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" MOTEUR à CHOC à écoulement supersonique " @
Cette invention est relative à un moteur tournant! , ou @ l'effet de la réaction d'un fluide en écoulement supersonique , obtenu par l'effet d'onde de ohoo provoqué par la brusque arri- -vés d'un fluide nous pression Po dans un milieu à pression atmosphérique Pi ,
o'est à dire par la discontinuité de pression existant entre les deux chambres Noua pouvons comparer ce système aux effets provoquée dans l'expérience du tube de choc la membrane de séparation desgaz étant ici remplacée par un dis- -tributeur conçu à cet effet . Dans ce système l'onde de choo qui s'avance à travers le fluide à basse pression fait croîtra celle-ci ainsi que la densité du fluide qui la traverse.
et état de compressibilité provoque une traînée d'onde qui n'existe pas en écoulement subsonique ,elle amène une variation de quan- -tité de mouvement qui est donc moindre à l'entrée du conduit dé réaction qu'à la sortie, attendu que le courant sortant à une composante contraire à l'écoulement et l'arrivée une composante dans le sens de l'écoulement En subsonique l'action de traînée du courant entrant et l'action de poussée du courant sortant, se compensant , La poussée varie donc suivant l'intensité et la vîtes
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viteaao de l'onde do ohoCtd'nutant plus grande* que le rapport Po / Pi est plus élevé Pair 3.
'application de ce mode de réaction comparé à une réaction normale,noua obtiendrons il consommation égaie, un effet utile de poussée très supérieur @
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Suivant l'invention ce )))ot ur comprend essentiellement une partie fixe on communication avec une source d'énergie (vapeur ou cliam.
bro do combustion ) Elle est formée d'une chambre séparée par un cloisonnement et formant deux petites chambres pouvant être mîmes en communication par des ouvertures pratiquées dans ce
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cloisonnement ou isolées pnr l'effet d'une lagôre rotation d'un disque mobile et ayant les m6maa ouvertures Ce disque est Jutax'- posé à la cloison Le mouvement d'ouverture ou de fermeture du passage des gaz est provoque par l'effet d'un soldnotde et d'un ressort do rappel La. manoeuvre est commandée électriquement par la rotation du rotor .
2 Uno partie mobile ou rotor do forme tronconique destiné à être mis en rotation par un effet de réaction et à transmettre ce mouvement aux organes à commander L'élément mobile est Juxtapo
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-,,6 n la partie fixe t dos chicanes circulaires sont prévues sur les surfaces en contact pour s'opposer à la porte de gaz Au pour- -tour du noyau du rotor suivant une direction latérale sont prévus des conduits partant de la petite base pour aboutir à proximité de la grande base dans des conduite sensiblement perpen
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diculnire8 aux premiers et aboutissant à la périphérie dans un mens voulu ,
pour donner au rotor un effet de réaction en sens oppo -sé
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D'autres a detailan et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée c1-aprb. titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessine annexés , La figure I représente une coupe longitudinale du moteur La fig. 2 représente une vue en plan,côté admission, du cône réacteur et son conduite de réaction .
La fig3 représente une coupe transversale et en plan du système distributeur
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La .fis 4 une coupe sur la bague de contact râlant la distribution
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DescriUtion de llapl)aroil . Ce moteur se compose essentielle!* , do doux parties principales (zizi ) 1 Un élément mobile ou côno db réaction 1 supporté par un arbiu de transmission 2 destina à être mis en rotation par un effet de réaction d'un gaz et transmettre ce mouvement aux orc'an'-9 commander et aux éléments indispensables à en marche (ocms.aaaRx bague do distribution ,pompe d'injection,dynamo etc..* 2 ) Une partie fixe constituant par l'ensemble de son élément î assembles ,les or±rnno8 d'admission,de di8tribution.d'vcu. ti.- des gaz brdiua Le cône réacteur est constitué de préférence par {lî.mt:
.î -tios assemblée$ a.,b,0td dans un but de facilités de oontA':ruot!(..1 Au pourtour du noyau zip) sont crouadu ou obtenus par coulât* (..,1, conduits bzz et 5 formant les canaux de réaction et tuyère * 4"-o> - .t:l.ol1,ln sortie do oellea-oi oat dirieo hauteur e In p:'n""d'" base du o6nc iluns un sotte contraire à la rotation prévue , partie fixe 3 comprend une arrivée de gaz 6 venant si. la cht'l..!lh' de combustion et formant une chambre d'attente deagax scun prt''!ô' -sien 7,qui donne oommunicntion h travers le distributeur <t h une autre petite chambre 8 formant le prolongement des conduite 4 *t5 La partie fixe 3 est juxtaposée à l'ô16mont mobile du rotor 1 o.
