Brevet FR2721361A1 — publié le 19951222

MULTIPLICATEUR STATIQUE A PLUSIEURS ETAGES DE LA VITESSE D'UN ~~~~ Cette invention permet d'augmenter la vitesse d'un fluide sans utiliser de pièces mécaniques mobiles,ce qui est avanta -geux dans de nombreuses applications,notamment quand la vite sse du fluide est limitée, ou son volume important. On sait qu'un fluide animé d'une vitesse V et heurtant un ob stacle AB de C supérieur à un voit sa vitesse augmenter à x partir de la dernière arête percutée(A-Fig 1) ,selon la formu le : Vitesse résultante ou de fuite =Vitesse amont x x V = V x f a x L'augmentation de vitesse la plus grande est obtenue avec un obstacle semi-circulaire creux(Fig 2) de C = 2,3,le plus x grand connu,pour une forme géométrique simple. Si cette opération pouvait se répéter,comme dans les amplifi cateurs électroniques,on améliorerait fortementla puissance des appareils utilisant l'énergie des fluides,ou leur préci sion. Ce profil en travers du courant de fluide peut être consi déré comme un amplificateur de vitesse de coëfficient K= r au moins pour la zône CE(Fig 2),qui borde le sillage en dé pression (abcde-Fig 2).On peut placer un autre obstacle(FG Fig 3)en travers de la veine accélérée(HlH2-Fig 3) de maniè re à obtenir une nouvelle accélération du fluide quittant FG Fig 3).Pour cela ,il faut que l'obstacle FG intercepte la veine accélérée HlH2(Fig 3) sur une largeur L2 inférieure à celle de départ(L1) ,et relier FG à CD par une paroi CF(Fig3) pour que le phénomène d'accélération se reproduise,la large ur de la veine accélérée une seconde fois diminuant propor tionnellement à sa vitesse. L'augmentation de la vitesse du fluide provoque derrière 2 l'obstacle une dépression D (Fig 3) proportionnelle âV (20) donc à Cx car la traînée = C p c à chaque nouvel obstacle x a c 1 répondant aux conditions de position et dimensions précéden tes(lignes 22 à 26). I1 y a un moment où l'augmentation de la vitesse du fluide est telle que l'épaisseur (e-Fig 3) de la veine devient in... insuffisante,cette dernière se transformant en tourbillons inefficaces. APPLICATIONS. 1) La multiplication de la vitesse du fluide augmente fortement la puissance d'une machine ( utilisatrice de ce fluide pour une même dimension(Fig 4),comme une turbine aéraulique par exemple. 2) Si cet obstacle multiplicateur est développé en couronne autour d'une turbine (T) par exemple(coupe de la Fig 5),la vitesse du fluide accéléré donnera encore plus de puissance. 3) Si deux autres obstacles, M' et M" (Fig 5) ,sont placés des deux côtés de l'obstacle principal,DC,en couronne également,la dépression D derrière l'ensemble augmentera en core plus,donc aussi la puissance développée par la turbine(T) la vitesse,donc l'impact du vent en W(Fig 5)étant plus grand. 4) Le fonctionnement des déprimomètres et mesureurs de fluide est fortement amélioré grâce à la dépression plus grande, qui augmente la sensibilité des appareils(Fig 6),et permet de les rendre plus robustes. 5) Transmission pneumatique et hydrauliqueL 'augmentation de la vitesse des fluides en fin de parcours évite ou compense partiellement les pertes de charge dans les canalisations, tant pour les mesures que pour les télécommandes et le transfert depuissance. 6)Pistolets de décapage ou de forage dans le travail des surfaces,avec des fluides purs ou chargés,dont l'impact est renforcé. 7)TETES de forage minier et sous-terrains de toutes natures. EXEMPLE D'APPLICATION: Pistolet de décapage à air comprimé. Un tube de section rectangulaire P (Fig 7)est fermé à son extrémité par une paroi métallique épaisse profilée selon le croquis DCFG,répondant aux conditions des lignes 22 à 26,page 1. Avec de l'air pur et 2 obstacles semi-circulaires,la vitesse de l'air sera multipliée par (T -X)2,soit 1,52=2,3 et l impact par 2,32 soit ,2o Avec trois obstacles,l'impact serait multiplié par 2,33= 12,16. Ce pistolet est muni d'un robinet à boisseau pour l'ouvrir ou le fermer(R-Fig 7) REVENDICATIONS. 1) Multiplicateur statique à plusieurs étages de la vitesse d'un fluide,caractérisé par le fait qu'il est composé d'obs tacles successifs et solidaires ayant un C supérieur à un. x ( Fig 3). 2) Multiplicateur statique à plusieurs étages de la vitesse d'un fluide,selon la revendication précédente,caractérisé par le fait que les obstacles ont de préférence la forme s emi cylindrique creuse(Fig 2) de coëfficient C = 2,3,le plus fort x connu pour une forme géométrique simple. 3) Multiplicateur statique à plusieurs étages de la vitesse d'un fluide selon les revendications 1 et 2,caractérisé par le fait que les obstacles successifs ont une largeur décroissante,chaque déflecteur et le flux résultant devant être entièrement à l'intérieur du flux résultant précédent.(Fig 3). 4) Multiplicateur statique à plusieurs étages de la vitesse d'un fluide selon les revendications précédentes,caractérisé par le fait que les obstacles DC,FG, et IJ (Fig 3) peuvent avoir la forme d'une couronne autour d'un appareil récepteur T(Fig 5) qui bénéficie ainsi de l'impact d'un fluide accéléré plus homogène. 5) Multiplicateur statique à plusieurs étages de la vitesse d'un fluide,selon les revendications 1,2,3,4,caractérisé par le fait que l'obstacle principal M( Fig 5) ,relié à l'obstacle intérieur M'(Fig 5) peut en même temps être relié extérieurement à un autre obstacle M" qui double l'efficacité du système en diminuant la pression derrière DC. 6) Multiplicateur statique à plusieurs étages de la vitesse d'un fluide selon les revendications 1 ,2,3,4,et 5,caractéri sé par le fait que la cascade des obstacles DC et M" peut être prolongée par des obstacles de plus en plus étroits (Fig 3) constituant autant d'amplificateurs de vitesse,en serie.