FR2605358A1

FR2605358A1 - Procede pour diminuer un bouchon de vapeur resultant d'une haute temperature dans des moteurs a turbines a gaz

Info

Publication number: FR2605358A1
Application number: FR8715704A
Authority: FR
Inventors: Robert M Halvorsen; Jerome R Bradley; Gregory F Long
Original assignee: Ex-Cell-O Corp
Current assignee: Ex-Cell-O Corp
Priority date: 1986-07-24
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1988-04-22
Anticipated expiration: 2007-11-13
Also published as: FR2602009A1; US4754922A; GB8704622D0; GB2192814A; GB2192814B; FR2605358B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR DIMINUER LA VAPORISATION D'UN CARBURANT DANS UNE BUSE D'INJECTEUR A AIR PULSE INSTALLE SUR LE BRULEUR D'UN MOTEUR A TURBINE A GAZ, SELON LEQUEL ON FAIT PASSER UN COURANT D'AIR INTERNE DANS UN FLUX DE CARBURANT SORTANT D'UNE BUSE D'INJECTION T, DE TELLE SORTE QUE CE COURANT D'AIR ATOMISE LE CARBURANT ET QUE, A FAIBLE DEBIT DE CARBURANT, IL AMELIORE EGALEMENT LA REPARTITION DU FLUX DE CARBURANT AUTOUR DE L'ORIFICE DE SORTIE 44 DU CARBURANT EN EXERCANT, DANS CET ORIFICE, UN EFFET D'INSUFFLATION SUR LE FLUX DE CARBURANT; ET LA FORMATION DU FLUX DE CARBURANT CONSISTE A COMMANDER CE FLUX A L'AIDE D'UNE VALVE 50 FERMEE EN DECA D'UNE PRESSION DE CARBURANT SELECTIONNEE ET A L'AIDE D'UNE VALVE REGULATRICE AU-DELA DE CETTE PRESSION SELECTIONNEE, EN UN EMPLACEMENT AXIAL SITUE, A L'INTERIEUR DE LA BUSE D'INJECTION, EN AMONT DE L'ORIFICE 44 DE SORTIE DE CARBURANT.

Description

Procedé Pour diminuer un bouchon de vapeur résultant

d'une haute température dans des moteurs à turbines à gaz.

La présente invention se rapporte à des procédés pour éviter -un bouchon de vapeur dans des moteurs à turbines à gaz. Le brevet US-A-3 684 186 (William F. Helmrich), délivré le 15 août 1972, illustre sur la figure 2 un injecteur de carburant connu à air pulsé pour moteurs à turbines à gaz, cet injecteur présentant des chambres sensiblement concentriques pour des circulations d'air

interne et externe et pour un flux de carburant inter-

médiaire, ainsi que des orifices de sortie sensiblement concentriques, destinés à délivrer et à mélanger entre eux les courants d'air interne et externe et le flux de carburant. Le brevet US-A-3 980 233 (Harold C. Simmons), délivré le 14 septembre 1976, illustre un injecteur de carburant à air pulsé de réalisation similaire, pour un moteur à turbine à gaz. Du fait de la chute typique de basse pression d'injecteurs du type à air pulsé, de tels injecteurs selon l'art antérieur renferment une valve régulatrice du débit de carburant, logée dans un boîtier à l'extrémité opposée d'un montant de support de l'injecteur, considérablement en amont de la buse de l'injecteur et à l'extérieur du carter du brûleur, ce qui entretient une contre-pression destinée à une valve

située considérablement en amont de la buse d'injection.

