Brevet FR2439869A1 — publié le 19800523

La présente invention concerne les dispositifs et systèmes convertisseurs d'énergie tournants, tels que les compresseurs à flux axial et centrifuge, les ventilateurs à flux axial, les turbines capotées de propulsion pour avions ou navires, les compresseurs à fluide et autres dispositifs accélérateurs et/ou compresseurs de fluide, que l'on désignera ci-après sous l'appellation générique de convertisseurs d'énergie tournants. L'invention se rapporte plus spécifiquement aux problèmes de circulation de fluide se produisant dans la zone d'intéraction entre une rangée mobile d'aubes de rotor et l'enveloppe fixe adjacente ou toute autre structure enveloppante similaire ; elle s'applique principalement mais non exclusivement aux types de dispositifs à flux axial. Une première catégorie de problèmes intéresse l'intervalle compris entre les extrémités des aubes et la structure enveloppante. Un fonctionnement efficace des convertisseurs d'énergie nécessite habituellement que ledit intervalle soit petit. Un intervalle trop important peut entraîner une turbulence indésirable du flux au niveau des extrémités des aubes, un développement excessif de tourbillons, un détachement partiel du flux, à l'arrière du plan du rotor, par rapport à la structure enveloppante et d'autres effets qui peuvent être préjudiciables au fonctionnement du convertisseur d'énergie tournant. On a proposé ou mis en oeuvre un certain nombre de mesures pour améliorer les performances des turbines ou compresseurs à flux axial, des hélices capotées, et autres convertisseurs d'énergie similaires, en cherchant à fermer ou éviter de toute autre manière l'existence de cet intervalle entre les extrémités des aubes tournantes et l'enveloppe ou capotage fixe. Parmi ces mesures, on a essayé : - la technique, utilisée pour les turbines, de la zone d'extrémité d'aubes fermée en arrière par un joint labyrinthe qui produit cependant trop de pertes de charge dans le flux circulant dans les ventilateurs et com presseurs, etc... pour présenter un intérêt réel - la technique consistant à placer une petite jupe immédiatement derrière le bord de fuite des extrémités des aubes, ce qui tend à produire un; séparation du flux vers le bas à l'intérieur de l'enveloppe - et la technique consistant à éliminer cet intervalle en réalisant un contact par friction entre les extrémités des aubes et la paroi de l'enveloppe, ce qui n'a été encore tenté qu'expérimentalement. Une solution partielle de ce problème qui est la plus satisfaisante et la plus largement adoptée réside dans l'adoption d'un intervalle très faible, mais cette solution entraîne presque toujours des problèmes de mise au point technologique et, pour ce qui concerne les hélices à usage maritime, des problèmes d'érosion importants par cavitation. Pour éviter les problèmes liés à cette solution de l'intervalle réduit, on a proposé de réaliser, dans la paroi de l'enveloppe opposée aux extrémités des aubes, une large découpe de forme torique, ce qui remédie aux difficultés de réalisation technologique de l'intervalle mais ce qui permet, en même temps, la création préjudiciable de tourbillons au niveau des extrémités des aubes. De plus, la taille importante de la découpe peut entraîner elle-même des problèmes de réalisation tandis que la présence de grandes quantités de fluide séjournant à l'extrémité des aubes et entratnant la perte du ratio d'efficacité des aubes et du non chargement des extrémités des aubes, est un facteur qu'il est préférable d'éviter dans la plupart des cas. D'autres approches de ce problème résident dans les traitements divers que l'on fait subir à l'enveloppe, tels que rainures ou fentes rad4-les ou périphériques pratiquées dans la paroi de l'enveloppe dans l'alignement des extrémités d'aubes. Souvent, ces arrangements peuvent avoir un effet bénéfique sur le rendement, en accroissant l'efficacité, en améliorant les caractéristiques d'équilibrage et en permettant d'augmenter le coefficient de compression. Par opposition aux moyens des solutions ci-dessus, dans lesquelles on cherche à limiter les effets d'extrémité par utilisation de structures rigides ou d'un intervalle faible ou d'une combinaison de ces moyens, la présente invention propose l'utilisation de moyens dé la dynamique des fluides pour modifier les effets de