FR2538452A1

FR2538452A1 - Separateur de particules de flux d'air d'entree pour moteur a turbine a gaz

Info

Publication number: FR2538452A1
Application number: FR8319907A
Authority: FR
Inventors: David Dubble Klassen; Roy Elbert Moyer; Frank Anthony Lastrina; Robert Patrick Tameo
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1984-06-29
Also published as: JPS59141728A; US4685942A; IT8324210A0; GB2133475B; GB2133475A; DE3345957A1; IL70144A0; IT1172448B; GB8613657D0; IL70144A; GB8331099D0; GB2177162A; JPH0413527B2; GB2177162B; FR2538452B1; CA1215240A

Abstract

Séparateur de particules perfectionné qui ne nécessite pas une puissance importante en provenance du moteur. Il comporte : - un premier séparateur de particules pour initialement séparer l'air d'entrée du moteur en un premier flux d'air relativement contaminé et en un deuxième flux d'air relativement propre ; - un deuxième séparateur pour séparer soit le premier flux, soit le deuxième flux. Application aux moteurs à turbine à gaz. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

j L'invention concerne des dispositifs connus sous le nom de séparateur de

particules qui enlèvent le sable et les matières étrangères de l'air pénétrant dans les moteurs à turbine à gaz et concerne plus particulièrement des tracés améliorés de trajets d'écoulement des séparateurs de parti- cules.

Les moteurs à turbine à gaz d'avion sont particu-

lierement susceptibles d'être endommagés par des corps étrangers pénétrant dans leurs entrées d'air Ce problème a

été des plus aigus dans le passé en ce qui concerne les ob-

jets étrangers relativement grands tels que les pierres, les

graviers, les oiseaux et la grêle.

Avec l'apparition d'hélicoptères et autres avions à décollage et atterrissage vertical (ADAV) entraînés par des turbines à gaz, des petites particules de matières

étrangères telles que le sable et la glace sont devenues de.

plus en plus gênantes, du fait principalement des conditions

dans lesquelles ces avions ADAV fonctionnent le plus sou-

vent Les possibilités de décollage et d'atterrissage verti-

cal rendent ce type d'avion particulièrement utile dans des

régions o il n'existe pas de terrains d'aviation classi-

ques, ceci ayant lieu fréquemment dans les zones inhabitées et isolées Les avions ADAV sont aussi particulièrement adaptés a certaines missions à basse altitude à la fois -2-

au-dessus de la terre et de la mer.

Dans ces conditions et d'autres semblables, des quantités appréciables de corps étrangers de petite taille tels que du sable et de la glace peuvent être entraînés dans l'air d'entrée fourni au moteur à turbine à gaz Ces parti- cules étrangères qui, individuellement ont relativement peu

d'effet sur le moteur, peuvent provoquer des dégâts tràs im-

portants lorsqu'elles pénètrent dans le moteur en grande quantité Par exemple, une expérience récente a montré que les moteurs pour des hélicoptères volant à basse altitude

dans un environnement désertique peuvent voir leurs perfor-

mances décroître très rapidement en raison de l'érosion de l'aubage du moteur par l'ingestion de particules de sable et de poussière Des problèmes similaires peuvent survenir lors de vol au-dessus d'eau salée en raison de la grande quantité

de gouttes d'eau salée-ingérées qui peuvent, à la fois, pro-

voquer la corrosion et une érosion destructive des structu-

res de la turbine.

Pour essayer de résoudre ce problème, on a déve-

loppé plusieurs systèmes de séparateur de particules d'entrée pour être utilisés avec différents types de moteurs

à turbine à gaz Ainsi qu'on pouvait le prévoir, ce dévelop-

pement permanent a-conduit à des améliorations et à des sys-

têmes de séparation plus efficaces Bien que certains de ces

systèmes aient une efficacité élevée pour enlever les parti-

cules étrangères, ils comportent souvent des inconvénients

en terme d'effets préjudiciables aux performances du moteur.

