EP2526341A1 - Dispositif d'injection et chambre de combustion de turbomachine equipee d'un tel dispositif d'injection - Google Patents

Dispositif d'injection et chambre de combustion de turbomachine equipee d'un tel dispositif d'injection

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EP2526341A1
EP2526341A1 EP11706299A EP11706299A EP2526341A1 EP 2526341 A1 EP2526341 A1 EP 2526341A1 EP 11706299 A EP11706299 A EP 11706299A EP 11706299 A EP11706299 A EP 11706299A EP 2526341 A1 EP2526341 A1 EP 2526341A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injection device
ducts
ring
radial
retaining ring
Prior art date
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Application number
EP11706299A
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German (de)
English (en)
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EP2526341B1 (fr
Inventor
Patrick Berteau
Bernard Joseph Jean-Pierre Carrere
Lorenzo Huacan Hernandez
Ludovic André Joël NAUDOT
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Safran Helicopter Engines SAS
Original Assignee
Turbomeca SA
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Publication date
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Publication of EP2526341A1 publication Critical patent/EP2526341A1/fr
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Publication of EP2526341B1 publication Critical patent/EP2526341B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow

Definitions

  • the invention relates to an injection device adapted to provide a mixture of air and suitable fuel which will then be burned in the combustion chamber of a turbomachine.
  • the invention also relates to a combustion chamber equipped with such an injection device.
  • each turbomachine combustion chamber at least one injector provides fuel which is mixed with air in an injection device attached to the bottom wall of the chamber.
  • the air comes from the last stage of a compressor of the turbomachine and is introduced into the injection device annularly.
  • the fuel is introduced upstream by a nozzle, formed at the end of a pipe, and fitted into a centering guide fitted to the injection device. Air and fuel are mixed and then burned in the chamber to generate highly gases.
  • the introduction of air is conventionally performed in the injection device 1 through a whirlpool 4 formed of two annular parts, 12 and 14, each having cells 15 of air suction distributed circumferentially.
  • a retaining ring or cover 16 makes it possible, by welding to the upstream part 12 - according to the flow of the fuel - to couple a fuel injection pipe 17 to the honeycomb parts.
  • the cellular parts 12 and 14 succeed each other axially and are welded to one another.
  • the cells form a multitude of slots 15 which extend radially and are disposed on the circumference of each piece.
  • Welds 18 and 19 for joining the parts form radial walls for these slots 15.
  • Said slots are oriented from one room to another in two directions making opposite angles with respect to any radius centered on the axis. Air vortices in opposite directions form in venturises air layers that overlap, and in which the fuel particles come to mix homogeneously, which promotes air-fuel mixture.
  • Such an injection device thus comprises three annular welds: the welds, 18 and 19, solidarisant each annular piece, and a weld 20 between the retaining ring 16 and the first part 12.
  • the welds close to the slots 15 require to develop costly specific means for limiting the deformation of the slots during manufacture.
  • the welds 18 to 20 of the injection device 1 are difficult to achieve and do not have a reproducible nature.
  • the welds 18 and 19 deform the slots, which affects the flow of air.
  • the invention aims to remedy these problems, particularly it aims to achieve a significantly lower cost injection device, easier to manufacture and more robust.
  • the invention proposes to configure the parts according to a particular interlocking to overcome the welding between the honeycomb parts.
  • the subject of the present invention is a device for injecting a fuel-air mixture
  • a whirlpool having at least two annular air intake parts, external and internal. , a centering guide and a retaining ring, and wherein the annular parts have ducts opening out into outer and inner coaxial venturis, formed by internal axial walls.
  • the parts are mounted coaxially, the inner part being adapted to be self-centered in the outer part by contacting axial and radial walls.
  • the retaining ring, the outer part and the inner part are welded together in the same radial plane along opposite radial faces, the retaining ring covering the centering guide to keep it in a radial housing.
  • the weld bead then immobilizes the inner part in rotation.