Sur la face do chaque élément on contact sont pr6vulltdos ohj,oasNes 10 qui s'opposent à la porte de gaz en le lm.5.nant , Le di'l1:rt.,,:", -tour 9 Qui est l'élément important de ce système est formai d'tuf cloison fixe II solidaire do 3 (fis3) dos ouvertures 12 forant lumières d'admission sont prévues à travers cette cloison hi la section de passage de ces jours no peut ôte inférieure à o<..<4 de l'ensemble des conduits 4 Des pentes sont prévues sur le :t'nçe côté chambre 7, ces pentes 15 f aoilitentl ' entrée des gaz 4 travers les lumières 12 Au centre de la cloison II est prévue une ouvert -ture circulaire son pourtour est entouré d'un conduit 13 travers -sant la chambre 7 et débouchant à 1'extérieur.
L'intérieur do Ce conduit est traversé par un arbre I4 supporté par mou plusieurs paliers 19 A l'une de ses extrémités (intérieur) kit fixé un dis.u 16 de diamètre légèrement inférieur à II mais dont les Jour. due
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admission sont identiques à 12 et peuvent être placée dans leur prolongement La partie centrale de ce disque ne prolonge à l'inté.
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-rieur de la chambre 8 suivant une forme op6ciale facilitant l'écoulement et la répartition des gaz à l'entrée des conduit* 4
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Le disque I6 vient ae jutaxposer il la cloison Il noua très faible tolérance, son mouvement de rotation sur 1/Iode tour de rotor uu,va,ni l'exemple repris )
ferme ou ouvre complètement le* jours d'admission c-a-d twai'arrivée des gaz venant de la chambre 7 Ce mouvement de rotation du diaque,o-a-d de bascule est entretenu par les effets d'un .OlôlLu!de17 relié électriquement hune bague 18 plaçôosur l'arbre de transmission 2 coupant ou établissant le contact électrique au* moments opportun* (fig 4) Le disque 16 fermant l'admission par l'effet d'un ressort de rappel 19' Ces mouvements sont transmis par l'intermédiaire de l'arbre 14 Un carter 20 recueillant les gaz brûlés est fixé d'un côté sur une bague fixe 22 à l'intérieur de laquelle tourne l'arbre 2,
l'autre partie du carter est fixée sur la partie fixe 3 des tuyaux d'échappement 21 sont prévue pour l'évacuation des gaz au dehors@
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MARCHE DE l 'APPAREIL mi . La mime en marche ont faite par un dbnlar -reur électrique actionnant un compresseur centrifuge ou autre engrené à l'arbre 2 Comme dans les turbines è gaz, l'air comprimé est dirigé vers une chambre de combustions Après qu'une certaine pressionent atteinte dans cette chambre et en infime temps dans la chambre d'attente 7 ,on procède à l'injection du carburant et à l'allumage au moyen d'une bougie prévue à cet effet ,
Le contact est établi en même temps sur la bague de distribution 18 et la bougie d'allumage Le rotor 1 engrené au démarreur étant en rotatio Jusque là le* distributeur étant fermé,par l'action du ressort 19, Lors de son excitation le solénotde imprime à l'arbre 14 un début
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de rotation mettant instantannetnent les lumières 12 en communica- -tion (environ 1/1000 de seconde pour un moteur tournant à 3750 tours et suivant l'exemple repris ) Les gaz pénètrent à grande vitesse dans la chambre 8 formant entrée des conduits de réaction 4,
par conséquent chambre de répartition ? Il est très important de
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signaler que l'admission dans ces conduite est complète sur Ilenti l'entièreté de leur section et s'avance suivant un plan
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vertical perpendiculaire aux parois de ces ocndu.itr,1 a,r olntl1ÍÚ . à l'intérieur do ces conduits n'y trouvant z la pression attxospho- #rique,los molécules n'ayant pas eu lo temps d'être prévenues il se produit une enveloppe d'ondo do compression ou onde do choo Ici ont li noter que tout autre système d'admission aussi br""loit Elle no produirait aucune onde du chocs l'intérieur des conduite L'onde choc eit suivie par un écoulement supersonique constns expl:
1..! que précédemment lion an? expulsés nu dohorn pro duiaent un vio- -lento poussée on sono contraire a1 entraînant le rotor A un point désigné dans la rotation du rotor , comme nous avons va pre -oodammont que sur une partie du pourtour de la bagne I3(fij'f)
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le courant était interrompu par le passage du contact sur une
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partie non électr:l.tide ) une rupture do courant forme l'admlosion par 1'aot.jt.on du rennort de rappol L'équilibre ne rdtablit à la pression atmosphérique S l'intérieur des conduite. Une nouvelle excitation ne produit et ouvre les lumières d'admission et le cycle ne roproduit comme explique ci-avant Les gaz brûles sont recueillis dans le carter ot expulsés au dehors par les oonduits
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d'échappement prévue .