Ces multiples valves régulatrices de carburant se sont

avé ées nécessaires pour contrebalancer l'effet de pres-

sion différentielle, de façon à assurer une délivrance adéquate de carburant au brûleur du moteur, par suite des buses à faible contrepression des injecteurs à air pulsé employés. La faible contre-pression du carburant régnant dans la buse d'injection, concrètement de la valve à carburant éloignée située en amont jusqu'à ladite buse, a pour effet que le carburant se trouvant en aval de cette valve tend à se vaporiser lorsque la température du carburant augmente, comme expliqué dans le paragraphe suivant. De plus, les canaux à carburant situés en aval de la valve régulatrice et gagnant la buse d'injection accusent des circonvolutions et sont souvent de petites dimensions, de sorte qu'ils peuvent aisément provoquer un bouchon de vapeur ayant des conséquences néfastes, comme exposé dans le paragraphe ci-après. Des efforts ont été récemment développés pour augmenter la puissance (propulsion) et l'efficacité de

moteurs à turbines à gaz, en particulier pour des ap-

plications militaires, en faisant croitre la température de service des gaz chauds qui sont engendrés dans le brûleur et circulent ensuite jusqu'à la turbine, puis

franchissent la sortie du moteur. Bien que des injec-

teurs de carburant à air pulsé du type illustré sur la figure 2 du brevet précité US-A-3 684 186 (Helmrich) soient d'un fonctionnement satisfaisant dans les moteurs courants à turbines à gaz dans lesquels la température

du carburant est d'environ 121'C dans la buse d'in-

jection, des expériences initiales conduites avec les

mêmes injecteurs dans des moteurs à températures supé-

rieures, dans lesquels la température du carburant dans la buse se situe dans la plage comprise entre environ 149'C et environ 204'C, ont mis en évidence un problème de vaporisation du carburant, dans les canaux en aval de la valve régulatrice et dans la buse d'injection, par suite des températures supérieures impliquées. La vaporisation du carburant se traduit, dans les canaux de circulation de ce dernier, par un bouchon de vapeur entrainant des saccades ou des interruptions passagères du flux de carburant provenant de l'injecteur, ce qui, à son tour, provoque une instabilité de combustion et

affecte négativement le fonctionnement du moteur.

Le brevet US-A-3 589 321 (Darrel G. Bobzin), délivré le 10 août 1971, illustre une réalisation d'injecteur de carburant pour un moteur à turbine à gaz comprenant de multiples valves à lames de ressort rectilignes supportées par une plaque obturatrice cylindrique, chaque valve à lame de ressort étant logée dans une fente qui forme la corde d'un arc, dans la plaque obturatrice, afin de commander le flux de carburant entre les canaux cylindriques s'étendant de la périphérie extérieure jusqu'à un alésage cylindrique interne ménagé dans la plaque obturatrice. Toutefois, l'injecteur de carburant ainsi décrit n'est pas du type à air pulsé, et il n'est pas exposé à des températures de carburant supérieures inhérentes à des moteurs

récemment mis au point.

Le brevet US-A-2 107 998 (E.A. Rullison), déli-

vré le 8 février 1938, décrit un dispositif de carbura-

tion à valve pneumatique, dans lequel une valve annu-

laire à lame souple est retenue sur un disque de support et contre un siège de valve, de façon à commander le courant d'air délivré à un moteur, et est ouverte par

une condition de dépression régnant dans le carburateur.

La présente invention a trait à un procédé pour diminuer la vaporisation d'un carburant dans une buse d'injecteur à air pulsé installé sur le brûleur d'un moteur à turbine à gaz, à partir d'un montant de support, le carburant accusant un accroissement de température dans ladite buse d'injection, procédé caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à: former un flux de carburant dans la buse d'injection et faire sortir ce flux de carburant par un orifice de sortie situé sur ladite buse; et former un courant d'air interne et faire sortir ce courant d'air interne dans le flux de carburant, à partir d'un orifice de sortie du courant d'air interne, de telle sorte que ce courant d'air interne atomise le carburant sortant par l'orifice de sortie du carburant et que, à un faible débit de carburant, il améliore également la répartition du flux de carburant autour dudit orifice de sortie du carburant en exerçant, dans cet orifice de sortie, un effet d'insufflation sur le flux de carburant; et par le fait que la formation du flux de carburant consiste à commander ce flux de carburant par l'intermédiaire d'une valve fermée en deçà d'une pression de carburant sélectionnée, et par- l'intermédiaire d'une valve régulatrice au-delà de ladite pression sélectionnée, en un emplacement axial situé, à l'intérieur de la buse

