FR2491139A1

FR2491139A1 - Dispositif de modification de l'ecoulement et injecteur obtenu

Info

Publication number: FR2491139A1
Application number: FR8118511A
Authority: FR
Inventors: Robert Carl King
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1980-10-01
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1982-04-02
Also published as: GB2085147A; JPS5787536A; IT8124230A0; DE3138615A1

Abstract

DISPOSITIF MODIFIANT LE DEBIT ET L'ANGLE DE DECHARGE DU FLUIDE INJECTE. IL COMPREND: A.UNE PARTIE FIXE 30 AYANT UNE SURFACE RADIALEMENT INTERIEURE (QUI EST DE MANIERE GENERALE COURBE ET ALIGNEE AXIALEMENT) ET AU MOINS UNE OUVERTURE REGARDANT RADIALEMENT, CETTE PARTIE FIXE 30 AYANT EN OUTRE UN MOYEN DE DECHARGE ORIENTE AXIALEMENT 32, 33; B.UNE PARTIE REGLABLE 40 RADIALEMENT CONTIGUE A LA PARTIE FIXE 30 ET AYANT AU MOINS UNE FENTE POUVANT COMMUNIQUER AVEC L'OUVERTURE, LE CALAGE DE LA PARTIE REGLABLE 40 AYANT POUR EFFET DE FAIRE VARIER LE DEBIT ET LA DIRECTION DE LA DECHARGE DU FLUIDE SORTANT DU DISPOSITIF MODIFIANT L'ECOULEMENT; ET C.UN MOYEN 50 PERMETTANT DE CALER LA PARTIE REGLABLE. APPLICATION AUX INJECTEURS DE MOTEUR A TURBINE A GAZ.

Description

L'invention concerne, d'une manière générale, des dispositifs modifiant

l'écoulement et, en particulier, un dispositif nouveau et amélioré modifiant l'écoulement, qui permet de faire varier le débit et la direction d'un fluide sortant de ce dispositif. Un exemple d'un procédé pour faire varier le rapport carburant/air dans un injecteur à turbulence d'une

chambre de combustion de moteur à turbine à gaz est l'em-

ploi d'un obturateur qui ouvre et ferme les prises d'air.

Mais la plupart de ces obturateurs ne permettent pas de

faire varier l'angle de turbulence. De plus, les ouvertu-

res des prises d'air sont souvent perpendiculaires au flux

d'air comprimé sortant du compresseur et sont donc expo-

sées aux contraintes qu'exerce sur elles l'air comprimé.

La construction de l'obturateur doit lui permettre de résister à ces contraintes, et cette exigence peut en

augmenter le coQt et le poids.

La présente invention est un dispositif modi-

fiant l'écoulement qui fait varier le débit et la direction du fluide sortant de ce dispositif. Il est du type agencé

pour recevoir le fluide radialement et le décharger axia-

lement. Il consiste en une partie fixe, comprenant une surface radialement intérieure qui est courbe et au moins une ouverture regardant radialement, et en une partie réglable, située radialement tout près et à l'extérieur de la partie fixe et comportant au moins une fente capable de

communiquer avec l'ouverture de la partie fixe, l'ouver-

ture et la fente ayant pour effet, en différentes posi-

tions relatives, de modifier le débit et la direction du flux de décharge du fluide qui les traverse. Le dispositif comprend aussi un moyen permettant de caler la partie

réglable par rapport à la partie fixe.

Dans une réalisation du dispositif, la partie fixe comporte plusieurs ouvertures regardant radialement et des collerettes partant, vers l'intérieur, des bords amont et aval, et la partie réglable comporte plusieurs fentes, ainsi que plusieurs lèvres orientées de manière générale tangentiellement pour guider le fluide passant

par les fentes.

Une autre réalisation du dispositif est sembla-

ble à la première, sauf que les lèvres orientées de manière générale tangentiellement font partie de la partie fixe et

que la partie réglable peut comprendre des saillies incur-

vées pour faciliter le guidage du fluide passant par les fentes. Une troisième réalisation du dispositif est elle aussi semblable à la seconde, sauf qu'elle comporte un second jeu de parties fixe et réglable, auxquelles on donne le nom de partie stationnaire et de partie mobile. Cette réalisation permet de faire varier le débit et l'angle de turbulence de l'air qui se mélange en premier lieu avec le carburant au fur et à mesure que-ce dernier pénètre dans la chambre de combustion; elle permet aussi de faire varier le débit et l'angle de turbulence de l'air qui se mélange

ultérieurement avec ce mélange carburant/air.

Le moyen permettant de caler la partie réglable peut consister en un bras de manoeuvre relié à la partie réglable.