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Contrairement lu une réaction normale ou le rendement nient t-nterte' -tant qu'a une certaine vitesse de rotation ne rapprochant de la
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vitesse des gaz Dans le système préconisé cette condition nient
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par indispensable ,le rendement est identique ïnddpendomment de la
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vitesse de rotation du rotor La puissance n'étant tributaire que de l'intensité de l'onde do choc,donc de la différence de pression
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A l'intérieur de la chambre de combustion et la pression atteoephe" -riqueà l'intérieur des conduite Ces moteurs peuvent donc tourner plus lentement toutefois en conservant un, minimum dans le t-omps
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d'ouverture du distributeur ,en conséquence pour les moteurs qui doivent tourner à faible régime le nombre de lumière d'admission
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devrait t 6 tro plue il\1po:
rtnn t,1ft temps d'ouverture du disque iltant
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d'autant plus court que non déplacement est plus limité
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AYANTArI:â Co moteur présente de sérieux avantages Il est d(i
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construction simple donc bon marche. Il ae prête à une fabrication
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en série avec un outillage limité Il est d'un encombrement iledduit Il consomme tous les carburants bon marcha il peut marcher i la
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la vapeur ou n l'air comprime Son mouvement ont rotatif donc pas do perte par frottement graissage insignifiant .Absence dol ailettes donc possibilité d'augmenter la température ose gaz ddinarrace facile par loua la* temps Rendement intéressant à n'importe quelle VitOl81 .
Il peut trouver son emploi dans bien des domaines Transport et Industrie A titre d'exemple il pourraient équiper une usine Alimenter par une chambre de combustion unique ces petite moteurs conviendraient très bien h 1' entraînement des machinez à régime
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variable Leu:
vitesse pouvant 8tro réglées automatiquement sur 1' l'admission ,de plus l'échappement des gaz brûlés pourraient servir éventuellement au chauffage den locaux REVENDICATIONS
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7cl Système de motaur à réaction de ohoo du écoulement supersonique dans lequel l'onde de ohoo est provoquée par l'arrivée brusque
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d'un 8.*az sous haute preaaion dans un milieu à base* pression \ /ll.tme,sph.6zoique)
donnant naissance à des ondes de compression ou ("nde8 de choit 2 Caractérisé en ce que cet appareil comprend une partie mobile de forme tronconique formant réacteur Les conduite de réaction prévue à son pourtour sont disposée dans le sens de l'arrivée des
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Gaz d'admission Les conduits électeurs sont placée perpendiculai- -rament aux première Que la partie fixe comprend deux chambre* séparé.. par un système de distribution, l'une la chambre d'atten-' ste des gaz nous pression en communication avec la chambre de combustion . L'autre chambre dite de répartition en communication directe avec les conduite de réaction placée dans son prolonge- -ment
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"Supersonic flow IMPACT MOTOR" @
This invention relates to a running engine! , or @ the effect of the reaction of a fluid in supersonic flow, obtained by the wave effect of ohoo caused by the sudden arrival of a fluid we pressure Po in a medium at atmospheric pressure Pi,
ie by the pressure discontinuity existing between the two chambers Noua can compare this system to the effects caused in the shock tube experiment, the gas separation membrane being replaced here by a distributor designed for this purpose. In this system, the choo wave which advances through the fluid at low pressure increases the latter as well as the density of the fluid passing through it.
and state of compressibility causes a wave drag which does not exist in subsonic flow, it brings about a variation in quantity of movement which is therefore less at the entry of the reaction duct than at the exit, since the outgoing current has a component contrary to the flow and the arrival a component in the direction of flow In subsonic the drag action of the incoming current and the thrust action of the outgoing current, compensating for each other, The thrust varies So depending on the intensity and the speed
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ohoCt wave speed is greater * than the Po / Pi ratio is higher Pair 3.
