FR2582054A1 - Moteur rotatif a gaz comprime et/ou a combustion interne - Google Patents

Abstract

LE MOTEUR ROTATIF SELON L'INVENTION COMPREND UNE CHAMBRE DANS UN ORGANE TUBULAIRE 1 MONTE EN ROTATION AUTOUR D'UN AXE A ET S'OUVRANT VERS L'EXTERIEUR PAR UNE PETITE ET UNE GRANDE OUVERTURE 6, 7. UN GAZ COMPRIME ENTRANT PAR LA PETITE OUVERTURE 6 SE DETEND DANS LA PORTION DE LA CHAMBRE A SECTION CROISSANTE DANS LE SENS DE L'ECOULEMENT JUSQU'A LA GRANDE OUVERTURE DE SORTIE 7. CETTE DETENTE CONTINUE ET REGULIERE DU GAZ DEVELOPPE UNE FORCE MOTRICE FAISANT TOURNER L'ORGANE TUBULAIRE 1. SI CE DERNIER EST ENTRAINE EN ROTATION DE SORTE QUE LE GAZ S'ECOULE EN SENS OPPOSE, LE MOTEUR FONCTIONNE EN COMPRESSEUR. APPLICATION AUX GENERATEURS DE COUPLE MOTEUR DE ROTATION ETOU DE GAZ COMPRIME, AINSI QU'AUX TURBOMOTEURS.

Description

MOTEUR ROTATIF A GAZ COMPRIME ET/OU A COMBUSTION INTERNE
La présente invention concerne un moteur rotatif à gaz comprimé et/ou à combustion interne, grâce auquel on se propose d'obtenir directement un couple moteur de rotation à partir de la détente d'un gaz comprimé.

Le principe à la base de l'invention consiste à tirer parti de la détente de ce gaz comprimé dans au moins une partie d'une chambre de travail qui est définie par un espace relativement clos, de volume total invariable, délimité dans un organe tubulaire monté en rotation autour d'un axe. Cet espace de volume total invariable tournant autour de l'axe communique avec l'extérieur de l'organe tubulaire par deux ouvertures seulement, qui sont situées aux extrémités opposées de l'organe tubulaire, et qui présentent des sections de valeurs différentes et le volume de la partie de la chambre de travail dans laquelle se produit la détente est tel que sa section par un plan axial, c'est-à-direpar un plan passant par l'axe de rotation, est croissante lorsque le plan axial de coupe se déplace dans l'un des deux sens de rotation possibles autour de l'axe.

L'utilisation de ce dispositif en configuration de moteur consiste à alimenter la chambre de travail en gaz entrant dans l'organe tubulaire par l'ouverture de plus petite section et parvenant à l'état pressurisé dans une portion de la chambre de travail dans laquelle il peut se détendre pour s'échapper ensuite par l'ouverture de plus grande section, de telle sorte qu'il en résulte une composante tangentielle (par rapport à l'axe de rotation) des forces de pression exercées par le gaz sur les parois internes de la chambre, et que cette composante tangentielle, dirigée dans le sens opposé au sens d'écoulement du gaz qui se détend, est motrice et fournit un certain travail en faisant tourner l'organe tubulaire dans le sens dans lequel elle est dirigée.Cette composante tangentielle motrice existe du fait que la résultante des forces motrices de pression s exerçant sur au moins une portion travaillante de la ou des surfaces internes de parois "avançantes" (repoussées dans le sens de rotation de l'organe tubulaire) l'emporte sur la résultante des forces résistantes de pression s'exer çant sur au moins une portion résistante de la ou des surfaces internes de parois "reculantes" (repoussées dans le sens opposé au sens de la rotation de l'organe tubulaire).

Sous l'effet de cette composante motrice, la vitesse de rotation de l'organe tubulaire augmente jusqu'à atteindre un régime de croisière du moteur, pour lequel l'énergie libérée par la détente du gaz est entièrement consommée sous forme de travail d'entrainement en rotation.

Le phénomène physique correspondant au principe mis en oeuvre par l'invention se distingue de l'effet de réaction produit par les tuyères, notamment tournantes, telles que celles disposées tangentiellement au bout des pales de l'hélicoptère français SO.1221 Djinn, et expulsant de l'air comprimé prélevé sur le groupe turbomoteur, par le fait que la partie de la chambre de travail dans laquelle se produit la détente est réalisée de sorte que la pression et la vitesse du gaz, au niveau de l'ouverture de plus grande section, soient faibles, c'est-à-dire, pour un cycle normal avec ua gaz sec, que la section de passage du gaz corresponde à une détente qui amènerait normalement le gaz à une pression très basse et inférieure à la pression ambiante, tandis que, pour un cycle de Rankine, la pression en fin de détente soit abaissée à la pression de condensation, le rassemblement du fluide condensé étant obtenue par centrifugation.

L'invention a également pour objet un dispositif moteur tel que, lorsqu'il est alimenté en gaz au niveau de son ouverture de plus grande section et entraîné en rotation de sorte que l'écoulement du gaz dans le dispositif s'effectue en sens opposé à celui que l'on obtient en configuration de moteur, on obtienne un compresseur délivrant, par l'ouverture de plus petite section, du gaz à une pression supérieure à celle qu'il avait à l'ouverture de plus grande section.

Si le gaz reçu par le moteur rotatif est un mélange combustible, il peut, de manière en soi connue, être intéressant de munir le moteur d'un dispositif d'allumage afin d'obtenir des gaz de combustion à haute pression, dont on utilisera la détente pour produire le couple moteur. Si le gaz est un gaz comburant, on peut de plus équiper le moteur d'au moins un injecteur d'un carburant dont le mélange avec le gaz comburant est combustible, afin de bénéficier des mêmes possibilités, ou inversement injecter un comburant dans un mélange combustible.