La description qui va suivre se réfère aux

figures annexées, qui représentent respectivement: 25. figure z, une vue partielle, en coupe, d'une

chambre de combustion et d'un injecteur à turbulence met-

tant en oeuvre les caractéristiques de la présente inven-

tion;

figures 2 à 4, des vues en coupe de l'injec-

teur à turbulence de la figure 1, faite suivant la ligne

2-2 de la figure 1 et montrant différentes positions rela-

tives de la partie fixe et de la partie réglable; figure 5, une vue partielle, en coupe, d'une autre réalisation de l'injecteur à turbulence; 35. figure 6, une vue en coupe de l'injecteur à turbulence de la figure 5, faite suivant la ligne 6-6 de la figure 5; figure 7, une vue partielle, en coupe, d'une troisième réalisation de l'injecteur à turbulence; et figure 8, une vue partielle, en coupe, de l'injecteur à turbulence de la figure 7, faite suivant la

ligne 8-8 de la figure 7.

Si l'on se reporte maintenant aux dessins, et plus particulièrement à la figure 1, on y voit la partie amont d'une chambre de combustion 20 d'un moteur à turbine à gaz. Un mélange d'air et de carburant pénètre dans la chambre de combustion 20 et y est brûlé. L'énergie qu'on prélève sur les gaz éjectés sert àfournir un travail, par

exemple faire tourner une turbine (non représentée).

Le carburant destiné à la combustion est intro-

duit par un dispositif d'injection de carburant, tel que la buse d'injection 21 de carburant sous pression. A sa sortie de la buse d'injection 21, le carburant se mélange d'abord à de l'air dans l'injecteur 22 à turbulence, puis

le mélange ainsi produit pénètre dans la chambre de combus-

tion 20 pour s'y mélanger à de l'air sup'plémentaire sortant de l'injecteur à turbulence et y être brûlé. L'injecteur 22 communique au carburant sortant de la buse d'injection 21 un mouvement de turbulence qui provoque l'atomisation de

celui-ci, assurant ainsi un meilleur mélange.

La présente invention consiste en un dispositif modifiant l'écoulement, tel que l'injecteur 22 à turbulence,

qui reçoit une partie au moins de son fluide dans une di-

rection de manière générale radiale et décharge ce fluide dans une direction de manière générale axiale, et qui peut faire varier le débit et la direction de décharge du fluide (tel que l'air) qui le traverse. On entend par "radial": dans une direction de manière générale perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'injecteur, représenté par la ligne 23 en trait interrompu. On entend par "axial": dans une

direction de manière générale parallèle à l'axe longitudi-

nal 23 de l'injecteur. Comme on le verra, le fluide s'écoulant soit dans la direction radiale soit dans la

direction axiale peut comporter une composante tangentiel-

le, ou de turbulence, que lui communique l'injecteur 22.

Le dispositif modifiant l'écoulement consiste en une partie fixe, une partie réglable et un moyen per- mettant de caler la partie réglable. La figure 1 représente une réalisation particulière de ce dispositif. La partie fixe 30 comporte une surface radialement intérieure, de manière générale courbe et de préférence cylindrique. La surface radialement extérieure de la partie fixe 30 est

elle aussi de préférence cylindrique. La surface radiale-

ment intérieure, et de préférence la surface radialement

extérieure, de la partie fixe 30 sont alignées axialement.

En d'autres termes, l'axe longitudinal de la partie fixe 30 passant par le centre de la partie fixe est parallèle

ou sensiblement parallèle à l'axe longitudinal 23 de l'in-

jecteur à turbulence.

La partie fixe 30 comporte au moins une ouver-

ture 31 regardant radialement, ou de préférence plusieurs,

comme on peut le voir le mieux sur la figure 2. Les ouver-

tures 31 permettent à un fluide, tel que l'air, de pénétrer

à l'intérieur de la partie fixe.

La partie fixe 30 comporte aussi un moyen de décharge orienté axialement. Par exemple (figure 1), le moyen de décharge peut consister en une première collerette

annulaire 32 et une seconde collerette annulaire 33, dis-

tantes axialement l'une de l'autre et partant respective-

ment des bords amont et aval de la partie fixe 30. La pre-

mière et la seconde collerette 32 et 33 délimitent entre elles un chemin pour un fluide, tel que l'air, passant par les ouvertures 31 (figure 2). La première et la seconde collerette annulaire 32 et 33 ont en coupe de préférence la forme d'un L arrondi et partent de la partie fixe 30

radialement vers l'intérieur et axialement vers l'aval.

Le bord aval de la première collerette annulaire 32 se trouve radialement vers l'intérieur par rapport à une partie de la seconde collerette annulaire 33. Dans ces conditions, l'air traverse les ouvertures 31 dans une direction de manière générale radiale vers l'intérieur et, au fur et à mesure qu'il s'écoule entre la première et la seconde collerette annulaire 32 et 33, celles-ci le font dévier pour qu'il s'écoule et sorte de l'injecteur 22 à

turbulence dans une direction de manière générale axiale.

