Brevet FR2482191A1 — publié le 19811113

L'invention se rapporte à une turbine radiale à tirage et à plusieurs étages. Parmi les différents types de turbines qui ont été conçus au cours de notre époque, il en existe un dans lequel un fluide tel que de la vapeur d'eau ou un gaz chaud, par exemple, se deplace de manière générale tangentiellement à la surface de disques montes rotatifs de manière à leur transmettre une force de rotation par frottement. Ce type de turbine est dénommé parfois "turbine à frottement" et sera désigné par son nom courant de "turbine à tirage". Les premiers brevets concernant ce type de turbine comprennent les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 9 061 206 et 1 056 338 et ensuite de nombreux brevets se référant à des perfectionnements à ce type de turbine ont été publiés. Une turbine de type à tirage ou à frottement comprend en général une enveloppe cylindrique étanche à la pression et entourant un rotor se composant de plusieurs disques placés à faible distance les uns des autres, en général plans et parallèles et tous perpendiculaires à l'arbre concentrique auquel ils sont fixés. Un fluide de commande tel que de la vapeur d'eau ou analogue est dirigé dans l'enveloppe tangentiellement aux disques par un ou plusieurs ajutages, puis circule en hélice a l'intérieur) entre les disques pour sortir par des passages ménagés dans les disques à proximité de l'arbre ou par un arbre creux comportant des trous entre les disques.Pendant la circulation en hélice entre les disques, le fluide exerce une force tangentielle sur chacun de ces derniers par frottement de cisaillement se produisant à la surface des disques et il en résulte un couple qui s'exerce sur le rotor et quille fait tourner. La vitesse angulaire résultante qu'atteint le rotor est telle que le couple mentionné est équilibré par les effets combinés dune charge accrochée à l'arbre de sortie, du couple de frottement se produisant dans les paliers de l'arbre et du couple dû à la perte par traînée entre le rotor et l'enveloppe. Au cours de son passage par la turbine du type à tirage, le fluide transmet une partie de son énergie cinétique et une partie de sa force vive aux disques et donc à l'arbre fixé à ces derniers et à la charge. Il convient de remarquer que le couple se transmet dans ce type de turbine presque entièrement par le tirage dû au frottement et non par pression ou par impact sur des ailettes ou aubes d'interception, comme dans des turbines classiques. L'importance du couple transmis par un fluide à un rotor dans une turbine de type à tirage augmente avec l'augmentation de la vitesse tangentielle relative entre le fluide et les disques, ainsi qu'avec l'augmentation de la surface efficace de chaque disque. De plus, l'importance du couple transmis augmente avec la diminution de l'espace séparant les disques. Il convient par ailleurs de remarquer que pour une vitesse donnée du fluide à l'entrée, l'importance de la puissance transmise au rotor varie avec la vitesse relative de ce rotor et passe par un maximum lorsque a vitesse absolue moyenne du rotor est égale à environ la moitié de la vitesse tangentielle absolue moyenne du fluide circulant entre les disques. Malheureusement, l'efficacité du transfert d'énergie ne dépasse pas 50 % lorsque les différences des vitesses relatives entre le fluide et le rotor sont importantes comme mentionné. Il est souhaitable, pour obtenir l'efficacité la plus élevée possible de transfert d'énergie, de minimiser la vitesse relative entre le fluide et les disques le long de la totalité de la dimension radiale des disques.Il apparaît donc à l'évidence d'après ce qui précède qu'il est possible en principe d'obtenir une grande efficacité en faisant tourner le rotor à une vitesse telle que sa vitesse circonférentielle ne soit que faiblement inférieure à celle d'admission du fluide. Toutefois, les restrictions imposées en pratique à la résistance à la traction des matériaux utilisés pour le rotor limitent la vitesse circonférentielle de ce dernier. A titre d'exemple qui sera également utilisé par la suite dans le présent mémoire, la vitesse circonférentielle peut être limitée à environ 360 à 450 mètres à la seconde. En conséquence, une turbine à tirage à grande efficacité est limitée à l'utilisation de vitesses à l'entrée du fluide qui soient du même ordre de grandeur. La turbine de type à tirage selon l'invention met en oeuvre de la meme manière que dans les autres types de turbines un ou plusieurs ajutages destinés à convertir l'énergie représentée par le produit de la pression par le volume du fluide en énergie cinétique orientée. Dans les applications dans lesquelles la pression initiale du fluide de commande est suffisamment basse pour ne pas pouvoir produire une accélération supérieure à la plage de 360 à 450 mètres à la seconde par passage par un ajutage, aucune difficulté ne s'oppose à l'obtention d'une grande efficacité dans une turbine à tirage à étage unique. il suffit de conférer une surface convenable aux disques et de provoquer la détente de la totalité de la chute de pression disponible dans un premier étage tout en permettant aux disques du rotor de tourner à une vitesse suffisante pour atteindre presque l'équilibre entre la vitesse circonférentielle des disques et la vitesse d'admission du fluide. Toutefois, dans de nombreuses applications, la pression initiale du fluide de commande