L'invention a donc pour objet un générateur de couple moteur de rotation et/ou de gaz comprimé, ou encore un moteur rotatif à gaz comprimé et/ou à combustion interne, qui se caractérise en ce qu'il comprend au moins une chambre de travail délimitée dans au moins un organe tubulaire monté en rotation autour d'un axe, la chambre s'ouvrant vers l'extérieur de l'organe tubulaire par deux ouvertures ayant des sections différentes et présentant, à un fluide circulant dans la chambre, de l'une à l'autre des deux ouvertures, une section de passage qui varie progressivement, de sorte que l'alimentation de la chambre en gaz comprimé entrant par l'orifice de plus petite section entraîne, dans au moins une portion de la chambre de section croissante qui se termine à l'ouverture de plus grande section, une détente continue et régulière développant sur au moins une portion de surface travaillante de l'organe tubulaire, qui est inclinée sur l'axe de rotation et/ou conformée -en portion de surface sensiblement hélicoidale, des forces de pression dont une composante est motrice et entraîne l'organe tubulaire en rotation continue autour de l'axe dans un sens, en délivrant un couple moteur, la ou les portions de surface travaillante étant conformées de sorte que la détente se poursuive dans la chambre de travail jusqu'à ce que la pression interne, à la sortie par l'ouverture de plus grande section, soit aussi basse que possible et au plus sensiblement égale à la pression extérieure à l'organe tubulaire et, de préférence inférieure à cette pression extérieure pour un cycle normal, si le gaz est sec, ou soit égale à la pression de condensation, pour un cycle de Rankine, tandis que l'entraînement de l'organe tubulaire en rotation dans l'autre sens autour de l'axe entraîne la compression d'un gaz pénétrant dans la chambre de travail par son ouverture de plus grande section.

I1 est clair que la conformation de la ou des portions de surface travaillante assurant une augmentation du volume disponible pour la détente du gaz, au-delà de la valeur nécessaire pour que le gaz en fin de détente adiabatique atteigne en théorie une pression inférieure à la pression régnant à la sortie du ga,permet de diminuer notablement la vitesse du gaz à sa sortie par l'ouverture de plus grande section, et, sous réserve de prendrecettedisposition propre à l'invention et présentée ci-dessus., de faire agir la pression extérieure en contre-pression sur le gaz moteur, afin de transformer une grande part de l'énergie cinétique résiduelle en énergie de pression, utile au développement de la composante motrice évoquée ci-dessus.Ceci permet d'améliorer l'efficacité du moteur en réduisant au maximum l'effet de réaction, de manière à favoriser l'effet de pression. Car il est bien connu que l'effet de réaction est très largement tributaire de la vitesse du jet gazeux par rapport au milieu ambiant au niveau de l'ouverture d'évacuation des gaz, ce qui a pour conséquence de réduire le couple moteur de rotation aux faibles vitesses de rotation.

Avantageusement, afin que le moteur rotatif selon l'invention puisse fonctionner sensiblement comme un statoréacteur tournant à faible vitesse d'éjection des gaz ou en groupe turbomoteur, selon la nature de l'organe tubulaire utilisé, il se caractérise de plus en ce que la chambre de travail comprend une partie de chambre de section de passage decrois- sante à partir de l'ouverture de plus petite section et jusqu'à un col par lequel elle se raccorde à la partie de chambre de section croissante jusqu'à l'ouverture de plus grande section, de sorte que l'entraînement en rotation de l'organe tubulaire, en raison d'une détente dans la partie de chambre de section croissante, fait travailler la partie de chambre de section décroissante en chambre de compression, l'organe tubulaire comportant également, au niveau du col, au moins un dispositif d'allumage,sauf si la température en fin de compression est suffisante pour une inflammation spontané, et, éventuellement, si le gaz d'alimentation n'est pas un gaz combustible mais un gaz comburant, au moins un injecteur de carburant, le dispositif d'allumage, le cas échéant, l'injecteur de car ;burant étant disposés dans un tronçon de la chambre adjacent au col et aménagé en chambre de combustion.

Dans une première variante, avantageuse parce que l'augmentation du volume disponible pour la détente est au moins partiellement obtenue par une augmentation de la section de passage dans toutes les directions, la chambre est définie par le volume interne du corps tubulaire en forme de tronc de cône enroulé autour de l'axe de rotation. Dans ce cas, la ligne des centres des sections peut être simple- ment située dans un plan, perpendiculaire à l'axe de rotation, si la "longueur" du tronc de cône est suffisamment inférieure à la circonférence correspondante. Sinon, cette ligne des centres des sections peut être enroulée en spirale autour de l'axe de rotation pour être maintenue dans ce plan perpendiculaire à l'axe de rotation, ou encore enroulée en hélice autour de l'axe de rotation.Un autre avantage d'une telle variante est que la section de passage ne présente pas d'angle vif, car elle est arrondie (circulaire ou ovale) et permet un écoulement de gaz avec un minimum de turbulences.

Dans une seconde variante, de réalisation plus aisée, la chambre est définie par le volume interne du corps tubulaire de section quadrangulaire par un plan axial, et présentant, par rapport à l'axe de rotation, une paroi en position radiale interne et une paroi en position radiale externe, qui sont reliées l'une à l'autre par deux parois sensiblement transversales, dont l'une au moins est au moins partiellement plane et/ou au moins partiellement courbe, et inclinée sur l'axe de rotation. A volume égal, afin d'augmenter la force motrice s'exerçant sur l'organe tubulaire, il est préférable, bien que cela puisse dans une certaine mesure compliquer la fabrication, que la seconde paroi transversale soit symétrique de la première par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation.

I1 est également avantageux que des cloisons inter nes à l'organe tubulaire, et dont les bords sont de préférence reliés aux parois en position radiale interne et externe de cet organe tubulaire, subdivisent son volume interne en canaux adjacents de régularisation du débit, qui s'étendent chacun de l'ouverture de plus petite section à l'ouverture de plus grande section. Par la canalisation du gaz qu'elle assure, une telle configuration permet, à puissance égale, d'obtenir une vitesse de rotation faible. Cependant, cette configuration présente deux inconvénients, qui sont la complexité relative de réalisation et l'encombrement.

Dans des modes de réalisation auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence si l'on prend plus particulièrement en considération la simplicité de réalisation, l'organe tubulaire a la forme d'un parallélépipède tronqué selon la plus grande de ses trois dimensions principales, de préférence arrondi aux angles, s'étendant au moins partiellement en direction sensiblement circonférentielle et/ou au moins partiellement en direction sensiblement tangentielle à -un cercle centré sur l'axe de rotation, le parallélépipède étant éventuellement également tronqué selon l'une au moins de ses deux autres dimensions principales, dont l'une s'étend sensiblement axialement et l'autre sensiblement radialement par rapport à l'axe de rotation.L'augmentation ou la diminution de l'une ou des deux autres dimensions principales du parallélépipède tronqué permet, dans les différents cas particuliers correspondants, d'améliorer les caractéristiques de l'écoulement du gaz dans l'organe tubulaire.

