FR2476230A1

FR2476230A1 - Systeme d'injection de carburant pour augmentateur de poussee de moteur a turbine a gaz

Info

Publication number: FR2476230A1
Application number: FR8103253A
Authority: FR
Inventors: Dudley Owen Nash; Glenn Laverne Knight Jr
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1981-02-19
Publication date: 1981-08-21
Also published as: GB2070140B; JPS56135734A; GB2070140A; JPH0232463B2; FR2476230B1; US4312185A; DE3105423A1

Abstract

SYSTEME D'INJECTION AYANT UNE FAIBLE HAUTEUR. IL COMPREND SUR LA SURFACE EXTERIEURE DU CARTER 1, AU MOINS UNE CONDUITE DE CARBURANT 10, 11 QUI RECOIT DU CARBURANT SOUS PRESSION D'UNE SOURCE DE CARBURANT ET COMMUNIQUE, A TRAVERS LE CARTER 1, AU MOINS AVEC UN REPARTITEUR DE CARBURANT 20, 21, COMPORTANT AU MOINS UN CONDUIT 20A, 21A, SITUE SUR LA SURFACE INTERIEURE DE CARTER 1; ET SUR LA SURFACE EXTERIEURE DU CARTER 1, AU MOINS UNE TETE 12, 13 DE SOUPAPE D'INJECTEUR QUI COMMUNIQUE, A TRAVERS LE CARTER 1, AVEC LE REPARTITEUR DE CARBURANT ET AVEC AU MOINS UN TUBE D'INJECTION 30, 31, 32, MUNI D'ORIFICES DE PULVERISATION 34 ET QUI PART DE LA TETE 12, 13 DE SOUPAPE D'INJECTEUR TRAVERSE LE CARTER 1 ET PENETRE DANS L'INTERIEUR DE CE CARTER 1. APPLICATION AUX MOTEURS A TAUX DE DILUTION ELEVE.

Description

L'invention concerne, d'une manière générale, des injec-

teurs de carburant pour moteurs à turbine à gaz, et plus par-

ticulièrement un système d'injection de faible hauteur, nou-

veau et amélioré, destiné à injecter du carburant dans une chambre de post-combustion d'un moteur à turbine à gaz. On ajoute un augmentateur de poussée, ou dispositif de post-combustion, à un moteur à turbine à gaz pour augmenter la poussée du moteur. Un augmentateur comprend typiquement un

carter, ajouté à l'arrière du moteur, avec des accroche-

flammes, des injecteurs de carburant et des conduites de car-

burant appropriées. Quand on veut une augmentation de pous-

sée, on injecte du carburant amené par des conduites dans le gaz sortant de la turbine du moteur. On enflamme le mélange

carburant-air et la combustion qui s'ensuit produit une pous-

sée supplémentaire.

On peut aussi utiliser un augmentateur à l'arrière d'un

turbo-réacteur dilué. Dans ce cas, on peut injecter du car-

burant non seulement dans le gaz sortant de la turbine, mais

aussi dans l'air dérivé sortant du canal de la soufflante.

Malheureusement, les augmentateurs ont un inconvénient: leur taille radiale. Un avion à performances élevées doit avoir une surface frontale minimale, pour réduire la traînée

et augmenter la vitesse et le rayon d'action. Il faut en con-

séquence une nacelle de moteur de surface frontale minimale.

Mais les augrmentateurs de la technique antérieure comporte des composants dont les dimensions radiales vers l'extérieur sont telles qu'il faut agrandir radialement la nacelle pour les y loger. Il est donc impossible de donner à la nacelle du moteur la taille minimale voulue. De plus, si l'on veut

modifier un moteur déjà monté sur un avion en ajoutant un aug-

mentateur au moteur, la mnodification peut être impossible en

raison de la nécessité d'augmenter les dimensions de la na-

celle pour pouvoir y loger l'augmentateur.

Suivant une de ses réalisations, la présente invention est un système d"injection de carburant de faible hauteur prévu pour injecter du carburant dans un augmentateur de poussée d'un moteur à turbine à gaz. Le système d'injection

comporte au moins une conduite de carburant, fixée à la sur-

face extérieure du carter de l'augmentateur et recevant du carburant sous pression d'une source de carburant, et au moins

un conduit de carburant fixé à la surface intérieure du car-

ter de l'augmentateur, chaque conduit de carburant communi-

quant avec la conduite de carburant et avec une tête de sou-

pape d'injecteur. Chaque tête de soupape d'injecteur communi-

que avec au moins un tube d'injection qui pénètre dans l'in-

térieur du carter pour injecter du carburant dans le flux de gaz.

Dans une réalisation particulière de l'invention desti-

née à un turbo-réacteur dilué, le système d'injection compor-

te une conduite de carburant du canal de soufflante et une conduite de carburant du canal de turbine, liées ou fixées autrement à la surface extérieure du carter de l'augmentateur qu'elles entourent circulairement, qui apportent du carburant à l'augmentateur. Plusieurs têtes de soupape d'injecteur du canal de soufflante et plusieurs têtes de soupape d'injecteur

du canal de turbine sont réparties circulairement et en alter-

nance sur la surface extérieure du carter de l'augmentateur.

