Brevet FR2458690A1 — publié le 19810102

BITURBO fig. 1- pl. 1 TURBINE CENTRIFUGE fig. 2 - pl. 1 La présente invention consiste à accélérer un fluide avant utilisation par - action sur une turbine centrifuge - action sur un plan incliné et réaction sur le fluide ambiant. En l'état actuel de la technique, les fluides sont utilisés au stade primaire après accélération naturelle due à la pesanteur ou à la vitesse des éléments. Dam le cas présent, on utilise les forces primaires précitées pour - création d'un mouvement de rotation par action sur les ailettes 2 planche 1 - accélération d'un fluide par les forces centrifuges, fluide mis en rotation par les nervures 1 planche 1 Nous utiliserons le fluide accéléré pour - Augmentation de la vitesse de rotation par action renforcé sur les ailettes 2 planche 1 - récupération par une turbine centrifuge fig. 2 planche 1 - action sur un plan incliné et réaction sur le fluide ambiant figure 2 planche 3 Le contrôle de vitesse de la turbine accélératrice se fera par utilisation de l'égalité; Vitesse sortie Section admission Vitesse entrée Section sortie Calcul théorique de réalisation soit à équiper une chute d'eau de 5 m de hauteur de chute et d'un débit de 20 m3/s. Les forces initiales d'action sur les ailettes étant minimes, pour diminuer les forces d'inertie, nous choisirons un alliage léger genre ALPAX. Vitesse d'entrée du fluide 10 m/s 20 m3/s section d'admission nécéssaire : 10 m/s = 2 m2 soit un diamètre d'entrée # 1,6 m Pour des raisons de fonctionnement, fixons la vitesse de rotation à 6 000 tours/mn et la distance séparant les lèvres (4 planche 1) à 3 m/m. Nous aurons à l'extrémité interne des lèvres la vitesse du fluide qui sera celle nécessaire à son renouvellement soit la vitesse tangentielle 2#rn = ayant vitesse sortie = section admission Vitesse entrée section sortie nous aurons 200 # r - 2 10 0,003 x 2 # r soit 1,2 tr2r2 = 20 r2 20 et r = 1,3 m - 12 Vitesse de sortie du fluide :: 2ffrn = 816,4 m/s 816,4 soit un gain en vitesse de 10 = 81,6 Pour une chute de cette importance il sortira donc de la turbine accélératrice une puissance de P = Energie/seconde = 1 m V2 2 x 20 000 x 816,42 6 500 Méga Watts 2 2 I1 est à noter que la vitesse d'entrée du fluide à la turbine, étant la résultante des vitesses tangentielles et d'éjection, sera supérieure à la vitesse d'éjection. Exemple de réalisation de CENERATEUR AUTONOME suivant planche 2 représentée sans les nervures pour compréhension du dessin. Il est à noter que lorsque la puissance disponible au démarrage est minime l'addition d'une turbine de commande 43 planche 2 est nécessaire, Soit la machine calculée ci-dessus avec en 40 planche 2 un plan d'eau à niveau constant. Mettons cette machine en rotation à 3 000 tour/mn. L'air en mouvement à l'intérieur des nervures 1 planche 1 subira les effets des forces centrifuges, sera éjectée partiellement, créant une dépression, il y aura aspiration puis amorçage. Le fluide aura sa vitesse d'éjection proche de la vitesse tangentielle soit 2tTrn = 100 tex 1,3 - 400 m/s Le débit sera de : (0,003 x 1,3 x 2Zr) x 400 ~ 10 m /s Calculons les efforts des forces centrifuges au niveau des ailettes 2 planche 1 en supposant le rayon d'action moyen à 1,25 m. 2 Les forces centrifuges auront pour valeur m fiV r La vitesse du fluide sera celle de son renouvellement soit # r Le déplacement du point d'application de ces forces sera donc de t) r en 1 seconde. La puissance développée au niveau des ailettes par les forces 2 32 centrifuges sera donc mq) r xWr = m oV3 r soit en remplaçant les lettres par leurs valeurs P = 10 000 x (100 )3 x 1,32 500 000 Méga Watts I1 est évident que cette puissance appliquée aux ailettes suivant le sinus de l'angle formé par les ailettes avec le rayon supplantera les forces initiales de rotation et