Selon un exemple de réalisation de forme particulièrement simple, la seconde paroi transversale de l'organe tubulaire est une base perpendiculaire à l'axe de rotation et s'étendant entre les parois radiales interne et externe qui sont perpendiculaires à la base et parallèles entre elles, chacune d'elles étant au moins partiellement plane et tangente à un cylindre fictif ou réel de section circulaire et d'axe confondu avec l'axe de rotation et/ou au moins partiellement cylindrique et confondue avec ce cylindre, la première face transversale étant au moins partiellement plane et/ou au moins partiellement hélicoidale ou para-héli- coidale à génératrice de préférence perpendiculaire à l'axe de rotation.

Avantageusement, afin de favoriser, à l'échappement du gaz détendu, la formation de la contrepression évoquée précédemment, l'ouverture de plus grande section de la chambre de travail est sensiblement tangentielle par rapport à l'axe de rotation, dans la paroi en position radiale externe du corps tubulaire.

Pour que la contrepression s'exerçant dans la chambre de travail n'ait pas d'influence de freinage, l'entrée des gaz se fait avantageusement perpendiculairement à entrée de la chambre située dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, et sous une incidence préférentielle de 45"C vis-à-vis de la surface travaillante. De la sorte, la contrepression dans la chambre des gaz à haute pression est parallèle à l'axe de rotation, donc sans effet sur la rotation, tandis que la force vive du gaz à son entrée dans la chambre de détente a un effet positif sur la rotation, l'incidence de 45"permettant de récupérer jusqu'à 50 Z de cette force vive.

De plus, afin d'utiliser au mieux l'énergie cinétique restant dans le gaz qui s'échappe- du corps tubulaire, sans créer de turbulences néfastes, la ou les portions de surface travaillante et la ou les portions de surface résistante se terminent sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, la ou les portions de surface résistante présentant, par rapport à la ou les portions de surface travaillante, une courbure développant une dépression entretenue évitant la formation d'une zone tourbillonnaire.

Selon une autre variante, dont le mode d'action fait penser à une turbine plutôt qu'à un moteur à réaction tournant à éjection de gaz à faible vitesse, auquel font penser les variantes présentées ci-dessus, la chambre de travail est délimitée dans un organe tubulaire à symétrie de révolution par une paroi sensiblement hélicoidale interne et coaxiale à l'organe tubulaire, et éventuellement, enroulée autour d'un corps interne également coaxial et à symétrie de révolution, la section transversale du passage interne à l'organe tubulaire et dans lequel la paroi hélicoidale est logée et/ou le pas de la paroi hélicoidale variant progressivement sur au moins une partie de la dimension axiale de l'organe tubulaire et/ou de la paroi hélicoidale et/ou, le cas échéant, du corps interne, afin de former la partie de chambre de section croissante jusqu'à l'ouverture de plus grande section et, le cas échéant, la partie de chambre de section décroissante à partir de l'ouverture de plus petite section.

Le principe sur lequel est basé le fonctionnement en moteur d'un tel dispositif selon l'invention consiste à faire pénétrer le gaz dans un volume de révolution cloisonné de telle sorte que le volume disponible pour l'expansion du gaz augmente au fur et à mesure que le gaz progresse le long de l'axe de l'organe tubulaire, soit directement à partir de l'ouverture d'entrée de plus petite section, soit seulement à partir du commencement de la portion de chambre de section croissante, si celle-ci est précédée, dans le sens de l'écoulement du gaz en configuration de moteur, d'une portion de chambre de section décroissante dans laquelle le gaz est précomprimé, avant sa détente.Dans ces conditions, et dans la portion de chambre de section croissante, la face antérieure, ou tournée vers l'amont, de la paroi sensiblement hélicoidale est soumise à une pression supérieure à celle qui s' exerce sur sa face postérieure, ou tournée vers l'aval. Cette paroi hélicoidale est donc soumise à une force dirigée dans le sens de la progression du gaz, et comme cette paroi n'est pas perpendiculaire à l'axe de l'organe tubulaire de révolution, il en résulte une composante développant un couple de rotation autour de cet axe. De plus, comme la pression dynamique du gaz s'exerce exclusivement sur la face antérieure de la paroi hélicoidale, elle ajoute ses effets à ceux résultant de la différence entre les pressions statiques sur les deux faces de cette paroi, pour favoriser la rotation. Par contre, les forces de glissement du gaz le long des parois de la chambre hélicoidale ainsi définie sont résistantes et tendent à s'opposer à la rotation, de sorte que l'état de surface de ces parois est de préférence de nature à diminuer le frottement du gaz.

Dans une variante de réalisation, l'organe tubulaire et/ou, le cas échéant, le corps interne présentent une forme donnant à la chambre de travail une configuration de convergent/divergent, afin de disposer, à la suite et dans une structure unitaire, d'un compresseur et d'un moteur de même axe de rotation. Cette disposition, sensiblement plus complexe que celle qui consiste à agencer lue dispositif en "divergent" seulement, a pour avantage qu'il suffit de délimiter et d'équiper une chambre de combustion entre le compresseur et le moteur pour obtenir un turbomoteur d'une grande simplicité de conception et de fabrìcation.

Indépendamment de la partie formant éventuellement compresseur,on note que dans le moteur, le couple délivré est d'autant plus élevé que la surface travaillante de la paroi hélicoidale est éloignée de l'axe de rotation, cepedant que la composante utile de la pression est d'autant plus forte que le pas de l'hêlicoide est grand. Il y a donc a avantage à ce que 11 organe tubulaire et le corps interne présentent des formes donnant à la partie de chambre qui est adjacente à l'ouverture de plus petite section, une configuration de veine annulaire à section de passage décroissante, afin de permettre l'utilisation d'un pas important pour l'hélicoide sans pour autant augmenter trop rapidement la section de passage.

Dans certaines versions, il peut être intéressant que la surface de révolution interne, définie par le corps interne, soit supprimée et qu'en l'absence de corps interne, le centre de la paroi hélicoidale soit un segment de droite axial ou un espace libre. Cela peut être le cas si la puissance disponible est, par exemple, surabondante pour entrainer la partie compresseur destinée à alimenter en air comprimé la chambre de combustion d'un turbomoteur selon ltin- vention.

Dans une autre version, utilisable en particulier comme turbocompresseur entraîné par les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule et destiné à alimenter ce moteur à combustion interne en air frais comprimé, le dispositif selon l'invention présente une structure
concentrique, l'organe tubulaire renfermant la paroi hélicoidale et, le cas échéant, le corps central, étant lui-même logé dans un autre organe tubulaire dont il est solidaire en rotation, et avec lequel il délimite une veine annulaire dans laquelle est logée une autre paroi hélicoidale délimitant une autre chambre de travail, une première paroi hélicoidale coopérant avec un premier organe tubulaire pour fonctionner en moteur rotatif alimenté par un premier gaz pressurisé (en l'occurence les gaz d'échappement) et entrainant en rotation la seconde paroi hélicoidale et le second organe tubulaire qui coopèrent pour fonctionner en compresseur d'un second gaz (l'air frais), dont le flux s'écoule dans le même sens que le premier gaz ou dans le sens opposé.

