34 de chaque passage convergent 21 communique directement avec la chambre de détente commune 26. La largeurades passages 21 est définie par la distance entre deux palettes adjacentes. La hauteur de ces passages est définie par la distance entre une partie des parois 28 et 30. D'après les figures I à 4, on voit le dispositif de tuyères 22 présente la structure convergente-divergente nécessaire à la détente supersonique d'un fluide compressible. La vapeur s'écoule à travers la chambre 12 dans les passages convergents 21 définis par les parois -opposées des segments de palettes adjacentes 20. les étranglements des passages 21 communiquent avec la chambre de détente 26 et le fluide est délivré de ce-passage dans la chambre de détente commune qui, comme indiqué plus haut, détend le fluide dans un direction, de préférence perpendiculaire par rapport à la direction de convergence effectuée par les segments de palettes 20.Autrement dit, la convergence et la divergence dans la tuyère steffectuent dans des directions différentes et sont de préférence perpendiculaires entre elles par rapport à la direction d'écoulement dans la tuyère ou encore les plans situés dans les directions de convergence et de divergence se coupent sous un angle de 900 environ. Comme indiqué plus haut, les palettes directrices convergentes-divergentes traditionnelles se terminent en général très près des aubes associées, la distance étant habituellement de l'ordre de 1,6 à 3,2 mm. Par contre les segments de palettes selon la présente invention permettent une augmentation de cette distance. Cette distance, pouvant varier selon le type d'installation, sera normalement dans l'ordre de grandeur de plusieurs centimètres, en général de 1 à 25 cm de telle sorte que la chambre 26 possède perp-endiculairement à la roue 16 de la turbine une longueur assez importante.La caractéristique de la chambre 26 de détendre radialement procure le volume nécessaire pour permettre la détente supersonique du fluide qui est délivré par chacun des passages 21 et permet d'obtenir, grâce au niveau d'énergie considérable du fluide, un jet à vitesse très élevée qui est déchargé vers les aubes 24 de la turbine. Etant donné que les bords de sortie des palettes peuvent être disposés dans une région subsonique, toutes les ondes de chocs sont éliminées dans le passage de détente supersonique 26. La chambre 26 procure sur toute sa longueur un passage dépourvu de palettes dans lequel s'effectue la détente supersonique et qui permet l'ajustement du flux, la dissipation des ondes de chocs, des ondes de détentes et des gradients de pressions, augmentant ainsi considérablement le rendement de la machine tout en diminuant les problemes tels que contraintes de vibration, ruptures -les aubes et des palettes et effort axial sur le rotor qui étai ant la conséquence de déflexions du jet fluidique et de décollement de flux dans les installations selon l'état de la technique. les problemes rencontrés antérieurement à la suite de l'inter ruption d'écoulement sont également réduits ou éliminés vu que le passage 26 dépourvu de palettes procure un écoulement uniforme et continu jusqu'aulx aubes 24. Selon la figure 4, les parois 28 et 30 semblent Être courbées ce qui provient de l'orientation de la coupe 4-4 dans la figure 3. les figures 5 et 5A présentent une réalisation modifiée selon laquelle les parois 28 et 30 sont légèrement courbées comme le montre la figure 5A ce qui procure une configuration apparemment droite sur la figure 5. Cette réalisation possede des "arêtes Prandtl" à la jonction des parois 28 et 30 avec l'étranglement 34. Ceux-ci sont quelques fois souhaitables étant donné qu'ils définissent exactement le point de départ de la détente supersonique. D'autres configurations peuvent être obtenues d'une manière semblable. Cet exemple illustre la faculté de l'invention de répondre à toute une série d'exigences thermodynamiques rien que par des petits changements constructifs. Une multitude de conditions différentes peuvent être réalisées sans changement des segments de palettes 20. la figure 6 qui est une vue analogue à celle de la figure 3, a trait à un autre mode de réalisation de la présente invention. Cette réalisation comprend une paroi déflectrice oblique 36 dans la chambre de détente commune 26. La fonction de la paroi 36 est d'ajuster la déflection du jet à des rapports de pression au-dessus de la valeur idéale. ltangleo( montré dans la figure 6 représente angle entre l'axe du flux à la sortie des passages 21 et le plan dans lequel se trouvent les sorties des palettes. Dans