est très élevée et en conséquence la seule manière possible d'obtenir une grande efficacité ou un grand rendement consiste à multiplier les étages, c 'est-à-dire à realiser une turbine à cirage à étages multiples.L'étagement classique de ce type de turbine est suggéré dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique NO 1 056 338 et consiste à monter une turbine après l'autre avec l'échappement de la première qui est envoyé dans des ajutages dirigés sur une seconde turbine de manière à faire tourner un arbre commun. Ce type d'étagement multiple exige des enveloppes séparées et augmente considérablement l'encombrement au sol. La présente invention se rapporte à une modification extrêmement avantageuse de l'étagement classique multiple des turbines à tirage. La présente invention se rappor-te donc à un perfectionnement aux turbines à frottement ou à tirage qui consiste à utiliser plusieurs étages séparés. L'étagement multiple selon la présente invention consiste essentiellement en une série de rotors imbriqués qui sont montés de manière à tourner indépendamment les uns des autres et à des vitesses angulaires différentes les unes des autres. Chaque rotor est équipé d'un arbre de sortie séparé dont chacun est monté concentriquement comme les rotors, et des mécanismes classiques peuvent être utilisés pour combiner extérieurement la puissance de sortie prélevée sur les arbres dont les énergies cinétiques de rotor diffèrent. Chaque étage de la turbine de l'invention est équipé d'ajutages qui dirigent un fluide de commande tangen -tiellement sur les disques du rotor à une vitesse voulue par rapport à ces disques. Les ajutages entre étages conformes à l'invention peuvent être montés de différentes manières les uns par rapport aux autres, comme on va le décrire brièvement. Les ajutages entre étages peuvent être fixés à l'enveloppe de la turbine ou analogue.. de manière à être fixes dans l'espace, ou, en variante de réalisation, ils peuvent être montés de manière à tourner avec le rotor amont dans chaque cas où il existe une relation entre étages.De plus, les ajutages entre étages peuvent être orientés suivant l'un ou l'autre des deux sens possibles de rotation de manière que le rotor de l'étage aval ou étage suivant tourne dans le même sens que celui de l'étage précédent ou dans le sens opposé. On comprend donc que les variantes possibles mentionnées de réalisation permettent d'obtenir quatre modes possibles d'exécution, de la manière qui va être expliquée plus bas, et le mode de réalisation ou d'exécution dans lequel les ajutages entre étages tournent avec l'étage précédent et créent dans l'étage suivant une rotation à contre-courant ou de sens opposé est avantageux, car il minimise le nombre des étages nécessaires pour une chute ou un gradient prédéterminé de pression entre l'entrée et la sortie de la turbine. La présente invention se rapporte plus particulièrement aux applications des turbines à tirage dans lesquelles le fluide d'admission utilisé pour commander les rotors est à pression élevée. Comme mentionné plus haut, la vitesse circonférentielle maximale d'un rotor de turbine est limitée par les caractéristiques mécaniques des matériaux de construction disponibles et néanmoins un rendement élevé exige pratiquement l'équilibre entre la vitesse d'admission du fluide et la vitesse circonférentielle du rotor.Donc, la présente invention est destinée particulièrement aux applications dans lesquelles il faut plusieurs étages pour que la turbine fonctionne avec un rendement élevé L'invention va etre décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective avec coupe axiale partielle d'une turbine à tirage à étagement radial selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe centrale longitudinale partielle d'une turbine à tirage à étagement radial selon l'invention et à ajutages entre étages qui sont fixes ; - la figure 3 est une coupe transversale partielle selon la ligne 3-3 de la figure 2 - la figure 4 est une coupe longitudinale centrale partielle d'une turbine à tirage à étagement radial selon l'invention et dont les ajutages entre étages sont montés rotatifs ;; - la figure 5 est une coupe transversale partielle d'une turbine à tirage à étagement radial dans un plan semblable au plan 3-3 de la figure 2 et illustre les ajutages incurvés de création d'une circulation à contrecourant ; et - la figure 6 est une coupe transversale partielle d'une turbine dont les ajutages de deux étages provoquent dans ces derniers des circulations à contrecourant qui créent des rotations correspondantes. La multiplication des étages des turbines de type à tirage selon l'invention est réalisée par décalage radial, c 'est-à-dire imbrication ou emboîtement des rotors des étages successifs, chaque rotor comprenant un arbre indépendant de sortie. Le nombre des étages successifs de la turbine de l'invention peut être multiplié à volonté ; toutefois, les dessins et la description qui suit se rapportent à une turbine à deux étages, essentiellement afin de simplifier les dessins et la description. Les figures 1, 2 et 3 représentent un mode de réalisation d'une turbine à tirage à deux étages décalés radialement, conformément à l'invention. L'enveloppe représentée 11 est formée d'un élément cylindrique 12 comprenant un prolongement axial 13 à une extrémité et dont l'autre extrémité est fermée par une plaque 14 fixée par des boulons 16 ou