D'autres avantages et caractéristiques de linven- tion ressortiront de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'exemples particuliers de réalisation décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple d'organe tubulaire de moteur selon l'invention,
les figures 2a, 2b et 2c sont des vues schématiques en plan représentant différentes dispositions de l'organe tubulaire de la figure 1 ou de variantes de celui-ci,
la figure 3 est une vue en perspective d'un organe tubulaire du type de celui représenté sur la figure 2c,
les figures 4 et 5 sont des vues en perspective représentant des variantes de l'organe tubulaire de la figure 1,
les figures 6 et 7 sont des vues en coupe schématique par des plans axiaux d'autres variantes d'organe tubulaire,
les figures 8 et 9 représentent schématiquement en coupe axiale deux exemples de moteurs à organe tubulaire à symétrie de révolution,la figure 9 correspondant à une solution particulièrement adaptée à l'utilisation en éolienne, dans laquelle le corps central seul est solidaire de l'hélicoide,
les figures 10 et 11 représentent schématiquement en coupe axiale deux autres exemples de moteurs à organes tubulaires à symétrie de révolution, qui sont susceptibles d'être aménagés en turbomoteurs, et
la figure 12 est une coupe axiale schématique d'un turbocompresseur à double structure concentrique.

L'organe tubulaire 1 de la figure 1 est constitué par l'assemblage rigide de quatre parois, dont une base plane et rectangulaire 2, deux parois latérales 3 et 4, planes identiques, en forme de trapèze-rectangle, parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires à la base 2, et fixées chacune le long de son bord inférieur à un grand coté de la base 2, et enfin une paroi supérieure 5, plane, rectangulaire et transversale, reliant les bords supérieurs des deux parois latérales 3 et 4. Cet organe tubulaire 1, en forme de parallélépipède tronqué, délimite une chambre interne en communication avec l'extérieur par une ouverture de petite section 6 et une ouverture de grande section 7, aux deux extrémités opposées de l'organe 1.Lorsqu'un gaz moteur comprimé entre dans l'organe 1 par l'ouverture 6 et se détend dans la chambre interne, dont la section de passage est progressivement croissante de l'ouverture 6 à l'ouverture 7, pour s'échapper par l'ouverture 7 à l'état détendu, il se développe sur la paroi supérieure 5 une force F engendrée par la pression, dirigée vers l'extérieur et perpendiculairement à cette paroi, et dont une composante f dans le plan de la paroi 5 est motrice.

Sur la figure 2a, l'organe 1, vu en plan, est tangent à un cylindre 8 d'axe A et monté en rotation autour de cet axe A. Dans ce montage, la base 2 est perpendiculaire à l'axe A et la paroi supérieure 5 inclinée par rapport à cet axe. Le passage et la détente du gaz dans l'organe 1 assurent ainsi, grâce à la composante motrice des forces de pression, l'entraînement de l'organe 1 en rotation autour de l'axe A, dans le sens de la flèche R. On peut ainsi délivrer un couple moteur en rotation à un arbre creux coaxial (non représenté), solidaire en rotation de l'organe 1, auquel il est relié par exemple par un bras radial (non représenté)ou par le cylindre 8 ou un secteur cylindrique, l'alimentation en gaz s'effectuant par une conduite reliant une sortie de l'arbre creux à l'entrée 6 de l'organe 1.

Sur la figure 2b, la variante 1' de l'organe tubulaire représenté correspond à celui de la figure 1 partiellement enroulé autour du cylindre 8, chacune des parois latérales 3' et 4' comportant deux parties d'extrémité planes reliées par une partie centrale courbe, et la base et la paroi supérieure restant planes mais étant recourbées de manière correspondante.

Llorgane tubulaire 1" de la figure 2c, entièrement enroulé autour du cylindre 8, est représenté en perspective sur la figure 3. Ses deux parois latérales 3" et 4" sont des portions de surface cylindrique coaxiales d'axe A, respectivement en position radiale interne et en position r-adiale externe. La base fictive, perpendiculaire à l'axe
A, est comprise entre deux arcs de cercle concentriques dont le centre est la trace de l'axe A dans le plan de cette base, et sur lesquels sont basées les deux parois latérales 3" et 4". Les paroi supérieure 5" et inférieure sont des portions de surfaces hélicoidales de génératrices perpendiculaires à l'axe A, et symétriques par rapport à la base fictive.

Sur la figure 4, on a représenté une variante sur laquelle les deux arêtes latérales et supérieures, formées par les jonctions de la paroi supérieure 15 aux parois latérales planes 13 et i4 ne sont plus rectilignes, comme dans les exemples précédents, mais recourbées sensiblement en forme de S. La paroi supérieure 15 est donc également recourbée en S, et ae telle sorte que la concavité de sa première partie courbe, adjacente à l'ouverture 16 de petite section, soit tournée vers l'intérieur de l'organe tubulaire 11, alors que la concavité de sa seconde partie courbe, adjacente à l'ouverture de plus grande section 17, soit tournée vers l'extérieur de l'organe 11, le raccordement central des deux parties courbes étant tel que la section de passage de la chambre interne à l'organe il ne cesse d'augmenter de l'ouverture 16 à l'ouverture 17.

Sur la figure 5, on a schématiquement représenté un moteur à combustion interne, dont l'organe tubulaire 21 comprend une paroi supérieure 25 recourbée de telle sorte que sa concavité soit toujours tournée vers l'extérieur de l'organe 21, entre deux parois latérales 23 et 24 dont les bords supérieurs sont découpés à la forme correspondante, et qui sont portées par une base plane. La section de passage de la chambre interne diminue ainsi de l'ouverture de plus petite section 26 jusqu'à un col 28 où la section est minimale, puis elle augmente du col 28 jusqu'à l'ouverture de plus grande section 27.Au niveau du col 28, un injecteur de carburant, schématisé en 29, traverse la paroi supérieure 25 et porte, à son extrémité interne à l'organe 21, une buse d'injection dirigée vers l'ouverture 27. De plus, un dispositif d'allumage schématisé en 30 est monté dans la chambre, légèrement en aval par rapport à un écoulement d'un gaz comburant de l'ouverture d'entrée 26 à l'ouverture de sortie 27. On obtient ainsi, entre l'ouverture d'entrée 26 et le col 28, une portion de la chambre interne dont la section est progressivement croissante et qui; forme une chambre de compression, qui comprime le gaz comburant parvenant dans la portion de chambre adjacente au col 28, dans laquelle il se mélange au carburant injecté en 28 et est ensuite enflammé en 30.Les gaz de combustion à haute pression ainsi produits se détendent dans la portion de chambre à section progressivement croissante, entre le col 28 et l'ouverture de sortie 27, en exerçant la force motrice entraînant l'organe 21 en rotation.