Comme on le verra bientôt, l'air s'écoulant dans une direc-

tion radiale ou axiale peut comporter une composante tan-

gentielle. La surface radialement intérieure de la pre-

mière collerette annulaire 32 comporte aussi une partie centrale 34 de l'injecteur 22 à travers laquelle passe le carburant sortant de la buse d'injection 21. La première collerette annulaire 32 peut comprendre ou avoir fixé sur elle un disque annulaire 35, aligné radialement, avec un vide au voisinage de son centre pour recevoir le carburant et avec également des canaux ou venturis 36, le traversant et répartis autour du vide, pour recevoir de l'air dans une direction de manière générale axiale. Quoique non

représentés, ces venturis peuvent être inclinés ou compor-

ter des aubes pour communiquer un mouvement tourbillonnaire

à l'air pénétrant dans la partie centrale 34. Dans ces con-

ditions, il se produit un premier mélange de l'air et du carburant à l'intérieur de la partie centrale 34 au fur et à mesure que l'air sortant des venturis 36 se mélange au carburant sortant de la buse d'injection 21. Ce mélange sort ensuite de la partie centrale 34 et se mélange encore avec de l'air turbulent au fur et à mesure que celui-ci sort du chemin d'écoulement situé entre la première et la

seconde collerette annulaire 32 et 33 de l'injecteur 22.

C'est le débit et la direction de décharge de la seconde source d'air, c'est-à-dire de l'air pénétrant radialement dans l'injecteur, puis traversant la partie fixe 30 et la partie réglable 40, que cette réalisation de la présente

invention permet de modifier.

La partie réglable 40 peut être calée, de préférence par rotation, par rapport à la partie fixe en vue de modifier le débit et la direction de décharge, ou

angle de turbulence, de l'air sortant de l'injecteur 22.

La partie réglable 40 se trouve radialement au voisinage immédiat, et de préférence à l'extérieur, de la surface radialement extérieure de la partie fixe 30. La partie

réglable 40 comporte au moins une fente 41, ou de préfé-

rence plusieurs (figure 2). Les fentes 41 peuvent conmu-

niquer avec les ouvertures 31 de la partie fixe 30. La

partie réglable comporte de préférence des surfaces radia-

lement intérieure et radialement extérieure, alignées

axialement et de manière générale cylindrique. Chaque por-

tion pleine et courbe de la partie réglable 40 située entre

les fentes 41 a une longueur d'arc suffisante pour recou-

vrir une ouverture 31 de la partie fixe 30. La partie réglable 40 comporte aussi plusieurs lèvres 42 partant de manière générale tangentiellement de la portion pleine de la partie réglable voisine des fentes 41. Les lèvres 42

peuvent être planes ou bien avoir chacune une légère cour-

bure radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur.

Chacune des lèvres 42 a de préference une longueur telle

qu'elle est au-dessus d'une des fentes 41 et à une cer-

taine distance de celle-ci radialement vers l'extérieur.

Cette disposition permet aux lèvres 42 de guider l'air à travers les fentes 41 et les ouvertures 31 de façon à

faire pénétrer l'air dans la partie fixe 30 dans une direc-

tion de manière générale tangentielle. L'air entrant

radialement dans l'injecteur 22 vient buter contre la sur-

face extérieure courbe de la partie réglable 40 et s'écoule le long de cette surface; les lèvres 42 le font ensuite

dévier pour qu'il passe de manière générale tangentielle-

ment à travers les fentes 41 et les ouvertures 31; enfin

il s'écoule le long de la surface courbe radialement inté-

rieure de la partie fixe 30. Ainsi, l'air prend un mouve-

ment tourbillonnaire. Comme on le verra plus loin, la direction de décharge de l'air, c'est-à-dire l'angle de

turbulence qu'il prend, et le débit d'air sortant de l'in-

jecteur 22 sont déterminés par la position relative de la

partie fixe 30 et de la partie réglable 40.

Comme on peut le voir sur la figure 1, la par-

tie réglable 40 comporte de préférence des flasques annu-

laires 43 et 44, orientées radialement, qui sont en sail-

lie vers l'extérieur respectivement sur le bord amont et sur le bord aval de la partie réglable. Les flasques 43 et 44 guident l'air radialement pour le faire pénétrer dans l'injecteur 22 à turbulence. La flasque 43 protège aussi la partie fixe 30 et la partie réglable 40 contre les contraintes que sans cela exercerait sur elles un flux

direct d'air comprimé. L'injecteur 22 est donc un disposi-

tif modifiant l'écoulement simple et léger, mais néanmoins

capable de résister aux contraintes qui s'exercent sur lui.

L'injecteur 22 à turbulence se monte à l'extré-

mité amont de la chambre de combustion 20 grâce à un élé-

ment quelconque approprié. Un exemple d'un tel élément est un support annulaire 37 (figure 1) fixé à la portion aval de la seconde collerette annulaire 33 et à la paroi 38 de

la chambre de combustion 20.