Un moyen pour obtenir une séparation très efficace consiste à monter un système de ventilation avec une entrée

de moteur qui centrifuge l'air d'entrée comportant des par-

ticules avant que cet air pénètre dans le générateur de gaz.

Une fois que l'air avec les particules entraînées dedansest accéléré jusqu'à avoir une vitesse centrifuge élevée, on

peut aspirer de l'air relativement propre d'une partie in-

terne de l'écoulement centrifuge dans le générateur de gaz -3- lui-même A cause de leur densité les particules étrangères ne peuvent être aspirées radialement vers l'intérieur-aussi vite que l'air et au lieu de cela elles auront tendance à suivre leur trajectoire originale autour d'un rayon extérieur dans une chambre collectrice. Bien que ce système assure une séparation efficace

des particules étrangères, il peut exister certains incon-

vénients liés au système de ventilation-et des inconvénients

en ce qui concerne les performances provenant de l'entraine-

ment du ventilateur lui-même.

La présente invention a pour buts de réaliser un trajet d'écoulement de particules d'entrée qui ne nécessitent pas une accélération centrifuge de l'air d'entrée du moteur pour séparer les particules étrangères; réaliser un séparateur de particules d'entrée de

moteur perfectionné qui sépare de manière efficace sans uti-

liser de grandes quantités de la puissance du moteur dans un système de ventilation; réaliser un séparateur de particules d'entrée qui sépare effectivement et efficacement les particules étrangères de l'air d'entrée du moteur -avec un système qui

n'aspire pas la masse des particules étrangères dans un ven-

tilateur, évitant ainsi les problèmes de détérioration du

ventilateur.

On munit un moteur à turbine à gaz d'un séparateur

de particules d'entrée perfectionné pour enlever les parti-

cules étrangères d'un courant d'air envoyé dans le généra-

teur de gaz Le séparateur perfectionné utilise deux étages de séparation Le premier étage est un séparateur axial,

c'est-a-dire que le courant d'air est accéléré dans une di-

rection axiale et qu'ensuite le trajet d'écoulement de l'air tourne brutalement radialement vers l'intérieur Ceci a pour effet que les particules étrangères, du fait de leur plus, grande densité, continuent de s'écouler axialement tandis, _ 4- que l'air change plus facilement de direction et peut être

dirigé vers l'intérieur dans le générateur de gaz.

L'air relativement contaminé continue de s'écouler dans une direction axiale dans une chambre collectrice A l'intérieur de cette chambre collectrice, une deuxième séparation a lieu Dans cette deuxième étape, la séparation

est centrifuge et est actionnée par un ventilateur Le ven-

tilateur accélère l'air de manière centrifuge *A nouveau, les particules étrangères, du fait de leur densité plus

élevée, continueront de s'écouler dans la direction de l'ac-

celération initiale, se centrifugeant dans une direction ra-

dialement vers l'extérieur Le ventilateur est situé dans une section radialement intérieure de la chambre collectrice

de sorte que l'air fortement contaminé contourne le ventila-

teur.

Le trajet d'écoulement de l'air du séparateur est

unique en ce qu'un moyeu central formant sa limite inté-

rieure augmente de taille progressivement jusqu'à un diamè-

tre maximum tandis que dans le même temps l'écoulement d'air est accéléré axialement En aval du diamètre maximum du

moyeu il y a une section de séparation o l'on envoie radia-

lement vers l'intérieur l'air relativement propre du généra-

teur de gaz Un séparateur avant sépare le flux d'air rela-

tivement contaminé de l'air relativement propre Pour faci-

liter le processus de séparation, le diamètre maximum du moyeu est au moins supérieur au diamètre du séparateur avant On a remarqué que la séparation est particulièrement efficace si le diamètre maximum du moyeu est supérieur de

plus de dix pourcent au diamètre du séparateur avant.

