EP4731933A1 - Systeme d'injection pour chambre de combustion de turbomachine a etancheite optimisee entre injecteur et traversee coulissante - Google Patents

Abstract

Un système d'injection (42) pour injecter un mélange d'air et de carburant dans une chambre de combustion (18) de turbomachine comprend une douille (52) délimitant extérieurement un passage (64) dans lequel un nez d'injecteur de carburant (54) est monté de manière à établir avec la douille (52) une liaison rotule coulissant selon un axe d'injection (44) du système d'injection. Le nez d'injecteur de carburant (54) comporte un bec annulaire d'injecteur (72) s'étendant en saillie à partir d'une surface externe (68) du nez d'injecteur de carburant (54) de manière à délimiter, autour de ladite surface externe, une gorge annulaire (74). La douille (52) présente un bec annulaire de douille (76) engagé avec jeu dans ladite gorge annulaire (74) de manière à définir, avec cette dernière, une chicane d'étanchéité (78) à une entrée dudit passage (64).

Description

Description

Titre : Système d'injection pour chambre de combustion de turbomachine à étanchéité optimisée entre injecteur et traversée coulissante

Domaine technique

La présente invention se rapporte au domaine des systèmes d'injection destinés à l'injection de mélanges d'air et de carburant dans les chambres de combustion des turbomachines, notamment les turboréacteurs destinés à la propulsion d'aéronefs.

État de la technique antérieure

Une turbomachine, tel qu'un turboréacteur, comprend un ou plusieurs compresseur(s) délivrant de l'air sous pression à une chambre de combustion où l'air mélangé à du carburant est enflammé afin de générer des gaz de combustion chauds. Ces gaz s'écoulent vers l'aval de la chambre vers une ou plusieurs turbine(s) qui transforme(nt) l'énergie ainsi reçue afin d'entraîner en rotation le ou les compresseur(s) et fournir le travail nécessaire, par exemple, à la propulsion d'un avion. Typiquement, une chambre de combustion annulaire comprend une paroi annulaire interne et une paroi annulaire externe, reliées entre elles à leur extrémité amont par une paroi annulaire de fond de chambre. La paroi de fond de chambre présente, espacées circonférentiellement, une pluralité de passages recevant chacun un système d'injection au milieu duquel se positionne un nez d'injecteur de carburant, l'ensemble permettant l'amenée d'un mélange d'air et de carburant dans la chambre de combustion.

Un tel système d'injection comporte notamment une douille, également dénommée « traversée coulissante », délimitant extérieurement un passage dans lequel le nez d'injecteur de carburant correspondant est monté de manière à établir avec la douille une liaison rotule coulissant selon un axe d'injection, correspondant généralement à un axe de la douille. À cet effet, le nez d'injecteur de carburant présente généralement une surface externe comportant une portion annulaire à section axiale convexe. Un tel mode de liaison est généralement souhaitable pour permettre des montages et démontages faciles et rapides du nez d'injecteur lors d'interventions de maintenance. La liberté de mouvement offerte par un tel mode de liaison permet en outre de compenser des déplacements différentiels, notamment d'origine thermique, entre la chambre de combustion et le nez d'injecteur.

Malgré les efforts entrepris pour permettre un ajustement précis du nez d'injecteur de carburant dans la douille pour éviter des entrées d'air parasites dans le système d'injection, ces pièces ont tendance à s'user en fonctionnement, ce qui peut avoir pour conséquence une fuite d'air incontrôlée autour du nez d'injecteur, pouvant être de nature à modifier la répartition du débit d'air dans le système d'injection et dans la chambre de combustion et à perturber en particulier l'écoulement tourbillonnaire au sein du système d'injection.

Exposé de l'invention

L'invention a pour but de remédier au moins en partie à ce problème.