On fait varier le débit et la direction de l'air sortant du gicleur 22 à turbulence en calant par rotation, autrement dit réglant, la partie réglable 40 par rapport à la partie fixe 30. Comme on le voit sur la figure 1, le moyen permettant de caler la partie réglable consiste de préférence en un bras de commande 50, relié, à son extrémité radialement intérieure, à une portion de

la partie réglable 40, telle que la flasque 44. Le dépla-

cement du bras de commande 50 modifie donc le calage de la partie réglable 40 par rapport à la partie fixe 30. La partie radialement extérieure du bras de commande 50 est reliée à un dispositif qui communique un mouvement à ce bras. Le bras de commande 50 peut, par exemple, être relié à un anneau de couplage 51. Dans la chambre de combustion du moteur, l'anneau 51 peut être relié à d'autres bras de commande associés à d'autres gicleurs à turbulence, si bien que cet anneau déplacera de la même-façon tous les

bras de commande.

Cette réalisation du dispositif modifiant l'é-

coulement fonctionne comme suit. La figure 2 montre l'in- jecteur 22 à turbulence en position d'ouverture. La partie réglable 40 a été calée.en une position telle que ses fentes 41 sont alignées avec les ouvertures 31 de la partie fixe 30.-L'air destiné à la combustion a une direction de

manière générale radiale quand il pénètre entre les flas-

ques 43 et 44; il est guidé par les lèvres 42, qui le font passer par les fentes 41 et les ouvertures 31 et pénétrer

dans la partie fixe 30 dans une direction de manière géné-

rale tangentielle. Au fur et à mesure que l'air s'écoule le long de la surface intérieure courbe de la partie fixe , il entre en turbulence. Puis la première et la seconde collerette annulaire 32 et 33 le font dévier et s'écouler dans une direction de manière générale axiale. L'air sort

ensuite de l'injecteur 22 pour se mélanger au mélange car-

burant/air sortant de la partie centrale de l'injecteur 22.

Ce mélange final est brûlé dans la chambre de combustion 20.

Sur la figure 3, la partie réglable 40 a été calée par rotation sur une position intermédiaire, si bien

qu'elle recouvre partiellement les ouvertures 31 de la par-

tie fixe 30. On a donc une réduction de la quantité d'air capable de pénétrer dans l'injecteur 22 à turbulence et, par conséquent, d'en sortir. Si l'on étudie l'effet produit sur l'angle de turbulence, on aboutit à ceci: comme la

différence de pression entre l'entrée et la sortie de l'in-

jecteur 22 reste relativement constante, le fait de réduire la surface ouverte des ouvertures 31 augmente -la vitesse de l'air dans ces ouvertures; mais comme la quantité d'air

pénétrant dans l'injecteur est moindre, alors que la sec-

tion de sortie de l'injecteur entre la première et la seconde collerette 32 et 33 reste la même, la vitesse de sortie de l'air diminue. Finalement, ce qui se passe quand la partie réglable est en position intermédiaire au lieu d'être fermée est que l'air pénétrant dans l'injecteur a

une vitesse plus grande et y reste plus longtemps, s'écou-

lant donc sur une plus longue distance le long de la sur-

face intérieure courbe de la partie fixe 30 avant de ressortir. En conséquence, l'angle de turbulence de l'air

est plus grand.

Sur la figure 4, la partie réglable 40 a été calée par rotation sur une position de fermeture. La partie réglable 40 recouvre les ouvertures 31 de la partie fixe , si bien qu'il ne passe pratiquement pas d'air dans ces

ouvertures. Ainsi, quand la partie réglable 40 est en posi-

tion de fermeture, pratiquement le seul air pénétrant dans la chambre de combustion 20 par l'injecteur 22 à turbulence

est celui qui sort de manière générale axialement des ven-

turis 36 et passe par la partie centrale 34 (cf. figure 1).

Bien entendu, la partie réglable 40 peut être calée par

rotation sur de nombreuses autres positions entre la posi-

tion d'ouverture et la position de fermeture de façon à pouvoir faire varier de nombreuses façons le débit et la

direction du flux d'air sortant de l'injecteur 22.

Une autre réalisation du dispositif modifiant

l'écoulement est représentée sur les figures 5 et 6.

L'injecteur 60 à turbulence de cette réalisation est sem-

blable à celui 22 de la première réalisation, et l'on utilise les mêmes numéros pour désigner des éléments identiques. L'injecteur 60 à turbulence consiste en une partie fixe, une partie réglable et un moyen permettant de caler la partie réglable. On voit sur les figures 5 et 6 que la partie fixe 61 comporte une surface radialement

intérieure qui est de manière générale courbe et de pré-

férence cylindrique. La surface radialement extérieure

de la partie fixe 61 est, elle aussi, de préférence cylin-

drique. La surface radialement intérieure, et de préférence la surface radialement extérieure, de la partie fixe 61 sont alignées axialement. En d'autres termes, l'axe longitudinal de la partie fixe 61 passant par le centre de la partie fixe est parallèle ou sensiblement parallèle à l'axe longitudinal 23 de l'injecteur. La partie fixe 61 comporte plusieurs ouvertures 62 regardant radialement, ainsi qu'une première et une seconde collerette annulaire 32 et 33 partant respectivement de son bord amont et de

son bord aval. La première et la seconde collerette annu-

laire 32 et 33 ont en coupe de préférence la forme d'un L

arrondi et partent de la partie fixe 61 de manière géné-

rale radialement vers l'intérieur et axialement vers l'aval.