analogues à une bride 17 autour de l'extrémité par ailleurs ouverte de l'élément cylindrique. La plaque d'extrémité 14 comporte un prolongement central, creux et axial qui constitue une canalisation d'échappement 18. Un premier rotor ou premier étage 21, monté à l'intérieur de la bâche ou enveloppe 11, se compose de multiples disques parallèles 22 placés à faible distance les uns des autres et dont la circonférence est placée à faible distance de la circonférence intérieure de l'élément axial 12 de l'enveloppe. Ces disques 22 ont une forme annulaire telle que représentée et peuvent consister en plaques annulaires planes, bien qu'ils puissent avoir des formes différentes s'utilisant dans les turbines à tirage. Les disques 22 sont placés à distance les uns des autres et sont montés parallèlement, comme mentionné précédemment, en étant maintenus à distance au moyen d'organes d'entretoisement et de support 23, plusieurs de ces organes pouvant être disposés autour du rotor, de préférence à proximité de la circonférence intérieure des disques annulaires de ce dernier.Les organes représentés 23 d'entretoisement et de support des disques constituant les aubes consistent en de multiples douilles cylindriques courtes 24 dont chacune est placée entre deux aubes, ces douilles étant alignées sur le rotor et une barre ou tige centrale 26 de support passant à travers les aubes et les entretoises. Le rotor 21 du premier étage comprend par ailleurs une plaque d'extrémité circulaire 27 qui est rotative et qui est placée au voisinage de la paroi d'extrémité de l'enveloppe 11, cette plaque comprenant un prolongement axial cylindrique constituant un arbre creux 28 qui est disposé dans le prolongement axial 13 de l'enveloppe 11. Les tiges de support 26 assemblent les disques et ces tiges sont montées sur la plaque d'extrémité 27 de manière que cette dernière supporte les disques du rotor du premier étage.On voit par ailleurs que les cylindres ou douilles constituant les entretoises 23 entre aubes du rotor du premier étage sont en application contre la plaque d'extrémité 27 de la manière représentée. L'arbre creux 28 du rotor du premier étage est monté rotatif dans des roulements 31 disposés autour de cet arbre creux à l'intérieur du prolongement axial 13 de l'enveloppe 11. On comprend d'après les dessins et la description qui précède que le rotor du premier étage est formé de multiples disques annulaires placés à faible distance les uns des autres et montés de manière à tourner à l'intérieur de l'enveloppe 11 sur l'arbre creux 28 qui est disposé dans le prolongement de la plaque d'extrémité de ce rotor. L'espace séparant les disques voisins du rotor 21 est exagéré dans les dessins pour clarifier la représentation ; il doit cependant être bien compris que ces disques sont en réalité très proches les uns des autres, conformément à l'usage général des turbines à tirage ou à frottement. Le rotor du premier étage est entraîné en rotation par un fluide dirigé dans l'enveloppe 11 par un premier ajutage 36. La turbine de l'invention peut être mise en oeuvre à l'aide de fluides sous pression relativement élevée de genres très différents, par exemple au moyen de produits de combustion de charbon et de poussière de charbon qui peuvent contenir des particules entraînées. La turbine de l'invention convient particulièrement à l'utilisation de produits chauds et sales de combustion qui peuvent être délivrés initialement à pression élevée L'ajutage 36 du premier étage traverse l'élément cylindrique 12 de l'enveloppe en étant orienté de manière à diriger un fluide de commande tangentiellement sur les disques 22 du rotor du premier étage.La conformation physique de l'ajutage peut prendre des formes très différentes et, par exemple, l'ajutage représenté comprend un orifice unique orienté axialement en travers du rotor du premier étage ou, en variante, il peut s' agir de plusieurs ajutages disposés dans la direction mentionnée de manière à diriger un fluide entre les disques 22 du premier étage. L'ajutage 36 est conçu plus particulièrement selon l'usage classique de manière à convertir l'énergie représentée par le produit de la pression par le volume du gaz ou du fluide en énergie cinétique dont le flux du fluide a la vitesse voulue.Conformément à l'invention, le fluide est dirigé dans l'enveloppe par le premier ajutage 36 ou ajutage du premier étage à une vitesse d'environ 480 mètres à la seconde dans des conditions telles que la vitesse circonférentielle des disques du premier étage puisse atteindre 450 mètres à la seconde. En variante de réalisation, la vitesse du fluide peut être abaissée si la conformation physique et les matériaux exigent que la vitesse circonférentielle des disques du rotor du premier étage soit inférieure. La bâche ou l'enveloppe 11 loge par ailleurs d'autres étages de la turbine à tirage de l'invention. Les figures 1 à 3 représentent un second étage ou rotor 41 disposé concentriquement à l'intérieur du rotor 21 du premier étage et comprenant de multiples disques annulaires parallèles 42 placés à faible distance les uns des autres et montés de manière à tourner sur un arbre de sortie 43 au moyen d'une plaque ou d'un disque 44 d'extrémité. Les disques 42 du rotor du second -étage sont montés et maintenus à distance les uns des autres au moyen d'organes d'entretoisement et de support 46 qui consistent en de petites entretoises cylindriques 