Brevet FR2547125A1 — publié le 19841207

A 2 Wa 7125 BOUCLIER ANTI-RAYONNENENTS A PASSAGES HELICOIDAUX POUR LE FLUIDE La présente invention est relative à un générateur supraconducteur et, plus particulièrement, à un bouclier anti-rayonnements utilisable sur un rotor surrefroidi. Classiquement, les générateurs supraconducteurs utilisent un rotor surrefroidi qui comporte un enroulement de champ supraconducteur et une structure à rotor pour supporter cet enroulement Un fluide réfrigérant sert à surrefroidir l'enroulement de champ à une température cryogénique Dans les formes de réalisation-types, ce réfrigérant est de l'héliumo L'ensemble rotor d'un générateur supraconducteur comporte aussi deux tubes de torsion reliés aux extrémités axiales opposées de la structure de support du rotor, un échangeur de chaleur coopérant avec chacun des tubes de torsion et un bouclier thermique anti15 rayonnements entourant de manière cylindrique les parties à enroulement de champ du rotor du générateur supraconducteur. Quand un générateur supraconducteur est en fonctionnement normal, un réfrigérant liquide, par exemple de , l'hélium, contenu dans un bassin près du centre du rotor, est amené à l'état gazeux par évaporation à une vitesse relativement lente mais constante Le réfrigérant gazeux est dirigé vers et le long de chaque tube de torsion par l'échangeur de chaleur correspondant auctube de torsion. 25 La principale fonction des tubes de torsion est de transmettre un couple entre une machine motrice, qui est en général à la température ambiante, et la structure de support de l'enroulement du rotor supraconducteur qui est à une température de l'hélium liquide d'environ 4 Kelvin. 30 Ces tubes de torsion limitent également les contraintes thermiques et les pertes de chaleur susceptiblesde se produire en raison des très forts gradients de température. La fonction première du bouclier anti-rayonnements d'un générateur supraconducteur est d'intercepter la chaleur rayonnée par les abords du rotor qui sont normalement à température ambiante L'objet du bouclier S anti-rayonnements est d'empêcher cette chaleur rayonnée d'augmenter la température de la zone de froid cryogénigue à l'intérieur du rotor surrefroidi Afin que le bouclier intercepte correctement la chaleur rayonnée par les éléments avoisinants et la supprimer aux abords des enrou10 lements de champ surrefroidis, le bouclier lui-même doit être refroidi Cependant, un bouclier fonctionnant correctement peut servir à des températures d'environ 100 Kelvin alors que les enroulements de champ surrefroidis eux-mêes doivent être maintenus à une température d'environ 49 Kelvin, soit plus bas que sa température critique Afin d'assurer le surrefroidissement du bouclier, une série de passages sont ménagés pour le fluide dans le corps du bouclier et des flux assez continus d'hélium gazeux traversent ces passages Dans les caractéristiques du brevet 20 des E U A no 4 250 418, on décrit un bouclier antirayonnements qui sert à protéger la zone froide d'un rotor surrrefroidi de la chaleur rayonnée à l'extérieur, ainsi qu'à maintenir la température du réfrigérant fluide pendant les défaillances Les caractéristiques du brevet 25 des E U A n 4 319 149 décrivent un bouclier antirayonnements qui présente une réponse thermique perfectionnée en cas de transitoire grâce à des colonnes montantes disposées sur le circuit de circulation du fluide prêt de la sortie des passages du fluide Les passages du fluide dans les boucliers comportent généralement une série de cannelures dans l'un des deux cylindres assemblés étroitement entre eux de manière coaxiale et concentrique. Si un générateur supraconducteur doit servir dans une centrale électrique, sa conception doit lui permettre 35 de supporter les pires conditions de fonctionnement d'un système comportant un défaut relatif à la ligne de transport de haute tension triphaséeo Lors de ce type de panne, il se produit des pertes électromagnétiques dans l'enroulement de champ du rotor, le bouclier anti5 rayonnements et la structure de support du rotoro Du fait de ces pertes électromagnétiques, l'hélium liquide dans le rotor supraconducteur s'évapore à une vitesse nettement plus rapide et le débit d'écoulement de l'hélium gazeux à travers les échangeurs de chaleur à tube de tor10 augmente fortement et leur température baisse d'une manière importante. A l'occasion des défauts fugitifs ou autres conditions anormales de fonctionnement l'écoulement de