La partie fixe 61 comporte aussi plusieurs lèvres 63 qui en partent de manière générale tangentiellement. Chacune des lèvres 63 est au-dessus d'une des ouvertures 62 et a

une certaine distance de celle-ci radialement vers l'ex-

térieur. Les lèvres 63 guident l'air à travers l'ouverture 62 de façon que celui-ci pénètre dans la partie fixe 61 dans une direction de manière générale tangentielle, lui communiquant ainsi un mouvement tourbillonnaire. La première collerette annulaire 32 peut comprendre ou avoir fixé sur elle un disque annulaire 35, aligné radialement, avec une ouverture au voisinage de son centre pour recevoir du carburant et avec également des canaux ou venturis 36, le traversant et répartis de l'ouverture pour recevoir de

l'air dans une direction de manière générale axiale.

En se reportant à nouveau aux figures 5 et 6,

on voit que la partie réglable 70 peut être calée, de pré-

férence par rotation, par rapport à la partie fixe 61 et se trouve radialement au voisinage immédiat de la surface radialement extérieure de la partie fixe 61. La partie réglable 70 comporte plusieurs fentes 71. Les fentes 71 peuvent communiquer avec les ouvertures 62 de la partie

fixe 61. La partie réglable 70 comporte des surfaces radia-

lement intérieure et radialement extérieure, alignées axialement et de manière générale cylindriques. Chaque portion pleine de la partie réglable 70 située entre les fentes 71 a une longueur d'arc suffisante pour recouvrir 1.1 une ouverture 62 de la partie fixe 61. La partie réglable

peut comporter plusieurs saillies 72 à profil courbe des-

tinées à guider le flux d'air dans les fentes 71 et les ouvertures 62. La partie réglable 70 comporte des flasques annulaires 43 et 44, orientées radialement, qui sont en saillie vers l'extérieur respectivement sur le bord amont et le bord aval de la partie réglable. Les flasques 43 et 44 guident l'air pour le faire pénétrer radialement dans

l'injecteur 60 à turbulence. La flasque 43 protège la par-

tie fixe 61 et la partie réglable 70 contre les contrain-

tes que sans cela exercerait sur elles un flux direct d'air comprimé. Le moyen permettant de caler la partie réglable

est de préférence le même que celui de la première réa-

lisation. Un bras de commande 50 est relié, à son extré-

mité radialement intérieure, à la flasque 44. Le déplace-

ment du bras de commande 50 modifie donc le calage de la

partie réglable 70 par rapport à la partie fixe 30.

L'injecteur 60 à turbulence se monte à l'extré-

mité amont de la chambre de combustion 20 de la même manière que l'injecteur 22 à-turbulence, par exemple grâce

à un support annulaire 37.

Cette réalisation du dispositif modifiant l'écou-

lement fonctionne comme suit. Les traits continus de la

figure 6 représentent l'injecteur 60 à turbulence en posi-

tion d'ouverture. La partie réglable 70 est calée de telle façon que ses fentes 71 sont alignées avec les ouvertures 62 de la partie fixe 61. L'air destiné à la combustion a une direction de manière générale radiale quand il pénètre entre les flasques 43 et 44; il est guidé par les saillies 72 à profil courbe et les lèvres 63, qui le font passer par les fentes 71 et les ouvertures 62 et pénétrer dans la

partie fixe 61 dans une direction de manière générale tan-

gentielle. Au fur et à mesure que l'air s'écoule le long de la surface intérieure courbe de la partie fixe 61, il entre en turbulence. Puis la première et la seconde collerette 32 et 33 le font dévier et s'écouler dans une direction de manière générale axiale. L'air sort ensuite

du gicleur 60 et pénètre dans la chambre de combustion 20.

La ligne en trait interrompu de la figure 6 représente la partie réglable 70 après son calage par rota-

tion sur la position de fermeture. Dans la position de fer-

meture, la partie réglable 70 recouvre les ouvertures 62 de la partie fixe 61, si bien qu'il ne passe pratiquement

pas d'air dans ces ouvertures. --

La partie réglable 70 peut être calée par rota-

tion sur de nombreuses autres positions intermédiaires, de

façon à faire varier la quantité d'air sortant de l'injec-

teur 60 à turbulence. Par ailleurs, plus les ouvertures 62 sont recouvertes par la partie réglable 70, plus l'angle de turbulence est grand, ceci pour les mêmes raisons que

celles exposées dans le cas de la première réalisation.

Ainsi, le calage par rotation de la partie réglable 70 par rapport à la partie fixe 61 permet de faire varier le débit et la direction de l'air sortant de l'injecteur 60 à turbulence. Et cette variation améliore le rendement de la chambre de combustion, réduit les effluents gazeux indésirables et améliore le mélange carburant/air ainsi que la répartition de ce mélange dans

la chambre de combustion.

