Brevet FR2517381A1 — publié le 19830603

La présente invention concerne une roue à aubes ra- diale pour pompes centrifuges à faible vitesse de rotation spécifique nq, dans laquelle les caractéristiques de débit peuvent être modifiées en diminuant le diamètre extérieur. Il est connu, par la description qui en est faite dans le brevet autrichien NI 1 22 689, de diminuer le dia- mètre extérieur des aubes ou de l'ensemble de la roue pour adapter des pompes centrifuges à des conditions de fonc- tionnement données L'inconvénient de cette manière de pro- céder est qu'à chaque diminution de diamètre extérieur, on modifie à la fois la hauteur d'aspiration et le débit. L'invention a donc pour objet de trouver une solu- tion qui, tout en conservant un débit constant, permet de modifier la hauteur d'aspiration de la roue & aubes. Selon l'invention, cette solution consiste en ce qu' un des flasques, ou les deux, ou encore la paroi du corps de pompe qui coopère avec la roue lorsqu'il s'agit d'une roue ouverte, présente(nt> une inclinaison par rapport à une perpendiculaire à l'arbre de la pompe, en ce qu'en di- minuant le diamètre extérieur de la roue la vitesse de ro- tation spécifique augmente jusqu'à nq S 35 et en ce que dans cette plage de diminution l'angle de sortie des aubes reste constant. Grâce à cette solution, il est possible pour la pre- mière fois d'obtenir une modification de la hauteur d'aspi- ration sans modifier le débit et le rendement Cette mesure, qui consiste à munir de flasques inclinés une roue dont la vitesse de rotation spécifique nq est faible,est en contra- diction avec les règles couramment utilisées par le concep- teur L'inclinaison des flasques, combinée à un angle de sortie d'aube invariable dans cette plage de diminution du diamètre extérieur, a pour conséquence que la largeur du passage entre aubes augmente lorsque le diamètre extérieur de la roue diminue De ce fait, le débit peut être mainte- nu constant et le rendement peut être amélioré par l'aug- mentation de la vitesse de rotation spécifique nq. Dans une forme plus élaborée de l'invention, avec une vitesse de rotation spécifique plus élevée, la somme des angles d'inclinaison a des flasques ou l'angle d'in- clinaison a de la paroi du corps de pompe augmente(nt). Par suite du profil en forme de courbe du ou des flasques ou de la paroi du corps de pompe, la diminution de la hau- teur d'aspiration pour un débit constant est assurée jusqu' à une vitesse de rotation uq'035. Dans une autre forme d'exécution de l'invention, Il angle à utiliser et la plage de vitesses de rotation spéci- fiques sont avantageusement indiqués L'invention permet alors de fournir au concepteur un principe simple et large- ment utilisable pour le dimensionnement et la conformation des roues à aubes On peut utiliser en outre un projet d' aube valable depuis nq 11 Jusqu'à nq-X 35 Il est également possible, par suite de l'augmentation de la largeur de la sortie de roue qui résulte de la diminution du diamètre ex- térieur, d'associer à la roue des roues directrices ou des volutes plus larges, ce qui contribue encore à l'améliora- tion du rendement. De toute façon, l'invention sera bien comprise à I' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non li- mitatif, une forme d'exécution de cette roue: Fig l est une demi-coupe axiale d'une roue radiale normale ayant une vitesse de rotation spécifique nq Lu; Fig 2 montre le graphique QH correspondant; Fig 3 est une demi-coupe axiale d'une roue selon l'invention; Fig 4 montre le graphique QH correspondant. La figure 1 montre en demi-coupe axiale une roue à aubes ordinaire, qui, par suite de ses caractéristiques de débit,-a une vitesse de rotation spécifique nqcll El- le est munie, comme cela est habituel pour les roues de ce type, de flasques 2 et 3, qui sont parallèles entre eux dans la zone du diamètre extérieur 1 En diminuant le dia- mètre extérieur d'une roue de ce type, l'augmentation de nq est faible. La figure 2 montre le graphique QH correspondant La courbe en trait continu correspond à la roue de départ, a- vec un diamètre extérieur Dx La courbe en trait mixte cor- respond au diamètre extérieur réduit Dy On notera que la hauteur d'aspiration et le débit sont tous deux modifiés. La figure 3 montre une roue conformée selon l'inven- tion, dans laquelle le flasque arrière 4 est perpendiculaire à l'arbre de la pompe, tandis que le flasque avant 5 est incliné sur une perpendiculaire à cet arbre L'angle d'in- clinaison " est faible dans la zone du diamètre extérieur et il augmente à mesure qu'on se rapproche de l'entrée de la roue En utilisant une forme d'aube dans laquelle l'an- gle de sortie est constant pour une vitesse de rotation spécifique nq comprise entre 11 et 35, on obtient avec le flasque incliné 5 une vitesse de rotation spécifique nq qui augmente à mesure qu'on diminue le diamètre extérieur. La figure 4 montre le graphique QH correspondant à cette roue On notera que le débit Q reste constant lors- que le diamètre extérieur diminue. REVENDICATIONS - 1. Roue à aubes radiale pour pompes centrifuges à faible vitesse de rotation spécifique nq, dans laquelle les caractéristiques de débit' peuvent être modifiées par diminution du diamètre extérieur, caractérisée en ce qu' un ( 5) des flasques, ou les deux ( 4,5), ou encore la paroi du corps de pompe qui coopère avec la roue lorsqu'il s'agit d'une roue ouverte, présente(nt) une inclinaison par rap- port à une perpendiculaire à l'arbre de la pompe, en ce qu'une diminution du diamètre extérieur fait augmenter la vitesse de rotation spécifique jusqu'à nq Z 35 et en ce que l'angle de sortie des aubes reste constant dans cet- te plage de diminution du diamètre extérieur. 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'avec une vitesse de rotation spécifique nq plus éle- vée, la somme des angles d'inclinaison (a) des flasques ou l'angle d'inclinaison (ci) de la paroi du corps de pompe augmentent). 3. Roue selon la revendication 1 ou la revendica- tion 2, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison total (ci) des flasques ou de la paroi du corps de pompe est com- pris entre 3 Y et 50 dans une plage de nq;ell à 15 min 1, entre 4 et 70 dans la plage de nq le 15 à 22 min et entre et 80 dans la plage de nq,22 à 35 min