La description qui va suivre se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement Figure 1, une vue en élévation, partiellement éclatée d'un séparateur de particules d'entrée;

Figure 2, une vue en coupe d'une partie du sépa-

rateur de particules d'entrée de la figure 1; -5-

Figure 3, une vue en coupe d'une volute collec-

trice de piégeage pour un séparateur de particules d'entrée;

Figure 4, un autre mode de réalisation d'une vo-

lute collectrice de piégeage pour un séparateur de particu-

les d'entrée; Figure 5, une vue en coupe d'une partie d'une

volute collectrice de piégeage et d'un ventilateur de déri-

vation pour un séparateur de particules d'entrée.

En se référant maintenant à la figure 1, on a re-

présenté un séparateur de particules d'entrée 10 incorporant

les différentes caractéristiques de la présente invention.

Ce séparateur de particules d'entrée 10 est un ensemble com-

plet démontable qui est conçu pour être monté sur l'extrémi-

té avant d'un moteur d'avion (non représenté) On a repré-

sente figure 1 un axe principal 11 du moteur qui est aussi l'axe du séparateur de particules d'entrée 10 Ce séparateur de particules a pour buts de séparer les corps étrangers de

l'air d'entrée du moteur et d'envoyer l'air résultant rela-

tivement non contaminé dans le générateur de gaz.

On aspire l'air extérieur ou air d'entrée dans le

séparateur de particules d'entrée 10 par une entrée annulai-

re 12 A partir de l'entrée 12, l'air s'écoule dans un pas-

sage d'entrée 14, dont la limite extérieure est formée par une enveloppe extérieure 16 et la limite intérieure par un moyeu 18 On peut facilement se rendre compte, au vu de la figure 1, que le diamètre du moyeu 18 augmente graduellement vers l'aval le long du passage d'entrée 14 De plus, le diamètre de l'enveloppe extérieure 16 augmente quelque peu

dans cette zone.

Bien que l'on puisse modifier quelque peu la ma-

nière et le degré d'accroissement du diamètre du moyeu 18 dans le passage d'entrée 14, il existe cependant certaines

contraintes de conception qui seront décrites plus tard.

Le diamètre du moyeu 18 continue d'augmenter régu-

Fièrement jusqu'à ce qu'il atteigne un point 20 de diamètre -6-

maximum o, juste après, le diamètre du moyeu diminue rapi-

dement Cette partie du séparateur de particules 10 o le

diamètre diminue peut être décrite comme une section de sé-

paration 22 La section de séparation 22 est la zone o les corps étrangers contenus dans l'air d'entrée du moteur se séparent physiquement d'un deuxième flux d'air relativement propre qui ensuite pénétrera dans le générateur de gaz (non représenté) La séparation des particules étrangères a lieu

dans cette zone parce que l'air d'entrée a subi une accélé-

ration rapide au delà du point de diamètre maximum 20 et qu'ensuite l'air est dévié radialement vers l'intérieur vers

une entrée de compresseur 24.

On n'a pas représenté le compresseur du moteur

pour éviter des détails superflus, mais il est situé immé-

diatement en aval de l'emplacement de l'entrée 24 du com-

presseur.

En se reportant à nouveau à la section de sépara-

tion 22, la quantité de mouvement des particules solides constituant les corps étrangers empêchent ces particules de

tourner en même temps que l'air; par conséquent, les parti-

cules poursuivent dans une direction axiale et pénètrent

dans une chambre collectrice 26 d'un système de piégeage 28.

Une fois les corps étrangers dirigés dans le système de pié-

geage 28, les particules sont collectées et évacuées par

dessus bord.

Pour obtenir une séparation avec une efficacité élevée, le séparateur de particules 10 comporte un trajet

d'écoulement qui est conçu pour "cacher" l'entrée 24 du com-

presseur aux corps étrangers entraînés dans l'air d'entrée.

De plus, le système de piégeage 28 comporte un système col-

lecteur qui est conçu pour diminuer la probabilité de rebon-

dissement et de retour des corps étrangers dans l'entrée 24 du compresseur après avoir frappé des éléments structurels

du système de piégeage 28.