Les figures 7 et 8 représentent une troisième réalisation de l'invention. L'injecteur 80 à turbulence de cette réalisation est semblable à celui de la deuxième,

et les mêmes numéros désignent des éléments identiques.

L'injecteur 80 à turbulence comporte une partie

fixe 61, telle que celle de la figure 6, ayant des ouver-

tures qui la traversent, des lèvres, orientées de manière générale tangentiellement, au voisinage des ouvertures, et une première et une seconde collerette annulaire 32 et 33

orientées radialement vers l'intérieur et vers l'aval.

L'injecteur 80 comporte aussi une partie réglable 70 ayant des fentes qui la traversent, des saillies 72 à

courbe et des flasques 43 et 44 qui en partent radialement.

Dans cette réalisation, la partie fixe 61 et la partie

réglable 70 décrites ci-dessus sont disposées et fonction-

nent de la même façon que dans la seconde réalisation.

Toutefois, l'injecteur 80 de cette réalisation comporte deux éléments additionnels (une partie fixe et une partie réglable) qui remplacent les venturis 36 de la seconde réalisation. Pour éviter toute confusion, on appellera dans la suite du texte partie stationnaire et partie mobile respectivement cette partie fixe et cette partie mobile additionnelles. Une telle disposition permet de faire varier le débit et la direction de l'air pénétrant dans la partie centrale de l'injecteur (air qui est le premier à

se mélanger avec le carburant sortant de la buse 21 d'in-

jection).

L'injecteur 80 à turbulence comporte donc une partie stationnaire 81, située en amont de la partie fixe

61 et ayant des surfaces radialement intérieure et radiale-

ment extérieure, de manière générale courbes et de préfé-

rence cylindriques, qui sont de préférence alignées axia-

lement. La partie stationnaire 81 entoure de manière géné-

rale une sortie de carburant du dispositif d'injection de carburant, tel que la buse 21 d'injection de carburant, et comporte au moins un trou 82 regardant radialement, ou de préférence plusieurs (cf. figure 8). La fixation de la

partie stationnaire peut se faire de toute manière appro-

priée. Par exemple (cf. figure 7), la partie stationnaire 81 peut être montée, à son bord aval, sur la première collerette annulaire 32 ou ne faire qu'un avec celle-ci, et, à son extrémité amont, être montée sur une plaque annulaire 83 de support. La plaque 83 vient de préférence en butée contre la buse 21 d'injection de carburant. La plaque annulaire 83 de support, la première collerette

annulaire 32 et la surface extérieure de la buse 21 d'in-

jection de carburant délimitent un chemin d'écoulement de sortie qui fait passer l'air tourbillonnaire d'un écoulement de manière générale radial à un écoulement de

manière générale axial, permettant ainsi une mise en commu-

nication de l'air sortant des trous 82 et du carburant

sortant de la buse d'injection 21.

L'injecteur 80 à turbulence comporte-aussi une

partie mobile 90, ayant de préférence des surfaces radiale-

ment intérieure et radialement extérieure de manière géné-

rale cylindriques; cette partie mobile 90 se trouve radia-

lement au voisinage immédiat de la partie stationnaire 81 et de préférence à l'extérieur de celle-ci. Comme on le voit sur la figure 8, la partie mobile 90 comporte au moins une ou de préférence plusieurs ouvertures 91qui peuvent communiquer avec les trous 82 de la partie stationnaire 81. La partie mobile 90 comporte plusieurs lèvres 92, qui

peuvent être planes ou avoir une légère courbure radiale-

ment vers l'intérieur ou vers l'extérieur et qui partent de manière générale tangentiellement de la partie pleine de la partie mobile voisine des ouvertures 91. Si l'on revient maintenant à la figure 7, on y voit que la partie mobile 90 peut comporter au moins une flasque annulaire

93 orientée radialement (représentée partant, vers l'exté-

rieur, du bord aval de la partie mobile), qui sert à gui-

der l'air radialement dans les trous 82 et les ouvertures

91. Dans la disposition de la figure 7, la plaque annu-

* laire 83 de support se prolonge radialement vers l'exté-

rieur sur une distance suffisante pour aider aussi à gui-

der l'air radialement et pour protéger en même temps les

parties stationnaire et mobile 81 et 90 contre les con-

traintes exercées sur elles par l'air comprimé.

Les parties stationnaire et mobile 81 et 90 fonctionnent de la même manière que les parties fixe et

réglable 30 et 40 de la première réalisation pour modi-

fier le débit et la direction (ou angle de turbulence) de

l'air sortant. On ne répètera donc pas cette description.

Pour améliorer le mélange du carburant et de l'air, on peut faire en sorte que le sens de rotation de la turbulence communiquée par les parties stationnaire et

mobile 81 et 90 soit opposé à celui de la turbulence com-

muniquée par les parties fixe et réglable 61 et 70 en disposant les lèvres 92 de la partie mobile en sens contraire de celles de la partie réglable 70. C'est ce

qu'on peut voir en comparant les figures 6 et 8.

