Brevet FR2550585A1 — publié le 19850215

Moyens d'uniforsiser la vitesse d'un fluide à la sortie d'un rouet centrifuge. Le dispositif décrit ci-après à pour but d'améliorer les rendements des rouets centrifuges surtout en aérodynamique, par une disposition des interpales destinés à uniformiser le courant des fluides à leur sortie du roter, donc de mieux pénétrer dans les diffuseurs. Objection sur l'état actuel. Quand on regarde les rouets même les plus performants, on constate d'abord la présence d'un nombre N d'aubes complètes I, c'est-à-dire, ayant une méridienne allant de l'entrée du centrifuge jusqu'au diamètre ex érieur. La fig I schématise 3 de ces aubes. Elles sont équidistantes. Les paramètres habituels sont ceux de l'entrée et de la sortie et leur profil extérieur dit méridienne. Or, constate souvent la présence, entre ces aubes entières, d'aubes démarrant très en retrait par rapport aux entières, mais constituées de la même forme géométrique 2N - 3N etc... simplement raccourcie. Ces interpales 2,dès le départ, divisent également 1 1espace entre les aubes entières. L'identité des profils a une raison essentielle de faciliter l'usinage. La présence de ces interpales cherche è améliorer le rotor mais pas de la mariere proposée. La fig I montre leur positionnement dans la partie droite. En effet, le défaut caractéristique des rouets est que la vitesse radiale de sortie est très variable d'une aube entière à l'autre, partie droite de la fig. I, shcématisée sur la fig. 2. C'est une densité de débit très variable Or, il faudrait qu'elle soit constante pour que la pénétration dans le diffiseur soit uniforme. Ce phénomène est du à l'inertie du fluide qui se condense sur une face de l'aube laissent le verso de cette face presque libre, il pourrait même y avoir des courants inverses. Le fait de placer les interpales comme actuellement ne change pas beaucoup ce phénomène de "claquage" des aubes entières. Propositions La fig. 2 représente la variation des vitesses radiales entre 2 pales entières I, au moment de la sortie du rotor, il y a une représentation sembla~ ble sur des diamètres plus faibles avec une différence vitesse maxi-vitesse mini décroissant au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'entrée. On voit qu'on peut diviser le débit total en 3 parties égales mais les abscisses ne coincident pas avec les tiers de l'espace entre pales entières, 'exemple de 3 parties a été préféré à celui de 2 parts égales parce que plus suggestif. Il faut donc qutà un certain moment entre l'entrée et la sortie le canal soit divisé. La fig;I le schématise dans la sone gauche.Une première interpole 3 prend un tiers du débit pratiquement au milieu des 2 pales, puis la 2ème interpale 4 prend la moitié des 2 tiers laissés par l'interpale 3. Â la sortie du rotor on obtient alors 3 distributions souhaitées identiques avec de très faibles variations de vitesse, schématisées sur la zone gauche de la fig. I. représentant les 3 bords d'attaque. La position des bords d'attaque des interpales dépend de l'estimation ou des relevés des vitesses à des niveaux différents entre entrée et sortie schématisés sur la coupe radiale de la fig I. Le fait de mettre des interpales divisant en parties égales 1' espace entre 2 pales entières I ne fait que maintenir les inégalités de débit existant au niveau des bords d'attaque. Si les interpales ont les mêmes caractéristiques au diamètre extérieur que les pales entières (radiales ou non), devant servir de "musoir'} leurs anges d' attaque de pénétration dans le courant du fluide seront différents de ceux des profils des pales entières en des points homologues: le fis. I donne la différence d'aspect des méridiennes entre les zonesNauche et droite. Joindre les points d'attaque placés en division différente de celle des bords de fuite nécessite des profils différents. Tout ce qui est écrit sur le profil extérieur des aubes, dit méridienne, est valable pour toute la hauteur des aubes jusqu'à leur accord avec le aisque. Ainsi selon 1'invention: Pour avoir la meilleure distribution des vitesses sortie rouet, c'est-à-dire la plus uniforme, il faut diviser rationnellement les espaces entre les pales I, ce qui implique des bords d'attaque d'interpales placés pour laisser des espaces différents à leur droite et à leur gauche. Il est profitaole d'avoir le plus grand nombre possible d'interpales. Les interpales entre 2 pales peuvent avoir des longueurs décroissantes comme représenté sur la fig. I, pour ne pas être trop proches l'une de l'autre et faciliter leur usinage. Dans des zones radiales identiques, les profils des interpales sont oblige- toire'ent différents de ceux des pales pour compenser les divisions différentes de l'es- pace interpale entre bords d'attaque et bord de fuite. Les angles d'attaque présentent les différences nécessaires pour assurer "l'écopage" sans avoir des décollements importants.