Brevet FR2271430A1 — publié le 19751212

La présente invention a trait à une structure réticulaire destinée à créer une dépression aérodynamique orientée à partir d'une zone où règne un fluide sous pression. Le fluide peut être gazeux ou liquide et le terme "aérodyna- miçue" employe- dans ce qui suit par simplification, doit être entendu dans un sens large englobant les termes usuels 'laérodyna- mique" et "hydrodynamique". L'invention est fondée sur une utilisation particulière de l'effet Coanda qui permet d'obtenir d'importantes dépressions par l'écoulement d'un fluide admis sous pression dans une fente étroite, ce fluide sortant de la fente en s'écoulant le long d'un profil convexe. Conformément à l'invention, la structure réticulaire, destinée à créer une dépression aérodynamique orientée à partir d'une zone de fluide sous pression, est constituée par une multiplicité d'lements sus-stantiellement parallèles, maintenus entre eux par des éléments transversaux de manière à former, entre deux éléments parallèles voisins, une fente étroite par laquelle s'écoule un fluide sous pression situé du côté d'une face de la structure, chaque élément parallèle ayant sur l'autre face de la structure une surface convexe le long de laquelle s'écoule le fluide sortant de la fente, ladite surface convexe prolongeant une des parois de la fente tandis que la paroi opposée de cette fente est limitée par une arête de ltélément parallèle voisin, ladite arete se trouvant sensiblement en regard du raccordement de ladite face convexe avec la paroi correspondante de la fente. L'invention consiste encore en certaines autres dispositions mentionnées ci-après et employées en même temps que la disposition principale ci-dessus enoncée. L'invention vise plus particulièrement certains modes d 'ap- plication et de réalisation de ces dispositions; elle vise plus particulièrement encore, et ceci à titre de produits industriels nouveaux, les structures réticulaires du genre en question, les ensembles les comprenant ainsi que les éléments et outils propres à leur établissement. A simple titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention, il est donné ci-après une description de modes particuliers de réalisation de l'invention, figurés dlune manière schématique et non limitative au dessin annexé, sur lequel: La figure 1 est une coupe partielle, par le plan vertical A-A de la figure 2, d'une structure réticulaire réalisée selon l'invention; La figure 2 est une vue partielle en plan de cette structure;. La figure 3 et les figures 4 et S représentent la section partielle verticale d'autres structures, conformes à l'invention, a éléments ayant une section circulaire ou elliptique; La figure 6 montre, en coupe partielle par le plan B-B de la figure 7, un tissu à structure réticulaire, réalisé selon l'inven- tion; La figure 7 est une vue partielle en plan de ce tissu; Les figures 8 et 9 représentent, en plan, des variantes de la structure réticulaire, conforme à l'invention; Les figures 10 et 11 montrent, en coupe verticale, deux aspirateurs pour cheminées utilisant une structure réticulaire et réalisés selon l'invention, La figure 12 montre, en coupe verticale, une aile d'avion dont l'extrados est muni d'une structure réticulaire selon l'invent ion;; La figure 13 représente partiellement, en coupe verticale, une voilure de parachute en tissu à structure réticulaire selon l'invention; La figure 14 montre, en coupe verticale, une tuyère utilisant une structure réticulaire et réalisée selon l'invention; La figure 15 représente partiellement, en coupe verticale, un séparateur à structure réticulaire, conforme à l'invention; et Les figures 16 et 17 montrent, respectivement en coupe verticale et en plan partiels, un exemple d'usinage d'une structure réticulaire conforme à l'invention. Si l'on se propose de réaliser une structure réticulaie selon l'invention et, plus spécialement, selon celui de ses modes d1ap- plication ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble que l'on doive donner la préférence, on procède de la manière suivante ou d'une manière analogue. On constitue la structure réticulaire, destinée à créer une dépression aérodynamique orientée à partir d'une zone de fluide sous pression 1, au moyen d'une multiplicité d'éléments 2 substantiellement parallèles, maintenus entre eux par des éléments transverseaux 3 de manière à former, entre deux éléments parallèles 2 voisins, une fente étroite 4 par laquelle s'écoule le fluide sous pression 1 situé du coté de la face 5 de la structure. Sur l'autre face 6 de la structure, chaque élément parallèle 2 a une surface convexe 7, cylindrique dans le cas dtun élément 2 rectiligne, le long de laquelle s'écoule le fluide sortant en 8 de la fente 4. La surface convexe-7 prolonge une des parois 9 de la fente 4, tandis que la paroi opposée 10 de cette fente est limitée par une arête Il de l'élément parallèle 2 voisin.L'arête Il se trouve sensible- ment en regard du raccordement 12 de la surface convexe 7 avec la paroi correspondante 9 de la fente 4. Dans l'exemple représenté, la surface convexe 7 de chaque