  • the air ducts of the outer part are regularly distributed on two crowns orthogonal to the axis, the ducts of a crown can be oriented at an angle opposite to or in the same direction as that of the ducts of the other crown relative to a radius from the axis;
  • the ducts of the inner part are arranged in the extension of the ducts of one ring of the outer piece and open into the internal venturi, the ducts of the other ring of the outer piece opening into a space formed between the internal venturis and external;
  • the ducts of the inner part are adapted to be made in the extension of the conduits of a ring of the outer part after centering of the inner part in the outer part and welding with the retaining ring;
  • the ducts are of substantially the same size in at least two perpendicular directions, in particular the ducts are cylindrical with a circular or square section;
  • the number of conduits of the crowns is identical, the ducts of a ring being offset by a half step on the periphery of the outer part;
  • the retaining ring has a radial chamfer able to facilitate the positioning of the inner part on the outer part
  • the centering guide which receives the injection nozzle is adaptable in position in a radial housing formed between the radial wall of the retaining ring and the radial wall of the inner part by a suitable dimensioning of the retaining ring and / or a flange formed on the centering guide.
  • the invention also relates to a combustion chamber equipped with an injection device as defined above.
  • the chamber comprises an annular wall and a bottom wall, means for fixing the injection device being arranged in the bottom wall of the chamber which has a passage opening of the fuel injection nozzle coupled to the centering guide.
  • FIG. 2 is a perspective view of an exemplary embodiment of an injection device according to the present invention.
  • FIG. 3 a view in longitudinal section of the previous embodiment, and
  • the second alveolar part 24 of the whirlpool 40 - said internal part - is coaxial with the first and form, on the side facing the combustion chamber 100, an internal venturi 26, located in the opening 29 of the outer venturi 28 formed by the inner wall of the first piece 22.
  • the cells of the piece 22 are cylindrical ducts 25a and 25a 'of circular section, regularly distributed along two annular rings C1 and C2, and respectively oriented in two directions forming two angles of opposite direction relative to any radius perpendicular to the axis of symmetry X'X of the injection device 2.
  • the number of ducts of each ring is identical and the ducts are shifted by half a step on the outer periphery of the piece 22.
  • the longitudinal sectional view of Figure 3 illustrates the assembly between the various component elements.
  • This injection device 2 The longitudinal wall 220 of the outer part 22 has an outer face 22e, parallel to the axis X'X, and an inner face 22i parallel - upstream - to the axis X'X and which narrows - downstream - towards the opening 29, in the direction of the combustion chamber 100.
  • This part which is tightened forms the external venturi 28.
  • the inner 22i and outer 22e faces of the outer piece 22 are connected upstream by a radial face 22p perpendicular to the axis X'X.
  • the second part 24 or inner part, coaxial and concentric with the outer part 22, has a so-called radial wall 241, perpendicular to the axis X'X, and a so-called longitudinal wall 240 extending along this axis of symmetry.
  • the radial wall 241 has a downstream face 24a and the longitudinal wall 240 an outer face 24e disposed respectively against the faces 22p and 22i of the part 22.
  • the ducts 25a of the first ring of the part 22 are extended by conduits 25b formed in the extension of the first conduits 25a. The ducts are made after assembly, once the two parts 22 and 24 of the swirler nested one into the other by their facing faces and welded to the retaining ring 21, which ensures perfect alignment.
  • the outer face 24e of the wall 240 of the inner part 24 remains against the inner face 22i of the outer part only in their upstream portion.
  • the wall 240 does not remain parallel to the axis X'X but narrows towards this axis to form, on its internal face 24i, the internal venturi 26 and form, from its outer face 24e, a space venturi E between the two venturis 26 and 28. In this space E, open the ducts 25a 'of the second ring of the part 22.
  • the radial wall 241 is capped by the retaining ring 21 whose outer annular face 21 C comes in extension of the outer annular surface 22 of the outer part 22, parallel to the axis of symmetry X'X .
  • the ring 21 has an annular wall 210 and a radial wall 21 1.
  • a radial recess L is defined between the radial walls 21 1 and 241 for the flange 27c of the centering guide 27.
  • the radial recess L is oversized relative to the flange 27c by appropriate dimensioning of the radial and annular walls 21 1 and 210 of the ring, so that the guide 27 adapts in position by displacement in the plane of the housing L.