Elle propose à cet effet un système d'injection pour injecter un mélange d'air et de carburant dans une chambre de combustion de turbomachine, comprenant une douille délimitant extérieurement un passage dans lequel un nez d'injecteur de carburant est monté de manière à établir avec la douille une liaison rotule coulissant selon un axe d'injection du système d'injection.

Selon l'invention, le nez d'injecteur de carburant comporte un bec annulaire d'injecteur s'étendant en saillie à partir d'une surface externe du nez d'injecteur de carburant de manière à délimiter, autour de ladite surface externe, une gorge annulaire, et la douille présente un bec annulaire de douille engagé avec jeu dans ladite gorge annulaire de manière à définir, avec cette dernière, une chicane d'étanchéité à une entrée dudit passage.

La chicane d'étanchéité permet, d'une manière générale, de limiter les fuites d'air autour du nez d'injecteur au sein du passage délimité par la douille, en induisant une perte de charge à l'entrée dudit passage. Dans des modes de réalisation, ladite chicane d'étanchéité est une première chicane d'étanchéité, et le système d'injection comporte une jupe s'étendant en saille à partir de la douille de manière à délimiter autour de la douille une gorge annulaire dans laquelle le bec annulaire d'injecteur est engagé avec jeu de manière à définir une deuxième chicane d'étanchéité fluidiquement en série avec ladite première chicane d'étanchéité.

Dans des modes de réalisation, le système d'injection comporte un bol, et au moins une vrille d'admission d'air extérieure au nez d'injecteur et débouchant en amont du bol pour injecter dans le système d'injection de l'air présentant un mouvement giratoire autour de l'axe d'injection du système d'injection.

Dans des modes de réalisation, le nez d'injecteur est du type aéromécanique. En particulier, la vrille d'admission d'air est avantageusement du type radial.

Dans d'autres modes de réalisation, le nez d'injecteur est du type aérodynamique.

Dans de tels modes de réalisation, la vrille d'admission d'air peut présenter une entrée axiale, et une sortie axiale-radiale dont une portion amont est délimitée intérieurement par une portion aval d'une surface externe de la douille, de forme tronconique convergeant vers l'aval, et dont une portion aval est délimitée intérieurement par une portion d'extrémité aval de la surface externe du nez d'injecteur s'étendant sensiblement en continuité aérodynamique avec la portion aval de la surface externe de la douille lorsque le nez d'injecteur est dans une position axiale nominale.

Dans de tels modes de réalisation, le nez d'injecteur peut comprendre une vrille d'admission d'air interne entourée par un passage annulaire d'éjection de carburant.

Dans des modes de réalisation, la gorge annulaire est ouverte dans une direction allant d'une entrée du passage vers une sortie du passage.

Dans des modes de réalisation, le bec annulaire de douille est formé par une extrémité libre amont de la douille. Dans des modes de réalisation, le bec annulaire d'injecteur prend la forme d'une collerette s'étendant en saillie radialement vers l'extérieur à partir de la surface externe du nez d'injecteur de carburant et se terminant par un rebord annulaire s'étendant dans la direction allant de l'entrée du passage vers la sortie du passage, jusqu'à une extrémité libre du bec annulaire d'injecteur.

L'invention concerne également une turbomachine pour aéronef, comprenant une chambre de combustion et au moins un système d'injection du type défini ci-dessus pour alimenter la chambre de combustion en un mélange d'air et de carburant.

Brève description des dessins

L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :

[Fig. 1] est une vue schématique en coupe axiale d'une turbomachine destinée à la propulsion d'aéronefs ;

[Fig. 2] est une demi-vue schématique en coupe axiale d'une chambre de combustion au sein de la turbomachine de la figure 1 ;

[Fig. 3] est une vue schématique en coupe axiale d'un système d'injection d'un type connu, apte à équiper la chambre de combustion de la figure 2 ;

[Fig. 4] est une vue semblable à la figure 3, illustrant un système d'injection selon un mode de réalisation de l'invention, également apte à équiper la chambre de combustion de la figure 2 ;

[Fig. 5] est une vue semblable à la figure 3, illustrant un système d'injection selon un autre mode de réalisation de l'invention, également apte à équiper la chambre de combustion de la figure 2.

Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. Exposé détaillé de modes de réalisation préférés

La figure 1 illustre une turbomachine 10, par exemple un turboréacteur à double flux et à double corps pour aéronef, comportant de manière générale une soufflante 12 destinée à l'aspiration d'un flux d'air Fl se divisant en aval de la soufflante en un flux primaire F2 circulant dans un canal d'écoulement de flux primaire, ci-après dénommé veine primaire PV, et un flux secondaire F3 circulant dans un canal d'écoulement de flux secondaire, ci-après dénommé veine secondaire SV, disposé autour de la veine primaire PV.

À titre illustratif, la turbomachine comporte, de manière générale, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 16, une chambre de combustion 18, une turbine haute pression 20 et une turbine basse pression 22 qui définissent conjointement la veine primaire PV. Les rotors respectifs du compresseur haute pression et de la turbine haute pression sont reliés par un arbre dit « arbre haute pression », tandis que les rotors respectifs du compresseur basse pression et de la turbine basse pression sont reliés par un arbre dit « arbre basse pression », d'une manière bien connue. Ces rotors sont montés rotatifs autour d'un axe 28 de la turbomachine.

Dans l'ensemble de cette description, la direction axiale X est la direction de l'axe 28. On considère en outre un premier repère de coordonnées cylindriques centré sur l'axe 28, dans lequel une direction radiale R est en tout point orthogonale à l'axe 28 et passe par ce dernier, tandis qu'une direction orthoradiale ou circonférentielle C est en tout point orthogonale à la direction radiale R et à l'axe 28. Un plan transversal est un plan orthogonal à l'axe 28. Les termes « interne » et « externe » font respectivement référence à une relative proximité, et un relatif éloignement, d'un élément par rapport à l'axe 28. Enfin, les directions « amont » et « aval » sont définies par référence à la direction générale FD de l'écoulement des gaz dans les veines primaire PV et secondaire SV de la turbomachine, selon la direction axiale X.

La figure 2 illustre la chambre de combustion 18 et son environnement proche, dans une configuration connue. De manière classique, cette chambre de combustion, qui est de type annulaire, comprend deux parois annulaires coaxiales, respectivement radialement interne 32 et radialement externe 34, qui s'étendent de l'amont vers l'aval, selon la direction FD précitée, autour de l'axe de la chambre de combustion qui se confond avec l'axe longitudinal 28 de la turbomachine. Ces parois annulaires radialement interne 32 et radialement externe 34 sont reliées entre elles à leur extrémité amont par une paroi annulaire de fond de chambre 40, de sorte que ces parois délimitent extérieurement un volume intérieur V de la chambre de combustion 18.

La paroi annulaire de fond de chambre 40 comporte des passages répartis autour de l'axe longitudinal 28 et au travers desquels sont respectivement montés des systèmes d'injection 42 configurés pour délivrer chacun une nappe d'un mélange d'air et de carburant centrée selon un axe d'injection 44 respectif.

De plus, la chambre de combustion est en général équipée d'une ou plusieurs bougies d'allumage 45 montées au travers de la paroi annulaire externe 34.

En fonctionnement, une partie 46 d'un flux d'air 48 provenant d'un compresseur tel que le compresseur haute pression 16 alimente les systèmes d'injection 42 tandis qu'une autre partie 50 de ce flux d'air contourne la chambre de combustion en s'écoulant vers l'aval le long des parois coaxiales 32 et 34 de cette chambre et permet, dans certains cas, l'alimentation d'orifices d'entrée d'air prévus au sein de ces parois 32 et 34.