On monte des aubes en spirale 30 à l'entrée du -7- système de piégeage 28 Les aubes en spirale 30 ont pour but

de donner au sens d'écoulement de l'air relativement conta-

miné une direction circulaire lorsqu'il pénètre le système de piégeage 28 comportant une structure en volute 32 montée autour de l'enveloppe extérieure 16. Lorsque l'air contaminé pénètre dans la volute 32,

il est accéléré suivant une direction circulaire, ce qui ac-

célère radialement vers l'extérieur les particules étrangè-

res vers la circonférence extérieure de la volute 32 Ceci réalise un deuxième étage de séparation sous la forme d'un séparateur centrifuge, par lequel on sépare à nouveau l'air relativement contaminé a l'intérieur du système de piégeage 28 en un troisième flux d'air fortement contaminé et un quatrième flux d'air moins fortement contaminé Plus

particulièrement, le troisième flux d'air fortement contami-

né se situera dans une section radialement extérieure de la

volute 32 et le flux d'air moins fortement contaminé se si-

tuera dans une section radialement intérieure de la volute 32 On réalise un ventilateur (non représenté figure 1) pour entraîner l'air contaminé dans le système de piégeage 28 On

monte le ventilateur de telle sorte que seulement le qua-

trième flux d'air moins fortement contaminé traverse le ven-

tilateur lui-même, prolongeant ainsi sa durée de fonctionne-

ment On décrira un peu plus tard et de manière détaillée le

montage du ventilateur.

En liaison maintenant avec la figure 2, on a re-

présenté une vue en coupe du trajet d'écoulement interne de

l'air dans une section supérieure du séparateur de particu-

les d'entrée 10 dans le but de permettre une explication

plus détaillée du processus de séparation Il apparaît immé-

diatement que le séparateur représenté est un séparateur du type à écoulement axial et ne comporte pas d'aubes,

c'est-à-dire pas de supports structurels en travers du cou-

rant d'air d'entrée Cette caractéristique du séparateur de particules 10, c'est-à-dire de ne pas comporter d'aubes, -8-

permet d'avoir un trajet d'écoulement sans obstacles et éli-

mine tout problème de traînée dans l'écoulement d'air d'en-

trée provoqué par des structures d'aubes importunes.

L'air d'entrée, comme remarqué précédemment, pénè-

tre dans le séparateur par l'entrée 12 On définit le trajet

d'écoulement interne comme ayant une limite radialement ex-

térieure formée par l'enveloppe extérieure 16 et une limite radialement intérieure formée par le moyeu 18 A parti de -l'entrée 12 le moyeu 18 augmente régulièrement de diamètre et par conséquent la distance radiale du trajet d'écoulement

interne à l'axe du moteur augmente Dans le mode de réalisa-

tion représenté cet accroissement du diamètre est régulier

et progressif On a remarqué que certains avantages se cumu-

lent si la pente maximum de cette augmentation ne dépasse

pas quinze pourcent par rapport à l'axe Le diamètre augmen-

te jusqu'à ce que le moyeu 18 atteigne un diamètre maximum indiqué par 20 sur la figure 2 L'emplacement de ce diamètre maximum 20 du moyen par rapport à d'autres parties du trajet d'écoulement du séparateur de particules est critique Il est important à ce stade de comprendre que le flux d'air qui

contient différents types de particules étrangères entrai-

nées en lui a été accéléré pendant sa progression de l'en-

trée 12 vers le diamètre maximum 20 du moyeu On a appelé

précédemment la totalité de cette zone du trajet d'écoule-

ment comprise entre l'entrée 12 et le diamètre maximum du

moyeu le passage d'entrée 14 Bien qu'il n'y ait pas de sé-

paration à l'intérieur du passage d'entrée 14, l'air d'en-

trée est préparé po-ur le processus effectif de séparation qui début immédiatement en aval du diamètre maximum 20 du

moyeu.