  • an appropriate dimensioning of the flange 27c of the centering guide 27 also allows to offer a double degree of freedom to this guide.
  • the annular wall 210 advantageously has a chamfer 21 C on the inside to position the workpiece 24 on the workpiece 22.
  • the workpiece 22 is welded to the ring 21 and to the inner workpiece 24 by the bead 30 deposited in the same radial plane P between the radial face 22p of the outer piece 22, on the one hand, and the radial faces 21a of the ring 21 and 24a of the inner piece 24 facing each other, 'somewhere else.
  • At least one of the walls to be welded is advantageously bevelled to perform this welding.
  • the inner part 24 is then self-centered on two perpendicular walls by interlocking in the first part 22, and the weld bead 30 immobilizes it in rotation.
  • the sections of the injection device 2 according to Figures 4a and 4b illustrate the opposite direction of the two sets of ducts 25a and 25b on the one hand and 25a 'on the other hand ,. On these cuts, also appear external and internal parts, 22 and 24, the internal venturi 26 and the inter vent space E (FIG. 4b).
  • the angles A and A 'of opposite direction formed by these ducts with respect to radii R and R' passing through the axis of symmetry X'X and through the center of the ducts 25a and 25a 'at the periphery of the injection device 2 are between +/- 20 to 40 °.
  • the injection device is then fixed in a chamber which has an annular wall and a bottom wall.
  • the attachment means of the injection device are arranged in the bottom wall of the chamber which has a passage opening for the fuel injection nozzle to be coupled to the centering guide.
  • the fuel is injected into each injection device by a nozzle engaged on the centering guide 27 ( Figure 3) and the air by the annular conduits.
  • the air penetrates at the speed of 25g / s, about 245 m / s, and the fuel at 5g / s, about 50 m / s.
  • the air vortices form in the internal venturi 26 and in the inter venturi space E opposite air plies that will overlap at the entrance of the combustion chamber.
  • the fuel particles injected come to mix fluidly and uniformly, which achieves a powerful air-fuel mixture.
  • the invention is not limited to the embodiment described and shown. It is for example possible to form more than two crowns of conduits, for example four crowns, two of which open on the inter-venturi space and two others in the internal venturi.
  • the gyration effect produced by the venturis is balanced in the various duct crowns by adapting the angles of inclination of the ducts.

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Abstract

L'invention vise à réaliser un dispositif d'injection de chambre de combustion de coût réduit, plus robuste en fabrication et plus sûre en utilisation. Pour ce faire, l'invention propose de configurer les pièces selon un emboîtement particulier permettant de s'affranchir du soudage entre les pièces alvéolaires. Plus précisément, le dispositif d'injection (2) d'un mélange carburant - air comporte, centrés sur un même axe (X'X), un tourbillonneur (40) ayant au moins deux pièces annulaires d'aspiration d'air (22, 24), un guide de centrage et une bague de retenue (21 ). Les pièces annulaires (22, 24) présentent des conduits alvéolaires (25a, 25a') débouchant dans des venturis coaxiaux interne et externe (26, 28). Les pièces sont montées coaxialement, la pièce interne (24) étant apte à être auto-centrée dans la pièce externe (22) par mise en contact de parois axiales et radiales puis, après assemblage, la pièce externe (22) est soudée à la bague de retenue (21 ) et à la pièce interne (24) dans un même plan radial.

Description

DISPOSITIF D'INJECTION ET CHAMBRE DE COMBUSTION DE TURBOMACHINE EQUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF D'INJECTION
[0001] L'invention concerne un dispositif d'injection apte à fournir un mélange d'air et de carburant approprié qui sera ensuite brûlé dans la chambre de combustion d'une turbomachine. L'invention concerne également une chambre de combustion équipée d'un tel dispositif d'injection.
[0002] Dans chaque chambre de combustion de turbomachine, au moins un injecteur fournit du carburant qui est mélangé à de l'air dans un dispositif d'injection fixée sur la paroi de fond de la chambre. L'air provient du dernier étage d'un compresseur de la turbomachine et est introduit dans le dispositif d'injection de manière annulaire. Le carburant est introduit en amont par une buse, formée à l'extrémité d'une tubulure, et ajustée dans un guide de centrage équipant le dispositif d'injection. L'air et le carburant sont mélangés puis brûlés dans la chambre pour générer des gaz hautement.