Chaque tête de soupape d'injecteur est de préférence montée sur une plaque de fixation liée à la surface extérieure du

carter de 1taugmentateur. La tête de soupape comporte un do-

seur de carburant et communique avec sa conduite de carburant par un conduit ménagé dans un élément de liaison (répartiteur

de carburant) fixé à la surface intérieure du carter de l!aug-

mentateur. Chaque tête de soupape d'injecteur du canal de

soufflante envoie du carburant dosé à au moins un tube d'in-

jection du canal de soufflante, partant de la tête et péné-

trant dans le canal de soufflante de l'augmentateur, dont le rôle est d'injecter le carburant dans le flux de gaz de la soufflante et de l'y répartir convenablement. Chaque tête de soupape d'injecteur du canal de turbine envoie du carburant

dosé à au moins un tube d'injection du canal de turbine, par-

tant de la tête et pénétrant dans le canal de turbine de l'augmentateur, dont le rôle est de l'injecter dans le flux

de gaz de la turbine. De préférence, au moins un tube d'injec-

tion du canal de soufflante part aussi de chaque tête de sou-

pape d'injecteur du canal de turbine et reçoit du carburant dosé provenant d'une tête de soupape d'injecteur du canal de

soufflante voisine par l'intermédiaire d'un tube de liaison.

De préférence, chaque faisceau de tubes d'injection comporte des arrondis et des douilles pour améliorer sa résistance structurale, et les faisceaux de tubes d'injection partant des têtes de soupape d'injecteur du canal de turbine peuvent

en outre comporter des poutres de renforcement et être inter-

connectés par un anneau d'amortissement.

La description qui va suivre se réfère aux figures anne-

xées, qui représentent respectivement: Fig. 1, une vue de côté en coupe de la moitié supérieure d'un moteur à turbine à gaz dans laquelle on voit un système d'injection de carburant de faible hauteur mettant en oeuvre

la tête de soupape d'injecteur du canal de turbine et de la-

quelle part un faisceau de tubes d'injection du canal de tur-

bine et du canal de soufflante, conformément à la présente invention,

Fig. 2, une vue de côté d'une tête de soupape d'injec-

teur de carburant du canal de soufflante et de laquelle part un faisceau de tubes d'injection du canal de soufflante,

Fig. 3, une vue de dessus des têtes des soupapes d'in-

jecteur et des conduites de carburant, Fig. 4, une vue en coupe agrandie d'un répartiteur de carburant, faite suivant la ligne A-A de la figure 3,

Fig. 5, une vue de face, en partie schématique, des té-

tes de soupape d'injecteur et des faisceaux de tubes d!injec-

tion, avec un anneau d'amortissement.

Si l'on se reporte maintenant aux dessins, et en parti-

culier aux figures 1 et 2, on y voit un système d'injection

de carburant de faible hauteur destiné au système de combus-

tion d'un augmentateur de poussée pour moteur à turbine à gaz.

L'augmentateur de poussée se trouve normalement à l'ar-

rière d'un moteur à turbine à gaz. Les figures 1 et 2 repré-

sentent une coupe de la moitié supérieure d'un turbo-réacteur dilue, l'axe longitudinal du moteur étant représenté par la

ligne A-A. L'augmentateur comporte un carter 1 de manière gé-

nérale annulaire, une chemise avant 2 de-manière générale an-

nulaire, distante du carter-1 radialement vers l'intérieur,

une chambre de mélange 3 de manière générale annulaire, dis-

tante de la chemise 2 radialement vers l'intérieur, et un cô-

ne de raccordement 4, distant de la chambre de mélange 3 ra-

dialement vers l'intérieur.

Un canal annulaire de refroidissement 5 est délimité par

le carter 1 et la chemise 2. De l'air relativement froid ve-

nant du canal de dérivation de la soufflante circule dans le

canal de refroidissement et contribue à maintenir à une tem-

pérature acceptable le carter et les composants situés à l'ex-

térieur de celui-ci.

Un canal de soufflante 6 est délimité par la chemise 2 et la chambre de mélange 3. De l'air dérivé provenant de la soufflante circule dans ce canal, s'y mélange à du carburant,

puis est enflammé pour fournir une poussée supplémentaire.

Un canal de turbine 7 est délimité par la chambre de mé-

lange 3 et le cône de raccordement 4. Du gaz circule dans le canal 7 après être sorti du dernier étage de la turbine. Ce gaz se mélange à du carburant et est enflammé pour fournir

une poussée supplémentaire. La forme de la chambre de mélan-

ge 3 en aval de l'injecteur de carburant peut être telle que

le gaz venant du canal 6 de soufflante et celui venant du ca-

nal 7 de turbine se mélangent. Les figures 1 et 2 donnent un

exemple d'une telle forme de la chambre de mélange.