aménera la turbine à son point d'équilibre de fonctionnement indépendamment de la vitesse de rotation initiale. Donc à 3000 tour/mn, l'entrainement stoppé, la turbine montera à son régime point d'équilibre de : Vitesse sortie = section entrée Vitesse entrée section sortie Vu l'importance des forces d'éjection dggant la valeur de la pression atmosphérique, la pression d'entrée du liquide sera proche de la pression atmosphérique, la dépression étant quasi totale. Nous aurons donc une vitesse d'entrée du fluide voisine de 14 m/s soit Vitesse sortie - Section entrée avec Vitesse entrée Section sortie une 1100, de sortie de 1 100 m/s et la turbine se stabilisera à 1100 # 1100# 135 toumis soit 2#r 8 8000 tours/m Son débit sera voisin de 14 x 2 = 28 m3/seconde et sa puissance de 17 000 Néga Watts. Nous voyons par là que pour le calcul de conduite d'amenée de l'exemple précédent, il faudra tenir compte de l'accélération supplémentaire due à la dépression. TURBINE UTILISATRICE : l'arrivée du fluide étant uniformément répartie, les 12 pl. 1 seront disposées de façon rapprochée et régulière, leur inclinaison et leur profil étant fonction de la vitesse et de la quantité du fluide à absorber. Un tablier de récupération 13 planche 1 permettra unegje(ltion centrifuge de tout le fluide utilisé. I1 est à noter qu'à ce jour dans les mouvements de rotation, les forces centrifuges ne sont comptabilisées que pour permettre l'action de forces centripètes équivalentes. Leur travail respectif étant nul, la notion de rendement sans utilisation de ces forces ne peut être comparable avec le rendement lorsque ces très importantes forces supplémentaires sont utilisées. Les réalisations énoncées ci-dessus sont utilisables pour toute fabrication d'énergie mécanique et peuvent autre employées à - la fabrication d'énergie électrique - la propulsion sur terre, air, mer - la création de force motrice domestique, agricole ou industrielle. REVENDICATIONS Préambule 1 : Accélérateur de fluide par utilisation des forces centrifuges, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que c'est une turbine centrifuge, Préambule 2 : Dispositif suivant revendication 1, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que des nervures assurent la rotation du fluide, Préambule 3 : Dispositif suivant revendication 1, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que des ailettes assurent la rotation, Préambule 4 : Dispositif suivant revendication 1, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que le point de fonctionne ment est pour : Section entrée = Vitesse sortie Section sortie Vitesse entrée Préambule 5 : Dispositif permettant l'utilisation du fluide accéléré, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que l'actions 'effectue sur une turbine centrifuge, Préambule 6 :Dispositif suivant revendication 5, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que l'action s'effectue sur des pales uniformément réparties, Préambule 7 : Dispositif suivant revendication 5, Caractéristique technique : caractérisé par le fait que l'action s'effectue sur un plan incliné, Préambule 8 : Dispositif suivant revendication 5, Caraxtéristique technique : caractérisé par le fait que la réaction s'effectue sur le fluide ambiant, Préambule 9 : Dispositif suivant revendication 5 Caractéristique technique : caractérisé par le fait que la totale évacuation centrifuge nécessite un tablier de récupération, Préambule 10 : Cas de démarrage avec une puissance minime Caractéristique technique : caractérisé par le fait de l'adjonction à la turbine accélératrice d'une turbine de démarrage de dimensions plus réduites, Préambule 11 : Dispositif suivant revendication 10 Caractéristique technique : caractérisé par le fait que la turbine accéléra trice est aussi turbine utilisatrice de fluide accéléré.