Comme pour les exemples des figures 2a à 2c, les organes tubulaires 11 et 21 des figures 4 et 5 peuvent être montés tangents à un cylindre ou partiellement ou totalement enroulés autour de ce cylindre.

De plus, on note que si les organes tubulaires des figures 1 à 4 sont entrainés en rotation dans un sens tel que l'ouverture de plus grande section soit à l'avant, et si cette ouverture est alimentée en gaz, le dispositif fonctionne en compresseur, le gaz étant délivré par l'ouverture de plus petite section à une pression supérieure à celle qu'il avait en entrant par l'ouverture de plus grande section.

Afin d'augmenter la puissance du moteur ou du compresseur, plusieurs organes tubulaires peuvent être montés en rotation autour d'un même axe, soit aux niveaux de positions axiales différentes, soit si la longueur des organes
tubulaires en direction tangentielle ou circonférentielle le permet, au niveau d'une même position axiale.

L'organe tubulaire 31 représenté en coupe par un plan axial sur la figure 6 comporte deux parois courbées 32 et 33, dont la concavité est tournée vers l'extérieur par rapport à l'axe de rotation A du moteur, et entre lesquelles le gaz comprimé est amené à se détendre, en entrant par une ouverture de plus petite section 34, sensiblement perpendiculaire à l'axe A, et en s'échappant par une ouverture de plus grande section 35, qui est sensiblement paral lèle à l'axe A. La paroi 32, contre laquelle le gaz se détendant exerce une pression en perdant de sa vitesse, présente donc une surface interne qui est travaillante et qui "avance" (c'est-à-dire se déplace en rotation autour de l'axe A) tandis que la paroi 33 présente une surface interne résistante.Les deux parois courbées 32 et 33 se terminent chacune dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe A, pour délimiter l'ouverture de sortie 35 en configuration moteur, afin de diminuer aux maximum l'énergie cinétique restant dans le gaz qui sort par -I'ouverture 35, et la courbure de la paroi 33 est moins prononcée que celle de la paroi 32, afin d'établir une zone de dépression le long de la surface interne de la paroi 33, et d'empêcher la formation d'une zone tourbillonna ire.

La figure 7 montre que l'entrée 34' est dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A, et que les gaz pénètrent dans la chambre perpendiculairement au plan de l'entrée 34' ; la contrepression dans la chambre est donc parallèle à l'axe A et donc sans effet sur la rotation. Si les gaz attaquent la paroi travaillante 32' sous une incidence préférée de 45 , la composante positive, dans le sens de la rotation, de la force vive des gaz à l'entrée, et qui est ainsi récupérée, atteint 50 % de cette force vive.

Dans tous les cas de figure décrits ci-dessus, la longueur des organes tubulaires et le profil des surfaces internes des parois de la chambre de détente ainsi que la section de l'ouverture de plus grande section sont déterminés de sorte que la pression interne, en fin de détente, soit aussi basse que possible, voisine de la pression ambiante ou même inférieure à celleci, si l'on travaille avec un gaz sec, tandis que si l'on travaille selon un cycle de
Rankine avec un gaz humide, la pression en fin de détente est voisine de la pression de condensation, la détente étant toujours continue et sensiblement régulière.

Sur la figure 8, on a représenté un exemple très simple de générateur 41 de couple moteur en rotation et/ou de gaz comprimé, qui comprend un organe tubulaire à symétrie de révolution, en forme de tronc de cylindre 42 de section circulaire fermé à une extrémité par un fond percé d'un orifice. La section de passage par orifice 43 à cette extrémité (l'extrémité inférieure sur la figure 8) est nettement inférieure à la section de passage du fond ouvert 44 de l'autre extrémité, et l'orifice 43 débouche dans un espace annulaire 45 délimité entre la face interne de la paroi latérale du cylindre 42 et la face latérale externe d'un corps interne 46, également à symétrie de révolution, monté dans le cylindre 42 et ayant dans cet exemple la forme d'un cylindre coaxial de section circulaire s'étendant entre les deux fonds du cylindre 42.Une paroi hélicoidale 47 est montée dans l'espace annulaire 45 et est hermétiquement fixée autour de la surface externe du cylindre interne 46 et contre la surface interne du cylindre externe 42. Cette paroi hélicoî- dale présente un pas progressivement croissant de l'orifice 43 vers le fond ouvert 44. On délimite ainsi une chambre hélicoidale de volume interne constant, et dans laquelle le volume disponible pour l'expansion d'un gaz moteur, pénétrant à l'état comprimé par 1' orifice 43, augmente au fur et à mesure que le gaz progresse le long de l'axe du volume de révolution cloisonné ainsi formé, le gaz détendu s'échap- pant par le fond ouvert 44. La face antérieure de la paroi 47, qui est tournée vers l'orifice 43, est soumise à une pression supérieure à celle qui s' exerce sur la face postérieure, tournée vers le fond ouvert 44, et la pression dynamique du gaz s'exerce également sur la face antérieure. Comme la paroi 47 n'est pas perpendiculaire à l'axe commun de révolution des cylindres 42 et 46, la force de pression ainsi développée sur la paroi 47 a une composante tangentielle qui développe un couple de rotation de l'ensemble constitué des deux cylindres 42 et 46 et de la paroi 47 autour de l'axe commun.

La solidarisation de la paroi hélicoidale 47 aux deux cylindres 42 et 46 peut, à titre d'exemple, être réalisée par compression à chaud, après avoir, au besoin, inséré les bords interne et externe de cette paroi 47 dans des gorges hélicoidales ménagées respectivement dans la surface externe du cylindre interne 46 et dans la surface interne du cylindre externe 42, montage qui sera facilité si les deux cylindres sont remplacés par des cones, même de faible ouverture. Mais il est également possible que la paroi hélicoidale 47 soit solidaire de l'un seulementd des deux cylindres 42 et 46 et en contact glissant contre l'autre, avec une étanchéité relativement bonne.