Le système d'injection de carburant de la présente inven-

tion a une faible hauteur. Autrement dit, les éléments du système d'injection ne dépassent radialement du carter que d'une distance minimale. De plus, comme on l'indiquera plus

loin, les éléments du système d'injection sont fixés au car-

ter de l'augmentateur de poussée, et non pas distants de lui.

Ces caractéristiques permettent de donner à la coupe trans-

versale du moteur des dimensions radiales minimales et donc de réduire la surface frontale de l'avion et la traînée. Bien que la présente invention convienne particulièrement à un turbo-réacteur dilué, il doit être bien entendu qu'on peut l'utiliser aussi avec tout autant de résultats avantageux sur d'autres types de moteurs à turbine à gaz. Par exemple, avec

un turbo-réacteur à taux de dilution faible, on n'aura évidem-

ment pas des éléments de l'augmentateur de poussée tels que la chambre de mélange 3 et le canal 6 de soufflante. De plus, il ne faut pas oublier que certains éléments de la présente

invention dont la description viendra par la suite, tels que

la conduite de carburant du canal de soufflante, les têtes de soupape d'injecteur du canal de soufflante et les tubes d'in-

jection du canal de soufflante ne peuvent exister que si l'in-

vention s'applique à un turbo-réacteur dilué. Par ailleurs, d'autres éléments tels que la conduite de carburant du canal

de turbine, les têtes de soupape d'injecteur du canal de tur-

bine et les tubes d'injection du canal de turbine existent

non seulement sur les turbo-réacteurs à taux de dilution fai-

ble et sur les turbo-réacteurs dilués (c'est-à-dire à taux de dilution élevé), mais encore sur d'autres types de moteurs à

turbine à gaz.

La conduite de carburant 10 du canal de soufflante et la

conduite de carburant 11 du canal de turbine apportent à l'in-

jecteur du carburant sous pression fourni par une source (non

représentée). La conduite de carburant 10 du canal de souf-

flante et la conduite de carburant Il du canal de turbine sont toutes deux brasées, soudées, liées ou autrement fixées

au carter 1 ou bien en font partie intégrante. Les deux con-

duites font de préférence le tour de la surface extérieure du

carter 1.

Cette disposition présente deux avantages: non seule-

ment on obtient la faible hauteur voulue grâce à la saillie minimale que font les conduites au-dessus de la surface du carter 1, mais encore ces conduites jouent pour le carter le rôle de véritables raidisseurs annulaires et donc suppriment

totalement ou presque les dispositifs, lourds et plus co-

teux, nécessaires au raidissement du carter.

Comme le montrent les figures 1, 2 et 5, plusieurs tê-

tes de soupape d'injecteur de faible hauteur sont réparties circulairement tout autour de la surface extérieure du carter 1. Les têtes 12 de soupape d'injecteur du canal de soufflante

s'intercalent entre les têtes 13 de soupape d'injecteur du ca-

nal de turbine (cf. figure 5) Chacune des têtes 12 et 13 de soupape d'injecteur comporte un rlâseur de carburant 12a et

13a qui règle la quantité de carburant injectée dans l'aug-

mentateur de poussée. Un exemple d'un tel dispositif est une soupape de dosage à ressort. Les têtes de soupape d'injecteur reçoivent du carburant des conduites de carburant 10 ou 1i et, conjointement aux doseurs de carburant, le dispersent dans le canal 6 de soufflante ou le canal 7 de turbine, d'une manière

qu'on va décrire brièvement.

Comme le montrent les figures 1 et 2, les têtes 12 et 13 de soupape d'injecteur sont de préférence montées chacune sur une plaque de fixation 14. Un joint 15, intercalé entre chaque tête de soupape d'injecteur et sa plaque de montage, s'oppose

aux fuites de carburant. Les plaques de montage 14 sont bra-

sées, soudées, liées ou fixées autrement au carter 1, ou bien font partie intégrante de celui-ci, pour fournir une base de fixation très rigide aux tubes d'injection. On voit sur la

figure 3 que la fixation des têtes 12 et 13 de soupape d'in-

jecteur sur les plaques de fixation 14 et le carter 1 se font au moyen de dispositifs appropriés, tels que des boulons 16

passant dans les pattes 17 des têtes de soupape d'injecteur.

Ainsi, la mise en place ou le remplacement des têtes de soupa-

pe d'injecteur ou des tubes d'injection qui en partent ne de-

mandent qu'une opération simple: l'enlèvement des boulons 16.

Le carburant passe des conduites 10 et 11 aux têtes de soupape d'injecteur 12 et 13, respectivement, en passant par

plusieurs conduits, ou répartiteurs de carburant, un réparti-

teur étant associé à chacune des têtes de soupape d'injecteur.