l'hélium par les passages pour fluide d'un bouclier anti-rayonnements 15 risque d'être suffisamment perturbé pour que certains de ces passages en viennent à laisser passer le réfrigérant gazeux à des débîts-différant sensiblement de celui des autres passages pour fluide du boucliero Naturellement, les parties du bouclier les plus proches de ces passages 20 perturbés sont celles qui souffrent le plus des changements de température de ces passages O Dans le cas o certains passages subissent une baisse marquée du débit du réfrigérant les traversant, la matière du bouclier environnant ces passages amoindris s'échauffeo Inversemente si certains passages d'un bouclier connaissent une augmentation du débit de réfrigérant les traversant, la matière la plus proche de ces passages se refroidito Dans certaines conditions de pannes envisagées et quelques conditions de fonctionnement prévues en régime permanent, une combinaison de ces deux circonstances néfastes est possible. De la sorte, une partie du bouclier peut subir une température anormalement haute tandis qu'une autre partie de ce bouclier peut subir simultanément une température anormalement basse. 5471 25 Lorsque deux parties d'un bouclier anti-rayonnements connaissent des variations de température en sens inverses, leurs régions respectives sont affectées thermiquement, ce qui entraîne des dilatations et des contractions de matière susceptibles d'aboutir facilement à un déséquilibre marqué dans le bouclier cylindrique Comme les modèles types de boucliers comportent une série de passages rectilignes et orientés azialement pour le fluide, une modification du débit dans un passage particulier agit sur la matière le 10 long du cheminement du fluide et cette région affectée est pour l'essentiel une bande de matière s'étendant axialement d'une extrémité du bouclier à l'autre, généralement rectiligne et parallèle à l'axe central du bouclier antirayonnements thermiques Cette modification, résultant de 15 la dilatation ou de la contraction de la matière, voire d'une combinaison des deux, crée un déséquilibre dans le bouclier rotatif et on détermine l effet réel de ce déséquilibre par la distance entre cette déformation et le centre de rotation du boucliero Il doit apparaître qu'une 20 combinaison de la dilatation d'une partie d'un bouclier avec la contraction d'une partie diamétralement opposée du bouclier pourrait survenir et aboutir à une forte déformation et à un déséquilibre du boulier. Selon la présente invention, un générateur supra25 conducteur comporte un ensemble rotor à enroulement supraconducteur, un bouclier antirayonnements disposé de manière cylindrique autour du rotor, le bouclier ayant sur sa circonférence un premier passage pour fluide à l'une de ses extrémités axiales et un second passage pour fluide 30 sur sa circonférence à son autre extrémité axiale, le bouclier comportant un passage hélicoidal pour fluide entourant la circonférence du bouclier, ce passage hélicoidal permettant la communication d'un fluide entre les premier et second passages sur la circonférence du bouclier, 35 un premier moyen pour introduire un fluide dans le premier passage sur la circonférence, un second moyen pour un fluide venant du second passage sur la circonférence, un troisième passage pour fluide sur la circonférence disposé à la même extrémité axiale du bouclier que le 5 premier passage pour fluide sur la circonférence, un quatrième passage pour fluide sur la circonférence disposé à la même extrémité axiale du bouclier que le second passage pour fluide sur la circonférence, un se= cond passage hélicoïdal pour fluide entourant la circon10 férence du bouclier, ce second passage hélicoldal permettant au fluide de communiquer entre les troisième et quatrième passages sur la circonférence, un second moyen pour évacuer un fluide du troisième passage sur la circonférence et un quatrième moyen pour introduire un fluide dans le quatri15 ème passage sur la circonférence. Pour des raisons pratiques, les passages hélicoidaux pour fluide vont d'une extrémité axiale du bouelier à l'autre; Ces passages hélicoldaux relient des passages sur la circonférence qui sont situés à chaque extrémité axiale du bouclier anti-chaleur de rayonnement En reliant et en assurant la communication du fluide entre les passages sur la circonférence situés à des extrmaitês opposées du bouclier, les passages hélicoidaux suivent un cheminement hélicoïdal qui fait plusieurs fois le tour de la