Comme le couple moteur produit est d'autant plus important que la surface travaillante de la paroi hélicoidale 47 est éloignée de l'axe de rotation, la dimension radiale de l'espace annulaire 45 peut être constante et relativement faible dans une partie du cylindre 42 qui est adjacente au fond percé de l'orifice 43, puis augmentée progressivement du fait d'une conformation tronconique d'une partie du corps interne 46 qui serait adjacente au fond ouvert 44. Lorsque le gaz entrant dans le moteur est à une pression relativement importante, il est ainsi intéressant de canaliser vers l'extérieur une première phase de détente.

D'une manière générale, l'une des parois délimitant le passage annulaire 45, ou même chacune de ces deux parois peut être une surface de révolution présentant, au moins partiellement, une certaine conicité s'ouvrant vers l'extrémité du générateur présentant l'ouverture de plus grande section de passage, formée par un ou plusieurs orifices. de sorte que le volume disponible pour la détente du gaz augmente de l'entrée vers la sortie, en configuration moteur, du simple fait de l'augmentation du diamètre de la paroi extérieure et/ou de la diminution du diamètre de la paroi intérieure.

Compte tenu d'une telle conformation conique d'au moins une paroi latérale, il n'est pas indispensable que le pas de la paroi hélicoidale soit croissant. I1 peut être maintenu constant, voire même diminué si l'on recherche un effet inverse à celui décrit ci-dessus, dans certains cas particuliers. Mais si le pas hélicoidal est maintenu
croissant, il participe bien entendu à l'augmentation du volume disponible pour la détente. C'est ainsi que le pas et la largeur de la paroi hélicoidale peuvent être croissants, dans un espace annulaire délimité entre une paroi externe tronconique, au sens le plus large, dont la petite base est tournée vers l'entrée et la grande base vers la sortie, en configuration de moteur, et une paroi interne également tronconique mais à petite base tournée vers la sortie et à grande base vers l'entrée.

De même, la paroi hélicoidale à pas et largeur croissants peut entourer une paroi interne cylindrique ou faiblement tronconique à grande base vers la sortie, à l'intérieur d'une paroi externe qui diverge de l'entrée vers la sortie avec un profil courbe à convexité tournée vers l'axe commun. Une autre variante peut comporter une paroi interne cylindrique, une paroi hélicoidale qui est, dans une partie axiale,
adjacente à l'entrée, à pas croissant mais largeur constante, et entourée d'une partie cylindrique de la paroi externe puis, sur le reste de sa longueur, à pas constant mais largeur croissante, et entourée d'une partie tronconique divergente de la paroi externe, jusqu'à la sortie L'avantage de disposer d'une paroi externe dont la partie adjacente à la sortie est tronconique et divergente est que si l'on utilise le moteur selon un cycle de Rankine, comme la pression en fin de détente est sensiblement la pression de condensation, le liquide ainsi obtenu peut être évacué par centrifugation au travers d'orifices ménagés sur le pourtour de la paroi extérieure, pour être éventuellement recueilli à l'extérieur de cette paroi et recyclé, en cas de besoin.

En configuration de moteur, le gaz comprimé peut non seulement être admis dans la chambre de travail par des orifices débouchant directement dans l'espace annulaire, mais également en passant dans le corps intérieur de révolution et ensuite par des orifices radiaux débouchant dans l'espace annulaire.

Sur la figure 9, on a représenté une variante de moteur 51 utilisable en éolienne. La paroi externe 52, de forme cylindrique, est prolongée vers l'avant par un entonnoir 58 fonctionnant en convergent pour concentrer le
vent vers l'entrée de plus petite section 53 du moteur.

La paroi interne 56 a, vers l'avant, une forme de petit cône à pointe située au niveau de l'entrée 53, et, vers l'arrière une forme de cône plus long à pointe située au niveau de la sortie de plus grande section 54 du moteur. La paroi hélicoidale 57 est logée dans le canal annulaire 55 convergent puis divergent, délimité entre les deux parties coniques (accolées par leur grande base) de la paroi interne 56 et la paroi externe cylindrique 52, qui se prolongeent vers l'aval par un entonnoir divergent 59, qui augmente le rendement par création d'une dépression à la sortie. Le pas de la paroi hélicoidale 57 peut être décroissant, constant ou légèrement croissant dans la partie qui entoure le cône avant de la paroi interne 56 , afin de former un compresseur faisant suite au convergent 58.Mais il est également possible que le pas de l'hélice 57 augmente suffisamment vite pour compenser et au-delà dans cette partie, les effets de l'augmentation du diamètre de la paroi interne au niveau de son cône avant. Autour du cône arrière de la paroi interne 56, le pas de l'hélice 57 est constant ou, de préférence, croissant
Dans le cas de l'éolienne, il est préférable que l'hélicoide ne soit rattachée qu'à la paroi interne en sorte que le cylindre externe n'entre pas en rotation, ce qui est inutile, les fuites éventuelles étant faibles en tout état de cause, car la pression n'est jamais très forte.

Comme pour les exemples des figures 1 à 4 et 6 et 7, si l'on fait fonctionner les dispositifs des figures 8 et 9 de sorte que le gaz se déplace de l'ouverture de plus grande section de passage vers celle de plus petite section, on obtient un compresseur utilisable en tant que tel.

Sur les figures 10 et 11, on a représenté deux
exemples de dispositifs plus complexes, dans lesquels un compresseur et un moteur se faisant suite et coaxiaux sont montés dans un même organe tubulaire.

Sur la figure 10, l'organe tubulaire 62 est un tronc de cylindre de section circulaire qui enveloppe un corps interne 66, coaxial, également à symétrie de révolution, et dont la surface.évolue progressivement, par l'intermédiaire de tronçons arrondis, d'une partie d'extrémité cylindrique, adjacente à l'ouverture de plus petite section 63, à une partie conique de diamètre croissant, puis à une partie conique de diamètre décroissant, et enfin à une partie cylindrique adjacente à l'ouverture de plus grande section 64.

La veine annulaire 65, délimitée entre le cylindre 62 et le corps interne 66, comporte donc un tronçon amont convergent, entre l'ouverture 63 et le col arrondi 68, où le diamètre du corps interne 66 est maximal, et donc où la section de passage est minimale, ainsi qu'un tronçon aval divergent, entre le col 68 et l'ouverture 64. La paroi hélicoidale 67 présente un pas faiblement croissant dans la portion convergente du passage 65, de sorte que cette portion fait office de compresseur, tandis que le pas de la paroi hélicoidale continue à croître, mais dans une mesure plus importante, dans la portion divergente du passage 65.