[0003]Comme illustré par la figure 1 a, l'introduction de l'air est réalisée classiquement dans le dispositif d'injection 1 à travers un tourbillonneur 4 formé de deux pièces annulaires, 12 et 14, présentant chacune des alvéoles 15 d'aspiration de l'air réparties circonférentiellement. Une bague de retenue ou couvercle 16 permet par soudage à la pièce amont 12 - selon l'écoulement du carburant - de coupler une tubulure 17 d'injection de carburant aux pièces alvéolaires.
[0004] Les pièces alvéolaires 12 et 14 se succèdent axialement et sont soudés l'un à l'autre. Les alvéoles forment une multitude de fentes 15 qui s'étendent radialement et sont disposées sur la circonférence de chaque pièce. Des soudures 18 et 19 de solidarisation entre les pièces forment des parois radiales pour ces fentes 15. Lesdites fentes sont orientées d'une pièce à l'autre selon deux directions faisant des angles opposés par rapport à tout rayon centré sur l'axe. Les tourbillons d'air de sens opposé forment dans des venturis des nappes d'air qui se chevauchent, et dans lesquelles les particules de carburant viennent se mélanger de manière homogène, ce qui favorise le mélange air - carburant.
[0005] Un tel dispositif d'injection comporte donc trois soudures annulaires : les soudures, 18 et 19, solidarisant chaque pièce annulaire, et une soudure 20 entre la bague de retenue 16 et la première pièce 12. Les soudures proches des fentes 15 nécessitent de développer des moyens spécifiques coûteux pour limiter la déformation des fentes lors de la fabrication.
[0006] En effet, comme le montre la figure 1 b, les soudures 18 à 20 du dispositif d'injection 1 sont difficiles à réaliser et ne présentent pas un caractère reproductible. Notamment les soudures 18 et 19 déforment les fentes, ce qui nuit à l'écoulement de l'air.
[0007] L'invention vise à remédier à ces problèmes, en particulier elle vise à réaliser un dispositif d'injection de coût sensiblement moins élevé, plus simple à fabriquer et plus robuste.
[0008] Pour ce faire, l'invention propose de configurer les pièces selon un emboîtement particulier permettant de s'affranchir du soudage entre les pièces alvéolaires.
[0009] Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif d'injection d'un mélange carburant - air comportant, centrés sur un même axe, un tourbillonneur ayant au moins deux pièces annulaires d'aspiration d'air, externe et interne, un guide de centrage et une bague de retenue, et dans lequel les pièces annulaires présentent des conduits alvéolaires débouchant dans des venturis coaxiaux externe et interne, formés par des parois axiales internes. Les pièces sont montées coaxialement, la pièce interne étant apte à être auto-centrée dans la pièce externe par mise en contact de parois axiales et radiales. La bague de retenue, la pièce externe et à la pièce interne sont soudées entre elles dans un même plan radial le long de faces radiales en regard, la bague de retenue coiffant le guide de centrage pour le maintenir dans un logement radial. Avantageusement, le cordon de soudure immobilise alors la pièce interne en rotation.