circonfé25 rence du bouclier, ceci d'une manière prédéterminée La présente invention comporte plusieurs passages hélicoldaux subdivisés en sous-groupes Un bouclier-type réalisé selon la présente invention comporte quatre sous-groupes, et chaque sous-groupe correspond à une rainure particu30 lière sur la circonférence à chaque extrémité axiale du bouclier Chaque sous-groupe de passages pour fluide véhicule le réfrigérant gazeux dans une direction axiale opposée à celle des sousgroupes immédiatement voisins Grace à cette alternance de direction d'écoulement, la-tempéra35 ture globale du bouclier est maintenue assez constante sur sa longueur axiales En utilisant des passages hélicoidaux plutôt que des passages axiaux rectilignes, la matière du bouclier qui est directement sous l'influence d'un passage hélicoidal particulier est répartie à la fois dans un sens axial et sur la circonférence L'avantage de la présente invention, en cas de panne ou autres conditions de fonctionnement anormales, est que la matière concernée la plus proche d'un passage pour fluide qui fonctionne anormalement est répartie de manière à mini10 miser le moment de déformation nette autour du centre de rotation du boucliero En utilisant des passages hélicoidaux, la présente invention évite des graves déséquilibres qui pourraient autrement survenir du fait de variations du débit de réfrigérant à travers différents passages En répartissant les zones de matière susceptibles d'être affectées par ces déséquilibres de manière hélicoldale autour du bouclier, le déséquilibre effectif net est nettement réduit et, à mesure que l'on augmente le nombre de spires 20 hélicoïdales, l'effet de déséquilibre produit par un flux de réfrigérant perturbé dans un passage particulier pour fluide tend vers zéro. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple et sur lesquels: 25 lafigure 1 représente le cylindre intérieur d'un bouclier anti-chaleur de rayonnement la figure 2 est une vue en projection d'un cylindre intérieur de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe de la figure 2 avec 30 une courbe montrant la répartition de la température; la figure 4 est une vue en coupe de la figure 1 avec un cylindre extérieur représentant un circuit-type de conduction thermique; et les figures 5 et 6 représentent la présente invention 35 avec des interruptionsdans les passages hélicoïdaux. La présente invention concerne les générateurs à supraconduction avec un bouclier anti-rayonnements utilisable dans un générateur supraconducteur ayant une série de passages hélicoidaux pour fluide afin de réduire les consé5 quences mécaniques néfastes susceptibles de résulter de différences de débit à travers les différents passages du réfrigérant. La figure 1 représente un bouclier anti-rayonnements comportant un cylindre intérieur 12 pourvu de plusieurs 10 passages pour fluide sur sa circonférence Comme mentionné ci-dessus, ces passages consistent en des rainures qui sont ménagées dans la surface cylindrique extérieure et qui, en coopération avec un cylindre extérieur (référencé 80 sur la figure 4) forment les passages ou conduits pour le fluide 15 A la figure 1, le cylindre extérieur est retiré afin de laisser voir les passages pour fluide et de montrer plus clairement la présente invention Ces passages sur la circonférence sont disposés par paires, les deux passages de chaque paire étant disposés aux extrémités axiales opposées 20 du bouclier 10 Par exemple, les rainures 14 C et 14 W sur la circonférence, comme représenté à la figure 1, se trouvent aux extrémités axiales opposées du bouclier 10 et sont alignées en des positions généralement égale sur la circonférence du bouclier 10 De même, les rainures 16 W et 16 C sur 25 la circonférence sont associées en une paire et les rainures 20 W et 20 C sur la circonférence sont associées en une paire Une autre paire de rainures sur la circonférence, 18 C et 18 W, ne sont pas représentées à la figure 1, mais sont représentées à la figure 20 La lettre "W" ou "C" acco30 lée aux références numériques attribuées aux rainures de la circonférence indique si la rainure particulière est considérée ou non comme "chaude" (warm en anglais) ou froide (cold en anglais) Il doit être noté que ces désignations sont relatives et représentent les différences entre 35 une rainure "froide" qui est à environ 100 Kelvin et une rainure "chaude" à environ 145 Kelvino 254712; Comme représenté à la figure 1, chaque rainure sur la circonférence