Le moyen permettant de caler la partie mobile

peut être le même que celui permettant de caler la par-

tie réglable 70 ou être différent. Par exemple, sur la figure 7, un unique bras de manoeuvre 94 est fixé, à son extrémité radialement intérieure, à la flasque 43 de la partie réglable 70 et à la flasque 93 de la partie mobile 90. Dans cette disposition, le déplacement du bras de

manoeuvre 94 cale à la fois la partie mobile 90 et la par-

tie réglable 70. Si on le souhaite,,les flasques 43 et 93 peuvent aussi être fixées l'une à l'autre. Mais on peut utiliser des bras de manoeuvre séparés pour obtenir un calage séparé des parties mobile et réglable 90 et 70. De plus, l'injecteur 80 à turbulence peut comporter d'autres combinaisons des parties fixes et réglables. On peut, par exemple, remplacer les parties fixe et réglable 61 et 70 de la figure 7 par des parties fixe et réglable 30 et 40,

telles que celles de la figure 1. Ou bien on peut rempla-

cer les parties stationnaire et mobile 81 et 90 des figures 7 et 8 par des parties fixe et réglable 61 et 70, telles

que celles de la figure 6.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif modifiant l'écoulement du type

agencé pour recevoir un fluide de manière générale radia-

lement et décharger un fluide de manière générale axiale-

ment, caractérisé en ce qu'il comprend:

a. une partie fixe (30) ayant une surface radia-

lement intérieure (qui est -de manière générale courbe et

alignée axialement) et au moins une ouverture (31) regar-

dant radialement, cette partie fixe (30) ayant en outre un moyen de décharge orienté axialement;

b. une partie réglable (40) radialement conti-

guë à la partie fixe (30) et ayant au moins une fente (41) pouvant communiquer avec l'ouverture (31), le calage de la partie réglable (40) ayant pour effet de faire varier le débit et la direction de la décharge du fluide sortant du dispositif modifiant l'écoulement; et c. un moyen permettant de caler la partie

réglable (40).

2. Dispositif suivant la revendication 1, carac-

térisé en ce que la partie fixe (30) et la partie réglable (40) ont toutes deux des surfaces radialement intérieure

et radialement extérieure qui sont cylindriques et ali-

gnées axialement.

3. Dispositif suivant la revendication 2, carac-

térisé en ce que la partie réglable (40) peut être calée

par rotation par rapport à la partie fixe (30).

4. Dispositif suivant la revendication 3, carac-

térisé en ce que la partie fixe (30) a plusieurs ouvertu-

res (31) regardant radialement et en ce que la partie

réglable (40) a plusieurs fentes (41).

5. Dispositif suivant la revendication 4, carac-

térisé en ce que le moyen de décharge orienté axialement

consiste en une première et une seconde collerette annu-

laire (32,33) ayant en coupe de manière générale la forme d'un L arrondi et partant, radialement vers l'intérieur et axialement vers l'aval, respectivement du bord amont et du bord aval de la partie fixe (30), ces première et seconde collerettes (32,33) et les ouvertures (31) délimitant

entre elles un chemin d'écoulement pour le fluide.

6. Dispositif suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que la partie réglable (40) comporte plusieurs lèvres (42) qui en partent tangentiellement, ces lèvres

(42) se trouvant au-dessus des fentes (41) et étant dis-

tantes de celles-ci radialement vers l'extérieur pour gui-

der le fluide à travers ces fentes (41).

7. Dispositif suivant la revendication 6, carac-

térisé en ce que la partie réglable (40) comporte en outre des flasques (43,44) annulaires orientées radialement, qui sont en saillie vers l'extérieur sur le bord amont et le

bord aval de la partie réglable (40).

8. Dispositif suivant la revendication 7, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un disque annulaire (35), aligné radialement, qui est fixé à une portion amont de la première collerette annulaire (32), est percé d'au moins un canal (36) permettant de recevoir le fluide venant d'une direction axiale et comporte un vide permettant de

recevoir un second fluide à mélanger avec le fluide.

9. Injecteur à turbulence du type agencé pour

recevoir de l'air de manière générale radialement et déchar-

ger de l'air de manière générale axialement, caractérisé en ce qu'il comprend: a. une partie fixe (30), alignée axialement, comprenant des surfaces intérieure et extérieure de manière

générale cylindriques ainsi que plusieurs ouvertures regar-

dant radialement, et comprenant en outre une première et

une seconde collerette annulaire (32,33) partant respecti-

vement du bord amont et du bord aval de la partie fixe (30), ces première et seconde collerettes annulaires (32, 33) ayant en coupe de manière générale la forme d'un L arrondi et partant, radialement vers l'intérieur et axialement vers l'aval, de cette partie fixe (30);

b. une partie réglable (40), située vers l'ex-

térieur par rapport à la partie fixe (30), radialement contiguë à celleci et comprenant plusieurs fentes (41) pouvant communiquer avec les ouvertures (31) de la partie fixe (30) ainsi que plusieurs lèvres (42) partant, de manière générale tangentiellement, de la partie réglable

(40), pour guider l'air dans ces fentes (41), et compre-

nant en outre des flasques annulaires (43,44) orientées radialement, qui sont en saillie vers l'extérieur sur le bord amont et le bord aval de la partie réglable (40), cette partie réglable (40) pouvant être calée par rotation par rapport à la partie fixe (30) pour modifier ainsi le

débit et l'angle de turbulence de l'air sortant de l'injec-

teur à turbulence; et c. un moyen permettant de caler par rotation la

partie réglable (40).