Un répartiteur 20 de carburant fait communiquer la conduite du canal de soufflante et chacune des têtes 12 de soupape

d'injecteur du canal de soufflante. Un répartiteur 21 de car-

burant du canal de turbine fait communiquer la conduite 11 du canal de turbine à chacune des têtes 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine. Les répartiteurs 20 et 21 de carburant ont des dimensions radiales relativement petites pour que la

traînée aérodynamique produite par eux dans le canal de re-

froidissement 5 soit faible. Comme on le voit sur la réalisa-

tion des figures 1, 2, 3 et 4, chaque répartiteur 20 de car-

burant du canal de soufflante est fait d'une seule pièce et

comporte de préférence trois conduits 20a, 20b et 20c de car-

burant du canal de soufflante. Chaque répartiteur 21 de car-

burant du canal de turbine est fait d'une seule pièce et com-

porte de préférence un conduit 2la de carburant du canal de turbine et deux conduits 21b et 21c de carburant du canal de soufflante. Le nombre de conduits de carburant du canal de soufflante et du canal de turbine que comportent les réparti-

teurs de carburant du canal de soufflante et du canal de tur-

bine peut, bien entendu, être modifié à volonté. Chaque répar-

titeur de carburant est brasé, soudé, lié ou fixé autrement à la surface intérieure du carter 1, ou bien ne fait qu'un avec celle-ci. Une extrémité du conduit 20a de carburant du canal

de soufflante du répartiteur 20 de carburant du canal de souf-

flante est en face d'une ouverture 22 ménagée dans la condui-

te de carburant 10 du canal de soufflante et dans le carter 1, si bien que le carburant venant de la conduite peut pénétrer

librement dans le conduit 20a de carburant du canal de souf-

flante. De même, une extrémité du conduit 21a du répartiteur

21 de carburant du canal de turbine est en face d'une ouver-

ture 23 ménagée dans la conduite 11 du canal de turbine et

dans le carter 1, si bien que le carburant venant de la con-

duite peut pénétrer librement dans le conduit 21a de carbu-

rant du canal de turbine.

L'autre extrémité du conduit 20a de carburant du canal de soufflante est en face d'une ouverture 24 ménagée dans le

carter 1 et dans la plaque de fixation 14, si bien que le car-

burant peut librement circuler dans le conduit 20a de carbu-

rant du canal de soufflante et pénétrer dans la tête 12 de soupape d'injecteur du canal de soufflante. De même, l'autre extrémité du conduit 21a de carburant du canal de turbine est en face d'une ouverture 25 ménagée dans le carter 1 et dans

310 la plaque de fixation 14, si bien que le carburant peut libre-

ment circuler dans le conduit 21a de carburant du canal de turbine et pénétrer dans la tête 13 de soupape d'injecteur

du canal de turbine.

Au moins un tube d'injection 30 du canal de soufflante part de chacune des têtes 12 de soupape d'injecteur du canal de soufflante et pénètre dans le canal 6 de soufflante. Au

moins un tube d'injection 31 du canal de turbine part de cha-

cune des têtes 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine

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et pénètre dans le canal 7 de turbine.

En raison de la relation géométrique existant entre le

canal 6 de soufflante et le canal 7 de turbine dans la réali-

sation représentée, il y a deux fois plus de tubes d'injec-

tion du canal de soufflante que de tubes d'injection du canal

de turbine, ceci pour avoir une répartition convenable du car-

burant permettant d'obtenir l'augmentation de poussée voulue.

Suivant une réalisation de la présente invention, les tubes

d'injection 32 du canal de soufflante supplémentaires néces-

saires partent de chacune des têtes 13 de soupape d'injecteur

du canal de turbine, pour réduire le nombre de têtes de soupa-

pe d'injecteur nécessaires, et donc leur poids et leur coût.

Ainsi, les tubes d'injection 31 Et 32 des canaux de turbine et de soufflante partent tous deux des têtes 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine, tandis que seuls les tubes d'injection 30 du canal desoufflante partent des têtes 12

de soupape d'injecteur du canal de soufflante.

Le nombre de tubes d'injection partant des têtes de sou-

pape d'injecteur dépend essentiellement de considérations de

rendement. Par exemple, on peut obtenir une meilleure réparti-

tion radiale du carburant, et donc un meilleur rendement, en

utilisant deux tubes d'injection ou davantage injectant cha-

cun du carburant dans une zone annulaire différente des ca-

naux de soufflante et de turbine, le dosage du carburant des-

tiné à chaque tube se faisant séparément dans la tête de sou-

pape. Deux tubes d'injection 30 du canal de soufflante partant de chacune des têtes 12 de soupape d'injecteur du canal de

soufflante, plus deux tubes d'injection 31 du canal de turbi-

ne et deux tubes d'injection 32 du canal de soufflante par-

tant de chacune des têtes d'injecteur 13 du canal de soufflan-

te, telle est la configuration, trouvée bonne, que montrent les figures 1 et 2. Mais le nombre de tubes d'injection peut

être différent suivant les nécessités de répartition du car-

burant,_ d'uniformité et de rendement résultant.