est recoupée par plusieurs passages hélicoldaux pour fluide Par exemple, la rainure 14 C communique avec le fluide de quatre passages hélicoïdaux 30 5 à 33 Le fluide des mêmes passages hélicoïdaux 30 à 33 communique avec la rainure 14 W sur la circonférence Ainsi les rainures 14 C et 14 W communiquent-elles entre elles grâce à la présence des quatre passages hélicoïdaux 30 à 33 qui sont reliés entre eux Comme on le voit d'après 10 la figure 1, les passages hélicoïdaux pour fluide associés avec une paire particulière de rainures sur la circonférence sont disposés en un sousgroupe De la même manière, les rainures 20 W et 20 C communiquent avec quatre passages hélicoïdaux 40 à 43 o Les quatre passages 15 hélicoïdaux pour fluide qui relient les passages 20 W et C sont également associés en un sous-groupe et ce sousgroupe est séparé des sous-groupes voisins par une distance indiquée par la flèche Xo Un bouclier anti-rayonnements réalisé selon la présente invention permet à un 20 réfrigérant fluide de circuler par chacun des passages hélicoïdaux d'un sous-groupe dans le même sens Cependant, des sous-groupes voisins véhiculent le réfrigérant fluide dans des directions hélicoïdales opposées Par exemple, un réfrigérant fluide, tel que de l'hélium 25 gazeux, passe d'une rainure 14 C sur la circonférence vers la rainure 14 W à travers le sous-groupe composé des passages hélicoïdaux 30 à 33 De môme, un réfrigérant fluide passe de la rainure 20 C à la rainure 20 W à travers le sous-groupe constitué des passages hélicoïdaux 40 à 43. 30 La figure 2 montre une vue en projection du bouclier anti-rayonnements représenté à la figure 1 A la figure 2, le cylindre extérieur (référencé 80 à la figure 4) de la présente invention n'est pas représenté afin de laisser voir plus clairement les passages pour fluide de la 35 présente invention On voit à la figure 2 que chaque paire de rainures (par exemple 14 C et 14 W) est reliée par un sous-groupe de passages hélicoïdaux Chaque sousgroupe de passages hélicoïdaux est séparé de ses sousgroupes voisins par une distance représentée par la flèche X et les différents passages hélicoïdaux tels que les passages 40 à 43, sont séparés à l'intérieur d'un sousgroupe par une distance indiquée par la flèche A En changeant l'écartement X entre groupes et l écartement A dans un mâme groupe, les caractéristiques du bouclier anti10 rayonnements peuvent être choisies en prenant en considération deux caractéristiques thermiques indépendantes. Ces caractéristiques comprennent le transfert de chaleur entre sousgroupes, qui amoindrit l'efficacité du refroidissement en créant en fait un court=circuit thermique 15 dans la boucle de refroidissement, ainsi que l'inertie thermique effective de chaque sous-groupe. Comme représenté à la figure 2, les rainures 20 W et C sur la circonférence sont reliées par les passages hélicoïdaux 40 à 43, les rainures 18 C et 18 sont reliées 20 par les passages hélicoïdaux 50 à 53, les rainures 16 W et 16 C sont reliées par les passages hélicoldaux 60 à 63 et les rainures 14 C et 14 W sontreliées par les passages hélicoïdaux 30 à 33 La figure 2 montre aussi les passages radiaux 70 qui réalisent un moyen pour introduire 25 un réfrigérant gazeux de manière radiale dans les rainures sur la circonférence ou, alternativement pour retirer de manière radiale un réfrigérant fluide des rainures sur la circonférence La fonction particulière de ce passage 70 radial, comme représenté à la figure 2, est d'introduire un réfrigérant gazeux, par exemple de l'hélium, radialement vers l'extérieur dans les rainures sur la circonférence qui portent une référence numérique suivie de C et de retirer un réfrigérant gazeux, radialement vers lintérieur, des rainures sur la circonférence portant te 35 référence numérique suivie de W. Comme indiqué plus haute chaque sous-groupe véhicule un réfrigérant gazeux dans une direction opposée à celle des sous-groupes immédiatement voisins Par exemple, le sous-groupe qui comprend les passages hélicoïdaux 50 à 53 véhicule le réfrigérant entre la rainure 18 C et la rainure 18 W (de la gauche vers la droite sur la figure 2) alors que le sous-groupe qui comporte les passages hélicoïdaux à 43 et le sous-groupe qui comprend les passages hélicoldaux 60 à 63 véhiculent le réfrigérant gaseux respectivement depuis les rainures 16 C et 20 C vers les rainures 16 W et 20 W (de droite à gauche à la figure 2). Aux extrémités axiales du bouclier, les sous-groupes