47 disposées autour d'une barre ou tige 48 de support qui traverse les disques en étant en contact avec eux et qui les assemble au moins aux disques d'extrémité. De multiples organes d'entretoisement et de support 46 des disques du second étage sont montés autour de la circonférence de ces disques, de préférence à proximité de leur bord situé radialement à l'intérieur, de la manière représentée. Ces organes d'entretoisement et de support non seulement garantissent l'espacement et le parallélisme convenables des disques, mais aussi leur support, c'est-à-dire leur montage sur le disque ou la plaque d'extrémité 44. L'arbre de sortie 43 du rotor du second étage est disposé dans l'axe de l'enveloppe 11 de manière à passer dans le prolongement axial 13 de cette dernière et il est supporté par des roulements 49 dlsposésautour de l'arbre 43 à ltinté- rieur de 11 arbre creux 28 du rotor du premier étage Ce rotor 41 du second étage conforme à l'invention est commandé au moyen d'un ajutage 52 monté à l'intérieur ou faisant partie d'un anneau 51 disposé entre les rotors des premier et second étages. Cet anneau logeant l'ajutage est placé à très faible distance de la circonférence intérieure des disques 22 du rotor du premier étage et également à faible distance de la circonférence extérieure des disques 42 du rotor du second étage.L'anneau 51 tel que représenté comprend un ajutage unique 52 disposé transversalement le long des deux rotors, c'est-à-dire dans la direction de l'axe de l'anneau et cet ajutage est conformé de la manière représentée de façon à diriger un fluide de commande tangentiellement sur les disques 42 du rotor du second étage au voisinage de leur circonférence extérieure. L'anneau 51 de l'ajutage du second étage ou ajutage entre étages peut former un unique ajutage 52 ou peut en comprendre plusieurs disposés sur sa longueur en un unique emplacement de la circonférence ou plusieurs de ces ajutages simples ou multiples 52 peuvent être disposés en plusieurs emplacements autour de la circonférence de l'anneau 51. L'ajutage ou les ajutages 52 du second étage sont destinés à convertir l'énergie représentée par le produit de la pression par le volume du fluide quittant le premier étage de la turbine en énergie cinétique orientée du fluide dont la vitesse absolue du flux est prédéterminée Cette vitesse du fluide doit en principe être sensiblement égale à la vitesse circonférentielle des disques du rotor du second étage pour que la turbine convertisse l'énergie avec un rendement maximal.Le second étage tourne de la même manière que le premier sous l'effet du frottement du fluide de commande sur les disques du rotor correspondant &commat;t et ce fluide suit un trajet hélicoldal vers l'intérieur en passant dans le second étage jusqu'à ce que la majeure partie de l'énergie disponible en ait été prélevée, puis le fluide entre dans l'ouverture circulaire du centre du rotor du second étage et sort axialement de la turbine par la canalisation ou le collecteur d'échappement 18 de la plaque d'extrémité 14 de l'enveloppe. il est aussi possible d'évacuer ce fluide dans un arbre de sortie creux par des trous que ce dernier comprend entre les disques du rotor du second étage. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 3, ajutage ou les ajutages 52 du second étage sont fixes dans l'espace, c'est-à-dire que l'anneau correspondant 51 est assemblé à la plaque d'extrémité 14 de l'enveloppe. Il est souhaitable pour l'équilibre du rotor et l'allongement de la vie utile des roulements de placer plusieurs orifices d'ajutage placés symétriquement à distance les uns des autres autour de la circonférence de chaque étage, mais cette disposition ne constitue pas un point essentiel de l'invention.L'anneau constituant l'ajutage ou les ajutages est de préférence raidi à l'extrémité libre de suspension au moyen d'un anneau de support 53 qui peut avoir approximativement le profil d'une cornière renversée en coupe transversale, de la manière représentée, et qui est fixé par exemple par soudage à l'extrémité de l'anneau de l'ajutage. Cet anneau de support 53 a l'avantage de rigidifier la structure de l'anneau de l'ajutage en particulier lorsque celui-ci est formé de plusieurs segments qui sont réunis de manière à former un cercle complet. L'anneau de raidissement ou de support 53 est dimensionné de façon à s'ajuster à l'intérieur de la plaque d'extrémité 27 du premier étage, de la manière représentée sur la figure 2, et de manière à n'entraver la rotation ni de l'un ni de l'autre des rotors des premier et second étages.Comme mentionné plus haut, le montage et le type des ajutages entre étages conformes à l'invention sont susceptibles de subir diverses modifications, comme mentionné plus bas ; néanmoins, le but essentiel des ajutages entre étages est de limiter la chute de pression dans liétage précédent et de conférer la vitesse voulue d'admission du fluide de commande a l'étage suivant.Les ajutages entre étages et leurs organes de montage, par exemple l'anneau représenté de l'ajutage du second étage, séparent les étages successifs de manière que chacun de ces étages puisse fonctionner et en réalité fonctionne indépendamment de l'étage précédent. il est possible ainsi d'extraire le maximum d'énergie d'un fluide primaire d'entrée à pression et température élevées, car il suffit de ne prélever qu'une quantité voulue d'énergie dans chaque étage de la