Comme le montre la figure 3, chaque système d'injection 42 comporte de manière générale, de l'amont vers l'aval, une douille 52, parfois dénommée « traversée coulissante », destinée à recevoir un nez d'injecteur de carburant 54, ainsi qu'une ou plusieurs vrilles d'admission d'air 56, 58 (parfois dénommées « swirler »), éventuellement séparées l'une de l'autre par une paroi 59 à extrémité radialement interne de forme convergente-divergente, couramment dénommée « venturi », pour injecter dans le système d'injection de l'air présentant un mouvement giratoire dans une direction circonférentielle de vrille SCI autour de l'axe d'injection 44, et enfin un bol 60, parfois dénommé « bol mélangeur », qui prend essentiellement la forme d'une paroi de révolution ayant une forme qui diverge vers l'aval. Ces éléments sont centrés par rapport à l'axe d'injection 44.

La présente description fait référence à un deuxième repère de coordonnées cylindriques centré sur l'axe d'injection 44 d'un système d'injection considéré, et dans lequel une direction axiale X' est parallèle à l'axe d'injection 44, une direction radiale R' est en tout point orthogonale à l'axe d'injection 44 et passe par ce dernier, tandis qu'une direction orthoradiale ou circonférentielle C' est en tout point orthogonale à la direction radiale R' et à l'axe d'injection 44.

Chacune des vrilles comporte, de manière bien connue, des ailettes 56A, 58A qui délimitent entre elles des canaux d'air d'axes respectifs orientés selon des directions présentant chacune une composante radiale et une composante circonférentielle de manière à conférer un caractère tourbillonnant au flux d'air traversant la vrille.

Le système d'injection illustré sur la figure 3 comporte deux vrilles successives 56 et 58, toutes deux de type radial, c'est-à-dire orientées transversalement à l'axe d'injection 44. Autrement dit, les axes respectifs des canaux d'air définis entre les ailettes de telles vrilles sont compris dans un plan transversal à l'axe d'injection 44, c'est-à- dire s'étendent selon des directions respectives ne présentant pas de composante axiale. La présente divulgation est toutefois également applicable à des systèmes d'injection comportant une ou plusieurs vrilles de type axia l-radia I, c'est-à-dire dans lesquelles les axes respectifs des canaux d'air s'étendent selon des directions respectives présentant une composante axiale et une composante radiale, ou encore à des systèmes d'injection comportant une ou plusieurs vrilles de type axial, c'est-à-dire dans lesquelles les axes respectifs des canaux d'air s'étendent selon des directions respectives ne présentant pas de composante radiale. Des systèmes d'injection comportant une combinaison de vrilles de plusieurs des types mentionnés ci-dessus sont également possibles, de même que des systèmes d'injection ne comportant qu'une seule vrille, comme cela apparaîtra plus clairement dans ce qui suit.

De manière générale, deux types d'injecteurs sont couramment utilisés pour les chambres de combustion des turbomachines : les injecteurs aérodynamiques et les injecteurs aéromécaniques. Les injecteurs aérodynamiques permettent d'injecter du carburant à une pression proche de celle de l'air qui est injecté par le système d'injection. Un seul circuit d'alimentation en carburant est en général suffisant pour couvrir l'ensemble de la plage de débit de carburant que doit couvrir un tel injecteur. Dans les injecteurs aéromécaniques, le carburant est injecté à une pression bien supérieure à celle régnant dans la chambre de combustion. Cela contribue à la bonne qualité de la pulvérisation du carburant, y compris lorsque la pression et le débit d'air dans la chambre sont faibles. Pour couvrir l'ensemble de la plage de débit de carburant tout en conservant une pression de carburant acceptable, deux circuits d'alimentation en carburant sont néanmoins nécessaires en général. De plus, le besoin plus grand en termes de pression de carburant se traduit en général par des moyens d'alimentation en carburant plus lourds. Les injecteurs aéromécaniques sont notamment appréciés en ce qu'ils permettent d'améliorer la pulvérisation du carburant ainsi que la combustion à bas débit.