de passages hélicoïdaux connaissent entre eux la-plus forte température différentielle Quand le réfrigérant 15 gazeux "froid" traverse son passage hélicoidal, sa température s'élève par suite du transfert de chaleur depuis le tube cylindrique du bouclier anti-rayonnements vers le réfrigérant, de sorte que le réfrigérant est réchauffé A mesure que le réfrigérant d'un sous-groupe se réchauffe peu à peu, il circule entre deux sous-groupes voisins dont le réfrigérant coule dans une direction opposée Aussi, quand le réfrigérant atteint sa température maximale à l'intérieur des passages hélicoïdaux, il est à côté des parties de ses sous-groupes voisins qui se trouvent à leur température la plus basse Ainsi, l'espace entre groupes indiqué par la flèche X sépare des sousgroupes voisins pour réduire l'ampleur du flux thermique entre des passages hélicoïdaux qui peuvent être à des températures très différentes Si un important transfert 30 de chaleur est permis entre des sous-groupes voisins, le circuit du réfrigérant est pour l'essentiel courtcircuité en raison du réchauffement du réfrigérant gazeux par un flux voisin de réfrigérant gazeux plus chaud. L'écartement au sein d'un groupe, indiqué par une 35 flèche A, est réalisé de manière à ce qu'un sous-groupe 1 1 l de passages hélicoïdaux donné couvre une surface suffisante pour qu'un réchauffement localisé soit dissipé par le flux de réfrigérant gazeux On doit noter quse, si les différents passages hélicoïdaux pour fluide d'un sous-groupe donné ne sont pas assez écartés entre eux c 9 est-à-dire si la distance indiquée par la flèche A est trop faible), les différents passages hélicoïdaux du sous-groupe agissent en fait comme un passage unique pour le fluide et il couvrent une surface fortement limitéeo On doit également 10 noter que ces deux critères ont des objectifs contradictoires et, au moment de l'étude de tout bouclier antirayonnements particulier, doivent être pris en compte et équilibrés pour assurer l'efficacité du refroidissement global çlurbouclier 515 Afin d'associer de manière plus claire les figures 1 et 2, la longueur axiale du bouclier sur les deux figures est indiquée par une flèche Lg tandis que le diamètre et la circonférence du bouclier sont indiqués respectivement par les flèches D et C sur les figures 20 1 et 2. La figure 3 représente une vue en coupe du bouclier anti-rayonnements représenté k la figure 2 o La structure cylindrique 12, montrée sous la forme d'un panneau plat sur les deux figures 2 et 3 e est représentée avec une sé25 rie de rainures qui réalisent les passages hélicoïdaux pour le fluide précités O A la figure 3 les quatre sousgroupes de passages hélicoïdaux sont représentés avec une présentation graphique de la courbe approximative de la température du cylindre 12 sur sa longueur O On notera 30 que, bien que la figure 3 montre le cylindre sous la forme d'un panneau plat, sa forme est bien cylindrique comme représenté à la figure 10 La mise à plat de ce cylindre 12 sur les deux figures 2 et 3 sert à la clarté de l'illustration et au caractère exemplaire de la 35 représentation. 2547 25 Comme on le voit à la figure 3, la partie la plus froide du bouclier 10 se trouve dans les sous-groupes qui comprennent les passages hélicoïdaux 40 à 43 et 60 et 63. ces rainures représentent les passages hélicoïdaux pour 5 le fluide communicant avec les rainures sur la circonférence 20 C et 16 C de la figure 2 Comme le montre la courbe des températures à la figure 3, la température est d'environ 100 Kelvin dans ces deux sous-groupeso Bien que la présente invention ne soit pas limitée à cette tempéra10 ture particulière, on la considère comme une valeur-type et donc comme appropriée à titre d'illustration Comme indiqué à la figure 3, la température au milieu des deux autres sous-groupes (c'est-à-dire ceux qui comportent les passages hélicoïdaux 50 à 53 et 30 à 33) est à une valeur 15 nettement supérieure d'environ 1380 Kelvin Ces deux sousgroupes plus chauds sont les deux sous-groupes communicant respectivement avec les rainures sur la circonférence 18 W et 14 W Bien que la température dans les deux sous-groupes les plus chauds soit supérieure à celle des sousgroupes les 20 plus froids à la figure 3, on notera que les sous-groupes les plus chauds ne représentent la température la plus élevée du bouclier Comme le montre la courbe des températures de la figure 3, la température la plus forte du bouclier 10 se mesure entre les sous-groupes en