Pour ne pas avoir de doseur de-carburant séparé dans cha-

cune des têtes 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine,

un pour les tubes d'injection du canal de turbine qui en par-

tent et un pour les tubes d'injection du canal de soufflante qui en partent, le carburant destiné aux tubes d'injection 32 du canal de soufflante est dosé par un doseur situé dans les têtes 12 de soupape d'injecteur du canal de soufflante

voisines. Le doseur situé dans chacune des têtes 13 de soupa-

pe d'injecteur du canal de turbine dose uniquement le carbu- rant destiné aux tubes d'injection 31 du canal de turbine qui en partent. Ainsi, le doseur situé dans chacune des têtes 12 de soupape d'injecteur du canal de turbine dose non seulement

le carburant destiné aux tubes d'injection du canal de souf-

flante qui en partent, mais aussi le carburant destiné aux

tubes d'injection du canal de soufflante qui partent des tê-

tes de soupape d'injecteur du canal de turbine voisines.

Le transfert de carburant dosé entre une tête 12 de sou-

pape d'injecteur du canal de soufflante et un tube d'injec-

tion du canal de soufflante qui part d'une tête 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine voisine s'effectue grâce à une certaine disposition de tubes de liaison 33. Chaque tube

de liaison 33 se trouve à l'extérieur de la surface extérieu-

re du carter 1. Ainsi placés, les tubes de liaison ne créent

pas de traînée aérodynamique, contrairement à ce qu'ils fe-

raient s'ils se trouvaient à l'intérieur du canal de refroi-

dissement 5. On voit sur la figure 3 qu'une extrémité du tube

de liaison 33 communique, à travers le carter 1, avec un con-

duit 20b de carburant du canal de soufflante du répartiteur 20 de carburant du canal de soufflante. L'autre extrémité du tube de liaison communique, à travers le carter 1, avec un

conduit 21c de carburant du canal de soufflante d'un réparti-

teur 21 de carburant du canal de turbine voisin. Le conduit

21c de carburant du canal de soufflante communique aussi di-

rectement avec un -ube d'injection 32 du canal de soufflante.

Ainsi: du carburant dosé part d'une tête 12 de soupape d'in-

jecteur du canal de soufflante, nasse dans un conduit 20b de carburant du canal de soufflante, un tube de liaison 33, un conduit 21c c(e carburant du canal de soufflante, et pénètre

dans un tube d'injection 32 du canal de soufflante.

Dans la disposition r-epresentée sur la figure 3, chaque

bête 12 de soupape d'injecteur du canal de soufflante alimen-

te en carburant dosé un tubs d'injection 32 du canal de souf-

flante partant de deux têtes 13 de soupape d'injecteur du ca-

nal de turbine voisines. Autrement dit, chacun des tubes d'in-

jection 32 du canal de soufflante partant d'une tête 13 de

soupape d'injecteur du canal de soufflante séparée. Ceci as-

sure le dosage séparé du carburant destiné aux deux tubes

d'injection du canal de soufflante et donc une meilleure ré-

partition radiale du carburant. Dans une autre disposition possible (non représentée) des tubes de liaison 33, les deux

tubes d'injection 32 du canal de soufflante partant d'une tê-

te 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine reçoivent leur carburant mesuré d'une tête 12 de soupape d'injecteur du

canal de soufflante. Cette disposition plus simple s'utilise-

* ra quand la répartition radiale du carburant est moins criti-

que. Chaque tube d'injection 30, 31 et 32 comporte plusieurs

orifices de pulvérisation 34 par lesquels le carburant circu-

lant dans les tubes d'injection est injecté dans les gaz cir-

culant dans le canal 6 de soufflante et le canal 7 de turbi-

ne. On peut modifier à volonté le nombre et l'emplacement des

orifices de pulvérisation 34 le long des tubes d'injection.

Par exemple, dans la disposition d'orifices de pulvérisation 34 des figures 1 et 2, tous les orifices de pulvérisation

existant dans un des deux tubes d'injection du canal de souf-

flante et dans un des deux tubes d'injection du canal de tur-

bine se trouvent radialement vers l'intérieur par rapport à tous les orifices de pulvérisation existant dans l'autre tube

d'injection du canal de soufflante et du canal de turbine.

Dans ces conditions, un tube d'injection des paires de tubes

d'injection 30, 31 et 32 injecte du carburant dans les par-

ties radialement extérieures des canaux 6 et 7 de soufflante et de turbine, tandi que l'autre tube d'injection de la paire injecte du carburant dans les parties radialement intérieures des canaux. Quand on utilise cette disposition des orifices de pulvérisation 34, l'extrémité intérieure de chaque tube

d'injection 30 et 31 est voisine de l'orifice de pulvérisa-

tion radialement le plus intérieur. Ainsi, les tubes d'injec-

tion 30 et 31 qui contiennent des orifices destinés à injec-

ter du carburant dans les parties radialement extérieures des 1l canaux 6 et 7 de soufflante et de turbine s'arrêtent à peu près au centre des canaux. Mais dans cette invention, on peut utiliser d'autres dispositions des orifices de pulvérisation 34, ainsi que modifier le nombre et la longueur des tubes d'injection. Les tubes d'injection 30, 31 et 32 partent, de manière générale radialement vers l'intérieur, des têtes 12 et 13 de