l'intervalle, dans la perspective, entre autres, d'améliorer le rendement, faciliter la mise en oeuvre des conditions de réalisation d'un intervalle étroit et réduire ou contrôler les effets de cavitation en cas d'emploi dans l'eau. L'idée centrale de l'invention est de réaliser une stabilisation du flux quittant l'extrémité et/ou le pied des aubes en faisant en sorte que soit maintenu un petit vortex annulaire stationnaire au voisinage du bord de fuite de l'extrémité de l'aube et/ou de son pied où des conditions similaires se produisent également. En général, le flux emprisonné, introduit, entraîné ou induit dans ce vortex a la possibilité de s'établir selon un mouvement régulier avant que les couches extérieures ne se décollent et, au moins partiellement, ne s'écoulent de façon lamellaire en s'écartant de la paroi de l'enveloppe ou ne viennent rencontrer le tourbillonnement créé par l'aube suivante. Un dispositif selon l'invention est conçu pour que la forme locale donnée à la structure enveloppante au voisinage d'un rotor de conversion d'énergie soit telle que se forme un vortex annulaire complet ou partiel et pratiquement stable dans une position telle qu'il occupe un espace entre la partie concernée du rotor et la structure enveloppante locale. Le dispositif peut être constitué de telle sorte que, s'il est soumis à un courant de fluide en l'absence d'un rotor convertisseur d'énergie, il crée, de lui-même, un vortex annulaire stationnaire tournant dans le même sens qu'un vortex généré par un rotor, par exemple un vortex d'extrémité d'aubes, ou bien il peut simplement capter les tourbillons du rotor.Dans tous les cas, le sens de rotation dans le vortex annulaire est celui qui aide à l'introduction du fluide à l'intérieur du passage en forme d'anneau, de disque ou autre, qu'il ferme ou délimite. En conséquence, la présente invention concerne un convertisseur d'énergie tournant utilisant un fluide qui comporte une structure enveloppante à l'intérieur de laquelle est monté de façon tournante au moins un rotor convertisseur d'énergie, ce rotor comportant des aubes et la structure enveloppante s'étendant en aval des aubes sensiblement en direction axiale en présentant au moins une discontinuité circonférentielle au voisinage des aubes, une partie au moins de cette discontinuité ayant une forme courbe en section transversale et cette discontinuité étant conçue par ailleurs pour recevoir le tourbillonnement du fluide créé par la rotation des aubes à l'intérieur de la structure enveloppante de telle sorte qu'un vortex annulaire stationnaire soit maintenu au niveau de la discontinuité, ce vortex ayant une étendue axiale inférieure à la largeur de l'espace balayé par les aubes. De préférence, au moins une partie du fluide du vortex annulaire stationnaire est écartée de la discontinuité sous une forme lamellaire. La discontinuité peut exister dans l'une ou l'autre des parois interne ou externe de la structure enveloppante ou dans les deux, par exemple au voisinage des bords de fuite des aubes, soit à l'extrémité ou au pied des aubes, soit à la fois à l'extrémité et au pied de ces dernières. La discontinuité peut présenter un grand nombre de formes diverses, par exemple elle peut consister en une dépression périphérique à peu près semi-circulaire pratiquée dans la paroi de la structure enveloppante en une dépression partiellement circulaire associée à un épaulement comptant une lèvre, assez grande qui s'étend dans le flux de fluide en aval du bord de fuite de l'aube ; une lèvre ou un épaulement s'étendant dans le flux de fluide, la dépression étant pratiquée à l'intérieur de ceux-ci ou constituée par eux ; ou encore un grand épaulement s'étendant dans le flux de fluide, un espace étant ménagé entre cet épaulement et les bords de fuite des aubes, espace dans lequel peut se former le vortex annulaire stationnaire. Le convertisseur d'énergie tournant peut être un compresseur de fluide centrifuge et axial, par exemple pour un moteur à turbine à gaz, un ventilateur à flux axial capoté ou non pour moteur et ventilateur de turbine à gaz et pour des propulseurs, capotés ou non, utilisables dans des applications aéronautiques ou maritimes. On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels Les figures 1, 2, 3 et 3a montrent les turbulences formées par une aube de rotor en présence d'une