un point 25 plus proche des sous-groupes chauds que des sous-groupes froids. Le profil thermique donné à la figure 3 représente une seule extrémité axiale du bouclier On notera que l'extrémité axiale opposée du bouclier doit avoir un profil thermique inverse de celui de la figure 3 Ceci résulte des directions opposées de circulation du réfrigérant dans les passages hélicoldaux, et du changement de la température du réfrigérant quand il circule d'une extrémité axiale du bouclier à l'autre. Afin d'expliquer plus clairement pourquoi la température la plus forte existe dans l'espace entre groupes représenté par une flèche X aux figures 1 et 2, la figure 4 montre une vue en coupe d'un bouclier anti-rayonnements. A la figure 4, le cylindre intérieur 12 est représenté pourvu d'une série de rainures usinées en deux sousgroupes dans le bouclier Ces deux sousgroupes, choisis à titre d'illustration, sont les sous-groupes correspondant aux passages hélicoïdaux 40 à 43 et 50 à 53 La 10 figure 4 montre également un cylindre extérieur 80 placé près du cylindre intérieur 12 et qui, en coopération avec les rainures usinées à la surface cylindrique extérieure du cylindre intérieur 12, réalise les passages hélicoïdaux pour fluide de la présente invention Sur la figure 4, la chaleur rayonnée est indiquée par des flèches R Cette chaleur rayonnée illustre le type de chaleur propagée vers l'extérieur produite aux abords directs d'un bouclier anti-rayonnements et qui constitue la chaleur à laquelle est soumis le bouclier 10 C'est 20 cette chaleur propagée vers l'extérieur que le bouclier sert à supprimer avant qu'elle n'atteigne les enroulements de champ surrefroidis précités O Pour l'illustration, on supposera que les passages hélicoïdaux 40 à 43 représentent une partie du sous25 groupe proche d'une rainure froide sur la circonférence, par exemple 20 C, et les passages hélicoïdaux 50 à 53 représentent un sous-groupe proche d'une rainure chaude sur la circonférence, par exemple 18 W Les lignes 90 et 91 représentent des traits de construction tires entre 30 le centre 93 du bouclier et le centre des deux sousgroupes représentés à la figure 4 La ligne 95 représente un trait de construction tracé vers le centre géométrique de l'arc entre ces deux sous-groupes La ligne 95 divise l'angle entre les lignes 90 et 91 en deux angles égaux Q. 35 Comme l'indiquent les flèches qui traversent les cylindres intérieur 12 et extérieur 80, la chaleur rayonnée tend à se diriger plus facilement vers le sous-groupe "froid" que vers le sous-groupe "chaud" Ceci vient des températures différentielles entre les sous-groupes et de la ten5 dance à l'accentuation du transfert thermique en fonction de la différence de température Pour cette raison, la partie la plus chaude du bouclier représenté à la figure 4 se mesure au point 98 et non au point central 99 qui représente le centre géométrique de l'arc entre les deux 10 sous-groupes représentés. En comparant les figures 3 et 4, on s'aperçoit que la température la plus forte entre les sous-groupes est relevée en un point 98 plus proche du sous-groupe chaud que du sous-groupe froido Au point 980 bien s r, la température 15 est plus forte que la température au centre géométrique en les sous-groupes, représenté par le point 99. On notera que la température au point 98 à la figure 4 doit être maintenue à une valeur inférieure à la température maximale admissible de n'importe quelle partie du 20 bouclier anti-rayonnements Si la distance entre groupes, indiquée aux figures 1 et 2 par des flèches X, est augmentée, la valeur maximale de la température au point 98 augmente elle aussi dans un ensemble de conditions donné. Aussi, compte tenu de ce critère, est-il avantageux de limiter au maximum l'espace entre groupes entre les sousgroupes voisins de passages hélicoidaux pour le fluide. Soulignons cependant que lorsqu'on diminue l'espace entre groupes entre les sous-groupes, le transfert thermique potentiel entre les sous-groupes augmente lui aussi et les possibilités de courts-circuits thermiques sont exacerbées. Pour ces raisons, il est clair que les dimensions des écarts entre groupes (indiqués par les flèches X) et des écarts à l'intérieur des groupes (indiqués par les flèches A) doivent être choisis avec soin pour tenir compte de ces 35 deux objectifs théoriques. Comme indiqué plus haut, la nature hélicoïdale des passages pour fluide de la présente invention permet de répartir autour de la circonférence du