La section qui suit a été référencée comme étant la section Qe séparation 22 C'est la zone o a lieu une première étape de séparation de particules à l'intérieur du séparateur de particules 10 A partir du point de diamètre maximum 20 du moyeu, le trajet d'écoulement change -9- brutalement alors que le diamètre diminue rapidement Dans cette même section 22, le diamètre de l'enveloppe extérieure 16 diminue quelque peu, mais pas aussi rapidement que le diamè tre du moyeu Le lecteur remarquera que, dans la section de séparation 22, l'écoulement de l'air d'entrée commence à se diviser en deux trajets séparés et en deux flux d'air dis tincts Le premier flux est situé radialement à l'extérieur du deuxième flux Le lecteur remarquera aussi que le com presseur du moteur (non représenté), ainsi que noté précé demment, est situé en aval du deuxième flux d'air Le com presseur du moteur comprime l'air et aspire de grands volu mes d'air pendant ce processus Celui-ci affecte Ode manière importante l'écoulement d'air en amont du compresseur et a un effet sur

l'écoulement traversant le séparateur de parti cules 10.

L'accélération générale de l'air d'entrée commence à l'entrée 12, se poursuit dans le passage d'entrée 14 et la diamètre maximum 20 du moyeu, et ensuite fait tourner l'air brusquement radialement vers l'intérieur vers l'entrée 24 du

compresseur.

Le compresseur aspirera généralement l'air radia-

lement vers l'intérieur sans pertes excessives dans l'effi-

cacité de l'écoulement D'autre part, les corps étrangers

qui sont entraînés dans l'entrée d'air sont faits de parti-

cules solides et de ce fait sont beaucoup plus denses que le courant de gaz dans lequel ils sont entraînés Parce qu'ils

sont plus denses (une plus grande masse par unité de volu-

me), la quantité de mouvement des corps étrangers augmentera la tendance des particules à continuer de s'écouler dans leur direction d'origine et à ne pas effectuer le virage

brusque radialement vers l'intérieur après le diamètre maxi-

mum 20 du moyeu comme l'air le fera Par conséquent, les particules étrangères auront tendance à continuer dans une direction axiale et pénétreront dans le système de piégeage 28 Un séparateur avant 40 sépare le trajet d'écoulement en - un trajet de système de piégeage 28 et un trajet de

générateur de gaz 38.

La position radiale relative du diamètre maximum du moyeu par rapport au séparateur avant 40 peut être très critique De manière à favoriser une séparation effica- ce, la distance radiale du diamètre maximum 20 du moyeu par rapport à l'axe du moteur doit être supérieure à la distance

radiale du séparateur avant 40 On a remarqué que l'on obte-

nait des caractéristiques de séparation souhaitées si la po-

sition radiale du diamètre maximum 20 du moyeu est supérieu-

re à celle du séparateur avant 40 d'une distance égale à dix pourcent ou plus du rayon du séparateur avant par rapport à

l'axe du moteur.

Lorsque l'air relativement contaminé pénètre dans le système de piégeage 28, il s'écoule au-delà d'un réseau

circulaire d'aubes en spirale 30 Comme indiqué précédem-

ment, on a réalisé des aubes en spirale 30 pour donner à

l'écoulement d'air relativement contaminé une direction cir-

culaire lorsqu'il pénètre dans la volute 32 A l'intérieur de cette dernière, le système de piégeage 28 recueille les particules étrangères pour les évacuer par dessus bord En

faisant tourner l'air relativement contaminé dans une direc-

tion circulaire, il est possible de réaliser un deuxième étage de séparation sous la forme d'un séparateur centrifuge à l'intérieur du système de piégeage 28 Il est souhaitable de réaliser un deuxième étage de séparation de manière à protéger les éléments montés à l'intérieur du système de piégeage 28 Plus particulièrement le système de piégeage représenté utilise un ventilateur pour aspirer l'air dans le système Il est souhaitable de monter ce ventilateur dans

une partie de la volute 32 qui reçoit un quatrième écoule-

ment d'air moins fortement contaminé De cette manière, les éléments du ventilateur, tels que les ailettes, ne seront

pas détériorés par l'impact constant du sable et des sale-

tés On décrira de manière plus complète le ventilateur un il -

peu plus loin.