structure enveloppante ; les figures 4, 5, 6 et 6a représentent quatre exemples de réalisations différentes de convertisseurs d'énergie tournants proposés avant la présente invention ; les figures 7, 7a à -, 8 à 11, 11 et 12 à 15 représentent, schématiquement, diverses formes de réali sation selon la présente invention ; et la figure 16 illustre certains aspects de circulation du fluide dans une des structures discontinues selon la présente invention. Si on se réfère aux figures 1, 2, 3 et 3a, on observe que l'écoulement tourbillonnaire au niveau et au voisinage d'une extrémité d'aube se déplaçant dans la proximité immédiate d'une paroi d'enveloppe est constitué non d'une mais de plusieurs composantes. L'une de celles-ci correspond au vortex d'extrémité d'aube classique tel que modifié par la présence de la paroi fixe et elle disparaît en cas de contact par friction entre l'aube et la paroi ou en cas de réalisation d'une étanchéité totale. On suppose quelque fois qu'il s'agit là de la seule source de tourbillonnement et de pertes à l'extrémité. Aucune structure obturante ne peut éliminer les autres sources de tourbillonnement à l'extrémité de l'aube. Sur l'aube, tout fluide qui se ralentit de façon significative dans la couche limite est soumis à des forces centrifuges et tend à se déplacer radialement vers l'extérieur le long de l'aube. L'effet est ressenti plus fortement sur la face créant la dépression où le fluide a tendance à s'accumuler le long du bord de fuite et se déplace vers l'extrémité libre en couche s'épaississant. Au voisinage de l'extrémité, le fluide peut amorcer la formation d'un vortex de séparation et il peut jouer un grand r3le dans le développement d'une perte de vitesse d'extrémité. Ce fluide quitte l'extrémité d'aube sous forme d'un vortex tournant ayant le même sens de rotation que le précédent avec lequel il vient en interaction, et il s'écoule ensuite vers l'aval contre la paroi de l'enveloppe fixe selon une trajectoire hélicoidale. Ces deux vortex sont représentés aux figures 1 et 2. On notera que le sens de rotation de ces vortex est inverse de celui demandé aux générateurs de vortex qui sont quelquefois utilisés pour réactiver une couche limite qui s'épuise. Les vortex ci-dessus tendent à maintenir le fluide contre la paroi de l'enveloppe fixe et à communiquer leur énergie en excès au courant principal, ce qui augmente la couche limite de l'enveloppe au lieu de la diminuer. Un troisième vortex se produit dans la zone où les aubes rencontrent la couche limite de l'enveloppe, ou son équivalent s'il se produit. La formation de ce vortex est similaire à celle que l'on constate au pied d'une tour soumise à l'action du vent ou sur une pile de pont dans le lit d'une rivière. Dans ces derniers cas, le fluide qui se déplace le plus rapidement descend le long de la paroi de l'obstacle pour dévier vers son pied le fluide moins rapide de la couche limite. Si on a affaire à un bâtiment rectangulaire symétrique, cet écoulement vers le bas s'écarte de la base du bâtiment à la manière d'un vortex en fer à cheval comme représenté à la figure 3. Si la face du bâtiment est en biais par rapport au courant du fluide, les branches du vortex sont de puissances inégales. Le même phénomène se produit avec une aube de ventilateur ou de compresseur. Dans ce cas, presque tout le fluide qui s'écoule de cette manière est concentré dans la branche s'écoulant au bord de fuite de la face créant la pression, seule une faible partie du fluide parvenant à s'écouler vers l'avant et par dessus le bord d'attaque et ensuite vers l'aval sur la face créant la dépression à l'extrémité. Le déplacement du fluide dans ce vortex est permis par l'action de la force centrifuge, cette action tendant à rejeter la couche limite sur la face créant la pression (aussi mince soit elle) dans le même mouvement général. La rotation de ce vortex, à l'endroit où il se décolle du bord de fuite de la face créant la près sion, est en sens inverse de ceux décrits précédemment, tandis que celui qui s'écoule au delà du bord d'attaque est de même sens (figure 3a). La puissance de ce vortex est en relation étroite avec l'épaisseur de la couche limite et l'importance de sa manifestation dépend de l'intervalle à l'extrémité libre de l'aube. Quand ce dernier est dbne talle significative par rapport à la dimension du