turbine, et cette disposition offre de son côté la possibilité de limiter la vitesse circonférentielle maximale du rotor de chaque étage tout en permettant un transfert d'énergie extrêmement efficace dans chaque étage.Comme mentionné précédemment, une turbine à tirage ou à frottement du type tel que perfectionné conformément à l'invention assure le transfert d'énergie le plus efficace lorsque la vitesse d'entrée du fluide n'est que faiblement supérieure à la vitesse circonférentielle des disques du rotor entraînés par le fluide. Donc, l'étagement des turbines à tirage est à l'évidence nécessaire lorsque les fluides de commande sont à pression élevée et la présente invention concerne un système d'étagement matériellement perfectionné dans lequel les étages successifs sont imbriqués ou emboîtés, c'est-à-dire décalés radialement. il convient également de remarquer que le nombre, l'entretoisement et la profondeur radiale des disques de chaque étage peuvent varier afin de permettre d'extraire une quantité voulue et prédéterminée d'énergie sur le fluide passant dans l'étage correspondant. Les étages successifs peuvent tourner conformément à l'invention à des vitesses différentes et, comme mentionné plus en détail par la suite, les étages successifs peuvent aussi tourner en sens opposes. La turbine à étagement radial telle que décrite et représentée sur les figures 1 à 3 peut être réalisée sous forme d'une turbine à tirage à rendement élevé, à faible encombrement et commandée par un fluide d'admission sous pression élevée. Comme mentionné précédemment, les arbres de sortie 28 et 43 sont entraînés en rotation par les rotors des premier et second étages, respectivement, de manière à délivrer l'énergie de sortie de la turbine Un mécanisme classique peut etre utilisé pour mettre en oeuvre cette énergie de sortie et donc aucun détail n'en est donné dans le présent mémoire. il convient aussi de remarquer que de nombreux détails classiques de la structure des turbines ne sont pas représentés ni décrits dans le cadre de l'invention par souci de clarté.Ainsi, par exemple, il est souhaitable de minimiser la perte de fluide entre étages, à l'exception du fluide passant par les ajutages entre étages et, de même, l'enveloppe doit être équipée d'organes convenables destinés à interdire la fuite de fluide. De même, la fuite de fluide peut être également minimisée dans les roulements 31 et 49, également de façon classique. Le mode de fonctionnement de la turbine à tirage à étagement radial telle que représentée sur les figures 1 à 3 apparaît à l'évidence d'après la description qui précède toutefois, certains points peuvent être notés en ce qui concerne la manière la plus efficace de mettre en oeuvre cette turbine. Le fluidé moteur, par exemple un gaz chaud ou analogue, se détend en passant de l'ajutage ou des ajutages 36 d'admission du premier étage dans l'enveloppe de la turbine, c'est-à-dire tombe d'une pression initiale à une certaine pression intermédiaire. La valeur de la pression intermédiaire est réglée par les conditions qui règnent dans les, étages suivants et par la pression finale d'échappement maintende à la sortie de la turbine.Le critère fondamental est que la pression intermédiaire doit être convenablement élevée par rapport à la pression initiale afin d'empêcher le fluide moteur d'être accéléré au point qu'il atteigne une vitesse excessive lors de sa détente au passage dans l'ajutage d'admission du premier étage. Une vitesse idéale du fluide entrant dans le rotor du premier étage du point de vue de l'efficacité de l'utilisation de l'énergie serait une vitesse qui ne serait que faiblement supérieure à la vitesse circonférentielle maximale à laquelle le rotor peut tourner en toute sécurité.Ainsi, par exemple, la vitesse d'admission du fluide peut être de l'ordre de 480 mètres à la seconde si la vitesse circonférentielle autorisée du rotor du premier étage est de 450 mètres à la seconde ; il convient toutefois de remarquer que la différence mentionnée de 30 mètres à la seconde, indiquée dans cet exemple et dans les exemples précédentssn'est donnée qu'à titre d'exemple et peut être soit plus importante, soit plus faible dans certains cas particuliers. Lors de la circulation hélicoïdale du fluide à l'intérieur du premier étage du rotor et entre les disques de chaque paire, la vitesse tangentielle du fluide varie en continu et le taux de variation de vitesse est déterminé par le taux de transfert de la force vive tangentielle aux disques du rotor du premier étage. S'il ne se produisait qu'un transfert négligeable de force vive, le fluide accélèrerait lors de son mouvement hélicoïdal vers l'intérieur ; toutefois, lorsque les disques ont une superficie suffisante pour provoquer un transfert important de force vive, le fluide accélère moins rapidement pendant la première partie du mouvement hélicoïdal, puis il subit une décélération lors de la phase finale de ce déplacement.Si la superficie des disques était même plus grande, le fluide subirait une décélération sur la totalité de son déplacement hélicoïdal par suite du transfert de force vive aux disques par frottement. A titre d'exemple, une turbine peut être conçue de manière que la surface des disques convienne pour provoquer la décélération du fluide au cours de son mouvement hélicoïdal vers l'intérieur de façon que la vitesse tangentielle finale du fluide quittant les disques du premier