Le nez d'injecteur 54 du système d'injection de la figure 3 est du type aéromécanique. La configuration interne de celui-ci ne sera pas détaillée dans la présente description et est étrangère à l'objet de la présente invention.

D'une manière connue en soi, la douille 52 comporte une paroi annulaire 62 délimitant extérieurement un passage 64 de forme générale tubulaire, dans lequel le nez d'injecteur de carburant 54 est monté de manière à établir une liaison rotule coulissante avec la douille (au niveau de la zone 66 sur la figure 3). À cet effet, le nez d'injecteur de carburant 54 présente une surface externe 68 comportant une portion annulaire 70 à section axiale convexe.

Un tel mode de liaison est généralement souhaitable pour permettre des montages et démontages faciles et rapides du nez d'injecteur 54 lors d'interventions de maintenance. La liberté de mouvement offerte par un tel mode de liaison permet en outre de compenser des déplacements différentiels, notamment d'origine thermique et vibratoire, entre les parois délimitant la chambre de combustion 18 et le nez d'injecteur 54.

Malgré les efforts entrepris pour permettre un ajustement précis du nez d'injecteur de carburant 54 dans la douille 52 pour éviter des entrées d'air parasites dans le système d'injection, ces pièces ont tendances à s'user en fonctionnement, ce qui peut avoir pour conséquence une fuite d'air incontrôlée autour du nez d'injecteur 54 au sein du passage 64, pouvant être de nature à modifier la répartition du débit d'air dans le système d'injection et dans la chambre de combustion et à perturber en particulier l'écoulement tourbillonnaire au sein du système d'injection. Le document WO2017/072451 illustre sur sa figure 3 une solution possible à ce problème dans le contexte d'un système d'injection à nez d'injecteur aérodynamique intégrant une vrille centrale de type axial entourée par un canal annulaire d'éjection de carburant liquide, et dans lequel la douille recevant le nez d'injecteur délimite intérieurement une vrille à entrée axiale et sortie axiale-radiale. Cette solution consiste à prévoir, en aval et à distance de la zone de liaison rotule coulissante, une zone de restriction de flux, définie par un jeu relativement réduit (non visible sur la figure 3 du document WO2017/072451) entre une extrémité aval d'une portion de la douille de forme convergente vers l'aval et une extrémité aval du nez d'injecteur, ladite zone de restriction de flux étant séparée de la zone de liaison rotule coulissante par une zone à jeu plus grand entre le nez d'injecteur et la douille. La zone de restriction de flux permet de limiter l'écoulement d'éventuelles fuites autour du nez d'injecteur au niveau de la zone de liaison rotule coulissante, en cas d'usure de cette dernière.

Toutefois, les possibilités de réduire le jeu au niveau de la zone de restriction de flux sont limitées par la nécessité de permettre un débattement du nez d'injecteur en rotation au sein de la douille au niveau de la zone de liaison rotule coulissante, notamment autour d'axes orientés transversalement à l'axe d'injection, et cela d'autant plus que la distance entre la zone de liaison rotule coulissante et la zone de restriction de flux, imposée par des paramètres de dimensionnement du système d'injection, tend à amplifier le rapprochement relatif entre le nez d'injecteur et la douille pour un déplacement angulaire donné du nez d'injecteur.

De plus, la zone de restriction de flux induit la présence d'une marche aérodynamique entre l'extrémité aval de la douille et l'extrémité aval du nez d'injecteur, notamment lorsque le nez d'injecteur est décalé vers l'aval ou vers l'amont par rapport à sa position nominale au sein du passage délimité par la douille. Du fait d'un tel emplacement, une telle marche aérodynamique est susceptible de perturber négativement l'interaction entre le flux d'air et de carburant tourbillonnant issu du nez d'injecteur et le flux d'air tourbillonnant issu de la vrille.