'application of this mode of reaction compared to a normal reaction, we will obtain even consumption, a useful push effect much greater @
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According to the invention this))) ot ur essentially comprises a fixed part communicating with an energy source (steam or cliam.
bro do combustion) It is formed by a chamber separated by a partition and forming two small chambers which can be put in communication by openings made in this
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partitioning or isolated by the effect of a lagôre rotation of a mobile disc and having the same openings This disc is Jutax'- posed to the partition The movement of opening or closing the passage of gases is caused by the effect a solenoid and a return spring The operation is controlled electrically by the rotation of the rotor.
2 A moving part or rotor of frustoconical shape intended to be set in rotation by a reaction effect and to transmit this movement to the components to be controlled The mobile element is Juxtapo
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- ,, 6 n the fixed part t back circular baffles are provided on the surfaces in contact to oppose the gas door Around the core of the rotor in a lateral direction are provided conduits starting from the small base to end up near the large base in substantially permanent pipes
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diculnire8 to the first and ending at the periphery in a wanted mens,
to give the rotor a reaction effect in the opposite direction
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Other details and features of the invention will emerge from the description given c1-aprb. By way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, FIG. I represents a longitudinal section of the engine. FIG. 2 shows a plan view, on the inlet side, of the reactor cone and its reaction line.
Fig3 shows a cross section and plan of the dispensing system
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The .fis 4 a cut on the contact ring beating the distribution
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DescriUtion of llapl) aroil. This engine is essential! *, Of soft main parts (zizi) 1 A mobile element or cono db reaction 1 supported by a transmission arbiu 2 intended to be set in rotation by a reaction effect of a gas and to transmit this movement to the orc'an'-9 to order and to the elements essential to running (ocms.aaaRx distribution ring, injection pump, dynamo etc .. * 2) A fixed part constituting by the whole of its element is assembled, the or ± rnno8 admission, distribution.d'vcu. ti.- brdiua gases The reactor cone preferably consists of {lî.mt:
.î -tios assembled $ a., b, 0td in order to facilitate oontA ': ruot! (.. 1 Around the core zip) are crouadu or obtained by coulât * (.., 1, conduits bzz and 5 forming the reaction channels and nozzle * 4 "-o> - .t: l.ol1, ln outlet do oellea-oi oat dirieo height e In p: 'n" "d'" base of the o6nc iluns a fool contrary to the planned rotation, fixed part 3 includes a gas inlet 6 coming from the combustion chamber and forming a waiting chamber deagax scun ready 7, which gives communication through the distributor <th another small chamber 8 forming the extension of the pipes 4 * t5 The fixed part 3 is juxtaposed to the movable ô16mont of the rotor 1 o.
On the face of each element on contact are pr6vulltdos ohj, oasNes 10 which oppose the gas door by lm.5.nant, The di'l1: rt. ,,: ", -tour 9 Which is the important element of this system is formed of tuf fixed partition II integral with do 3 (fis3) back openings 12 drilling intake lights are provided through this partition hi the passage section of these days no can be less than o <.. <4 of all the conduits 4 Slopes are provided on the side of the chamber 7, these slopes 15 allow the entry of gases 4 through the slots 12 In the center of the partition II is provided a circular opening its periphery is surrounded by a duct 13 through -sant the chamber 7 and opening to the exterior.
The interior of this duct is crossed by a shaft I4 supported by several bearings 19 At one of its ends (interior) kit fixed a dis.u 16 of diameter slightly less than II but including the Jour. due
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admission are identical to 12 and can be placed in their extension. The central part of this disc does not extend to the interior.