Un dispositif fonctionnellement semblable mais structurellement différent est représenté sur la figure 11.

Dans ce dispositif, le corps interne 76 est un cylindre de section circulaire disposé coaxialement dans une paroi externe tubulaire 72, à symétrie de révolution, dont la forme en coupe par un plan axial est une courbe à concavité tournée vers ltextérieur, de sorte qu'à partir de l'ouverture 73 de plus petite section, le passage annulaire 75 est de section progressivement décroissante jusqu'au col 78, et qu'à partir de ce dernier et jusqu'à l'ouverture de plus grande section 74, la section du passage 75 est progressivement croissante, la paroi hélicoidale 77 ayant, comme dans l'exemple précédent, un pas faiblement croissant dans la portion convergente puis plus rapidement croissant dans la portion divergente.

Ces figures lOet 11 montrent également que l'angle d'attaque de la paroi hélicoldale 67 et 77 peut être augmenté, et donc également la composante rotative de la force motrice développée dans la zone à haute pression, du fait de la diminution de la section de passage dans les portions convergentes.

I1 faut noter que les réalisations des figures 10 et 11 se prêtent à l'aménagement, au niveau des cols 68 et 78, d'unie chambre de combustion, équipée d'un injecteur de carburant et d'un dispositif d'allumage, entre le convergent et le diverg.ent, pour obtenir un turbomoteur d'une structure simple.

Le dispositif représenté sur la figure 12 est un turbocompresseur, comportant une turbine hélicoidale entrant née en rotation par la détente des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, du type équipant un véhicule automobile par exemple, et entrainant elle-même en rotation un compresseur coaxial d'alimentation de ce moteur à combustion interne en air frais précomprimé.

Ce dispositif comprend trois parois tubulaires cylindriques et coaxiales 81, 82 et 83, avec une première paroi hélicoidale 84 à pas croissant de la gauche vers la droite sur la figure 11, dans le sens de la détente des gaz d'échappement, entre les parois cylindriques externe 81 et médiane 82, et avec une seconde paroi hélicoidale 85, à pas également croissant de la gauche vers la droite sur la figure 11, et montée entre les parois cylindriques médiane 82 et interne 83. Les trois parois cylindriques 81, 82 et 83 et les deux parois hélicoidales 84 et 85 forment un ensemble solidaire en rotation autour de l'axe commun aux trois parois cylindriques, de sorte que l'entraînement en rotation de la paroi hélicoidale 84 et des deux parois cylindriques qui l'entourent, par la détente des gaz d'échappement est communiqué à la paroi hélicoidale 85 ainsi qu'à la paroi cylindrique interne, dont la rotation assure la compression de l'air frais s'écoulant de la droite vers la gauche, entre les deux parois cylindriques 82 et 83. Dans cet exemple, on note que les flux sont de sens opposés, mais ils pourraient être de même sens en choisissant convenablement les pas et les sens de rotation des rampes hélicoidales.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Moteur rotatif à gaz comprimé et/ou à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une chambre de travail délimitée dans au moins un organe tubulaire (1), monté en rotation autour d'un axe (A),la chambre s'ouvrant vers l'extérieur de l'organe tubulaire (1) par deux ouvertures (6,7) ayant des sections différentes, et présentant, à un fluide circulant dans la chambre de l'une à l'autre des deux ouvertures (6,7), une section de passage qui varie progressivement, de sorte que l'alimentation de la chambre en gaz comprimé entrant par l'orifice (6) de plus petite section entraîne, dans au moins une partie de chambre de section croissante qui se termine à l'ouverture de plus grande section (7), une détente continue et régulière développant sur au moins une portion de surface travaillante (5) de l'organe tubulaire (1), qui est inclinée sur l'axe de rotation (A) et ou conformée en portion de surface hélicoidale, des forces de pression dont une composante est motrice et entraîne l'organe tubulaire (1) en rotation continue autour de l'axe (A) dans un sens en délivrant un couple moteur, là où les portions de surface travaillante (5) étant conformées de sorte que la détente se poursuive dans la chambre de travail jusqu'à ce que la pression interne, à la sortie par l'ouverture de plus grande section (7) soit aussi basse que possible et au plus sensiblement égale à la pression extérieure à l'organe tubulaire (1) et, de préférence, nettement inférieure à cette pression extérieure, pour un cycle normal si le gaz est sec, ou soit, pour un cycle de Rankine, égale à la pression de condensation à la température choisie en fonction des possibilités de refroidissement, tandis que l'entraînement de l'organe tubulaire (1) en rotation dans l'autre sens autour de l'axe (A) entraine la compression d'un gaz pénétrant dans la chambre de travail par son ouverture de plu grande section (7).

2. Moteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de travail comprend une partie de chambre à section de passage décroissant à partir de

l'ouverture de plus petite section (26) jusqu a un col (28) par lequel elle se raccorde à la partie de chambre- de section croissante jusqu'à l'ouverture de plus grande section (27), de sorte que l'entraînement en rotation de l'organe tubulaire (21), en raison d'une détente dans la partie de chambre de section croissante, fait travailler la partie de chambre de section décroissante en chambre de compression, l'organe tubulaire (21) comportant également, au niveau du col (28), au moins un dispositif d'allumage (30), quand la température de gaz comprimé est insuffisante pour que se produise une auto-inflammation avec le carburant employé,et, éventuellement, si le gaz d'alimentation n t est pas un gaz combustible mais un gaz comburant, au moins un injecteur de carburant (29), le dispositif d'allumage et, le cas échéant, l'injecteur de carburant étant disposés dans un tronçon de la chambre adjacent au col (28) et aménagé en chambre de combustion.

3. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre est définie par le volume interne du corps tubulaire en forme de tronc de cone enroulé autour de l'axe de rotation.

4. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre est définie par le volume interne du corps tubulaire (1) de section sensiblement quadrangulaire à angles arrondis par un plan axial, et presentant, par rapport à l'axe de rotation (A), une paroi en position radiale interne (3) et une paroi en position radiale externe (4), qui sont reliées l'une à l'autre par deux parois sensiblement transversales (2,5), dont l'une (5) au moins est au moins partiellement plane et/ou au moins partiellement courbe, et inclinée sur l'axe de rotation (A).

5. Moteur rotatif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde paroi transversale est symétrique de la première par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation.