Revenant à la section de séparation 22 du trajet d'écoulement, on notera que l'air d'entrée est séparé en deux flux par le séparateur avant 40 On a remarqué qu'un mode de réalisation d'un système pratique enverra quatre vingt pourcent de l'air d'entrée dans le trajet d'écoulement 38 du générateur de gaz et l'entrée 24 du compresseur Ceci

est un écoulement d'air relativement propre Les vingt pour-

cent restants de l'air d'entrée, qui sont de l'air fortement contaminé, sont envoyé dans le système de piégeage 28 et de

là dans la volute 32.

En liaison avec la figure 3 on a représenté un mo-

de de réalisation de la volute 32 Il s'agit d'une volute

unidirectionnelle, c'est-a-dire que l'écoulement d'air péné-

trant -dans la volute s'écoule suivant une seule direction.

Figure 1 on a représenté comme volute, un volute unidirec-

tionnelle Une fois que l'air fortement contaminé pénètre dans la volute 32, il s'écoule circulairement sous l'action des aubes en spirale 30 (non représentées figure 3) L'air

s'écoule sur toute la longueur de la volute et quitte fina-

lement la volute par une conduite simple 42 qui est reliée a

un ventilateur entraîné par le moteur Le lecteur peut re-

marquer que, comme l'écoulement d'air fortement contaminé

s'écoule circulairement, les particules étrangères relative-

ment denses auront tendance à se rassembler autour du rayon

extérieur de la volute 32 Par conséquent, la partie radia-

lement extérieure représentée en 44 contiendra un troisième

flux d'air fortement contaminé Inversement, la partie ra-

dialement intérieure représentée en 46 contiendra un qua-

trième flux d'air moins fortement contaminé.

En liaison maintenant avec la figure 5, on a re-

présenté la conduite 42 séparée en une partie radialement extérieure 44 et une partie radialement intérieure 46 La partie inférieure de la conduite 42 comme représenté figure 5 serait reliée à l'extrémité aval de la conduite de la 12 - figure 3 A nouveau, le flux d'air pénétrant la partie radia lement extérieure 44 dé la conduite 42 sera la troisième flux d'air fortement contaminé Une fois le flux séparé de cette manière, il est relativement simple de monter le ven tilateur 48 à l'intérieur de la partie radialement intérieu re 46 de la conduite 42 de sorte que le ventilateur et ses ailettes 56 ne soient pas soumis au flux d'air fortement contaminé Ceci protègera les ailettes

du ventilateur et prolongera la durée de vie de ce dernier.

On a représenté figure 4, une autre mode de réali-

sation de la volute 32 Cette autre réalisation fournit un double flux d'air ou écoulement séparé à l'intérieur de la volute dans deux directions centrifuges opposées On peut démontrer qu'en divisant ou séparant le flux d'air dans la

volute 32, on obtient une perte de pression plus faible, di-

-minuant ainsi la puissance nécessaire au ventilateur pour faire fonctionner le système de piégeage On a représenté figure 4, en traits discontinus, un passage de sortie 50 de la volute 32 En outre, on peut monter le ventilateur à l'intérieur d'une conduite en aval de la sortie 50 de telle

sorte que celui-ci sera soumis à un flux d'air moins for-

tement contaminé.

On peut décrire maintenant, en se référant à nou-

veau à la figure 2, certains des avantages particuliers du

trajet d'écoulement dans le séparateur de particules d'en-

trée A cause de la circonférence relativement grande du moyeu 18, particulièrement à l'endroit du diamètre maximum

, ce moyeu fournit un espace très utile qui peut être uti-

lisé pour diverses fonctions Une de ces fonctions est l'utilisation de l'intérieur du moyeu 18 comme emplacement pour extraire de la puissance du moteur, ce qui peut être

fait par un arbre et un train-d'engrenages Il est souhaita-

ble, pour de nombreuses applications classiques du moteur, de réaliser une source d'énergie provenant du moteur proche

de l'entrée du moteur dans sa section la plus avant.