L'invention vise autant que possible à résoudre ces problèmes et éviter ces inconvénients des systèmes d'injection connus, qu'il s'agisse de systèmes d'injection du type décrit ci-dessus en référence à la figure 3 ou de systèmes d'injection du type décrit dans le document WO2017/072451 précité.

La figure 4 illustre ainsi un système d'injection 42 semblable à celui de la figure 3 mais qui se distingue de ce dernier par le fait que le nez d'injecteur de carburant 54 comporte un bec annulaire d'injecteur 72 s'étendant en saillie à partir de la surface externe 68 du nez d'injecteur 54 de manière à délimiter, autour de cette surface externe 68, une gorge annulaire 74 ouverte dans la direction allant d'une entrée du passage 64 vers une sortie de ce passage 64, c'est-à-dire en direction de l'aval. De plus, la douille 52 présente un bec annulaire de douille 76 engagé avec jeu dans la gorge annulaire 74, de manière à définir, avec cette dernière, une chicane d'étanchéité 78 à l'entrée du passage 64. Par chicane d'étanchéité, il faut comprendre un méandre à section restreinte, obligeant ici l'air qui pénétrerait dans le passage 64 autour du nez d'injecteur 54 à circuler d'abord vers l'amont pour contourner l'extrémité amont de la douille 52 avant de repartir vers l'aval dans le passage 64. Dans le cadre de la présente invention, une telle chicane est de géométrie globalement annulaire, compte-tenu de la géométrie annulaire des éléments qui la définissent.

Dans l'exemple illustré, le bec annulaire d'injecteur 72 prend la forme d'une collerette 72A s'étendant en saillie radialement vers l'extérieur à partir de la surface externe 68 et se terminant par un rebord annulaire 72B, par exemple de forme globalement cylindrique, s'étendant vers l'aval jusqu'à une extrémité libre. De plus, dans l'exemple illustré, le bec annulaire de douille 76 est formé par l'extrémité libre amont de la douille 52.

La chicane d'étanchéité 78 permet, d'une manière générale, de limiter les fuites d'air autour du nez d'injecteur 54 au sein de la douille 52 en induisant une perte de charge à l'entrée du passage 64.

Dans le mode de réalisation illustré, le système d'injection comporte en outre une jupe cylindrique 80 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la douille 52 et se prolongeant vers l'amont jusqu'à une extrémité libre, de manière à délimiter autour de la douille 52 une gorge annulaire 82 ouverte vers l'amont et dans laquelle le bec annulaire d'injecteur 72 est engagé avec jeu. Le nez d'injecteur 54 et la douille 52 définissent ainsi conjointement une deuxième chicane d'étanchéité 84, c'est-à-dire un deuxième méandre à section restreinte, en série avec la chicane d'étanchéité 78 précité, dénommée première chicane d'étanchéité dans ce cas. Une telle deuxième chicane d'étanchéité 84 permet d'obliger l'air qui pénétrerait dans le passage 64 autour du nez d'injecteur 54 à circuler d'abord vers l'aval pour contourner l'extrémité libre du bec annulaire d'injecteur 72, avant de circuler vers l'amont pour contourner l'extrémité amont de la douille 52 puis de repartir vers l'aval dans le passage 64.

Dans l'exemple illustré, la jupe cylindrique 78 s'étend vers l'amont au- delà du bec annulaire d'injecteur 72 de manière à définir un passage annulaire d'entrée 86 pour la deuxième chicane d'étanchéité 82.

La figure 5 illustre un système d'injection du type décrit dans le document WO2017/072451, mais qui se distingue de ce dernier par la présence d'une chicane analogue à celle décrite ci-dessus, en entrée du passage 64 recevant le nez d'injecteur 54.