soupape d'injecteur. Les tubes d'injection constituent de pré-

férence un faisceau de manière générale coplanaire dans le-

quel ils sont sensiblement parallèles entre eux et contigus

dans un plan parallèle à l'axe longitudinal du moteur, de fa-

çon à présenter la plus faible surface possible au flux de gaz circulant dans le canal 6 de soufflante et le canal 7 de turbine. Dans la réalisation des figures 1 et 2, on a ajouté des arrondis 35 au voisinage de la plaque de montage 14 et entre les tubes d'injection. L'objet de ces arrondis est de réduire le plus possible les contraintes appliquées au raccordement

entre les tubes d'injection et la tête de soupape d'injecteur.

Ces contraintes peuvent apparaître, par exemple, quand les

tubes d'injection fléchissent sous l'effet d'une traînée aé-

rodynamique ou d'une vibration excitée par le flux. Les arron-

dis 35 réduisent la contrainte au point de fixation critique

des tubes d'injection.

Une douille 36 entoure de préférence chaque faisceau de

tubes d'injection en un point o les tubes traversent une ou-

verture de la chemise avant 2. Cette douille a pour fonctions

d'augmenter la rigidité structurale du faisceau de tubes d'in-

jection et d'empêcher que du carburant, éjecté par les tubes d'injection, ne s'infiltre, par l'ouverture, dans la chemise avant 2 et pénètre dans le canal de refroidissement 5. Une collerette 37 maintient un joint flottant 38 ajouté à la

douille 36 pour faciliter le montage et l'alignement des tu-

bes d'injection, ainsi que pour fournir un moyen supplémen-

taire de s'opposer aux infiltrations de carburant. Les côtés

de la douille 36 sont en contact avec le joint flottant 38.

Les faisceaux de tubes d'injection partant des têtes 13 de soupape d'injecteur du canal de turbine comprennent de préférence une seconde douille 40 qui entoure le faisceau à l'extrémité intérieure des tubes d'injection 32 du canal de soufflante, là o les tubes d'injection du canal de turbine

traversent une ouverture de la chambre de mélange 3 et pénè-

trent dans le canal 7 de turbine. Cette douille 40 a pour rô- le de s'opposer à tout frottement entre les tubes d'injection 31 du canal de *trbine et la chambre de mélange 3, ainsi que de fournir un support structural au faisceau. Les douilles 36 et 40-sont de préférence ovales, mais on peut utiliser

d'autres formes si on le souhaite.

Sur la figure 1, on voit une poutre de renforcement 41

ajoutée à chacun des faisceaux de tubes d'injection qui par-

tent d'une tête 13 de soupape d'injecteur du canal de turbi-

ne; cette poutre est contiguë aux tubes d'injection 31 du canal de turbine et se trouve radialement vers l'intérieur par rapport à l'extrémité des tubes d'injection 32 du canal de soufflante. La douille 40 entoure également l'extrémité

extérieure de la poutre de renforcement 41. La poutre de ren-

forcement apporte une résistance supplémentaire au faisceau de tubes d'injection dans la partie de ce faisceau exposée

aux températures très élevées des gaz de turbine.

Pour empêcher les faisceaux de tubes d'injection qui par-

tent des têtes de soupape d'injecteur du canal de turbine de vibrer, un anneau d'amortissement 42 s'engage de préférence sur chaque faisceau (y compris la poutre de renforcement 41) en un point situé entre l'extrémitéintérieure du faisceau et la chambre de mélange 3. Dans la configuration des figures 1 et 5, l'anneau d'amortissement 42 comporte des ouvertures à

travers lesquelles passe chaque faisceau. L'anneau d'amortis-

sement est supporté de préférence uniquement par les faisceaux.-

Les éléments de la présente invention peuvent être en tout matériau approprié capable de supporter la température

élevée produite à l'intérieur et aux environs de l'augmenta-

teur de poussée. Par exemple, les conduites de carburant, les têtes de soupape d'injecteur, les tubes d'injection et les tubes de liaison peuvent être en alliage de titane. De plus, bien que des éléments de l'invention aient été décrits dans

la réalisation comme fixés au carter, il doit être bien enten-

du que ces éléments peuvent faire partie intégrante du carter et être obtenus par exemple par chaudronnerie, fonderie, etc. L'invention englobe ces dispositions dans la définition de

l'expression "fixé à".