[0010]Selon des modes de réalisation particuliers du dispositif d'injection :
- les conduits d'air de la pièce externe sont régulièrement répartis sur deux couronnes orthogonalement à l'axe, les conduits d'une couronne pouvant être orientés selon un angle de sens opposé à ou de même sens que celui des conduits de l'autre couronne par rapport à un rayon issu de l'axe;
- les angles de sens opposés sont compris dans les fourchettes +/- 20 à
40°;
- les conduits de la pièce interne sont disposés dans le prolongement des conduits d'une couronne de la pièce externe et débouchent dans le venturi interne, les conduits de l'autre couronne de la pièce externe débouchant dans un espace formé entre les venturis interne et externe;
- les conduits de la pièce interne sont aptes à être réalisés dans le prolongement des conduits d'une couronne de la pièce externe après centrage de la pièce interne dans la pièce externe et soudage avec la bague de retenue;
- les conduits sont de section sensiblement de même dimension dans au moins deux directions perpendiculaires, en particulier les conduits sont cylindriques de section circulaire ou carrée ;
- le nombre de conduits des couronnes est identiques, les conduits d'une couronne étant décalés d'un demi pas en périphérie de la pièce externe ;
- la bague de retenue présente un chanfrein radial apte à faciliter le positionnement de la pièce interne sur la pièce externe ;
- le guide de centrage qui reçoit la buse d'injection est adaptable en position dans un logement radial formé entre la paroi radiale de la bague de retenue et la paroi radiale de la pièce interne par un dimensionnement adapté de la bague de retenue et/ou d'une collerette formée sur le guide de centrage. [0011] L'invention se rapport également à une chambre de combustion équipée d'un dispositif d'injection telle que définie ci-dessus. La chambre comporte une paroi annulaire et une paroi de fond, des moyens de fixation du dispositif d'injection étant disposés dans la paroi de fond de chambre qui présente une ouverture de passage de la buse d'injection de carburant couplée au guide de centrage.
[0012] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de l'exemple détaillé de réalisation qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : - les figures 1 a et 1 b, des vues en perspective d'un exemple de dispositif d'injection selon l'art antérieur, lors de ou après fabrication (déjà commentées);
- la figure 2, une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'injection selon la présente invention ; - la figure 3, une vue en coupe longitudinale de l'exemple de réalisation précédent, et
- les figures 4a et 4b, des vues en coupe selon les plans YY et ZZ de la vue selon la figure 3.
Les termes « intérieur », « interne » ou équivalents et « extérieur », « externe » ou équivalents se rapportent, respectivement, à la localisation de parties d'un élément ou d'éléments équivalents situés relativement au plus proche et au plus éloigné de l'axe de symétrie X'X. Les termes « amont » et « aval » ou équivalents désignent des parties de élément en référence à l'écoulement du carburant dans le dispositif d'injection selon l'axe X'X. [0013] En référence à la vue en perspective de la figure 2 d'un exemple de dispositif d'injection selon l'invention, il apparaît une seule soudure annulaire 30 entre une première pièce alvéolaire 22 du tourbillonneur 40 - dite pièce externe - et la bague de retenue 21 du dispositif d'injection 2. La deuxième pièce alvéolaire 24 du tourbillonneur 40 - dite pièce interne - est coaxiale à la première et forme, du côté orienté vers la chambre de combustion 100, un venturi interne 26, situé dans l'ouverture 29 du venturi externe 28 formé par la paroi interne de la première pièce 22. Les alvéoles de la pièce 22 sont des conduits cylindriques 25a et 25a' de section circulaire, régulièrement répartis selon deux couronnes annulaires C1 et C2, et orientés respectivement selon deux directions formant deux angles de sens opposé par rapport à tout rayon perpendiculaire à l'axe de symétrie X'X du dispositif d'injection 2. Le nombre de conduits de chaque couronne est identique et les conduits sont décalés d'un demi pas sur la périphérie externe de la pièce 22. [0014] La vue en coupe longitudinale de la figure 3 illustre le montage entre les différents éléments composant ce dispositif d'injection 2. La paroi longitudinale 220 de la pièce externe 22 possède une face externe 22e, parallèle à l'axe X'X, et une face interne 22i parallèle - en amont - à l'axe X'X et qui se resserre - en aval - vers l'ouverture 29, en direction de la chambre de combustion 100. Cette partie qui se resserre forme le venturi externe 28.
[0015] Les faces interne 22i et externe 22e de la pièce externe 22 sont reliés en amont par une face radiale 22p perpendiculaire à l'axe X'X. La deuxième pièce 24 ou pièce interne, coaxiale et concentrique à la pièce externe 22, possède une paroi dite radiale 241 , perpendiculaire à l'axe X'X, et une paroi dite longitudinale 240 s'étendant selon cet axe de symétrie. La paroi radiale 241 possède une face avale 24a et la paroi longitudinale 240 une face externe 24e disposées, respectivement, contre les faces 22p et 22i de la pièce 22. Les conduits 25a de la première couronne de la pièce 22 sont prolongés par des conduits 25b formés dans le prolongement des premiers conduits 25a. Les conduits sont réalisés après assemblage, une fois les deux pièces 22 et 24 du tourbillonneur emboîtées l'une dans l'autre par leurs faces en regard et soudées à la bague de retenue 21 , ce qui assure un parfait alignement.