* 13 - On remarquera aussi qu'un autre avantage du trajet d'écoulement d'air dans le mode de réalisation représenté du séparateur de particules, qui augmente de manière importante l'efficacité de la séparation dans la section de séparation 22, tient à la position axiale relative (par opposition à radiale) entre le séparateur avant 40 et le moyeu 18 à son diamètre maximum 20 Cet espace axial entre le séparateur

avant 40 et le moyeu à son diamètre maximum 20 peut être dé-

crit comme une surface de capture de générateur et désigné

figure 2 par la référence 52 La surface de capture du géné-

rateur est la surface normale à l'écoulement d'air du sépa-

rateur avant qui permet à l'air d'entrée de pénétrer dans le trajet d'écoulement 38 du générateur de gaz puis dans le

générateur lui-même.

De manière correspondante, on peut décrire la sec-

tion droite du trajet d'écoulement entre l'enveloppe exté-

rieure 16 et le moyeu 18 à l'emplacement de son diamètre

maximum 20 comme une surface de transition de trajet d'écou-

lement et on la désigne par la référence 54 figure 2.

Le rapport entre la surface de capture 52 et la surface de transition 54 peut être important pour favoriser

une bonne séparation à l'intérieur de la section de sépara-

tion 22 On a remarqué que l'on obtient de bonnes caractéri-

stiques de séparation lorsque l'on déplace le séparateur avant 40 par rapport au moyeu 18 d'une distance telle que la

surface du trajet d'écoulement entre eux ou surface de cap-

ture est généralement égale ou inférieure à 50 pourcent de la surface de transition 54 à l'endroit de la circonférence

maximum 20 du moyeu.

On a généralement remarqué que, bien que la sur-

face de capture puisse être égale à beaucoup moins de 50 pour cent de la surface de transition 54, malgré l'obtention d'une bonne séparation, cela peut provoquer des problèmes pour envoyer des volumes d'air suffisants dans le trajet

d'écoulement 38 de générateur de-gaz.

14 -

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 Moteur à turbine à gaz comportant un séparateur

de particules d'entrée ( 10), caractérisé en ce qu'il com-

prend: un premier séparateur de particules pour initia- lement séparer l'air d'entrée du moteur en un premier flux d'air relativement contaminé et en un deuxième flux d'air relativement propre;

un deuxième séparateur pour séparer soit le pre-

mier flux, soit le deuxième flux.

2 Moteur à turbine à gaz comportant un séparateur

de particules d'entrée ( 10), caractérisé en ce qu'il com-

prend:

un séparateur de flux axial pour séparer initia-

lement l'air d'entrée du moteur en un premier flux d'air re-

lativement contaminé et en un deuxième flux d'air relative-

ment propre; un système de piégeage ( 28) pour recevoir le premier flux d'air relativement contaminé; et

un séparateur centrifuge dans le système de pié-

geage pour séparer le premier flux d'air relativement conta-

miné en un troisième flux d'air fortement contaminé et un

quatrième flux d'air moins fortement contamine.

3 Moteur à turbine a gaz selon la revendication 2 caractérisé en ce que le séparateur centrifuge est actionné par un ventilateur et que le troisième flux d'air fortement

contaminé contourne le ventilateur.

4 Moteur a turbine à gaz selon la revendication 2 caractérisé en ce que le premier flux d'air relativement contaminé dans le séparateur centrifuge est envoyé dans une

volute ( 32) sous la forme d'un écoulement séparé en deux di-

rections circulaires opposées.