Claims

R E V E N D I C A T I ON S ! - Système d'injection de carburant de faible hauteur destiné à un moteur à turbine à gaz ayant un augmentateur de poussée comprenant un carter (1), caractérisé en ce quail comprend: a) sur la surface extérieure du carter (1), au moins une conduite de carburant (10, 11) qui reçoit*u carburant sous pression d'une source de carburant et communique, à travers le carter (1), au moins avec un répartiteur de carburant (20, 21), comportant au moins un conduit (20a, 21a,) situé sur la surface intérieure de carter (1); et b) sur la surface extérieure du carter (1), au moins une tête (12, 13) de soupape d'injecteur qui communique, à travers le carter (1), avec au moins le répartiteur de carburant et avec au moins un tube d'injection (30, 31, 32), muni d'orifices de pulvérisation (34) et qui part de la tête (12, 13) de soupa- pe d'injecteur, traverse le carter (1) et pénètre dans l'inté- rieur de ce carter (1).

2 - Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (1) est de manière générale annulaire et en ce que le système d'injection de carburant comporte plusieurs

tètes (12, 13) de soupape d'injecteur réparties circulaire-

ment sur la surface extérieure du carter (1).
3 - Système suivant la revendication 2, caractérisé en

ce que la conduite de carburant (10, 11) est orientée circu-

lairement sur la surface extérieure du carter (1) et lui est fixe. 4 Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (12, 13) de soupape d'injecteur comporte un

doseur de carburant(12a, 13a).

- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le répartiteur de carburant (20, 21) consiste en au

moins un conduit (20a..., 21a...) de carburant fixé à la sur-

face intérieure du carter (1).
6- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tête (12, 13) de soupape d'injecteur est montée sur une plaque de fixation (14) liée à la surface extérieure du carter (1)3 7 - Système d'injection de carburant de faible hauteur destiné à l'augmentateur d'un moteur à turbine à gaz ayant

un augmentateur de poussée comprenant un carter (1) de maniè-

re générale annulaire, une chemise avant (2) de manière géné-

raie annulaire distante du carter (1) radialement vers l'inté-

rieur, un canal de refroidissement (5) annulaire entre le car-

ter (1) et la chemise (2), et un canal (7) de turbine situé

à l'intérieur de la chemise (2), caractérisé en ce qu'il com-

prend:

a) au moins une conduite de carburant (11), orientée cir-

culairement sur la surface extérieure du carter (1) de l'aug-

mentateur de poussée et fixée à elle, qui reçoit du carburant

sous pression d'une source de carburant et communique, à tra-

vers le carter (1), avec plusieurs conduits (21a...) situés dans les répartiteurs (21) de carburant fixés à la surface intérieure du carter (1) ; et

b) plusieurs têtes (13) de soupape d'injecteur, compre-

nant un doseur (13a) de carburant, distantes circulairement et montées sur la surface extérieure du carter (1), chaque tête (13) de soupape d'injecteur communiquant à travers le carter (1), avec au moins un des conduits (21a) et avec au moins un tube d'injection (31), muni de plusieurs orifices de pulvérisation (34), qui part de la tête (12) de soupape d'injecteur, traverse Le carter (1) et une ouverture ménagée dans la chemise avant (2), et pénètre dans le canal (7) de turbine. 8 - Système suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une douille (36) entourant chaque tube d'injection (31) dans chaque ouverture de la chemise

avant (2).
9 - Système suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, dans le canal (7) de turbine, un

anneau d'amortissement (42) fixé aux tubes d'injection (31).

- Système d'injection de carburant de faible hauteur destiné à l'augmentateur d'un moteur à turbine à gaz ayant

un augmentateur de poussée comprenant un carter (1) de maniè-

re générale annulaire, une chemise avant (2) distante du car-

ter (1) radialement vers l'intérieur, une chambre de mélange (3) de manière générale annulaire distante de la chemise (2)

radialement vers l'intérieur, un canal de refroidissement an-

nulaire (5) entre le carter <1) et la chemise (2), un canal

annulaire (6) de soufflante entre la chemise (2) et la cham-

bre de mélange (3), caractérisé en ce qu'il comprend: a) une conduite de carburant (10) du canal de soufflante, orientée circulairement sur la surface extérieure du carter (1) de l'augmentateur de poussée et fixée à elle, qui reçoit

du carburant sous pression d'une source de carburant et commu-

nique, à travers le carter (1), avec plusieurs conduits (20a..)

de carburant du canal de soufflante situés dans des réparti-

teurs (20) de carburant du canal de soufflante fixés à la sur-

face intérieure du carter (1); b) plusieurs têtes (12) de soupape d'injecteur du canal

de soufflante, comprenant un doseur (12a) de carburant, répar-

ties circulairement et montées sur la surface extérieure du carter (1), chacune des têtes (12) de soupape d'injecteur du canal de soufflante communiquant, à travers le carter (1), avec: I) au moins un des conduits de carburant du canal de soufflante (20a...); II) au moins un tube d'injection (30) du canal de soufflante, muni d'orifices de pulvérisation (34), qui part de la tête (12) de soupape d'injecteur du cdnal de soufflante, traverse une ouverture ménagée dans la chemise avant (2) et pénètre dans le canal (6) de soufflante; et III- dans le répartiteur (20) de carburant du canal de soufflante, au moins un conduit (20b...) de carburant du canal de soufflante supplémentaire, chaque conduit (20b...)