Ainsi, la douille 52 présente une surface interne 52A qui délimite extérieurement le passage 64, et une surface externe 52B-52C qui délimite intérieurement une vrille d'admission d'air 56 extérieure au nez d'injecteur 54, du type présentant une entrée 56A axiale et une sortie 56B-56C axiale-radiale. À cet effet, la surface externe comporte une portion amont 52B de forme générale cylindrique qui délimite l'entrée 56A de la vrille, et une portion aval 52C de forme générale tronconique convergeant vers l'aval qui délimite une portion amont 56B de la sortie de la vrille.

La vrille d'admission d'air 56 est délimitée extérieurement par une paroi annulaire 88 qui se prolonge vers l'aval de manière à former le bol 60.

Le nez d'injecteur 54, de type aérodynamique, comporte une vrille d'admission d'air interne 90 de type axial, agencée au centre du nez d'injecteur, et autour de laquelle est défini un passage annulaire 92 d'éjection de carburant liquide, lui-même entouré par une paroi externe du nez d'injecteur qui définit la surface externe 68 de celui- ci. Cette surface externe 68 comporte une portion annulaire 70 à section axiale convexe pour établir la liaison rotule coulissante avec la douille 52, et une portion d'extrémité aval 94 qui prolonge vers l'aval la portion annulaire 70 et qui est avantageusement de forme tronconique convergeant vers l'aval. Dans ce mode de réalisation, la portion d'extrémité aval 94 délimite intérieurement une portion aval 56C de la sortie de la vrille 56. En particulier, la portion d'extrémité aval 94 s'étend sensiblement en continuité aérodynamique avec la portion aval 52C de la surface externe de la douille 52 lorsque le nez d'injecteur 54 est dans une position axiale nominale (correspondant à position visible sur la figure 5).

Comme dans le mode de réalisation de la figure 4, l'extrémité amont de la douille 52 forme un bec annulaire de douille 76, tandis que le nez d'injecteur 54 comporte un bec annulaire d'injecteur 72 s'étendant en saillie à partir de la surface externe 68 du nez d'injecteur 54 de manière à délimiter, autour de cette surface externe 68, une gorge annulaire 74 ouverte dans la direction allant d'une entrée du passage 64 vers une sortie de ce passage 64, c'est-à-dire en direction de l'aval.

Comme dans le mode de réalisation de la figure 4, le bec annulaire de douille 76 est engagé avec jeu dans la gorge annulaire 74, de manière à définir, avec cette dernière, une chicane d'étanchéité 78 à l'entrée du passage 64.

La chicane d'étanchéité 78 permet ici encore de limiter les fuites d'air autour du nez d'injecteur 54 au sein de la douille 52 en induisant une perte de charge à l'entrée du passage 64.

La configuration du système d'injection permet en outre une relative proximité axiale entre la chicane d'étanchéité 78 et la zone de liaison rotule coulissante 66, du fait que la distance entre ces éléments ne dépend pas de l'étendue axiale totale du nez d'injecteur 54 et est en particulier indifférente à l'étendue axiale de la portion d'extrémité aval 94 de la surface externe 68 du nez d'injecteur. Une telle proximité axiale relative se traduit par une moindre amplification des déplacements relatifs entre le nez d'injecteur 54 et la douille 52, au niveau de la chicane d'étanchéité 78, pour un déplacement angulaire donné du nez d'injecteur 54 au niveau de la zone de liaison rotule coulissante 66, par comparaison avec les systèmes d'injection du type décrit dans le document WO2017/072451.

De plus, la marche aérodynamique, qui résulterait d'un décalage du nez d'injecteur 54 vers l'aval ou vers l'amont par rapport à sa position nominale, serait située en amont de la portion d'extrémité aval 94 de la surface externe 68 du nez d'injecteur, et donc à distance en amont de la zone d'interaction entre le flux d'air et de carburant tourbillonnant issu du nez d'injecteur 54 et le flux d'air tourbillonnant issu de la vrille 56, de sorte que l'impact d'une telle marche aérodynamique sur cette zone d'interaction serait considérablement plus limité que dans le cas du système d'injection du document WO2017/072451.