1O.Injecteur suivant la revendication 9, carac-

térisé en ce que le moyen permettant de caler la partie réglable (40) consiste en un bras de commande (50) relié

à cette partie réglable (40).

11. Dispositif suivant la revendication 5, carac-

térisé en ce que la partie fixe (30) comporte plusieurs lèvres (63) qui en partent tangentiellement et sont à l'extérieur des ouvertures (31), le rôle de ces lèvres (63) étant de guider le fluide dans les ouvertures (31) et les

fentes (41).

12. Dispositif suivant la revendication 11,

caractérisé en ce que la partie réglable (40) comporte plu-

sieurs saillies (72) à profil courbe qui en partent radia-

lement et dont le rôle est de délimiter avec les lèvres

(63) un chemin d'écoulement pour le fluide.

13. Injecteur à turbulence du type agencé pour

recevoir de l'air de manière générale radialement et déchar-

ger de l'air de manière générale axialement dans une cham-

bre de combustion (20) et placé au voisinage immédiat d'un moyen d'injection de carburant, injecteur caractérisé en ce qu'il comprend: a. une partie fixe (61), alignée axialement, comprenant des surfaces intérieure et extérieure de manière générale cylindriques ainsi que plusieurs ouvertures (62) regardant radialement, et comprenant en outre une première et une seconde collerette annulaire (32,33) partant, de manière générale radialement vers l'intérieur et axialement vers l'aval, respectivement du bord amont et du bord aval

de la partie fixe (61), ainsi que plusieurs lèvres (63) par-

tant de manière générale tangentiellement de la partie fixe (61), le rôle de ces lèvres étant de guider l'air dans les ouvertures (62);

b. une partie réglable (70), située vers l'exté-

rieur par rapport à la partie fixe (61), radialement conti-

g e à celle-ci et comprenant plusieurs fentes (71) pouvant communiquer avec les ouvertures (62) de la partie fixe (61), cette partie réglable (70) pouvant être calée par rotation par rapport à la partie fixe (61) pour modifier ainsi le

débit et l'angle de turbulence de l'air sortant des ouver-

tures (62) et pénétrant dans la chambre de combustion (20);

c. une partie stationnaire (81), alignée axiale-

ment, située en amont de la partie fixe (61) et entourant de manière générale une sortie (21) de carburant du moyen d'injection de carburant, cette partie stationnaire (81) comportant des surfaces radiales intérieure et extérieure, de manière générale cylindriques, et plusieurs trous (82) de manière générale regardant radialement, et comportant en outre une plaque annulaire (83) de support fixée au bord amont de la partie stationnaire (81), cette plaque annulaire

(83) de support délimitant avec la première collerette annu-

laire (32) un chemin d'écoulement en vue de permettre à l'air

sortant des trous (82) de communiquer avec le carburant sor-

tant du moyen d'injection de carburant; d. une partie mobile (90), située vers l'extérieur par rapport à la partie stationnaire (81) et radialement contigUe à celle-ci, qui comporte plusieurs ouvertures (91) pouvant communiquer avec les trous (82) et plusieurs lèvres (92) partant de manière générale tangentiellement de cette partie mobile et dont le rôle est de guider l'air dans ces ouvertures (91), cette partie mobile (90) pouvant être calée par rotation par rapport à la partie stationnaire

(81) pour faire ainsi varier le débit et l'angle de turbu-

lence de l'air sortant des trous (82) et pénétrant dans la chambre de combustion (20); et e. un moyen permettant de caler par rotation la

partie réglable (70) et la partie mobile (90).

14. Injecteur suivant la revendication 13, carac-

térisé en ce que le moyen permettant de caler la partie ré-

glable (70) et la partie mobile (90) consiste en un bras (94) de manoeuvre relié à cettepartie réglable (70) et à

cette partie mobile (90).

15. Injecteur suivant la revendication 13, carac-

térisé en ce que la partie réglable (70) comporte en outre des flasques annulaires (43, 44) en saillie vers l'extérieur sur le bord amont et le bord aval de cette partie réglable (70), et en ce que la partie mobile (90) comporte en outre une flasque annulaire (93) orientée radialement qui est en

saillie vers l'extérieur sur le bord aval de la partie mo-

bile (90).

16. Injecteur suivant la revendication 13, carac-

térisé en ce que la partie réglable comporte plusieurs sail-

lies (72) à profil courbe partant radialement de celle-ci et dont le rôle est de délimiter avec les lèvres (92) un

chemin d'écoulement pour fluide.