de carburant du canal de soufflante supplémentaire communi-

quant, à travers le carter (1), avec un tube de liaison (33) qui, à l'extérieur de la surface du carter (1), aboutit à une tête (13) de soupape d'injecteur du canal de turbine voisine c) une conduite de carburant (11) du canal de turbine, orientée circulairement sur la surface extérieure du carter (1) et fixée à elle, qui reçoit du carburant sous pression d'une source de carburant et communique, à travers le carter

(1), avec plusieurs conduits (21a...) du canal de turbine si-

tués dans des répartiteurs (21) de carburant du canal de tur-

bine fixés à la surface intérieure du carter (1); et d) plusieurs têtes (13) de soupape d'injecteur du canal

de turbine, comprenant un doseur (13a) de carburant, répar-

ties circulairement et montées sur la surface extérieure du

carter (1) en alternance avec les têtes (12) de soupape d'in-

jecteur du canal de soufflante, chaque tête (13) de soupape d'injecteur du canal de turbine communiquant, à travers le

carter (1), avec au moins un des conduits (21a...) de carbu-

rant du canal de turbine et avec au moins un tube d'injection

(31) du canal de turbine, muni de plusieurs orifices de pulvé-

risation (34), qui part de manière générale radialement de la

tête (13) de soupape d'injecteur du canal de turbine, traver-

se des ouvertures ménagées dans la chemise avant (2) et dans

la chambre de mélange (3) et pénètre dans le canal (7) de tur-

bine, chaque tête (13) de soupape d'injecteur du canal de tur-

bine comprenant en outre au moins un tube d'injection (32) du

canal de soufflante, muni de plusieurs orifices de pulvérisa-

tion (34) et qui part de la tête (13) de soupape d'injecteur du canal de turbine, traverse de manière générale radialement une ouverture ménagée dans la chemise avant (2) et pénètre dans le canal (6) de soufflante, chaque tube d'injection (32) du canal de soufflante partant de la tête (13) de soupape

d'injecteur du canal de turbine et y communiquant dans celle-

ci avec un conduit (21c) de carburant du canal de soufflante supplémentaire, chaque conduit (21c) de carburant du canal de soufflante supplémentaire contenu dans le répartiteur (21) de

carburant du canal de turbine communiquant, à travers le car-

ter (1), avec le tube de liaison (33).
11 - Système suivant la revendication 10, caractérisé en ce que chaque tête (12) de soupape d'injecteur du canal de soufflante communique dedans avec deux tubes d'injection (30) du canal de soufflante, en ce que la tête (13) de soupape d'injecteur du canal de turbine communique dans ce canal avec deux tubes d'injection (31) du canal de turbine et comporte deux tubes d'injection (32) du canal de soufflante qui en partent, en ce que chaque répartiteur (20) de carburant du canal de soufflante comporte dans ce canal deux conduits (20b, 20c) de carburant du canal de soufflante supplémentaires, et en ce que chaque répartiteur (21) de carburant du canal de turbine comporte dans ce canal deux conduits (21b, 21c) de

carburant du canal de soufflante supplémentaires.
12 - Système suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les tubes d'injection (30, 32) du canal de soufflante

et (31) du canal de turbine sont des faisceaux de manière gé-

nérale coplanaires alignés parallèlement au flux de gaz dans

l'augmentateur de poussée.
13 - Système suivant la revendication 12, caractérisé en ce que chaque faisceau partant d'une tête (13) de soupape

d'injecteur du canal de turbine comporte une poutre de ren-

forcement (41), contiguë aux tubes d'injection (31) du canal de turbine et située radialenment à l'intérieur par rapport à

l'extrémité des tubes d'injecticn (32) du canal de soufflante.
14 - Système suivant la revendication 10, caractérisé en ce que chacune des têtes (]2, 13) de soupape d'injecteur du canal de soufflante et turbine est montée sur une plaque de

fixation (14) fixée à la surface extérieure du carter (1).
15 - Système suivant la revendication 10, caractérisé en

ce que la plaque de fixation (14) comporte un joint (15) en-

tre sa surface extérieure et la tête (12, 13) de soupape d'in-

jecteur. 16 - Système suivant la revendication 12, caractérisé en

ce que les faisceaux comportent des arrondis (35) au voisina-

ge de la surface intérieure du carter (1).
17 - Système suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la totalité des orifices de pulvérisation (34) ménagés

dans un des deux tubes d'injection (30, 32) du canal de souf-

flante et dans un des deux tubes d'injection (31) du canal de turbine se trouvent radialement à l'intérieur par rapport a la totalité des orifices de pulvérisation (34) ménagés dans le deuxième des deux tubes d'injection (30, 32) du canal de

soufflante et (31) du canal de turbine.
18 - Système suivant la revendication 10, et comprenant en outre un anneau d'amortissement (42) situé dans le canal (7) de turbine et réuni aux tubes d'injection (31) du canal

de turbine.