étage ne soit que faiblement supérieure à la vitesse des disques du premier étage à l'emplacement de leur rayon intérieur On observe que dans une turbine à tirage à étagement radial, le rapport entre les rayons intérieur et extérieur des disques d'un étage donné n'est pas aussi déterminant que dans un mode de réalisation à étage unique car il est possible de prévoir des étages se succédant vers l'intérieur pour récupérer l'excédent d'énergie cinétique du fluide quittant l'étage extérieur.Suivant un mode d'exécution pouvant être mis en oeuvre en pratique pour réaliser une turbine selon l'inven- tion, les étages ont tous la même dimension radiale et les différents étages réalisés ont des nombres différents de disques et donc les disques sont espacés différemment de manière à garantir que ces disques de chaque étage ont une superficie convenable, mais pas excessive. Des quantités égales d'énergie peuvent être prélevées au moyen de deux rotors étagés radialement en conférant une étendue radiale supérieure aux disques du rotor du second étage, de la manière représentée sur la figure 1, ou en augmentant le nombre des disques du rotor du second étage, de la manière représentée sur la figure 2, en admettant une chute égale de pression dans chaque étage. En admettant, comme mentionné plus haut, que le fluide quittant les disques du premier étage est à une vitesse tangentielle négligeable par rapport à celle du rayon intérieur de ces disques, il demeure néanmoins vrai que le fluide a une vitesse non négligeable par rapport à un ajutage ou des ajutages montés en position fixe entre étages. Un profil convenable des ajutages entre étages permet de conserver la majeure partie de la vitesse d'approche et de réorienter le fluide dans l'étage suivant.De plus, la vitesse du fluide peut augmenter lors de la dilatation et de l'accélération de ce fluide dans les ajutages entre étages et donc il est possible de faire en sorte que le fluide ait une vitesse sensiblement égaîe à sa vitesse d'entrée dans le premier étage. il est possible d'obtenir cette condition par le fait qu'un second accroissement de la chute de pression du fluide est produit par détente dans les ajutages entre étages. il convient de remarquer que la récupération d'une énergie d'un fluide correspondant à la vitesse d'approche des ajutages du second étage implique nécessairement certains manques d'efficacité en raison de la différence notable de vitesse qui en résulte et ce facteur va être décrit plus bas en détail en regard du mode de réalisation de l'invention que représentent les figures % et 5. Le mode de fonctionnement des étages successifs, imbriqués radialement, de la turbine de l'invention est très analogue à celui du premier étage, décrit brièvement plus haut, sauf que l'étage final ne comporte aucun ajutage à sa circonférence intérieure. La faible force vive tangentielle résiduelle et la faible énergie cinétique résiduelle du gaz s'échappant de l'étage final sont simplement détruites par détente avec formation d'une turbulence en aval et par les pertes par frottement. La turbine de l'invention à plusieurs étages imbriqués radialement peut être réalisée en variante avec des ajutages entre étages qui sont montés de manière à tourner avec l'étage précédent. En effet, comme le montre la figure 4, dans laquelle les éléments identiques à ceux des figures 1 à 3 portent des références semblables, l'anneau 51 de l'ajutage du second étage est monté sur la plaque d'extrémité 27 du premier étage. Cet anneau 51 n'est pas monté sur l'enveloppe 11, mais bien au contraire il est monté de manière à tourner avec le rotor 21 du premier étage. Bien que ce mode de réalisation à ajutage tournant puisse présenter certains inconvénients relatifs à la difficulté et/ou aux frais de construction, il présente néanmoins la possibilité d'offrir ou fr iT des avantages qui ne sont pas évidents.Dans l'exemple précédent de l'invention, dans lequel le fluide quittant les disques du rotor du premier étage a une vitesse tangentielle négligeable par rapport aux disques, on remarque que le fluide a aussi une vitesse négligeable d'approche par rapport aux ajutages montés entre les étages et tournant avec le rotor du premier étage. En conséquence, moins d'irréver- sibilités thermodynamiques sont impliquées au passage du fluide du premier étage dans les ajutages entre étages et donc le rendement est par inhérence supérieur dans le mode de réalisation de l'invention mettant en oeuvre des ajutages tournants. Les ajutages entre étages opèrent de la même manière sur le fluide s'ils sont fixes ou s'ils sont montés rotatifs. Il faut toutefois prendre en considération un effet complémentaire lorsque les ajutages sont tournants. Lorsque les ajutages entre étages tournent, il assument la fonction d'une "turbine à réaction" dans laquelle toute force vive tangentielle créée à l'intérieur du fluide passant par les ajutages doit être compensée par une force vive tangentielle de sens opposé qui est exercée sur les ajutages et en conséquence sur la totalité du rotor amont ou du premier étage auquel les ajutages sont fixes e Lorsque les ajutages entre étages sont orientés dans le sens des figures 1 à 3, par exemple, de manière à commander le rotor du second étage dans le même sens que celui du premier, l'effet net de la "turbine à réaction" est de réduire le couple disponible sur l'arbre de sortie du premier étage. En plus