Brevet FR2436270A1 — publié le 19800411

La Drésente invention a trait à des pompes pour fluides, et en particulier à des pompes prévues pour être utilisées avec des carburants d'aéronef. Il est connu, dans des systèmes de carburant d'aéronefs, de prévoir une pompe auxiliaire à basse pression qui délivre du carburant provenant d'un réservoir à une pompe principale à pression élevée. Dans de telles pompes, une partie centrale d'air séparé et de vapeur de carburant peut se former à proximité de l'axe du rotor de la pompe. Un accroissement de la quantité de cet air séparé et de vapeur s'accom- pagne d'une réduction de pression de délivrance de la pompe. De plus, la dimension de la partie centrale de vapeur tend à croître avec l'altitude, limitant ainsi l'altitude-maximale pouvant être atteinte par un aéronef dans lequel est montée une telle pompe. Il a été proposé de surmonter ce problème en réalisant un rotor de pompe possédant des pales dont l'angle de pale est faible, un tel angle étant défini comme l'angle, à la périphérie du rotor, formé entre une tangente au rotor et le plan de la partie adjacente de la pale. De tels rotors, bien qu'étant relativement insensibles à la quantité d'air séparé et de vapeur, sont néanmoins sensibles -au volume d'écoulement à travers la pompe, la pression de délivrance diminuant brusquement avec un débit accru. La présente invention a pour but de réaliser une pompe dans laquelle la pression de délivrance peut être maintenue à un niveau acceptable sur une plage de débits de carburant dans des conditions dans lesquelles de la vapeur séparée empêcherait autrement un fonctionnement efficace de la pompe. La pompe selon l'invention comporte un boîtier délimitant une chambre de coupe sensiblement circulai- re, un rotor monté dans ledit bottier, un orifice de sortie adjacent à la périphérie de la chambres un orifice d'admission débouchant dans ladite ldha$Ere en un endroit radialement interne à la périphérie de celle-ci, le rotor possédant un ensemble de parvis s'étendant sensiblement radialement à proximité de périphérie et une turbine hélicoldale s'étendant de- puis une partie radialement interne du rotor jusqu'en un endroit sur celui-ci adjacent auxdites parois, ledit rotor comprenant des moyens pour permettre un écoulement de fluide entre ladite turbine et lesdites parois d'être accompagné d'un mouvement angulaire relatif entre ledit fluide et ledit rotor, autour de l'axe de ce dernier. Un mode de réalisation de l'invention sera à présent décrit à titre d'exemple seulement, en des dessins annexés. La figure 1 est une coupe longitudinale d'une pompe. La figure 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1. La pompe possède un bottier 10 qui delimite une chambre de pompage de coupe circulaire. Un onfioe d'admission 11 débouche dans le bottier 10 sur l'axe de la chambre, et un orifice de sortie 12 débouche dans la périphérie de la chambre et s'étend tangentiel- liment à celle-ci. L'orifice de sortie 12 possède une partie 13 qui diverge dans le sens d'écoulement du liquide quittant la pompe. Un rotor 14 est monté à l'intérieur du bottier 10, sur un arbre 15 coaxial à l'orifice d'admission 11, la périphérie du rotor 14 se trouvant, comme représenté, à proximité immédiate de la périphérie de la chambre délimitée par le bottier 10.Le rotor 14 comporte une plaque d'assise circulaire 16-ayant, à proximité de sa périphérie, un ensemble de pales radiales 17 faisant corps. Faisant également corps avec plaque d'assise 16 se trouve une turbine hélicoldale 18 qui possède un angle de pale relativement faible et qui s'étend depuis une zone radialement interne du rotor 14 jusqu'en un endroit proche de sa périphérie. L'angle de pale est l'angle formé entre le plan de la surface de turbine en un point quelconque, et une tangente à un cylindre qui passe par ce point et qui est coaxial au rotor. Dans le mode de réalisation particulier décrit, l'extrémité radialement externe de la turbine 18 est adjacente à une extrémité interne d'une des pales 17.Le rotor 14 peut Entre équipé d'une enveloppe 19 qui vient au contact de, ou