vortex, tout le fluide qui pourrait former le vortex peut passer sous l'extrémité de l'aube et aucun vortex observable n'apparaît. Un autre facteur en rapport avec l'écoulement à l'extrémité de l'aube et dépendant de la couche limite de l'enveloppe réside dans le fait que cette dernière peut provoquer une perte de vitesse prématurée ou mamie permanente, qui augmente la complexité de la configuration de l'écoulement. Dans les cas où se produit quelque perte de vitesse ou décollement local de la veine fluidé, une bonne quantité de tourbillons peut se séparer en avant du bord de fuite et position de cette séparation peut influencer le choix de la zona optimale où doit se développer un vortex annulaire stationnaire conformément aux buts de la présente invention. A la figure 4, qui montre une disposition telle que décrite dans le brevet américain nO 3 011 762, une rangée d'aubes de turbine est destinée à tourner dans une enveloppe dans laquelle est ménagée une rainure. La longueur axiale de la rainure est supérieure à la largeur de l'espace balayé par les aubes et elle présente une dépression annulaire avoisinant les bords de fuite des aubes. On doit noter que contrairement à la présente invention, cette disposition se rapporte aux aubes de turbine et enveloppes fixes associées, par exemple pour un flux de fluide se détendant et se ralentissant dans lequel les vortex et configurations des veines dans la zone des extrémités et des pieds d'aube différent considérablement de ceux des convertisseurs d'énergie tournants de la présente invention. La fonction de la disposition de la figure 4 est telle que la dépression annulaire reçoit de l'air de refroidissement rejetée radialement de la partie arrière de l'aube de turbine, cet air étant ensuite introduit à force dans les espaces compris entre les aubes et la rainure, ce qui permet ainsi d'interdire toute fuite du flux de gaz principal entre les aubes et la rainure, et entre les espaces entre les aubes adjacentes. Ainsi, l'air de refroidissement est utilisé pour empêcher la fuite du flux de gaz principal entre les aubes et l'enveloppe fixe de la turbine, l'air de refroidissement étant acheminé dans un sens ascendant de sorte qu'il est possible de le récupérer sous la forme de travail de détente, la plupart du travail s'effectuant en comprimant l'air qui a été utilisé à la fois pour éviter les fuites de gaz et pour refroidir les aubes elles m8mes. La figure 5 montre un propulseur capoté tel que décrit dans le brevet américain nO 3 620 640 dans lequel le capotage comporte une très grande gorge de forme toroïdale. Les extrémités des aubes tournent dans la gorge et le but de la disposition est de résoudre le problème de l'intervalle entre le capotage et les aubes en supprimant l'enveloppe dans la zone des extrémités des aubes. Les dimensions de la gorge permettent à une grande quantité d'air d'être entrainée, aidant effectivement au complet développement du vortex d'extrémité.Cette disposition diminue le ratio d'exposition effective de l'aube lorsqu'on la compare à un capotage traditionnel elle réduira probablement le tourbillonnement limite autour du capotage induit par l'action propulsive et réduira ainsi la poussée du capotage et exagèrera le profil de vitesse non-uniforme au voisinage de l'extrémité de l'aube. La figure 6 montre aussi un dispositif propulseur capoté dont le capotage présente une gorge au voisinage des extrémités d'aubes et comporte une disposition décrite dans le brevet américain nO 3 934 410. Le but annoncé pour cette disposition est de capter le vortex d'extrémité d'aube et lui permettre de se déplacer lentement vers l'aval en détendant le courant issu du propulseur de sorte que se trouve réduite la vitesse de sortie moyenne. Ce dispositif présente des analogies avec celui de la figure 5, mais les extrémités des aubes ne se déplacent pas réellement dans la gorge et celle-ci semble avoir un rayon de courbure plus important. La figure 6a montre une disposition conçue pour utiliser l'effet "coanda" en liaison avec un capotage court et fortement incurvé, disposition décrite dans le brevet américain nO 4 061 188. Cette disposition qui présente un intervalle d'extrémité d'aube important se propose d'utiliser des vortex basse-pression pour maintenir la veine au contact de la paroi d'enveloppe fixe dans des conditions d'écoulement