des différentes possibilités offertes par la présente invention et consistant à monter des ajutages entre étages qui peuvent être soit fixes par rapport à l'enveloppe de la turbine, soit solidaires de l'étage du rotor précédent de manière qu'ils tournent avec lui, il est possible dans ce cas d'utiliser des ajutages créant un contre-courant ou un courant de sens inverse, c'est-à-dire dont le sens d'écoulement par rapport à l'enveloppe 11 est inversé par les ajutages. La figure 5 représente un mode de réalisation de ce type dans lequel l'anneau 51 qui est illustré entre les étages comprend un ou plusieurs ajutages 61 créant un contre-courant, c'est-à-dire sont incurvés de 1800 entre l'admission et la sortie.L'expression ajutages créant un contre-courant" ne doit pas nécessairement impliquer une courbure de 1800 ; elle n'implique pas nécessairement le fait que-les ajutages sont orientés de façon que le sens de la sortie soit opposé à celui de la sortie des ajutages de l'étage précédent. On remarque que l'ajutage 61 est. orienté de manière qu'il reçoive facilement le fluide quittant le rayon intérieur du premier étage et de manière à diriger ce fluide à peu près tangentiellement à la périphérie du rotor du second étage. Les ajutages courbes de la figure 5 qui créent un contre-courant sont essentiellement destinés à être mis en oeuvre dans le cadre de l'invention lorsqu'ils sont fixes comme décrit plus haut.En général, l'utilisation d'ajutages créant un contre-courant dans les modes de réalisation de l'invention dans lesquels ils sont fixes est moins avantageuse pour de nombreuses applications que les autres modes de réalisation de l'invention. Comme mentionné plus haut, le principe de l'invention est destiné àêtre utilisé avec un fluide d'admission à pression relativement élevée, par exemple avec des gaz de combustion, et lorsque ces gaz peuvent contenir des particules entraînées, c'est-à-dire qu'ils peuvent être qualifiés de "poussiéreux". Les ajutages qui provoquent une circulation inverse ou à contre-courant et qui sont fixes entre étages ont l'inconvénient de s'éroder plus rapidement et de subir des incrustations plus fortes que les ajutages qui n'inversent pas le sens de l'écoulement du fluide, tels que ceux que représentent les figures 1 à 3. Le mode de réalisation de l'invention mettant en oeuvre des ajutages tournants qui créent un contre-courant est particulièrement avantageux, car la vitesse du fluide entrant dans ces ajutages est très faible par rapport à eux. L'effet net d'un ajutage tournant créant un contre-courant est d'augmenter la puissance de sortie du rotor sur lequel les ajutages sont montés. De plus, les ajutages voisins tournant en sens inverses dans le cas d'une circulation à contrecourant, une chute de pression supérieure peut être tolérée dans les ajutages entre étages sans provoquer une vitesse absolue du fluide qui soit élevée de manière inadmissible dans l'étage suivant. On comprend donc qu'il faut un moins grand nombre d'étages avec des ajutages tournants et créant un contre-courant qu'avec un écoulement provoquant des rotations de même sens pour obtenir un rendement équivalent dans les conditions dans lesquelles les conformations géométri- ques sont par ailleurs les mêmes.Dans une turbine conçue de manière à réduire la vitesse du fluide approximativement à la vitesse tangentielle du rayon intérieur des disques du rotor du premier étage, on voit que le fluide est approximativement à une vitesse nulle par rapport à a l'anneau comportant l'ajutage du second étage. En conséquence, il n'est pas nécessaire d'utiliser des ajutages courbes pour ré-orienter le fluide, et un ajutage monté de la manière représentée sur la figure 6 peut être utilisé en ajutage tournant qui crée un contre-courant. L'ajutage 62 du second étage que représente cette figure est simplement orienté en sens inverse de l'ajutage 52 de la figure 1, par exemple. On remarque qu'il n'a pas été tenté de représenter sur les dessins des ajutages de conceptions particulières telles que celles qui sont bien connues dans cette technique. Par exemple, les ajutages sont souvent réalisés sous forme de tuyères, c' est-à-dire comprenant un col rétréci et une section évasée de sortie et des tuyères classiques de turbine de ce type et vautres types sont utilisables dans le cadre de l'invention avec les restrictions générales telles que spécifiées. Les deux modes de réalisation d'ajutages tournants de l'invention sont par inhérence plus efficaces que l'un ou l'autre des modes de réalisation à ajutage fixe. il doit être remarqué également que les deux modes de réalisation de l'invention à ajutages tournants sont par inhérence moins sujets à érosion par les particules transportées par le fluide que l'un ou l'autre des modes de réalisation à ajutage fixe, car dans les modes de réalisation à ajutages tournants, la vitesse tangentielle d'approche du fluide est négligeable. L'invention telle que décrite concerne donc un perfectionnement aux turbines à tirage ou frottement, ce perfectionnement portant en particulier sur l'étagement ou la détente des gaz dans plusieurs étages d'une turbine de ce type. il apparat clairement que ce type de turbines de type à tirage est avantageux pour minimiser l'érosion des pièces lorsqu'il s'agit de convertir l'énergie d'un flux de fluide à haute pression qui peut contenir des particules entraînées, car le choc direct du fluide sur des ailettes de turbine est éliminé. La présente invention apporte donc les avantages dans la conversion de l'énergie d'un flux en écoulement en énergie de rotation, en particulier dans les circonstances mentionnées.L'étagement radial des turbines du type à tirage conformes à l'invention est aussi avantageux par l'élimination de la nécessité d'enveloppes multiples et par la réduction de l'espace au sol qui est nécessaire dans chaque application particulière. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, ceux à ajutage fixe entre étages et à courants parallèles dans les ajutages sont avantageux en raison de la simplicité de la réalisation, tandis que les modes de réalisation à ajutages tournants entre étages et à circulations à contre-courant ou à courants de sens inverses du fluide sont avantageux en raison de l'amélioration de leur rendement. Bien que certains modes de réalisation particu liers de l'invention aient été spécifiquement décrits, il est bien évident que d'autres modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits et représentés sans sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Turbine à tirage à plusieurs étages, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe cylindrique (12) à ajutage (36) orienté à peu près tangentiellement à cette enveloppe de manière à diriger un fluide de commande dans l'enveloppe à une vitesse- prédéterminée, ladite enveloppe comprenant une ouverture axiale (18) d'évacuation du fluide, un rotor (21) qui forme un premier étage comprenant plusieurs disques annulaires parallèles (22) placés à faible distance les uns des autres et ajustés avec précision à la circonférence intérieure de ladite enveloppe, ledit rotor comprenant une plaque d'extrémité (27) qui supporte les disques, ainsi qu'un premier arbre (28) qui ressort axialement de l'enveloppe, un rotor (41) qui forme un second étage communiquant avec ladite ouverture axiale de l'enveloppe (18) et comprenant plusieurs disques parallèles (42) qui sont'placés à faible distance les uns des autres et disposés radialement à l'intérieur du rotor du premier étage, ce rotor du second -étage étant monté de manière à tourner sur un second arbre (43) qui ressort de ladite enveloppe concentriquement audit premier arbre du rotor du premier étage et un anneau (51) monté entre les rotors des premier et second étages étant fixé sur le rotor du premier étage de manière à tourner avec lui, cet anneau comprenant au moins un ajutage (52) entre étages qui le traverse de manière à diriger le fluide provenant du rotor du premier étage dans un sens sensiblement opposé à celui de la rotation du rotor du premier étage et à peu près tangentiellement sur les disques du rotor du second étage, au voisinage de la périphérie de ces derniers, à une vitesse prédéterminée, de manière que les rotors des premier et second étages soient commandés séparément en sens opposés de rotation à des vitesses prédéterminées afin d'utiliser une quantité maximale de l'énergie du fluide. 2. Turbine à tirage à étages multiples, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux étages placés radialement à distance l'un de l'autre et dont chacun comprend un rotor (21, 41) monté sur un arbre (28, 43), les arbres étant concentriques, une enveloppe unique (12) entourant lesdits étages de la turbine et étant équipée d'un ajutage (36) qui la traverse de manière à diriger le fluide à peu près tangentiellement dans l'étage extérieur (21) un anneau (51) étant disposé entre chaque groupe de deux étages radialement voisins et étant monté sur l'étage situé radialement vers l'extérieur de manière à tourner avec lui, cet anneau comprenant des ajutages (52) placés entre les étages et traversant cet anneau dans un sens sensiblement opposé à celui de la rotation de l'anneau de manière à diriger le fluide de chaque étage dans l'étage voisin, situé radialement à l'intérieur du précédent, et un échappement (18) communiquant avec le centre de l'enveloppe au centre de l'étage situé à l'intérieur. 3. Turbine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit premier étage (21) abaisse la vitesse du fluide à une valeur de l'ordre de la vitesse du rayon intérieur du rotor du premier étage et plusieurs ajutages entre étages (52) qui ont pratiquement la même conformation que l'ajutage (36) de l'enveloppe dirigent le fluide à peu près tangentiellement sur le rotor du second étage à une vitesse qui est sensiblement la même que la vitesse d'admission dans le premier étage. 4. Turbine à tirage, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe cylindrique (12) traversée à peu près tangentiellement par un ajutage (36) qui dirige tin fluide due commande dans cette enveloppe dans un premier sens à une vitesse déterminée, ladite enveloppe comprenant une ouverture axiale (18) d'évacuation du fluide, un rotor annulaire (21) qui comprend plusieurs disques annulaires parallèles (22) placés à faible distance les uns des autres et ajustés étroitement à la circonférence intérieure de l'enveloppe étant destiné à tourner dans ledit premier sens sous l'effet du frottement produit par ledit fluide de commande et un anneau (51) monté sur la circonférence intérieure dudit rotor comporte des ajutages (52) qui le traversent dans un sens sensiblement oppose à celui de la rotation dudit rotor de manière à évacuer ce fluide de ce rotor de façon à contribuer à sa rotation dans ce premier sens.