élément 2 est prolongée par une surface plane inclinée 13 aboutissant à l'arête 11, le fluide sortant en 8 de la fente 4 s'écoulant suivant la flèche 14. L'écoulement du fluide par les fentes 4 crée, du côté de la face 6 de la structure réticulaire, une zone de dépression orientée dans le sens de ltécoulement du fluide suivant les flèches 14. Les éléments parallèles, tels que 2, peuvent avoir d'autres sections que celle représentée par la figure 1. Ainsi, ces éléments peuvent être de section substantiellement circulaire, comme montré en 15 par la figure 3, ou elliptique, comme montré en 16 et 17 par les figures 4 et 5. La structure réticulaire, précédemment déiste, peut être réalisée de diverses manières. Elle peut etre rigide si les éléments parallèles 2 sont eux-m8mes rigides et si leur assemblage par les éléments transversaux 3 est également rigide. Une telle structure rigide peut, par exemple, être obtenue par moulage ou in3ection, les éléments étant métalliques ou en matière plastique.La structure réticulaire peut aussi être souple et se présenter comme un tissu constitué par des fils souples parallèlés 18 ayant une section identique ou analogue à celle des éléments 2, les fils 18 étant assembles par des fils transversaux 19 et 20, de section rectangulaire par exemple, dont ltépaisseur assure l'écartement des fils 18 de manière à obtenir des fentes 21 jouant le rôle des fentes 4. La largeur des fentes 4 ou 21 est de l'ordre de 0,05 mm à 0,2 mm, ces valeurs n'étant pas limitatives. Au lieu d'être rectilignes, les éléments substantiellement parallèles profilés, analogues aux éléments 2, peuvent aussi etre disposés en cercles concentriques 22 maintenus écartés, pour former les fentes nécessaires 23, par des éléments radiaux 24. Dans une disposition voisine de cette disposition circulaire, ils peuvent aussi être constitués par un unique élément 25, au moins, enroulé en spirale, dont l'écartement des spires est assuré et maintenu par des éléments radiaux 26. Les éléments profilés peuvent aussi former des cercles ou des hélices superposés ou être disposés selon toutes courbes planes ou gauches permettant de considérer deux éléments voisins comme substantiellement parallèles. Les éléments, bandes ou fils, des structures conformes à l'invention peuvent être réalisés en différentes matières, telles que fibre de verre, matière plastique, métal, fibre végétale ou fibre synthétique. Les éléments profilés et les éléments de maintien transversaux peuvent etre assemblés par collage. La structure réticulaire peut aussi être fabriquée par matriçage ou calandrage; les fentes peuvent être obtenues par découpage. Les éléments de maintien transversaux 3 peuvent être élastiques de manière à fermer les fentes 4 et à n1 ouvrir ces fentes que par une traction sur ces éléments 3. La structure réticulaire, conforme à l'invention, permettant d'obtenir une dépression orientée à partir d'une zone où règne un fluide sous dépression, est susceptible de recevoir de nombreuses applications. Par exemple, une structure réticulaire à éléments profilés circulaires superposés 27 (fig. 10) ou disposés en hélice 28 (fig. 11) peut être placée à la partie sùpérieure dtune cheminée ou d'un conduit de ventilation pour constituer un aspirateur assurant le tirage et ltévacuation des fumées ou autres produits gazeux sous l'action du vent rencontrant cette cheminée ou ce conduit. Quelle que --soit l'orientation du vent soufflant suivant les fléchés 29 et créant une pression dynamique à l'extérieur de cette structure, il se produira à l'intérieur de la structure une dépression aspirant les fumées ou les produits gazeux dans le sens de la flèche 30. Au lieu d'utiliser l'action du vent naturel, on pourra, bien entendu, créer la pression nécessaire au fonctionnement de cet aspirateur au moyen d'un ventilateur. La structure, conforme à l'invention, peut aussi être employée pour modifier la couche limite et accroire les dépressions sur un profil d'aile d'avion, d'hélice ou de pale d'hélicoptère et béndficier ainsi de meilleures caractéristiques aérodynamiques. Par exemple, on peut entoiler une partie, au moins, de l'extrados 31 (fig. 12) d'une aile d'avion 32 avec untissu 33, réalisé con formément à l'invention, la face du tissu tournée vers l'intérieur de l'aile étant soumise à une pression produite par un ventilateur, par une prise dynamique ou par les gaz d'échappement d'un moteur. Un tissu, conforme à l'invention, peut encore servir à la réalisation de voiles de bateaux ou de voilures de parachutes 34 (fig. 13), une zone de dépression porteuse étant créée au-dessus de la voilure, l'action de cette zone s'ajoutant à celle des pres sions existant sous la voilure. La structure réticulaire, conforme à l'invention, peut égale w hêtre employée pour réaliser des tuyères, bulbes ou trompes ser vant à entraRner des fluides ou des objets solides. Un exemple de tuyère est donné par la figure 14 qui représente une tuyère 35 .don-t le convergent d'entrée 36 forme une structure alimentée sous pression par la capacité 37 reliée à un compresseur de fluide non figuré. L'aspiration, produite