fortement divergent. Une telle disposition serait inopérante pour des machines de haute performance en raison de l'intervalle d'extrémité excessif et sans doute, de l'impossibilité d'obtenir des conditions de vortex stable. On décrira à présente, en référence aux figures 7 à 16, la structure et la fonction des formes de réalisation retenues de préférence dans la présente invention, afin de distinguer clairement l'invention des objectifs de l'art antérieur. La figure 7 montre, en coupe selon la direction de la veine fluide, une discontinuité semi-circulaire s'étendant périphériquement et présentant la forme d'une gorge 1 pratiquée dans une structure fixe enveloppante ou enveloppe 2. Dans la gorge se loge un tourbillon ou vortex annulaire 3 au-dessus du bord de fuite de l'extrémité 4 de l'aube de rotor et la gorge est située au voisinage de ce bord de fuite et s'étend sur une partie seulement du bord de fuite, c'est-à-dire que cette discontinuité se trouve dans la zone du bord de fuite de l'aube. Le sens général de circulation du fluide est indiqué par les flèches 5. Le rapport précis du chevauchement entre l'extrémité d'aube et la gorge n'est pas défini sur le dessin. La figure 7a montre une gorge la en portion de cercle ayant un enfoncement périphérique plus grand qu'un demi-cercle. La figure 7b montre une gorge lb similaire présentant un bord aval légèrement arrondi au niveau de la face interne de la structure enveloppante, La figure 7c montre une gorge lc située en avant du bord de fuite de l'aube, les bords aval et amont de la gorge étant légèrement arrondis ; à la figure 7d, on a représenté une gorge ld semi-elliptique. L'indication de la position du tourbillon ou vortex dans ces figures et celles qui suivent est seulement indicative et ne définit pas son interaction avec la veine fluide des aubes. La figure 8 représente une disposition similaire à celle de la figure 7 comportant en plus un épaulement 6 prévu, en partie, pour aider à l'éta- blissement du tourbillon ou vortex annulaire 3 dans la position nécessaire. L'éplulement 6 s'étend dans le courant de fluide et est raccordé par un arrondi à la gorge à son extrémité amont et avec la face interne de l'enveloppe fixe à son extrémité aval. La figure 9 montre une disposition similaire à celle de la figure 7 sauf qu'une gorge 7 en arc de cercle de plus grande longueur permet la formation d'une lèvre 8 qui s'étend dans le courant de fluide. La figure 10 montre une gorge 9 d'entrainement d'un tourbillon ou vortex annulaire entièrement entourée par un épaulement 10 sans briser la génératrice amont initiale de l'enveloppe ou structure enveloppante 2. Cette disposition pourrait etre utilisée lorsque l'épaulement 10 comporte, par exemple, un insert ou structure rapportée fixée à l'intérieur d'une enveloppe fixe ayant une génératrice inintérrompue. Dans ce cas, la discontinuité est située uniquement dans la région des bords de fuite des aubes. La figure 11 montre un agencement dans lequel la discontinuité est constituée par un épaulement 12 qui s'étend dans le courant de fluide, un petit espace étant maintenu entre l'épaulement et le bord de fuite de l'aube, espace dans lequel peut se développer le tourbillon ou vortex annulaire stationnaire. La figure lla montre un épaulement 12a similaire raccordé par une courbe 39 à la partie amont de l'enveloppe. La figure 12 montre la disposition de la figure 9 conçue pour répondre aux conditions règnant au pied 14 de l'aube où le tourbillonnement pourrait autrement s'écouler le long de la surface de la courbure du moyeu 15. La figure 13 montre une disposition dans laquelle la face interne 16 de la structure enveloppante est incurvée dans la zone balayée par l'extré- mité 17 des aubes, la gorge ou discontinuité étant aménagée dans le voisinage de la trajectoire du bord de fuite de l'extrémité 19 d'aube; La figure 14 montre l'application de l'invention à un compresseur à flux axial, par exemple pour un moteur à turbine à gaz. Une lame 20 de guidage est suivie, dans le sens de circulation du fluide par une aube de rotor 21, la structure enveloppante comprenant un capotage 22 et un moyeu 23e présentant chacun une discontinuité ou épaulement 24, 25 respectivement, qui assurent le maintien des tourbillons annulaires stationnaires (non représentés) comme dans la figure 11.Une lame 26 de