Brevet FR2962825A1 — publié le 20120120

-1- Les roues creuses hélicoïdale 3D (Brevet PCT WO2008/012425 ) sont utilisables pour de nombreuses applications par exemple comme hélices à la troisième dimension, ou comme éoliennes manche à vent, mais peuvent aussi servir à gaver des pompes centrifuges dont la valeur NPSH "net positive suction head » met en évidence les problèmes de cavitation . Pour les gaz, le négatif de la détente créée derrière les aubes en entrée, doit être rattrapé avant que la turbine commence à être efficace. Pour palier à ces inconvénients il est utilisé des vis dites "inducers" à caractère volumétrique employées pour le gavage et qui amène à un point de fonctionnement optimum sur un point de débit précis mais ce type de produit manque de souplesse du fait que la surface de prise de fluide est limitée et que leur perte de charge interne est non négligeable. Le nouveau procédé consiste à plaquer une roue creuse hélicoïdale 3D sur la face avant de la turbomachine et à l'aide de ses pales de gaver ses canaux de façon faciale et non plus par leur base centrale. La surface de prise de fluide et l'allongement des pales de la roue creuse hélicoïdale 3D enroulées en spirale améliore grandement les possibilités d'aspiration de la turbomachine. Il est aussi intéressant d'en prolonger les pales en les transformant en aubes de turbomachines centrifuges évitant ainsi une rupture dans l'écoulement des veines de fluide toujours préjudiciable. Avec le nouveau configurateur de la présente invention il devient donc possible de créer et de construire très facilement, à l'écran et ensuite à laide de fichiers spécifiques informatiques voyageant en ligne, de nouvelles turbomachines de formes très complexes qui peuvent être utilisées comme roues centrifuges pour tous les fluides. Le procédé de configuration et de construction pour des turbomachines, par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs permet la création de nouvelles turbomachines, comporte les étapes suivantes : -contrôle continu de la compatibilité des valeurs des paramètres introduits ; -entrée de paramètres de configuration de base ; et comporte une étape de configuration des profils et autres données propres aux éléments circulaires et hélicoïdaux, qui consiste à concevoir chaque bord d'attaque de corps et de fuite, à l'aide de portions de figures géométriques qui ont un centre de référence, et de les relier ensuite à l'aide de portions de figures géométriques qui ont également un centre de référence, et ainsi de définir les aires du corps des éléments constitutifs évolutifs, qui sont faite en partant de roues creuses hélicoïdale 3D présélectionnées qui sont placées au centre devant les turbomachines et les points de bord d'attaque de corps et de fuite des pales des roues creuses hélicoïdales 3D sont prélevés et reportés -2- sur les petits diamètres des cercles décrits par la révolution de l'entrée des aubes en rotation au centre des turbomachines et sont dits points d'origine et qu'en partant de ces points il est projeté des lignes droites en continuité des trajectoires des bords d'attaque de corps et de fuite de la pale de la roue creuse hélicoïdale 3D qui vont inscrire chacune des points dits de référence à leurs intersections avec le grand diamètre du cercle décrits par la révolution du bout des aubes en rotation qui est paramétrable à la demande. En s'appuyant sur les points de référence il est généré de préférence angulairement d'autres points dits secondaires situés sur le cercle décrit par la révolution du bout des aubes des turbomachines et dont les positions sont déterminées par des valeurs fournies par défaut paramétrables. En partant des points de référence ou secondaires la sortie des aubes à leur grand diamètre est de préférence orientée angulairement en prenant appui sur la tangente du cercle décrit par la révolution du bout des aubes des turbomachines par des valeurs fournies par défaut paramétrables De préférence il est fourni par défaut des valeurs paramétrables qui déterminent d'une part la hauteur des aubes comprise entre la face avant des turbomachines au niveau de l'interface roue creuse et la face avant des aubes à leur plus grand diamètre et d'autre part la voie des aubes à leur plus grand diamètre. Il est remarquable que d'une part au grand diamètre des turbomachines les valeurs de l'épaisseur du bout des aubes à leurs extrémités sont fournies par défaut et paramétrables pour leurs parties supérieures centrales et inférieures et que d'autre part le bout des aubes qui est normalement parallèle à l'axe de rotation est de préférence inclinée par une valeur fournie par défaut et paramétrable. Ii est aussi remarquable que d'une part un flasque est placé de préférence sur l'arrière des aubes et est poursuivi jusque dans l'intérieur de la roues creuses hélicoïdale 3D et que d'autre part la roue est de préférence fermée par un flasque situé à l'avant mais qui ne recouvre pas la roues creuses hélicoïdale 3D Il est à noter qu'un flasque est solidarisé sur l'arrière des aubes et que de préférence il y est solidarisé entre deux aubes de la turbomachine au moins une portion d'aube coupée gardant le même profile que celles qui sont complètes en provenance de la roues creuses hélicoïdale 3D35 -3- Les dessins annexés illustrent l'invention : Le dessin N°1 montre une turbomachine vue de dessus et sa surface de révolution balayée par des aubes avec en son centre une roue creuse hélicoïdale 3D (Z) et les 2 points d'origine (1-2) d'une pale et la ligne droite poursuivant la trajectoire du point 1 projetée sur le grand diamètre de la