Moteur à turbine à gaz comportant une entrée ( 12) pour recevoir l'air d'entrée du moteur, un moyeu ( 18) formant une limite intérieure de l'entrée ( 12) et un - séparateur de particules d'entrée ( 10) pour séparer les particules étrangères de l'air d'entrée, moteur caractérisé en ce que le séparateur de particules ( 10) a un trajet

d'écoulement d'air comprenant * -

un passage d'entrée ( 14) ayant une limite inté- rieure définie par le moyeu ( 18) et dans lequel le dit moyeu

a un diamètre qui augmente progressivement à partir de l'en-

trée ( 12) jusqu'à un diamètre maximum-, une section de séparation ( 22) dans laquelle le diamètre du moyeu diminue progressivement;

un séparateur avant ( 40) dans la section de se-

paration ( 22) qui sépare l'air d'entrée du moteur en un pre-

mier flux d'air relativement contaminé, et un deuxième flux d'air relativement propre; et une position ( 20) pour le diamètre maximum du moyeu qui est radialement à l'extérieur du séparateur avant

( 40).

6 Moteur à turbine à gaz selon la revendication 5

caractérisé en ce que le diamètre maximum du moyeu ( 18) dé-

passe le diamètre du séparateur avant ( 40) d'au moins dix

pourcent du diamètre du séparateur avant.

7 Moteur à turbine à gaz selon la revendication 5

caractérisé en ce que le diamètre du moyeu ( 18) entre l'en-

trée du moteur ( 12) et l'emplacement ( 20) du diamètre maxi-

mum a une pente maximum par rapport à 19 axe ( 11) du moteur

de quinze pourcent.

Moteur à turbine à gaz selon la revendication 5 caractérisé en ce que le séparateur de particules d'entrée ( 10) est divisé en un passage d'entrée ( 14) et une section de séparation ( 22) et en ce que le séparateur avant ( 40) est

déplacé par rapport au moyeu ( 18) dans la section de sépara-

tion ( 22) de manière à former une surface ( 52)de trajet d'é-

coulement entre eux qui est égale à cinquante pourcent au

moins de la surface ( 54) de trajet d'icoulement dans le pas-

sage d'entrée ( 14) à l'endroit du diamètre maximum ( 20) du 16 _ moyeu. 9 Moteur à turbine à gaz selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'un train d'engrenages est contenu à l'intérieur du moyeu ( 18) pour réaliser une transmission mécanique de puissance à partir du moteur à turbine à gaz. Moteur à turbine à gaz comportant une entrée ( 12) pour recevoir l'air d'entrée du moteur, un moyeu ( 18)

formant une limite intérieure de l'entrée ( 12) et un sépara-

teur de particules d'entrée ( 10) pour séparer les particules étrangères de l'air d'entrée, moteur caractérisé en ce que

le séparateur de particules ( 10) comprend -

un passage d'entrée ( 14) ayant une limite inté-

rieure délimitée par le moyeu ( 18); le moyeu ( 18) dans le passage d'entrée ( 14) ayant un diamètre qui augmente entre l'entrée ( 12) du moteur

et une position ( 20) de diamètre maximum, avec une pente ma-

ximum par rapport à l'axe ( 11) du moteur de quinze pourcent; un train d'engrenage à l'intérieur du moyeu ( 18); une section de séparation ( 22) dans laquelle le diamètre du moyeu diminue rapidement;

un séparateur avant ( 40) dans la section de sé-

paration ( 22), qui sépare l'air d'entrée du moteur en un premier flux d'air relativement contaminé et un deuxiàme flux d'air relativement propre; le moyeu ( 18) ayant un diamètre maximum qui est au moins dix pourcent supérieur au diamètre du séparateur -avant ( 40); un système de piégeage ( 28) pour recevoir le premier flux d'air relativement contaminé; un séparateur centrifuge ( 32) dans le système de piégeage pour séparer le premier flux d'air en un troisième flux d'air fortement contaminé et un quatrième flux d'air moins fortement contaminé; et un ventilateur faisant fonctionner le séparateur centrifuge grâce à quoi le troisième flux d'air fortement

contaminé contourne le ventilateur.