6. Moteur rotatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des cloisons internes à l'organe tubulaire et dont les bords sont de préférence reliés aux parois en position radiale interne et externe de cet organe tubulaire, subdivisent son volume interne en canaux adjacents de régularisation du débit, qui s'détendent chacun de l'ouverture de plus petite section à l'ouverture de plus grande section.

7. Moteur rotatif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe tubulaire (1) a la forme d'un paraparallélépipède tronqué selon la plus grande de ses trois dimensions principales, s'étendant au moins partiellement en direction sensiblement circonférentielle et/ou au moins partiellement en direction sensiblement tangentielle à un cercle centré sur l'axe de rotation (A), le parallélépipède étant éventuellement également tronqué selon l'une au moins de ses deux autres dimensions principales, dont l'une s'étend sensiblement axialement et l'autre sensiblement radialement par rapport à l'axe de rotation (A).

8. Moteur rotatif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde paroi transversale de l'organe tubulaire (1') est une base perpendiculaire à l'axe de rotation (A) et s'étendant entre les parois radiales interne (3') et externe (4') qui sont perpendiculaires à la base et parallèles entre elles, chacune d'elles étant au moins partiellement plane et tangente à un cylindre fictif ou réel (8) de section circulaire et d'axe confondu avec l'axe de rotation (A), et/ou partiellement cylindrique et confondue avec ce cylindre fictif ou réel (8), la première face transversale (5') étant au moins partiellement plane et/ou au moins partiellement hélicoidale ou para-hélicoidale à génératrice de préférence perpendiculaire à l'axe de rotation (A).

9. Moteur rotatif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture de plus grande section de la chambre de travail est sensiblement tangentielle, par rapport à l'axe de rotation (A), dans la paroi en position radiale externe du corps tubulaire.

10. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la section de la chambre de travail correspond à une détente égale ou supérieure à ce que devrait être cette ouverture, en détente isothermique, pour que la pression théorique de cette détente soit nettement inférieure à la pression régnant à la sortie des gaz.

11. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la ou les portions de surface travaillante (32) et la ou les portions de surface résistante (33) se terminent sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (A), la ou les portions de surface résistante (33) présentant une courbure développant une dépression entretenue tout en diminuant le risque de formation d'une zone tourbillonnaire.

12. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre de travail est délimitée dans un organe tubulaire à symétrie de révolution (42) par une paroi sensiblement hélicoidale (47), interne et coaxiale à l'organe tubulaire (42) et, éventuellement, enroulée autour d'un corps interne (46), également coaxial et à symétrie de révolution, la section transversale du passage (45) interne à organe tubulaire (42) dans lequel la paroi hélicoidale (47) est logée et/ou le pas de la paroi hélicoidale (47) variant progressivement sur au moins une partie de la dimension axiale de l'organe tubulaire (42) et/ou de la paroi hélicoidale (47) et/ou, le cas échéant, du corps interne (46) afin de former la portion de chambre de section croissante jusqu'à l'ouverture de plus grande section (44) et, le cas échéant, la portion de chambre de section décroissante à partir de l'ouverture de plus petite section (43).

13. Moteur rotatif selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe tubulaire (62,72) et/ou le cas échéant le corps interne (66,76), présentent une forme donnant à la chambre de travail (65,75) une configuration de convergentdivergent.

14. Moteur rotatif selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que, en l'absence de corps interne, le centre de la paroi hélicoidale est un segment de droite axial ou un espace libre.

15. Moteur rotatif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que l'organe tubulaire (82) renfermant la paroi hélicoidale (85) et, le cas échéant, le corps central (83), est logé dans un autre organe tubulaire (81) dont il est solidaire en rotation, et avec lequel il délimite une veine annulaire dans laquelle est logée une autre paroi hélicoidale (84) délimitant une autre chambre de travail, une première paroi hélicoidale (84) coopérant avec un premier organe tubulaire (81) pour fonctionner en moteur rotatif alimenté par un premier gaz pressurisé et entraînant en rotation la seconde paroi hélicoidale (85) et le second organe tubulaire (82) qui coopèrent pour fonctionner en compresseur d'un second gaz, dont le flux s'écoule dans le même sens que le premier gaz ou dans le sens opposé.

16. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la. partie de la chambre de travail de section croissante et dans laquelle se produit la détente est alimentée en gaz comburant, porté à une température suffisante par une compression préalable, et en ce que, dans cette partie de la chambre de travail, il se produit directement une combustion par inflammation spontanée ou assurée par un dispositif d'allumage à étincelles (30) d'un combustible injecté en un ou plusieurs points (29) situés ou échelonnés le long d'une première portion de la partie de détente de la chambre de travail.

17. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps tubulaire est au moins partiellement formé par un carter de forme sensiblement cylindrique, et en ce que le gaz détendu sort de la chambre de travail par une paroi extérieure du carter cylindrique et/ou par une face d'obturation du carter cylindrique.

18.Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre de travail est délimitée dans un cône dont l'angle d'ouverture est d'environ 14" et dont l'axe est dans un plan parallèle à l'axe de rotation (A) ou enroulé au moins partiellement autour de l'axe de rotation (A) et à une certaine distance de celui-ci,

19. Moteur rotatif selon la revendication 18, caractérisé en ce que la première partie du cône présente une section circulaire qui est ensuite aplatie dans le. sens radial pour diminuer la longueur de la chambre de travail ou dans le sens parallèle à l'axe de rotation (A) pour diminuer le diamètre nécessaire en augmentant la longueur de la chambre de travail mais sans changer la vitesse de rotation en régime de croisière.

20. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'acheminement du gaz à haute pression s'effectue, en fin de course, à une vitesse subsonique au moyen d'un divergent (5, 5", 25, 54, 65, 72) ou d'une suite de divergents qui diminue la vitesse du gaz dans une proportion désirée, les axes du ou des divergents étant orientés de sorte que le mouvement de rotation ne provoque pas un changement appréciable de l'énergie interne du gaz, ce qui implique que le ou les divergents sont fixes et, s'il est ou ils sont solidaires de la rotation, que leur axe soit sensiblement parallèle ou perpendiculaire à l'axe (A) de rotation.

21. Moteur rotatif selon l'une des revendications 1 à 20, destiné à être utilisé dans un aéronef à voiture tournante, pour lequel l'utilisation du moteur présente l'avantage de n'induire aucune contre-réactionàl1entraîne- ment des pales de ladite voilure, caractérisé en ce que le volume tournant est, soit indépendant de ladite voilure, avec ou sans réduction de la vitesse périphérique, soit fixé auxdites pales à une distance du centre de celles-ci qui est adéquate pour obtenir la vitesse de rotation désirée.