les configurations des palettes selon l'état de la technique une augmentation du rapport de pression aurait entraîné une augmentation de l'anglet ainsi que des ondes de chocs et des décollements de flux.La présence de la paroi oblique 36 par contre provoque en cas de réduction de P2 (donc en cas draugmentation du rapport ) une diminution de l'angle Oc à l'extrémité du jet de vapeur de sorte que le fluide déchargé par les palettes 20 remplit complètement l'espace mis à la disposition par la chambre divergente 26. Cette réduction de l'angle o( est l'inverse de l'effet qui se produit normalement et peut, par conséquent, être appelé une déflexion négative. Elle résulte de la présence de la paroi oblique 36 qui empêche la déflexion normale du jet et oblige le gaz à se détendre dans la direction opposée nour diminuer l'angle . Vu aue l'angle est inversement proportionnel au rapport les problèmes rencontrés habituellement tels que ondes de chocs et décollement de flux sont évités ou réduits de sorte que l'efficacité de la tuyere selon la présente invention est considérablement accrue. Des figures 6 et 6A ressort un autre avantage significatif de la réalisation modifiée comprenant la paroi oblique 36. Un grave problème rencontré jusque maintenant àl'entrée supersonique du flux entre les aubes concernait la relation entre la surface f1 du flux entrant (déterminé dans un plan perpendiculaire à la direction du flux des tuyères aux aubes) la section transversale f du courant entre les aubes adjacentes. Si le rapport fl/f dépasse une certaine valeur les aubes ne travailleront pas correctement. Comme le montre la figure 6A une augmentation de l'angle d, ce qui arrive normalement selon l'état de la technique, entraîne une augmentation de f1 et donc un mauvais fonctionnement (au bouchage) des aubes si cette aug- mentation devient trop grande.Grâce à la présence des parois obliques 36, une augmentation du rapport entraîne une diminution de l'angle donc une réduction de fl. Par conséquent, les aubes peuvent fonctionner correctement sans engendrer une chute de pression de réaction ou sans étouffer sur une gamme de rapports de pression et de nombres de Mach plus étendue que c'était le cas jusqu'à présent. Si on n'a représenté qu'une seule de ces parois obliques sur la figure 6, il est cependant bien entendu que l'installation peut en comprendre plusieurs, réparties régulièrement ou irrégulièrement le long de la rangée des palettes. le nombre de ces parois obliques peut même Aetre la moitié de celui du nombre des palettes de sorte qu'il y a une paroi oblique pour deux palettes. Dans le mode de réalisation selon les figures 7 et 8, les bords de sortie (20(a) des segments 20 s'étendent au-delà de 1' étranglement 34 partiellement jusque dans la chambre de divergence 26. les passages 40 ainsi formés entre les bords de sortie 20 (a) peuvent être paralleles, convergents ou divergents, droits ou courbes. En tout cas, la majeure partie de la divergence, est par conséquent la détente du gaz, entre l'étranglement 34 et les bords 38 s'effectue dans une direction radiale à cause de l'inclinaison de la paroi 28. Comme le montre la figure 8, l'étranglement du passage est également défini par la paroi 28 et/ou la paroi 30.Comme indiqué plus haut, la paroi 30 peut aussi être inclinée dans une direction opposée à l'inclinaison de la paroi 28. le prolongement des bords 20 (a) jusque dans la chambre de détente radiale 26 assure une meilleure définition de l'étranglement des passages 21 et contribue ainsi à un meilleur rendement. Comme indiqué plus haut, la majeure partie de la détente dans la chambre 26 s'effectue dans une direction perpendiculaire à la direction du flux entre l'entrée des palettes 20 et l'étranglement 34. Comme indiqué Dlus en détail en référence à la figure 12, de l'étranglement, I'emlacement, c'est-à-dire de la plus petite section transversale de l'écoulement peut être mieux défini en donnant à une ou aux deux parties 28 (a) et 30 (a) des parois, en amont de l'étranglement, la configuration telle que représentée en pointillés sur la figure 8. Dans ce cas, l'étranglement indiqué en 34 (a) sur la figure 8 peut être défini dans un plan radial par rapport à la roue de turbine en changeant le tracé des parois du passage en amont de l'étranglement plutôt qu'en changeant l'écart entre les palettes, comme c'était le cas jusqu'à présent. Cet arrangememt des parois indiqué en pointillés dans la figure 8 dans le but de définir l'étranglement peut être adapté à tous les modes de réalisation de la présente invention. Toujours