Claims

Revendications

1. Système d'injection (42) pour injecter un mélange d'air et de carburant dans une chambre de combustion (18) de turbomachine, comprenant une douille (52) délimitant extérieurement un passage (64) dans lequel un nez d'injecteur de carburant (54) est monté de manière à établir avec la douille (52) une liaison rotule coulissant selon un axe d'injection (44) du système d'injection, caractérisé en ce que le nez d'injecteur de carburant (54) comporte un bec annulaire d'injecteur (72) s'étendant en saillie à partir d'une surface externe (68) du nez d'injecteur de carburant (54) de manière à délimiter, autour de ladite surface externe, une gorge annulaire (74), et en ce que la douille (52) présente un bec annulaire de douille (76) engagé avec jeu dans ladite gorge annulaire (74) de manière à définir, avec cette dernière, une chicane d'étanchéité (78) à une entrée dudit passage (64).

2. Système d'injection selon la revendication 1, dans lequel ladite chicane d'étanchéité est une première chicane d'étanchéité (78), ledit système d'injection comportant une jupe (80) s'étendant en saille à partir de la douille (52) de manière à délimiter autour de la douille (52) une gorge annulaire (82) dans laquelle le bec annulaire d'injecteur (72) est engagé avec jeu de manière à définir une deuxième chicane d'étanchéité (84) fluidiquement en série avec ladite première chicane d'étanchéité (78).

3. Système d'injection selon la revendication 1 ou 2, comportant un bol (60), et au moins une vrille d'admission d'air (56) extérieure au nez d'injecteur (54) et débouchant en amont du bol (60) pour injecter dans le système d'injection de l'air présentant un mouvement giratoire autour de l'axe d'injection (44) du système d'injection.

4. Système d'injection selon la revendication 3, dans lequel le nez d'injecteur (54) est du type aéromécanique.

5. Système d'injection selon la revendication 4, dans lequel la vrille d'admission d'air (56) est du type radial.

6. Système d'injection selon la revendication 3, dans lequel le nez d'injecteur (54) est du type aérodynamique.

7. Système d'injection selon la revendication 6, dans lequel la vrille d'admission d'air (56) présente une entrée (56A) axiale, et une sortie axiale-radiale dont une portion amont (56B) est délimitée intérieurement par une portion aval (52C) d'une surface externe de la douille (52), de forme convergeant vers l'aval, et dont une portion aval (56C) est délimitée intérieurement par une portion d'extrémité aval (94) de la surface externe (68) du nez d'injecteur (54) s'étendant sensiblement en continuité aérodynamique avec la portion aval (52C) de la surface externe de la douille (52) lorsque le nez d'injecteur (54) est dans une position axiale nominale.

8. Système d'injection selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le nez d'injecteur (54) comprend une vrille d'admission d'air interne (90) entourée par un passage annulaire (92) d'éjection de carburant.

9. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à

8, dans lequel la gorge annulaire (74) est ouverte dans une direction allant d'une entrée du passage (64) vers une sortie du passage (64).

10. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à

9, dans lequel le bec annulaire de douille (76) est formé par une extrémité libre amont de la douille (52).

11. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à

10, dans lequel le bec annulaire d'injecteur (72) prend la forme d'une collerette (72A) s'étendant en saillie radialement vers l'extérieur à partir de la surface externe (68) du nez d'injecteur de carburant (54) et se terminant par un rebord annulaire (72B) s'étendant dans une - ou la - direction allant de l'entrée du passage (64) vers la sortie du passage (64), jusqu'à une extrémité libre du bec annulaire d'injecteur (72).

12. Turbomachine pour aéronef, comprenant une chambre de combustion (18) et au moins un système d'injection (42) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour alimenter la chambre de combustion en un mélange d'air et de carburant.