guidage de l'étage suivant est montée entre les épaulements. La figure 15 montre comment on peut appliquer l'invention à une hélice marine 27 logée dans un capotage annulaire comportant une discontinuité ayant la forme d'une gorge 29 et d'un épaulement 30. Les flèches 31 représentent le sens du flux. La figure 16 illustre quelques configurations du flux pour un exemple de discontinuité. Une aube 32 se déplace dans une enveloppe fixe 33 dans le sens de la flèche 34, le fluide d'actionnement se déplaçant sensiblement selon la direction des flèches 35. On a représenté en particulier deux des composantes d'un tourbillon ou vortex annulaire stationnaire formé à l'intérieur de la discontinuité 36, à savoir une partie centrale 37 qui s'étend et une partie extérieure enveloppante qui se décolle sous une forme lamellaire pour s'écouler vers l'aval le long de la paroi du capotage. Les dimensions, la forme et la position de la discontinuité prévue pour le développement du tourbillon annulaire ainsi que sa position relative par rapport à l'extrémité de l'aube dépendent des considérations de la dynamique du fluide spécifique à une application particulière et des contraintes qui peuvent être imposées par les facteurs de coût, de poids et de fabrication. Les dispositions des figures 7 et 11 ont le mérite d'être simples, mais des conditions de bonne stabilité sont procurées par une forme telle que celles représentées aux figures 7a ou 8.Pour une application, par exemple, à un convertisseur d'énergie tel qu'un compresseur à flux axial dans lequel la section transversale est réduite entre les étages, la forme de l'épaulement peut être telle qu'elle procure l'étranglement souhaité et, en même temps, elle peut être dessinée en vue de fournir un profil de vitesse convenable pour l'étage suivant. Dans le cas d'une application à une hélice marine capotée qui peut être soumise à un effet de cavitation dû au tourbillon d'extrémité, l'aménagement du tourbillon annulaire peut être tel qu'il assure l'inclusion de la cavitation dans une couche suffisante de fluide non soumis à la cavitation afin d'empêcher que l'élimination de la cavitation n'ait lieu à la surface de la structure enveloppante.Cet aménagement doit également être choisi en liaison avez le poids de l'hélice, la forme de l'extrémité des aubes, l'angle de distribution et d'autres facteurs pertinents, afin de maintenir autant que possible des conditions dans lesquelles le coeur du tourbillon annulaire stationnaire demeure en état de cavitation, en éliminant ainsi au moins jusqu a un certain point les effets engendrés par l'élimination de la cavitation. Un aspect de l'action dynamique du fluide peut être décrit approximativement de la manière suivante : une certaine quantité du fluide passe de la face de l'aube créant la pression sous l'extrémité de l'aube et s'écoule sous forme tourbillonnaire dans la gorge ou autre discontinuité au lieu de circuler vers l'aval. Le tourbillon ou vortex rencontre ainsi l'aube suivante, dans la succession où elle se -présente, à la manière d'un tourbillon qui a tendance à faire remonter au fluide la face sous pression de cette aube à l'inverse de la tendance quta le fluide à la redescendre. Comme la puissance du tourbillon créé par àes aubes identiques dans un courant de caractéristiques constante sera toujours la même, cette opposition signifie que les aubes n'ajoutent rien, progressivement, à la puissance totale du tourbillon, ce qui nécessitera seulement que soit fournie suffisamment d'énergie pour compenser celle qui se perd par frottement entre les aubes successives. Ainsi, l'énergie totale utilisée par cette composante du système tourbillonnaire d'extrémité sera seulement celle qui est nécessaire au maintien du tourbillon annulaire lui-même qui peut être en général considérablement moindre que l'énergie dissipée quand les tourbillons d'extrémité s'écoulent séparément. Au pied des aubes (ou à l'extrémité libre en cas de contact à frottement), où il n'y a pas d'intervalle radial, il s'écoule aussi un tourbillon de type similaire dont l'origine est attribuée en général à des effets de couche limite. Un aménagement selon l'invention peut être appliqué également et agir de manière analogue à celui décrit ci-dessus. Un effet supplémentaire de l'invention lorsqu'on l'applique à une machine à plusieurs étages réside