[0016] La face externe 24e de la paroi 240 de la pièce interne 24 ne reste contre la face interne 22i de la pièce externe que dans leur partie amont. Dans la partie avale, la paroi 240 ne reste pas parallèle à l'axe X'X mais se resserre vers cet axe pour former, en sa face interne 24i, le venturi interne 26 et former, à partir de sa face externe 24e, un espace inter - venturi E entre les deux venturis 26 et 28. Dans cet espace E, débouchent les conduits 25a' de la deuxième couronne de la pièce 22.
[0017] En amont, la paroi radiale 241 est coiffée par la bague de retenue 21 dont la face annulaire externe 21 C vient en prolongement de la face annulaire externe 22e de la pièce externe 22, parallèlement à l'axe de symétrie X'X. La bague 21 comporte une paroi annulaire 210 et une paroi radiale 21 1 . Un logement radial L est défini entre les parois radiales 21 1 et 241 pour la collerette 27c du guide de centrage 27. Le logement radial L est surdimensionné par rapport à la collerette 27c par un dimensionnement appropriée des parois radiale 21 1 et annulaire 210 de la bague, si bien que le guide 27 s'adapte en position par déplacement dans le plan du logement L. Alternativement, un dimensionnement approprié de la collerette 27c du guide de centrage 27 permet également d'offrir un double degré de liberté à ce guide.
[0018] Par ailleurs, la paroi annulaire 210 présente avantageusement un chanfrein 21 C en face interne afin de positionner la pièce 24 sur la pièce 22. [0019]Après assemblage, la pièce 22 est soudée à la bague 21 et à la pièce interne 24 par le cordon 30 déposé dans un même plan radial P entre la face radiale 22p de la pièce externe 22, d'une part, et les faces radiales 21 a de la bague 21 et 24a de la pièce interne 24 situées en regard, d'autre part. Au moins l'une des parois à souder est avantageusement biseautée pour réaliser ce soudage. La pièce interne 24 est alors auto-centrée sur deux parois perpendiculaires par emboîtement dans la première pièce 22, et le cordon de soudure 30 l'immobilise en rotation.
[0020] Les coupes du dispositif d'injection 2 selon les figures 4a et 4b illustrent l'orientation de sens opposé des deux séries de conduits 25a et 25b d'une part et 25a' d'autre part,. Sur ces coupes, apparaissent également les pièces externe et interne, 22 et 24, le venturi interne 26 ainsi que l'espace inter - venturis E (figure 4b). Les angles A et A' de sens opposé que forment ces conduits par rapport à des rayons R et R' passant par l'axe de symétrie X'X et par le centre des conduits 25a et 25a' en périphérie du dispositif d'injection 2, sont compris entre +/- 20 à 40°.
[0021] Le dispositif d'injection est ensuite fixé dans une chambre qui comporte une paroi annulaire et une paroi de fond. Les moyens de fixation du dispositif d'injection sont disposés dans la paroi de fond de la chambre qui présente une ouverture de passage pour la buse d'injection de carburant à coupler au guide de centrage.
[0022] En fonctionnement, le carburant est injecté dans chaque dispositif d'injection par une buse en prise sur le guide de centrage 27 (figure 3) et l'air par les conduits annulaires. Par exemple, à la puissance maximale de décollage, l'air pénètre à la vitesse de 25g/s, soit environ 245 m/s, et le carburant à 5g/s, soit environ 50 m/s. Les tourbillons d'air forment dans le venturi interne 26 et dans l'espace inter - venturi E des nappes d'air de sens opposé qui vont se chevaucher à l'entrée de la chambre de combustion. Dans chaque nappe, les particules de carburant injectées viennent se mixer de manière fluide et uniforme, ce qui réalise un mélange air - carburant performant.