turbomachine (A) sur le point de référence (3) et le point secondaire (3') décalé comme le (4') angulairement selon (B). Ce dessin montre également vu de dessus que la sortie d'aube est orientée en partant de la valeur angulaire (C) se référent à la tangente du grand diamètre de la turbomachine. Le dessin N°2 montre la turbomachine vue sur le coté et d'une part la hauteur (E) et la voie (F) des aubes, et d'autre part l'inclinaison des aubes qui est paramétrable angulairement (D). Le dessin N° 3 montre les parties supérieures (G), centrales (H et I), et inférieures (J) d'une aube. Cette partie d'aube coupée montre des épaisseurs différentes pour l'aube contrôlables . Le dessin N°4 montre la coupe d'une turbomachine dont l'aube est pourvue d'un flasque arrière qui se poursuit jusque sous les pales de la roue 3D et le flasque avant qui ne couvre que la turbomachine. L'épaisseur des flasques est aussi contrôlée (K). Le dessin N°5 montre une turbomachine vue de dessus avec flasque arrière avec des portions d'aubes intercalées (L) prélevées sur les aubes complètes en conservant leurs profils.20 REVENDICATIONS1) Procédé de configuration et de construction pour des turbomachines par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs permettant la création de nouvelles turbomachines comportant les étapes suivantes : -contrôle continu de la compatibilité des valeurs des paramètres introduits; -entrée de paramètres de configuration de base ; et comporte une étape de configuration des profils et autres données propres aux éléments circulaires et hélicoïdaux, qui consiste à concevoir chaque bord d'attaque de corps et de fuite, à l'aide de portions de figures géométriques qui ont un centre de référence, et de les relier ensuite à l'aide de portions de figures géométriques qui ont également un centre de référence et ainsi de définir les aires du corps des éléments constitutifs évolutifs, caractérisé par le fait que des roues creuses hélicoïdales 3D sont placées au centre devant les turbomachines et que les points de bord d'attaque de corps et de fuite des pales sont prélevés et reportés sur les petits diamètres des cercles décrits par la révolution de l'entrée des aubes en rotation au centre des turbomachines et sont dits points d'origine (1-2) et qu'en partant de ces points il est projeté des lignes droites en continuité des trajectoires des bords d'attaque de corps et de fuite de la pale de la roue creuse hélicoïdale 3D qui vont inscrire chacune des points dits de référence (3) à leurs intersections avec le grand diamètre du cercle décrits parla révolution du bout des aubes en rotation (A) qui est fourni par défaut et paramétrables. 2) Procédé de configuration et de construction de turbomachines par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs selon la première revendication caractérisé par le fait qu'en s'appuyant sur les points de référence (3) il est généré angulairement (B) d'autres points dits secondaires (3',4') situés sur le cercle décrit par la révolution du bout des aubes (A) des turbomachines et dont les positions sont déterminées par des valeurs fournies par défaut paramétrables. 3) Procédé de configuration et de construction de turbomachines par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs selon les précédente revendications caractérisé par le fait que partant des points de référence ou secondaires la sortie des aubes à leur grand diamètre est orientée angulairement (C) en prenant appui sur la tangente du cercle décrit par la révolution du bout des aubes (A) des turbomachines par des valeurs fournies par défaut paramétrables. 2962825 -5- 4) Procédé de configuration et de construction de turbomachines par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs selon les précédentes revendications 5 caractérisé par le fait qu'il est fourni par défaut des valeurs paramétrables qui déterminent d'une part la hauteur des aubes (E) comprise entre la face des turbo machines au niveau de l'interface roue creuse 3D et la face avant des aubes à leur plus grand diamètre et d'autre part la voie des aubes (F) à leur plus grand diamètre. 10 5) Procédé de configuration et de construction de turbomachines par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs selon les précédentes revendications caractérisé par le fait que d'une part au grand diamètre des turbomachines les valeurs de l'épaisseur du bout des aubes à leurs extrémités sont fournies par 15 défaut et paramétrables pour leur partie supérieures (G) centrales (H,I) et inférieur (J) et que d'autre part le bout des aubes qui est normalement parallèle à l'axe de rotation est incliné (D) par une valeur fournie par défaut et paramétrable. 6) Procédé de configuration et de construction de turbomachines par 20 paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs selon les précédentes revendications caractérisé par le fait qu'un flasque est placé sur l'arrière des aubes et est poursuivi jusqu'à l'intérieur de la roue creuse hélicoïdale 3D et que d'autre part la roue est fermée par un flasque situé à l'avant mais qui ne recouvre pas la 25 roue creuse hélicoïdale 3D (K). 7) Procédé de configuration et de construction de turbomachines par paramétrages mathématiques partant de valeurs corrigeables fournies par défaut sur des croquis significatifs selon les précédentes revendications caractérisé par le fait que le flasque arrière est solidarisé sur l'arrière des aubes 30 et qu'il y est solidarisé entre deux aubes de la turbomachine au moins une portion d'aube coupée (L) gardant le même profil que celles qui sont complètes en provenance de la roue creuse hélicoïdale 3D.