bouclier les régions de celui-ci susceptibles de subir des effets ther5 miques Afin d'illustrer les avantages de la présente invention, on décrira un cas de panne hypothétique En se reportant à la figure 2, si le réfrigérant gazeux circulant entre la rainure 14 C et la rainure 14 W est gêné du fait d'un défaut fugitif ou-autre anomalie de fonction10 nement, la région du bouclier située sur le parcours des passages hélicoïdaux 30 à33 subit un échauffement résultant de l'absence de circulation du réfrigérant gazeux dans ces passages hélicoïdaux Cet échauffement entraiîne corrélativement une dilatation thermique du bouclier à proximité de ces passages hélicoïdaux 30 à 33 qui ne fonctionnent pas Cependant, cette dilatation localisée s'étend en suivant un cheminement hélicoïdal autour du bouclier et se répartir donc sur la circonférence On constate l'avantage de la présente invention si on compare 20 ce résultat à celui qui surviendrait si les passages pour le réfrigérant suétendaient axialement entre deux rainures sur la circonférence dans une direction essentiellement rectiligne et parallèle à l'axe central du bouclier Dans le second cas, la totalité de la dilatation thermique se 25 produirait sur un côté du bouclier et pourrait déterminer un moment de déformation important autour de léaxe central en relation avec sa distance radiale effective par rapport au centre de rotation du boucliero Dans la présente invention, cette partie dilatée thermiquement est en général 30 répartie autour du bouclierp si bien que ces moments de déformation tendent s'annuler entre eux On notera qu'une augmentation du nombre de spires des passages hélicoïdaux renforce cet avantage caractéristique de la présente invention Quand le nombre de spires des passages hélicol35 daux tend vers l'infini, le déséquilibre net résultant de 254 ? 1 ZS la dilatation thermique approche de zéro Les facteurs limitatifs qui interdisent un nombre extrêmement élevé de spires des passages hélicoïdaux sont la distance nécessaire entre groupes diamètre du bouclier lui-même. Les figures 5 et 6 montrent d'autres formes de réalisation de la présente invention O Ces figures montrent l'inclusion d'interruptions dans les passages héli10 co Idaux de la présente invention L'objet de ces autres formes de réalisation est de rendre la chute de pression le long des rainures hélicoïdales dépendantes en fonctionnement de l'inertie du réfrigérant plutôt que des caractéristiques de frottement du réfrigérant lorsqu'il passe dans les rainures hélicoldaleso Les personnes familiarisées avec la technique savent que le frottement subi par un fluide s'écoulant dans une rainure est fonction de la viscosité du fluide etg à son tbur, la viscosité du fluide dépend de sa température Ainsi, si le fluide qui passe dans une rainure vient à se refroidir, son débit augmente et la température de cette région du bouclier diminue également, ce qui crée un état d'instabilité En réalisant des interruptions dans les rainures hélicoidales, la circulation du fluide dans celles-ci devient plus nettement dépendant de l'inertie du fluide et la conséquence globale des modifications potentielles de la viscosité est réduite. A titre d'illustration 1 la figure 5 représente la rainure sur la circonférence 18 C et ses rainures hélicoldales 50 à 53 correspondantes Dans la forme de réalisa30 tion représentée à la figure 5, chacune des rainures hélicoidales comporte un certain nombre d'interruptions généralement circulaires Ces interruptions 102 créent en eux un écoulement turbulent, si bien que le flux de réfrigérant a une dépendance inertielle plus importante que sa 35 dépendance par rapport au frottement pour déterminer la chute totale de pression le long du passage hélicoïdalo Bien que les interruptions 102 représentées à la figure 4 soit généralement circulaires, on notera que la forme particulière de l'interruption 102 n'est pas limitée à cet aspect D'autres formes d'interruption, par exemple carrée ou rectangulaire, doivent être considérées comme ne sortant pas du cadre de l'invention. La figure-6 représente encore une autre forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle les rai10 nures sont reliées à des passages 104 entre rainureso Ces passages 104 entre rainures fonctionnent de la même manière que les interruptions 102 représentées à la figure Sur les deux figures 5 et 6, la rainure 18 C sur la circonférence apparait avec un trou radial 70 par lequel 15 peut passer un flux de