en référence à la figure 8, la détente supersonique peut être ajustée et déterminée en variant la hauteur de la chambre de détente, c'est-à-dire en variant la distance entre les parois 28 et 30. Comme le montre cette figure, la disposition de la paroi 28 indiquée en traits pleins donne un certain rapport de détente tandis que la disposition de la paroi 28 indiquée en traits pointillés en donne un autre. Par conséquent, la présente invention permet de changer le rapport de détente par un changement de la hauteur de la chambre de détente, plutôt que par un changement de la distance entre les palettes comme c'était le cas jusqu'à présent.La présente invention permet donc und fabrication en série de blocs de palettes distributrices, de les stocker et de les utiliser ultérieurement dans des installations dans lesquelles grâce à des hauteurs radiales différentes des chambres de détente, des rapports de détente différents sont possibles. a possibilité d'utiliser des blocs standard dans des installations avec des rapports de détente différents est un avantage économique très important étant donné qu'elle permet une réduction des frais inhérents aux tuyères selon l'état de la technique. Tous les modes de réalisation selon cette invention décrits plus haut permettent un rendement supérieur à ceux obtenus jusqu'à présent et beaucoup de problèmes connus de l'état de la technique tels que déflexion du jet, décollement et interruption de flux, contraintes de vibrations et dégâts aux aubes peuvent être réduits. En plus, les installations selon la présente invention sont moins encombrantes de sorte qu'elles permettent une augmentation de la puissance tout en exigeant moins de place à cause du fait que la détente supersonique est réalisée dans la direction de la hauteur de la tuyère, c'est-à-dire une direction radiale par rapport àla roue de la turbine. La présente invention permet donc, pour un arc de circonférence donné de la turbine, de traiter plus de vapeur à des rapports de pression plus élevés que jusqu'à présent. D'importantes économies peuvent être réalisées par le fait que les profils subsoniques conventionnels peuvent être utilisés pour la fabrication des segments de palettes 20 et que des blocs entiers de ces tuyères peuvent être préfabriqués et stockés. La chambre divergente 26 peut être usinée ou assemblée ultérieurement conformément aux exigences des rapports de détente des installations individuel- les. Par conséquent, l'étude et la fabrication individuelle ne sont plus nécessaires. les figures 9 et 10 montrent un mode de réalisation selon lequel l'idée inventive est appliquée à la roue d'une turbine à réaction n'ayant pas de tuyères fixes. La roue de turbine 50 est montée sur un arbre 52 et comporte une rangée annulaire d'aubes 54. les aubes 54 sont enracinées du côté intérieur dans la roue 50, et sont reliées du coté extérieur à un bandage annulaire commun 56 qui fait partie de l'ensemble rotatif. L'arbre 52 et le bandage 56 possèdent respectivement les joints 58 et 60 de sorte que de la vapeur ou autre fluide de propulsion peuvent être délivrés à pressions élevées vers les aubes et détendus à travers celles-ci dans la direction d'écoulement indiquée par la flèche dans la figure 9. les passages d'écoulement 62 à travers la roue de la turbine sont définis en largeur par la distance entre les aubes adjacentes 54 et en hauteur par la distance entre la surface extérieure 64 de la roue de la turbine d'une part et la surface inférieure 66 du bandage 56 d'autre part. Un étranglement 68 est défini dans chaque passage 62. Chaque passage 62 communique avec une chambre commune de détente supersonique 70. Comme le montre la figure 9, les aubes 54 s'étendent avec leur bord de sortie jusque dans la chambre de détente 70 mais ils peuvent, comme déjà dit plus haut en référence aux autres modes de réalisation, s'arrêter à l'étranglement ou s'étendre sur toutes les distances voulues jusque dans la chambre de détente. La réalisation selon les figures 9 et 10 comporte, tout comme les autres réalisations ayant des tuyères fixes, une chambre de détente commune 70 dans laquelle déchargent toutes les aubes. la détente subsonique s'effectue dans les passages individuels d'écoulement 62 dans une direction tangentielle par rapport aux rayons de la roue de la turbine. les parois 64 et 56 qui définissent la chambre de détente commune 70 sont inclinées par rapport au rayon de la roue de turbine, de façon à définir une chambre qui s' étend radialement et dans laquelle la détente supersonique se produit dans une direction qui peut