dans le fait que la diminution du tourbillonnement s'écoulant le long de la surface enveloppante au pied et au sommet des aubes entraîne une distribution de vitesse plus uniforme dans le flux atteignant chacun des étages suivants. La forme de réalisation de la figure 14 qui est partiellement décrite ci-dessus, s'applique à un étage d'un compresseur axial. En variante de la forme représentée à la figure 14, la discontinuité peut prendre l'une des configurations représentées aux figures 7 à 10, lla et 13. La hauteur de chaque épaulement s'il existe et son écartement du bord de fuite de l'aube sont choisis afin qu'ils soient suffisants pour loger et stabiliser le tourbillon annulaire aux conditions de fonctionnement souhaitées. La hauteur de l'épaulement peut être aussi fonction de l'importance et de la forme de l'étranglement de la section transversale du capotage entre les étages successifs. Les dimensions et la forme de la discontinuité peuvent n'être pas les mêmes au pied et au sommet de l'aube.De plus, la disposition peut n'intéresser qu'une surface enveloppante et peut être appliquée à un seul étage ou à plusieurs. Les positions, dimensions, configurations et intervalles optimum pour l'épaulement, la gorge si elle existe et le pied et le sommet de l'aube doivent être déterminés expérimentalement. Si on éprouve des difficultés à usiner ou obtenir la forme de la discontinuité par d'autres processus de fabrication, ou en raison de considérations structurelles ou autres, une partie ou la totalité de la structure enveloppante agissante nécessaire peut être rapportée et fixée sous forme d'une pièce séparée. La pièce rapportée peut être une bague complète, en deux pièces semi-circulaires ou en plusieurs segments,EUe peut ê & xe oetL en liaison avec les lames de guidage qui la suivent ou être incorporée à elles. Une forme de réalisation similaire est celle d'un ventilateur à flux axial dans lequel, en général, on n'emploie qu'un seul jeu de lames de guidage soit aval, soit amont. Quand on utilise des aubes à inclinaison variable dans un tel ventilateur on peut prévoir des moyens pour maintenir l'intervalle souhaité entre aube et épaulement, s'il existe, en rendant réglable la position de ce dernier. Si on peut modifier l'inclinaison de toutes les aubes ensemble grâce à un organe de commande extérieur, on prévoira des moyens pour faire varier en même temps la position axiale de tout ou partie de l'épaulement. En variante, l'alignement de l'axe de rotation des aubes peut être tel qu'il réduise la possibilité de réglage de l'intervalle entre les aubes et la face frontale de l'épaulement. Cependant on peut accepter en outre le réglage de l'intervalle. La forme du pied et du sommet de l'aube peut être également modifiée pour permettre la présence de l'épaulement, en prenant bien garde d'éviter une formation tourbillonnaire en aval de la position du tourbillon annulaire stationnaire. Ces éléments peuvent être combinés. Dans la forme de réalisation de la figure 15, prévue pour une hélice à usage maritime, l'hélice 27 est logée dans un capotage 28 dont la longueur est environ égale à la moitié du diamètre de l'hélice, celle-ci étant située à peu près dans la partie médiane du capotage. La gorge 29 et l'épaulement 30 se trouvent en arrière des sommets des aubes. Pour faciliter le retrait de l'hélice, le capotage peut être réalisé en deux parties, la partie arrière étant amovible pour permettre l'extraction de l'hélice. On peut adopter des arrangements en variante, en fonction des proportions de l'épaulement et des propriétés requises pour le capotage, par exemple un capotage convergent, divergent ou diffuseur. La longueur de la partie du capotage située en avant de l'hélice peut être réduite comme on le désire et cette partie amont peut être déterminée par les proportions nécessaires à l'écoulement du flux et par la puissance du tourbillonnement limite. On peut utiliser d'autres configurations de discontinuité, y compris celles dont la forme varie le long de la périphérie pour permettre un écoulement non uniforme. Les variantes de formes de réalisation englobent des dépressions ou gorges autres que celles qui ont une forme partiellement circulaire, par exemple les formes en portion d'ellipse. On utilisera de préférence les profils de gorges ne présentant pas d'angles internes aigus. Des