réfrigérant tel que de l'héliumo La direction du flux d'hélium est indiquée par les flèches sur les deux figures 5 et 6 Comme on le voit, l'hélium passe du trou radial 70 dans la rainure sur la circonférence 18 C, puis dans les rainures hélicoidales 50 à 53 o 20 Les interruptions dans les rainures hélicoidales 50 à 53 créent un écoulement turbulent dans le flux de réfrigérant Bien que non indispensables au bon fonctionnement de la présente invention, les interruptions 102 et les passages 104 entre rainures représentés respective25 ment aux figures 5 et 6 améliorent le fonctionnement d'un bouclier anti-rayonnements. Les deux figures 5 et 6 montrent le cylindre intérieur 12 d'un bouclier avec un seul sous-groupe de passages hélicoidaux représenté à titre d'exempleo On notera 30 que cette autre forme de réalisation de la présente invention ne met pas directement en communication un sousgroupe avec ses sous-groupes voisins Les interruptions 102 ou les passages 104 entre rainures ne servent qu'à améliorer les capacités de refroidissement des passages 35 pour le fluide, non à modifier les relations mutuelles MZ'3 entre les sous-groupes de passages hélicoldaux. La présente invention réalise un bouclier antirayonnements qui réduit les risques de déséquilibres mécaniques susceptibles de résulter de défauts fugitifs ou autres anomalies de fonctionnement d'un générateur supraconducteur Bien que la présente invention ait été décrite très en détail et illustrée d'exemples spécifiques, on ne saurait considérer qu'elle s'y limite. D'autres formes de réalisation de la présente invention, comportant des passages pour fluides qui répartissent de manière égale les dilatations thermiques potentielles autour de la circonférence d'un bouclier anti-rayonnements doivent être considérées comme entrant dans le cadre de la présente invention. 2547 Y 25 REVEN D I C A T I ON S 1 Générateur supraconducteur comportant un ensemble rotor qui possède un enroulement supraconducteur un bouclier ( 10) anti-rayonnements entourant cylindriquement l en= semble rotor, ce bouclier possédant un premier passage pour fluide sur sa circonférence à l'une de ses extrémités axiales et un second passage pour fluide sur sa circonférenece à son autre extrémité axiale O le bouclier comportant un passage hélicoïdal pour fluide entourant la circonf&é. rence du bouclier, ce passage hélicoïdale permettant au fluide de communiquer entre les premier et second passages sur la circonférence O un premier moyen pour introduire un fluide dans le premier passage sur la circonférence O un second moyen pour un fluide venant du second passage sur la circonférence un troisième passage pour fluide sur 15 la circonférence disposé à la mme extrémité axiale du bouclier que le premier passage pour fluide sur la circonférence, un quatrième passage pour fluide sur la circonférence disposé à la même extrémité axiale du bouclier que le second passage pour fluide sur la circonférence, un se20 cond passage hélicoïdal pour fluide entourant la circonférence du bouclier O ce second passage hélicoïdal permettant au fluide de communiquer entre les troisième et quatrième passages sur la circonférence, un second moyen pour évacuer un fluide du troisième passage sur la circonférence 25 et un quatrième moyen pour introduire un fluide dans le quatrième passage sur la circonférence. 2 Générateur selon la revendication 1, caractérisé par un premier moyen permettant à un fluide de sortir du premier passage sur la circonférence et de traverser 30 le premier passage hélicoïdal, et un second moyen permettant à un fluide de sortir du quatrième passage sur la circonférence et de traverser le second passage hélicoïdal. 3 Générateur selon la revendication 2, caractérisé par un premier passage hélicoïdal pour fluide comportant 35 une série de conduits dans le bouclier anti-rayonnements, et par un second passage hélicoidal pour fluide comportant une série de conduits dans le bouclier antirayonnements. 4 Générateur selon la revendication 2 ou 3, carac5 térisé en ce que chacun des premier et second passages hélicoidaux pour fluide fait au moins trois fois le tour de la circonférence du bouclier. Générateur selon la revendication 3, caractérisê en ce que chaque conduit de la série formant les trois 10 passages hélicoïdaux respectifs comporte à sa surface au moins une interruption. 6 Générateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différents conduits sont reliés entre eux par un passage.