être considérée comme étant radiale par rapport à la roue de turbine.La chambre commune de détente 70 est évidemment dans ce mode de réalisation une chambre annulaire sur tout le contour de la roue dont une partie est seulement montrée sur les figures 9 et 10. Cette configuration dans laquelle une chambre de détente supersonique,dépourvue de palettes, est incorporée dans la roue de turbine est souhaitable lorsque une puissance élevée doit être obtenue avec un minimum de nombre de roues. La roue de turbine peut être une turbine à réaction pure n'ayant pas de tuyères fixes comme montrée sur les figures 9 et 10, ou bien elle peut être utilisée ensemble avec un équipage de tuyères du type dépourvue de palettes de détente supersonique selon la présente invention, ou avec une configuration de tuyères conventionnelle selon llétat de la technique. Tandis que les deux parois 64 et 66 sont montrées divergentes de façon à définir la chambre 70, il est bien entendu possible, comme déjà expliqué ci-avant, que la divergence radiale de la chambre 70 peut être réalisée en inclinant seulement une de ces parois. La réalisation de la figure 11 qui est une modification de la réalisation de la figure 10 comporte des parois obliques 71. Ces parois sont analogues aux parois décrites en référence à la figure 6. Bes parois obliques qui définissent entre elles des chambres de détente supersoniques, dépourvues de palettes peuvent être réparties régulièrement ou irrégulièrement sur toute la circonférence de la chambre 70, le nombre de ces parois pouvant varier de deux pour toute la circonférence, jusqu'à une paroi pour chaque deuxième aube. Deux de ces parois 71 sont montrées dans la figure 11 qui représente un arrangement comprenant une paroi oblique pour trois tuyères.Dans cet arrangement deux parois obliques adjacentes définissent entre elles une chambre commune de détente radialement divergente, pour les trois passages d'écoulement 62 qu'elles encadrent. La figure 12 montre une disposition dans laquelle les aubes 54 coopèrent avec un bandage 72 immobile. La paroi 74 de ce bandage définit avec la paroi 64 le contour du passage d'é coulement à travers les aubes et aussi le contour de 7a chambre commune de détente supersonique 70. La figure 12 montre que, par rapport à la direction d'écoulement à travers la turbine, la partie gauche de la paroi 74 est inclinée et converge par rapport à la paroi 64 et la partie de droite de la paroi 74 est inclinée du côté opposé et diverge par rapport à la paroi 64. Cette configuration convergente-divergente de la paroi 74 peut servir à former l'étranglement 68 à n'importe quel endroit du passage en ajustant le contour de la paroi 74 (ou la paroi 64) de façon à former la plus petite section transversale d'écoulement du passage à l'endroit où on veut situer l'étranglement. Dans 1' exemple de réalisation de la figure 12 qui est analogue à la réalisation discutée en référence et illustré par les traits pointillés de la figure 8, l'endroit de l'étranglement des tuyères ou des aubes peut hêtre défini dans un plan radial c'est-à-dire radialement par rapport à la roue de turbine en changeant la forme des parois extérieures et intérieures par rapport à l'axe plutôt qu'en changeant les parois latérales. Cette modification procure, entre autres, l'avantage qu'un grand nombre de tuyères ou d'aubes peuvent, si c'est nécessaire, être disposées de façon qu'elles sont moins espacées que d'habitude et que l'espace supplémentaire nécessaire au passage du flux soit obtenu par le contour dans un plan radial de la partie convergente du passage dans lequel a lieu la détente subsonique, La figure 13 montre à titre d'illustration un mode de réalisation dans lequel l'idée générale de la présente invention est appliquée aussi bien aux éléments mobiles qu'aux éléments fixes d'une turbine à rendement élevé et conçu pour des rapports de pression très élevés tels que 1000:1. la turbine de la figure 13 comporte une entrée désignée ici par 76, un premier étage tournant 78, un étage fixe 80, un second étage tournant 82 et une sortie 84. Les étages tournants 78 et 82 peuvent être du type montré dans la figure 12 avec des roues de turbine 50 montées sur un arbre commun 52 et comportant chacune des aubes 54 et coopérant avec un bandage profilé 72 qui sert à définir les passages de détente supersoniques 70 et qui peut, si c'est nécessaire, définir également le passage de détente subsonique. L'étage fixe 80 entre les deux étages mobiles comporte des palettes fixes 20 et une chambre commune de détente supersonique 26. Des parois