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- behind the chamber 8 in an op6ciale shape facilitating the flow and distribution of gases at the inlet of the ducts * 4
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The disc I6 comes ae jutaxpose it the partition It knotted very low tolerance, its rotational movement on 1 / Iodine revolution of the rotor uu, goes, nor the example taken)
closes or opens completely on the * day of admission, ie the arrival of gases from chamber 7 This rotational movement of the diaque, oad rocker is maintained by the effects of an .OlôlLu! de17 electrically connected to a ring 18 placed on the 'transmission shaft 2 cutting or making electrical contact at * opportune moments * (fig 4) The disc 16 closing the intake by the effect of a return spring 19' These movements are transmitted through the shaft 14 A casing 20 collecting the burnt gases is fixed on one side to a fixed ring 22 inside which the shaft 2 rotates,
the other part of the casing is fixed to the fixed part 3 of the exhaust pipes 21 are provided for the evacuation of gases to the outside @
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EQUIPMENT OPERATION mi. The mime in operation is made by an electric dbnlar -orror actuating a centrifugal compressor or other compressor geared to the shaft 2 As in gas turbines, the compressed air is directed to a combustion chamber After a certain pressure is reached in this chamber and in a minute time in the waiting chamber 7, the fuel is injected and ignition is carried out by means of a spark plug provided for this purpose,
The contact is established at the same time on the distribution ring 18 and the spark plug The rotor 1 meshed with the starter being in rotation Until then the * distributor being closed, by the action of the spring 19, When it is energized the solenot prints tree 14 a start
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of rotation putting the lights 12 in communication instantaneously (about 1/1000 of a second for an engine running at 3750 revolutions and following the example given) The gases enter at high speed into the chamber 8 forming the inlet of the reaction ducts 4 ,
therefore distribution chamber? It is very important to
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signal that the admission in these conduits is complete on Ilenti the whole of their section and advances according to a plan
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vertical perpendicular to the walls of these ocndu.itr, 1 a, r olntl1ÍÚ. inside these conduits there is z the attxosphoric pressure, los molecules not having had time to be warned there is produced an envelope of compression wave or do choo wave Here we note than any other intake system so burned It would produce no shock waves inside the pipes The shock wave followed by a supersonic flow constns expl:
1 ..! than previously lion year? expelled nu dohorn pro duiaent a vio- -lento thrust on its opposite a1 causing the rotor to a designated point in the rotation of the rotor, as we have gone pre -oodammont that on part of the perimeter of the prison I3 (fij'f)
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the current was interrupted by the passage of the contact on a
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non-electric part: liquid) a break in the current forms the explosion by the release of the back-up report. The equilibrium is not reestablished at atmospheric pressure inside the pipes. A new excitation does not produce and open the intake ports and the cycle does not re-produce as explained above The burnt gases are collected in the crankcase and expelled out through the ducts
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planned exhaust.
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Contrary to a normal reaction or the yield denies interest '- as long as a certain speed of rotation does not approach the
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gas velocity In the recommended system this condition negates
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by essential, the output is identical depending on the
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speed of rotation of the rotor The power depends only on the intensity of the shock wave, therefore on the pressure difference
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Inside the combustion chamber and the pressure reaches "-rique inside the pipes. These engines can therefore run more slowly, however, while maintaining a minimum in the t-omps
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opening of the distributor, consequently for engines which must run at low speed the number of intake lights
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should t 6 too much \ 1in:
rtnn t, 1ft opening time of the iltant disc
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all the shorter as no displacement is more limited
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AYANTArI: â Co motor has serious advantages It is d (i
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simple construction therefore inexpensive. It is ready for fabrication
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in series with a limited tooling It is of a small size It consumes all the cheap fuels It can work there
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the vapor or the compressed air Its movement has rotary therefore no loss by friction insignificant lubrication. Absence of fins therefore possibility of increasing the temperature ose gas easily removed by renting the time Interesting yield to any VitOl81.
It can find its use in many fields Transport and Industry For example it could equip a factory. Supply by a single combustion chamber these small engines would be suitable very well for the drive of the machines at speed
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variable Leu:
speed which can be adjusted automatically on the intake, moreover the exhaust of the burnt gases could possibly be used for the heating of premises CLAIMS
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7cl Supersonic flow ohoo reaction motaur system in which the ohoo wave is caused by the sudden arrival
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of a 8. * az under high preaaion in a medium at base * pressure \ /ll.tme,sph.6zoique)
giving rise to compression waves or ("nde8 de choit 2) Characterized in that this device comprises a movable part of frustoconical shape forming a reactor The reaction pipes provided around its periphery are arranged in the direction of the arrival of
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Admission gas The electors conduits are placed perpendicular to the first That the fixed part includes two chambers * separated by a distribution system, one the waiting chamber of the gases we pressure in communication with the combustion chamber. The other so-called distribution chamber in direct communication with the reaction pipes placed in its extension