fait corps avec les extrémités axiales des pales 17 et de la turbine 18, éloignées de la plaque d'assise 16. Comme représenté sur la figure 1, la chambre délimitée par le boStier 10 possède une dimension axiale se réduisant pour un rayon croissant. Le fluide pompé est ainsi accéléré par le rotor 14 lorsque ce fluide se déplace radialement vers l'extérieur vers l'orifice de sortie 12. Ce mouvement du fluide provoque une aspiration du fluide dans l'orifice d'admission Il et son déplacement radial en contact avec l'extrémité interne de la turbine 18. Le pas radial de la turbine 18 est tel que le produit de ce pas par la vitesse du rotor correspond à la vitesse radiale du fluide pompé à proximité de l'orifice d'admission 11. Un mouvement de rotation très faible sera imprimé au fluide pompé avant qu'il ne vienne au contact de la turbine 18. Comme indiqué ci-dessus, un mouvement de rotation du fluide tend à se traduire par une séparation d'air et de vapeur, et dans la pompe de la présente invention, il se produit par conséquent une faible séparation en amont de la turbine 18. Le canal hélicoïdal délimité par la turbine 18 imprime une accélération constante au fluide pompé, et par suite un accroissement progressif de la pression statique du fluide. La turbine 18 en vertu de son faible angle de pale, n'imprime pas une vitesse angulaire notable au fluide. La vitesse angulaire relativement faible conjointement avec l'augmentation de pression précitée et le temps de séjour prolongé du fluide à l'intérieur de la turbine 18, permet à l'air séparé et à la vapeur d'être recombinés au carburant liquide.Le carburant recombiné traverse radialement vers l'extérieur une zone 20 de la turbine et reçoit ultérieurement une vitesse tangentielle élevée de la part des pales 17. Dans une application, une pompe centrifuge à basse pression selon l'invention est prévue pour une utilisation en vue de délivrer du carburant à la pompe principale d'un moteur d'hélicoptère, la pompe centrifuge étant située bien au-dessus du réservoir et agissant en tant que pompe aspirante. Dans une telle configuration, une détérioration quelconque de la canalisation de carburant entre le réservoir et la pompe centrifuge ne se traduira pas par une fuite importante de carburant. Une pompe centrifuge est, lorsqu'elle est utilisée de cette façon comme pompe aspirante, particulièrement sensible à l'accroissement de la dimension de la partie centrale de vapeur, et une pompe selon l'invention est ainsi particulièrement adaptée pour une utilisation de la manière décrite. EV2fD-TCHTIORS I - Pompe, caractérisée en ce telle nossède un bottier délimitant une chambre de coupe sensiblement circulaire, un rotor monté dans ledit boîtier, un orifice de sortie adjacent à la périphérie de la chambre, un orifice d'admission débouchant dans ladite chambre en un endroit situé radialement à l'intérieur de sa périphérie, le rotor possédant un ensemble de parois s'étendant sensiblement radialement à proximité de sa périphérie et une turbine hélicoidale s'étendant depuis une partie radialement interne du rotor Jusquren un endroit à proximité desdites parois, ledit rotor comprenant.des moyens pour permettre à un écoulement de fluide entre ladite turbine et lesdites parois d'être accompagné d'un mouvement angulaire relatif entre ledit fluide et ledit rotor, autour de l'axe de ce dernier. 2 - Pompe selon la revendication 1, caracté risé'en ce que ledit orifice d'admission est sensiblement coaxial audit rotor. 3 - Pompe selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites parois comportent un ensemble de pales radiales. 4 - Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une extrémité radialement externe de ladite turbine est adjacente à l'une desdites pales. 5 - Pompe selon une des revendications pré cédentes, caractérisée en ce que ledit rotor possède une périphérie se trouvant à proximité immédiate de la périphérie de ladite chambre. 6 - Pompe selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit orifice de sortie débouche dans la périphérie de ladite chambre et s'étend tangentiellement à celle-ciç