dispositions analogues peuvent être appliquées à d'autres cas, par exemple, à l'échappement des organes de poussée des compresseurs ou ventilateurs centrifuges ou à circulation mixte. On comprendra que l'invention peut avoir une variété considérable de formes et d'applications et n'est donc pas limitée aux formes de réalisation et exemples donnés ci-dessus. On notera que dans toutes les formes de réalisation décrites en référence aux dessins, au moins une partie de la discontinuité a une configuration courbe si on considère les vues en coupe transversale représentées et que le tourbillon ou vortex annulaire stationnaire présente une étendue axiale qui est inférieure à la largeur de l'espace balayé par les aubes. Revendications 1. Convertisseur d'énergie tournant par le moyen d'un fluide comportant une structure enveloppante dans laquelle est monté de façon tournante au moins un rotor convertisseur d'énergie qui présente une pluralité d'aubes tandis que la structure enveloppante s'étend en aval des aubes à peu près dans la direction axiale et présente au moins une discontinuité circonférentielle au voisinage des aubes, une partie au moins de la discontinuité ayant une configuration courbe en section transversale, la totalité de la discontinuité étant destinée à recevoir le tourbillonnement du fluide créé par la rotation des aubes à l'intérieur de la structure enveloppante de telle sorte qu'un tourbillonCiiorex annulaire stationnaire est maintenu au niveau de la discontinuité, cette discontinuité ayant une étendue axiale inférieure à la largeur de l'espace balayé par les aubes. 2. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la discontinuité a une forme aboutissant à ce que au moins une partie du fluide du tourbillon annulaire stationnaire s'écoule hors de la discontinuité sous forme lamellaire. 3. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tourbillon ou vortex annulaire stationnaire a un diamètre inférieur à la moitié de la longueur de corde de l'aube. 4. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite discontinuité est située sensiblement dans la zone des bords de fuite des aubes. 5. Convertisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la discontinuité est située uniquement dans la zone des bords de fuite des aubes. 6. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la discontinuité présente une forme telle que en l'absence d'un rotor, le déplacement du fluide crérait un tourbillon annulaire stationnaire au niveau de la discontinuité. 7. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la discontinuité a, en section transversale, un profil qui varie autour de la périphérie de la structure enveloppante. 8. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la discontinuité a la forme d'une gorge pratiquée dans la paroi de la structure enveloppante. 9. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la discontinuité comporte une lèvre ou un épaulement s'étendant dans la trajectoire du flux de fluide en aval des bords de fuite des aubes. 10. Convertisseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que dans le bord d'attaque de la lèvre ou épaulement est ménagée une gorge. 11. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la discontinuité comporte une gorge pratiquée dans une paroi de la structure enveloppante et un épaulement s'étendant dans le passage du flux de fluide en aval des bords de fuite des aubes. 12. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la discontinuité est voisine des sommets des aubes. 13. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la discontinuité est voisine des pieds d'aubes. 14. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le fluide est un liquide et la discontinuité présente une forme telle que, dans au moins une partie du tourbillon annulaire stationnaire, un coeur totalement en cavitation est développé. 15. Compresseur à flux axial pour turbine à gaz comportant un convertisseur d'énergie tournant à fluide tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 13. 16. Dispositif de propulsion marine comportant un convertisseur d'énergie tournant à fluide tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 14. 17. Compresseur ou ventilateur à flux centrifuge ou mixte comportant un convertisseur d'énergie tournant à fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.