Brevet FR2358550A1 — publié le 19780210

L'invention est relative à un dispositif destiné à augmenter le@ rende@ent d'une hélice. On sait que les hélices de bateaux s'appuient sur une veine liquide ; chaque pale, agissant à la manière d'un filet de vis d'Archimède, @e vrille dans l'eau. On a remarqué qu'une perte importante du rendement d'une hélice, environ 20 % , provient de la force centrifuge, issue de sa rotation, qui projète une partie de la veine liquide dans une direction perpendioulaire à celle de l'avancement du bateau. Non seulement, l'énergie dynamique de cette fraction de veine liquide est perdue, mais elle provoque un brassage et des remous dans l'élément liquide dans toute la zone périphérique de l'hélice, provoquant ainsi un freinage qui abaisse encore le rendement. La présente invention a pour objet l'augmentation du rendement d'une hélice en su@primant les effets de la force centrifuge et en réduisant la résistance au frottement dans l'élément liq@ide. Pourobtenir ces résultats, selon l'invention, on entoure l'hélice rar un carena e coaxial de forme générale interne annulaire ou cylindrique, entourant de préférance assez étroitement l'hélice, ce qui réduira très sensibleme@t la zone de turbulence et canalisera les filets liquides qui recueilleront une grande partie de l'énergie cinétique dissipée jusqu'ici dans les remous, dont on peut estimer l'ordre de granddur à 20 % environ. L'inventeur a égalemënt trouvé que l'on peut, par ce procédé, réduire la perte de rendement due au frottement de 1. veine liquide contre les parois Anternes du carenage et la surface de l'hélice, en recouvrant ces parois et cette surface d'une ou plusieurs couches de vernis, -structure molléculaire spéciale le rendant hydrofuge et antiadhérisant. Enfin, on peut également gagner sur le rendement en profilant convenablement les surfaces externes et internes du carénage. On douera, ci-après, des exe@@les de mise en oeuvre des idees inventives, sans que le demandeur entende li@iter la portée générique de son invention par ou aux particularités spécifiques aux exemples choisis pour l'illustration. Le dessin joint est une c@upe schématique passant par l'axe de l'arbre d'hélice. Comme on le voit, l'inventeur a prévu un car@nage extérieur de forme ge'ne1rale externe ovoide, pour le rendre hydrodynamique. Le carnage interne sera avantageusement divise en trois parties : du coté de l'entrée de la ve@ne liquide, entre les points 1 et 2, on prév@it une partie tronconique, qui c@nstituera l'entrée. Entre les points 2 et 3, la forme sera cylindrique, à directrice circulaire, dut la longueur sera de préférence égale au pas de l'hélice.La sortie entre les points 4-5 sera élar@ie par un conge circulaire de 88 à à 90 degrés, de te e sorte que le diamètre de son extrémité cylindrique ou légèrement conique, s@it égal ou légèrement plus grand que celui de l'entrée. Les génératrices du cylindre 2-3 seront de préférence au voisinage de l'extré@itó des pales d'hélice. D'autre part, on réduira la perte de rendement due au frottement de la ve@ne liq@ide contre les parois métalliques de l'hélice et du carénage ovolde tubulaire et ainulaire, en recouvrant leurs surfaces d'une ouplusieurs couches d'un vernis à base de résine de silicone. L'action de ce vernis à structure molléculaire le rendant hydrofuge redi-ira la verte Lue au frottement de la veine liquide. Pour durcir le vernis à base de silinone et lui assurer une bonne longévité, les @ièces ainsi traitées ser@nt mises quelques minutes dans un four chauffé à 30@ degrés centigrades pour effectuer la polymérisation de la résine. On -iourra aussi effectuer la polymé@isation de la résine de silicone l'aide de lampes et de tubes générateurs de rayons infra-rouges. Ce qui permettra d'étendre à la coque d'un bateau l'avantage d'avoir une surface hydrofuge et antiadhérisante. On pourra c@ployer tout autre corps équivalent que la résine de silicone @our hydrofuger la surfac etraitée, co@@e par exemple, le téflon. Avant d'enduire de vernis silicone le caréna@e ovoïde annulaire et hydrodynamique et son hélice, leurs surfaces respectives seront soigneusement polies. Le caréna@e annulaire pourra être construit à l'aide de matériaux divers tels que, à titre d'exe@ples non limitatifs : bron@e, inox, dural, f@nte d'aluminium, etc.... Mais on donnera la préféreuce en raison de sa faible densité, à un allia@e de manganèse-aluminium @inc contenant s6 à 90 ç de 14g, coulé en coquille. En milieu salin, le vernis a base de silinone protégera le métal dontre l'oxydation. En outre, le carénage ainsi décrit assurera une protection des pales d'une hélice contre les chocs de corps étrangers comme, par exemple, les épaves, les nageurs imprudents, ou autres. L'invention concerne aussi ien les hélices commandées par moteurs hors bord, que ce les commandées depuis l'intérieur d'une coque de petits et gros bateaux de tous genres. L'invention s'étend aussi au carénage aé rodynamique des hélices pour avions et pour roues éoliennes. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Dispositif pour élever le rendement d'une hélice caractérisé en ce que l'hélice est disposée coaxialement à l'intérieur d'un carénage de forme générale interne annulaire, tronconique et cylindrique. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérise eu ce que le carénage présente une forme interne tronconique, convergente du côté de l'entrée du liquide et divergente du côté de la sortie. 3. - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le carénage présente une partie interne cylindrique, dans la partie qui est i@médiatement voisine de l'extrémité des pales. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé e@ ce que la dite partie cylindrique a une longueur égale ou voisine à celle du pas de l'hélice. 5. Dispositif selon l'ulve des revendications 1 à 4, 4, caracterise en ce que le carénage présente, du côté sortie du liquide, ne tartie interne élar@ie cylindrique ou tronconique. 6 - Dispositif selon une quelconque des revendications 1 X 5, caractéris e@ ce cue t@ut ou partie des surf@ces du dispositif sont rec@uvertes d'un vernis à base de résine de silinone polymérisée. 7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif lui-même est coulé eu coquille avec un alliage manganèse-aluminium-zine à 85 à 90 % eaviron de manganèse. 8. - Dis@ositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la forme extérieure du carénage est evoïde.