‹ Cours de mécanique appliquée aux machines professé à l'École spéciale du génie civil de GandChapitre 78 sur 98 · Ç)AX · texte numérisé non relu

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c'est ce qui donne à cette chute une importance plus grande.

Roues et couronnes 9 à 13 incluse. — Il serait très long de continuer à opérer séparément pour chaque roue comme nous l'avons fait jusqu'ici. Au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'amont, les

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chutes deviennent d^aiUeurs de plus en plus faibles, parce que la vitesse d*entrainement se réduit, et les triangles diffèrent de moins en moins Tun de l'autre. Il suffît alors de faire un seul calcul pour la série et de déterminer un triangle moyen.

Pour la série 9 à 13, le diamètre moyen est égal à 680 mm., la longueur d^aubes est de 60 mm., la vitesse d^entrainement devient 53,5 m. La vitesse axiale à Tentrée des directrices 8 (point 9^ fig. 443) était de 40 m., elle devient, à la sortie de la roue 9 :

Nous nous donnerons ici la chute calorifique nette totale pour toute la série, qui comprend 10 échelons. Prenons pour cette chute 17,34 calories (tranche 9-13 du diagramme entropique) ; à cette valeur répond la chute de température A T = id^.

Les chutes calorifiques partielles sont supposées égales, chacune d^elles vaut 1,734 cal. En appelant x une vitesse de sortie quelconque (relative s'il s'agit d^une roue, absolue sUl s'agit d'une directrice), on a toujours, conformément à la relation acceptée entre les vitesses de sortie et celles d^entrée :

îa:-^ = l,734X2gE

d'où

' La vitesse axiale oscille entre A'o Ar^ (72,9 m.) à l'aval de la série, et loly (32,4 m.) à l'amont. A chaque chute partielle, elle se réduit en moyenne de

Pour le triangle moyen, elle est

C'est la valeur admise pour tracer le triangle de la roue 11 (rig.444), le seul qui soit indiqué dans la série; p<iiur la directrice 11, qui ali-

592 CALCUL d'une turbine parsons

mente celte roue, la vitesse axiale est 52,7 — 4,05 = 48,65 ra., et la vitesse relative d'entrée dans la roue étant

X v^M OU 120,9 m,

on a pu tracer le triangle lia gauche de la figure.

Roues et couronnes 14 à 23 incluse. — La longueur d^aubes est réduite à 50 mm., le diamètre moyen à 670 mm , la vitesse d^enlraînement à 52,76 m. La vitesse axiale augmente entre la directrice 13 et la roue 14, et devient

On suppose qtie Taubage est constitué, à partir de la roue 14, au moyen d'aubes plus rapprochées et de largeur axiale plus faible (*); malgré que les arêtes à l'entrée et à la sortie soient tranchantes, la contraction produite par l'épaisseur des aubes équivaut à une réduction de la section des canaux; en supposant que cette réduction soit de 0,2, il faut la compenser par une augmentation correspondante de la vitesse axiale; celle-ci est donc

Nous ferons la même hypothèse pour tous les aubages d'amont, mais les sections étant déduites de proche en proche, il n'y aura plus lieu d'augmenter la vitesse axiale par suite de cette cause.

La chute calorifique nette (tranche 14-23 du diagramme diminuée des pertes), est de 17,11 calories, soit

-~jr- = 0,850 calories

pour chacune des couronnes. La vitesse de sortie calculée de la même manière que x Ta été pour la série précédente est 120 m., la vitesse

(1) Pour les roues et directrices 1 à 13, les aubes ont par exemple une largeur axiale de 10 mm. avec des jeux de 5 mm.; pour les suivantes^ ces chiffres sont réduits à 7 et 4 mm. respectivement.

CALCUL d'une turbine parsons 593

d'entrée est 84,8 m ; la vitesse axiale varie de 49,3 m à l'aval jusqu'à 25 m à Pamont, sa valeur moyenne est 37,15 m, elle diminue de 1,2 m en passant d*une couronne à la suivante. Les triangles moyens sont représentés dans la figure 445.

Roues et couronnes 24 à 43 incluse. — On a, par une nouvelle réduction du tambour et de la longueur des aubes :

Diamètre moyen 470 mm.

Longueur des aubes 45 »>

Vitesse d'entrataement 37 m.

La vitesse axiale à la sortie de la roue 24 est ainsi :

La chute calorifique nette (tranche 24-43 du diagramme diminuée des pertes), est de 21,73 calories, ou, par couronne :

' = 0,543 calories

ce qui donne, pour les vitesses de sortie et d'entrée, 95,7 m et 67,7 respectivement.

Les vitesses axiales sont comprises entre 39,G m pour la roue 24 et 20 m pour rentrée dans la couronne directrice 43; la moyenne est 29,8 m, et la diminution entre deux triangles successifs n^est que de 0,49 m. Les triangles moyens sont représentés dans la figure 446.

Roues et couronnes 44 à 67 incluse. — Pour abréger un peu, nous utilisons la dernière chute en une seule série comprenant 24 groupes; pratiquement il vaudrait mieux scinder cette série en deux par une nouvelle réduction de la longueur des aubes; la vapeur de marche en surcharge serait admise entre ces deux séries.

Diamètre moyen 455 mm.

Longueur des aubes 30 >»

Vitesse d*entratnement 35,8 m.

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Ce qui donne pour la vitesse axiale à la sortie de la roue 44 :

Vitesse axiale à l'entrée (par l'épure) 17^3 m.

» » moyenne 24,2 »

Chute calorifique nette pour la série 17^9 cal.

» par couronne 0,373»

Vitesse de sortie 79,3 m.

» d'entrée 56 »

Remarques finales. — Les aubes et les directrices ne pourront s'accorder exactement avec les données des triangles des vitesses, surtout pour Pangle d'entrée, qui est en général trop aigu au commencement des séries quand on va de Tamont vers Pavai ; rentrée non tangentielle peut être tolérée lorsque les veines rencontrent la face concave des aubes ; on en proPite pour donner à Pélément d'entrée une direction plus rapprochée de la normale h la vitesse d'entraînement. Il serait difficile de faire un calcul de vérification comme celui qui a été fait pour la turbine multicellulaire, à cause du grand nombre de chutes; il est important d'avoir comme point de départ une donnée exacte sur la consommation.

Les chutes de pression se partagent d'une manière à peu près égale entre les couronnes fixes et les roues ; c'est pourquoi le diamètre des pistons équilibreurs est approximativement égal au diamètre moyen de l'aubâge avec lequel ils sont en communication de pression.

On sait que la poussée axiale est aussi influencée par le changement de la vitesse axiale de la vapeur qui traverse la turbine. Prenons, par exemple, la série 1-2; la composante axiale à l'entrée de la roue 2 se mesure par la position du point d\ tandis que la composante axiale de sortie se mesure par la position du point c . Dans chaque série, la vitesse axiale augmente à peu près régulièrement depuis l'entrée jusqu'à la sortie, et cette augmentation a lieu pour moitié dans les roues; il n'y a lieu de se préoccuper que du changement de vitesse projetée dans les roues.

Nous pouvons avoir une idée de l'efTet dynamique cherché en prenant la série 14-23, qui fait passer la vitesse axiale de 25 m à 49,3 m;

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