obliques peuvent être incorporées comme montré en traits pointillés sur la figure. Un fluide entrant en 76 dans la figure 13 avec une pression de 70 kg/cm2 peut être détendu dans l'étage tournant 78 jusqu'à 7 kg/cm2, puis il peut être détendu dans l'étage fixe 80 jusqu'à 0,7 kg/cm2- et ensuite dans l'étage tournant 82 jusqu'à une pression finale de 0,07 kg/cm2 . Par conséquent, un rapport de détente de 10:1 peut être réalisé dans chacun des trois étages de façon à obtenir un rapport de pressions global de 1000:1 et ceci rien qu'avec deux étages mobiles et un étage fixe. Il est bien entendu que l'arrangement de la figure 13 n' est montré qu'à titre d'illustration et que d'autres arrangements différents peuvent être réalisés en fonction des constructions et des exigences des différentes installations. Si la description se réfère à une machine du type axial c'est-à-dire dans laquelle le fluide de propulsion s'écoule en principe dans une direction axiale par rapport à la roue de turbine, la présente invention peut cependant s'appliquer aussi à une machine du type radial, c'est-à-dire dans laquelle le fluide de propulsion est délivré dans une direction tangentielle par rapport à la roue de turbine. Dans une machine de ce type, la convergence peut être réalisée dans une direction parallèle à la roue de turbine et la divergence peut avoir lieu dans une direction perpendiculaire à la direction de convergence, c'està-dire perpendiculaire à la roue de turbine. 9 le dispositif de tuyères selon la présente invention, avec la chambre de détente commune, procure d'importants avantages par rapport à l'état de la technique. l'espace et les dimensions circulaires nécessaires au maniement d'une quantité donnée de vapeur est réduit et d'une façon analogue, l'augmentation des dimensions nécessaires à.cause d'une augmentation du volume de vapeur est plus faible, étant donné que la détente dans les tuyères s'effectue en hauteur, c'est-à-dire radialement vers l'intérieur et l'extérieur par rapport à la roue de turbine, plutôt que dans la largeur séparant les palettes ou dans la configuration circulaire des tuyères arrondies.Par conséquent, les turbines selon la présente invention peuvent, pour un arc de cercle donné, admettre plus de vapeur, à des rapports de pression plus élevés que les turbines connues, ce qui permet de manipuler un plus grand volume à des rapports de pression plus élevés que ce n'était possible jusqu'à présent. les machines peuvent aussi comporter moins d'étages et sont donc moins encombrantes et plus légères.Le rendement général de la machine est considérablement amélioré étant donné que les interruptions d'écoulement sont sensiblement réduites ou éliminées. les fluctuations de pression sur les aubes sont également réduites parce que la détente s'effectue dans le passage commun et dissipe ainsi les tourbillons et les effets de chocs. I1 est important de noter que le passage de détente commun résulte en une distance beaucoup plus grande entre les palettes distributrices individuelles et les aubes mobiles que la distance habituelle de 0,16 cm à 0,32cm selon l'état de la technique. Par un choix judicieux de l'endroit du bord postérieur des palettes un large passage commun de détente est disponible, dans lequel aucune onde de chocs supersonique n'est engendrée.Par conséquent, le rendement est amélioré et les problèmes tels que pressions~et contraintes vibratoires sur les aubes ainsi que des poussées axiales sur le rotor sont sensiblement réduits. La présente invention procure également drimportants avantages économiques. Les frais de fabrication peuvent en effet être sensiblement réduits grâce à l'utilisation de profils subsoniques conventionnels pour réaliser les parties convergentes des tuyères. Une standardisation à un degré relativement élevé et une production en série sont possibles étant donné que des blocs de tuyères convergentes peuvent titre préfabriqués et stockés, indépendamment des rapports de pression pour lesquels ils sont destinés. La chambre commune de détente divergente peut être usinée et assemblée ultérieurement conformément aux exigences des rapports de détente des installations individuelles. Ceci élimine l'étude et la fabrication individuelle des blocs de tuyères. REVENDICATIONS 1. Dispositif de tuyères convergent-divergent pour la détente supersonique d'un fluide de propulsion pour une roue de turbine, caractérisé par une rangée de tuyères individuelles formées par des palettes directrices et des passages d'écoulement convergents entre les palettes adjacentes, chacun de ces passages d'écoulement comprenant une entrée et un étranglement situés en aval de ladite entrée dans la direction d'écoulement du fluide de propulsion à travers les passages, et par une chambre commune de détente divergeant de la région de l'étranglement desdits passages convergents jusqu'à la roue de la turbine. 2. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est fixe et adjacent à une roue de turbine. 3. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre commune de détente est disposée entre ladite rangée de tuyères et la roue de la turbine pour détendre de manière supersonique un fluide de propulsion entre lesdites tuyères et la roue de la turbine, ladite chambre commune de détente ayant des parois intérieures et extérieures courbes espacées dans une direction radiale par rapport à la roue de la turbine, au moins une de ces parois intérieures ou extérieures étant inclinée par rapport à l'autre sur au moins une partie de sa longueur définissant ainsi une chambre commune de détente qui diverge depuis ladite rangée de tuyères jusqu'à la roue de la turbine. 4. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est incorporé dans la roue d'une turbine à réaction. 5. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les tuyères sont disposées en rangée annulaire sur la périphérie de la roue de turbine et en ce qu'elles sont formées par les aubes de celle-ci. 6. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les passages d'écoulement convergents et l'étranglement sont délimités dans une direction tangentielle par rapport à la roue de la turbine par les aubes adjacentes et dans une direction radiale par rapport à la roue de turbine par la surface extérieure de celleci et par la surface intérieure d'un bandage annulaire commun. 7. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que le passage d'écoulement convergent déverse un courant de fluide dans une chambre commune de détente annulaire qui est délimitée intérieurement et extérieurement par des parois courbes formées respectivement par la surface extérieure de la roue de turbine et par la surface intérieure dudit bandage commun, au moins une de ces parois étant inclinée par rapport au rayon de la roue de turbine, définissant ainsi une chambre de détente annulaire divergeant radialement. 8. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite chambre commune de détente diverge dans une direction radiale par rapport à la roue de turbine. 9. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits passages décou- lement convergent au moins partiellement dans une direction qui est différente de la direction de divergence de la chambre commune de détente. 10. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits passages d'écoulement convergent dans une direction tangentielle par rapport à la roue de turbine. 11. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'angle entre la direction de divergence de la chambre commune et la direction de convergence des passages d'écoulement est approximativement 900. 12. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les palettes adjacentes s'étendent au-delà de l'étranglement qu'elles définissent entre elles, jusque dans la chambre commune de divergence. 13. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paroi déflectrice disposée dans la chambre commune de détente. 14. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 13, caractérisé en ce que les parois déflectrices sont obliques, de manière à réduire l'angle entre la direction du flux à la sortie des passages d'écoulement et le plan commun de ces sorties lorsque le rapport de pression du dispositif de tuyères augmente. 15. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs parois de déflexion disposées dans la chambre commune de détente, deux parois adjacentes délimitant au moins deux passages d'écoulement. 16. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bandage est incorporé dans la roue de turbine. 17. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bandage est immobile. 18. Dispositif de tuyères convergent-divergent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une première rangée de tuyères associées à une chambre commune de divergence incorporée dans une première roue de turbine, une seconde rangée de tuyères associées avec une chambre commune de divergence incorporée dans une seconde roue de turbine, la première et la seconde roue de turbine étant montées sur un arbre commun, et une troisième rangée de tuyères associées à une chambre commune de détente fixe entre la première et la seconde roue de turbine.