Brevet FR2468017A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne l'industrie des tuyauteries de transport de fluide. Elle vi@e plus parti lièrement les coudes nécessaires aux changemen@@ de direction des tuyauter@es. Lorsqu'on réalise des coudes de tuyauteries, sort par cintrage, soit par éléments juxtaposés, on s'attache générale ment à conserver tout au ong du coude une section droite circulaire constante. De @açon surp@@hante, la perte de charge dans de ts plus impo@@ante pour une section droite circulaire qu @e section droite elliptique. -invention a nour objet un coude de tuyauterie à faible perte de charge caractérisé en ce qu'au moins sa partie la plus courbe a une section droite en forme d'ellipse dont un des axes est situé dans son plan de courbure Lorsqu'une tuyauterie comporte plusieurs coudes successifs d'orientation différente, autrement lit dont les plans de courbure sont sécants, il est avantageux que le rapport des deu axes de l'ellipse de chaque coude soit égal ; 0,77 77 ou I 3 pour faciliter les raccordements. I1 est avantageux qu'en dehors des coudes, La tuyaute @e i une section droit circulaire s'aplatissant progress@ve- meni pour devenir elliptique, au moins au milieu de la courbure re L'ai@e de la section droite elliptique la plus aplatie d'un coude suivant l'invention est avantageusement, au moins de préférence, légèrement supérieure à celle de la section droite circulaire des partie: rectilignes de la L'Anvention est particulièrement intéressante pour la réa@isation de toudes décravant un angle de 90 .Un coude @ui- vant invention peu > comprendre, au moins à l'une de ses @@trémités, ur prolongement rectiligne de section droite elliptique. @ min mum de perte de charge est obtenu dsas n coude suivant 1 invention lorsque la paroi interne du coude est lisse, c'est-à-dire ne fait pas de"ressauts" du@ à un pliage par exemple, au moins dans sa partie située à la corde de la cour@@re. On constate que l'avantage de faible perte de charge subsiste avec des prolongements elliptiques en amont du coude, ainsi que lorsque des pièces de raccordement permettant le passage de sections elliptiques aux sections circulaires sont disposées dans la tuyauterie. I1 semblerait que la faible perte de charge constatée dans les coudes suivant l'invention soit due à une diminution de l'influence des tourbillons. L'intérêt du retour d'une section elliptique à une section circulaire pour les conduites rectilignes, est dû au fait que le périmètre d'un cercle est plus petit que le péri- mètre d'une ellipse de même surface, ce qui fait que les frottements sont moindres avec une section droite circulaire qu' avec une section droite elliptique Cependant dans certains cas oh la tuyauterie ne comporte pas de partie rectiligne, comme c'est le cas pour les raccords de turbine, toute la tuyauterie a avantageusement une section droite elliptique continue. Les coudes suivant l'invention sont surtout intéressants dans leurs applications à des tuyauteries industrielles, autrement dit pour des conduites de grand diamètre, par exemple de 50 mm à plusieurs mètres de diamètre L'invention sera mieux comprise d la lecture de la descrip- tion détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est un graphique sur lequel est porté en abscisse le rapport b des deux diamètres d'une section el a liptique d'un coude suivant l'invention, tandis qu'en ordonnée est indiquée la perte de charge correspondante. Sur ce diagramme, la partie correspondant à un raccord b inférieur à 1 correspond à un coude de section elliptique a dans lequel le plus grand diamètre a est situé dans le plan de courbure, tandis que la partie correspondant à un rapport b compris entre 1 et 4 correspond à des coudes dont le a plus petit diamètre a est situé dans le plan de courbure. La valeur 1 du rapport b correspond à un coude de section a droite circulaire classique. A l'examen de cette courbe, on constate que la perte de charge minimum correspond à un rapport b =2 et que pour la valeur b = 1 (section droite circulaire) a a la perte de charge augmente de façon inattendue. Pour les rapports 0,77 + 0,1 et 1,3 t 0,1 situés de part et d'autre de la valeur 1 du rapport b , la perte de charge a est très voisine, et la permutations des diamètres b et a est facilement réalisable en fabrication. Il est possible de b ~ faire des montages associant un coude de b = 0,7 et un coude de b Ir - a ,3 en prolongement. La figure 2 est un diagramme analogue à celui de la figure 1, qui correspond à un coude à 900 comme celui de la figure 1, mais précédé et continué par une partie droite rectiligne de section elliptique, identique à celle du coude. Dans l'exemple représenté, les parties rectilignes amont et aval ont les mêmes longueurs et correspondent à environ 5 fois le diamètre de la section circulaire d'entrée et de sortie. La figure 3 représente un diagramme analogue à celui des figures 1 et 2, mais correspond à une tuyauterie comportant un coude à 900, comme dans la figure I, immédiatement précédé et suivi par des pièces de raccordement à la tuyauterie normale de section droite circulaire. On remarquera sur les figures 2 et 3 qui correspondent le plus aux réalisations pratiques, que la perte de charge est pratiquement identique pour les rapports de ba de 0,77 et 1,3. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Coude de tuyauterie à faible perte de charge caractérisé en ce qu'au moins sa partie la plus courbe a une section droite en forme d'ellipse dont un des axes est situé dans son plan de courbure. 2.- Coude suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport des deux axes de l'ellipse est égal à 0,77- 0,1, 1,3 - 0,1 ; ou 2. 3.- Coude suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une entrée et une sortie de section droite circulaire, ladite section s'aplatissant progressivement pour devenir elliptique, au moins au milieu de la courbure. 4.- Coude suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'aire de la section droite elliptique est au moins égale celle de la section droite circulaire. 5.- Coude suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins à l'une de ses extrémités un prolongement rectiligne de section droite elliptique. 6.- Coude suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il décrit un angle de 900. 7.- Coude suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que sa paroi interne est lisse, au moins dans la partie située à la corde de la courbure. 8.- Tuyauterie comportant successivement plusieurs coudes suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que sa section droite est circulaire entre lesdits coudes. 9.- Tuyauterie comportant successivement plusieurs coudes suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que des tronçons de tuyauteries rectilignes de raccordement ont également une section elliptique. 10.- Tuyauterie suivant l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs coudes successifs dont les plans de courbure sont sécants.