par le convergent 36, accélère le fluide ou les objets qui arrivent suivant la-flèche 38, dont la vitesse d'accroîS au passage de la tuyère et qui sortent de cette dernière suivant la flèche 39. La structure réticulaire, conforme à l'invention, peut aussi être utilisée dans l'établissement de séparateurs dans la techni que du filtrage ou de ltépuration de fluides. Par exemple, une structure réticulaire tubulaire 40, disposée verticalement, peut servir à entraîner un fluide vers le haut dans le sens des flèches 41, les impuretés solides contenues dans le fluide tombant par gravité dans le sens des flèches 42. Une structure réticulaire, plane ou cylindrique, conforme à l'invention peut être réalisée en usinant une feuille 43 fixée à un support perforé 44, formant par exemple des mailles rectangu laires, au moyen d'un outil, peigne, filière ou analogue 45 ayant la forme du profil des éléments parallèles 2 à obtenir. I1 va de soi que l'invention.ne se limite pas aux modes d'at- plication et de réalisation indiqués, elle en embrasse également toutes les variantes. Revendications 1. Structure réticulaire, destinée à créer une dépression aérodynamique orientée à partir d'une zone de fluide sous pression, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une multiplicité d'éléments substantiellement parallèles, maintenus entre eux par des éléments transversaux de manière à former, entre deux éléments parallèles voisins, une fente étroite par laquelle s'écoule un fluide sous pression situé du côté d'une face de la structure, chaque élément parallèle ayant sur l'autre face de la structure une surface convexe le long de laquelle s'écoule le fluide sortant de la fente, ladite surface convexe prolongeant une des parois de la fente, tandis que la paroi opposée de cette fente est limitée par une arête de l'élément parallèle voisin, ladite arête se trouvant sensiblement en regard du raccordement de ladite surface convexe avec la paroi correspondante de la fente. 2. Structure réticulaire, selon revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément parallèle est rectiligne et que la surface convexe est cylindrique. 3. Structure réticulaire, selon revendication 2, caractérisée par le fait que la surface convexe est prolongée par une surface plane inclinée aboutissant à ladite arevte. 4. Structure réticulaire, selon revendication 1, caractérisée par le fait que la section de l'élément parallèle est substantiellement circulaire. 5. Structure réticulaire, selon revendication 1, caractérisée par le fait que la section de l'élément parallèle est substantiellement elliptique. 6. Structure réticulaire, selon revendication 1, caractérisée par le fait que la largeur de la fente est de l'ordre de 0,05 mm à 0,2 mm. 7. Structure réticulaire, selon l'une quelconque des revendica tionsl à 6, caractérisée par le fait qu'elle-est rigide, les élémènts substantiellement parallèles étant aux-mêmes rigides et leur assemblage par les éléments transversaux étant rigide. 8. Structure réticulaire, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle est souple et se pré- sente comme un tissu constitué par des fils parallèles souples ayant une section identique ou analogue à celle desdits éléments parallèles, ces fils étant assemblés par des fils transversaux dont l'épaisseur correspond à la largeur des fentes. 9. Structure réticulaire, selon revendication 8, caractérisée par le fait que les fils transversaux ont une section rectangulaire. lp. Structure réticulaire, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les éléments substantiellement parallèles sont disposés en cercles concentriques, maintenus écartés par des éléments radiaux. 11. Structure réticulaire, selon l'une quelconque des revendica tionsl à 9, caractérisée par le fait que les éléments substantiellement parallèles sont constitués par un élément, au moins, enroulé en spirale. 12. Structure réticulaire, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les éléments substantiellement parallèles forment des cercles superposés. 13. Structure réticulaire, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le: fait que les éléments substantiellement parallèles sont constitués par un élément, au moins, en hélice. 14. Structure réticulaire, selon revendication 1, 12 ou 13, caractérisée par le fait qu'elle constitue un aspirateur pour cheminée. 15. Structure réticulaire, selon revendication 1 ou 8, caractéri- sée par le fait qu'elle constitue une partie, au moins, de l'extra- dos d'une aile. 16. Structure réticulaire, selon revendication 1, 8, 10 ou 11, caractérisée par le fait qu'elle constitue une partie, au moins, de la voilure d'un parachute. 17. Structure reticulaire, selon revendication 1, 12 ou 13, caractérisée par le fait qu'elle constitue un convergent d'entrée pour une tuyère. 18. Structure réticulaire, selon revendication 1, 12 ou 13, carac tersée par le fait qu'elle constitue un élément d'un séparateur pour fluide. 19. Structure réticulaire, selon revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée par usinage avec un outil de forme d'une feuille fixée à un support perforé.