[0023] L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté. Il est par exemple possible former plus de deux couronnes de conduits, par exemple quatre couronnes dont deux débouchent sur l'espace inter-venturi et deux autres dans le venturi interne. Par ailleurs, l'effet de giration produit par les venturis est équilibré dans les différentes couronnes de conduits en adaptant les angles d'inclinaison des conduits.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'injection (2) d'un mélange carburant - air comportant, centrés sur un même axe (X'X), un tourbillonneur (40) ayant au moins deux pièces annulaires d'aspiration d'air (22, 24), un guide de centrage (27) et une bague de retenue (21 ), caractérisée en ce que les pièces annulaires (22, 24) présentent des conduits alvéolaires (25a, 25a', 25b) débouchant dans des venturis coaxiaux interne et externe (26, 28), formés par des parois axiales internes (22i, 24i), en ce que, les pièces étant montées coaxialement, la pièce interne (24) est apte à être auto-centrée dans la pièce externe (22) par mise en contact de parois axiales (22i, 24e) et radiales (22p, 24a), et en ce que la bague de retenue (21 ), la pièce externe (22) et la pièce interne (24) sont soudées entre elles dans un même plan radial (P) le long de faces radiales en regard (21 a, 22p, 24a) , la bague de retenue (21 ) coiffant le guide de centrage (27) pour le maintenir dans un logement radial (L).
2. Dispositif d'injection selon la revendication 1 , dans laquelle les conduits d'air (25a, 25a') de la pièce externe (22) sont cylindriques et régulièrement répartis sur deux couronnes (C1 , C2) orthogonalement à l'axe (X'X). les conduits (25a, 25a') d'une couronne (C1 , C2) étant orientés selon un angle (A, A') de sens opposé à celui des conduits (25a', 25a) de l'autre couronne (C2, C1 ) par rapport à un rayon (R,R') issu de l'axe (X'X).
3. Dispositif d'injection selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les angles de sens opposés (A, A'), formés entre les conduits (25a, 25a') et des rayons (R', R) passent par l'axe de symétrie (Χ', X) et le centre des conduits (25a, 25a') en périphérie du dispositif d'injection (2), sont compris entre +/- 20 à 40°.
4. Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les conduits (25b) de la pièce interne (24) sont disposés dans le prolongement des conduits (25a) d'une couronne (C1 ) de la pièce externe (22) et débouchent dans le venturi interne (26), les conduits (25a') de l'autre couronne (C2) de la pièce externe (22) débouchant dans un espace (E) formé entre les venturis interne (26) et externe (28).
5. Dispositif d'injection selon la revendication précédente, dans laquelle les conduits (25b) de la pièce interne (24) sont réalisés dans le prolongement des conduits (25a) d'une couronne (C1 ) de la pièce externe (22) après centrage de la pièce interne (24) dans la pièce externe (22) et soudage avec la bague de retenue (21 ).
6. Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle les conduits (25a, 25a', 25b) sont de section sensiblement de même dimension dans au moins deux directions perpendiculaires.
7. Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle le nombre de conduits d'une couronne (C1 ) est égale à celui de l'autre colonne (C2) et sont décalés d'un demi pas en périphérie de la pièce externe (22).
8. Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la bague de retenue (21 ) présente un chanfrein (21 C) apte à faciliter le positionnement de la pièce interne (24) sur la pièce externe (22).
9. Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le guide de centrage (27) est adaptable en position dans un logement radial (L) formé entre la paroi radiale (21 1 ) de la bague de retenue (21 ) et la paroi radiale (241 ) de la pièce interne (24) par un dimensionnement adapté de la bague de retenue (21 ) et/ou de la collerette (27c) du guide de centrage (27).
10. Chambre de combustion équipée d'un dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporter une paroi annulaire et une paroi de fond, des moyens de fixation du dispositif d'injection (2) étant disposés dans la paroi de fond de chambre qui présente une ouverture de passage d'une buse d'injection de carburant couplé au guide de centrage (27) du dispositif d'injection (2).
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