d'injection, en amont de l'orifice de sortie de carbu-

rant, afin de réduire la vaporisation du carburant en amont dans la buse d'injection et dans le montant de support, ledit emplacement axial étant sélectionné à distance en amont de l'orifice de sortie du carburant pour produire, dans cet orifice de sortie,. un flux de carburant compatible avec l'effet d'insufflation du courant d'air interne, de sorte que la vaporisation du carburant dans la buse d'injection est réduite sans

affecter négativement les caractéristiques opération-

nelles d'insufflation d'air de la buse d'injection.

L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un injecteur de carburant autorisant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; la figure 2 est une coupe de cet injecteur, selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale du corps externe d'injecteur;

la figure 4 est une coupe longitudinale du sous-

ensemble comprenant le corps interne d'injecteur et la valve élastique;

la figure 5 est une vue en plan du corps interne d'in-

jecteur; la figuré 6 est une élévation latérale correspondant à la figure 5; la figure 7 est une vue en plan de la valve élastique;

la figure 8 est une coupe selon la ligne 8-8 de la fi-

gure 7; la figure 9 est une élévation latérale observée par la ligne 9-9 de la figure 7; la figure 10 est une élévation latérale observée par la ligne 10-10 de la figure 7; la figure 11 est une vue en plan de l'anneau de retenue la figure 12 est une vue en élévation observée par la ligne 1212 de la figure 11; et la figure 13 est une coupe selon la ligne 13-13 de la

figure 11.

La figure 1 illustre un injecteur 10 de carburant du type à air pulsé, destiné à un moteur à turbine à gaz à haute

température et muni d'une buse d'inJection T réalisée confor-

mément à l'invention pour provoquer une plus grande chute de pression du carburant et une vaporisation réduite de ce carburant, à partir de températures du carburant situées

dans la plage globale comprise entre environ 149 C et envi-

ron 204 C, dans ladite buse d'injection.

La buse de l'injecteur de carburant se compose d'un corps externe d'injecteur 12 et d'un corps interne d'injecteur 14, ce dernier étant logé dans un alésage longitudinal 16 pratiqué dans ledit corps externe. Un bouclier thermique tubulaire 18 est fixé à l'intérieur du corps interne 14, par exemple par soudage ou par un autre procédé, pour former un espace mort

d'isolation thermique. Un brasseur d'air 21, muni d'ai-

lettes de brassage 23, occupe une position fixe dans le bou-

clier 18. Un carénage externe tubulaire 22 est assujetti à l'extérieur du corps externe 12, par exemple par soudage ou

d'une autre manière, à des fins exposées ci-après.

Les dessins illustrent clairement que les corps d'injec-

teur externe et interne sont de configuration tubulaire. Le

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corps externe 12 présente un appendice tubulaire latéral ou montant de support 24, dans lequel est pratiqué un canal 26

destiné à recevoir, d'une manière connue, un carburant pres-

surisé provenant d'une pompe à carburant (non représentée).

D'une manière également bien connue, le montant de support

possède, à l'extrémité opposée à la buse d'injection de car-

burant, une bride de montage permettant l'assujettissement

à un carter du moteur, pour supporter ladite buse de la maniè-

re illustrée sur la figure i par rapport au brûleur; à l'extrémité opposée, ledit montant s'achève par un raccord en vue d'être relié à une durite de carburant. Un bouclier thermique extérieur 30 est fixé autour de l'appendice 24, pour donner naissance à un interstice 32. Similairement, un manchon intérieur 34 formant bouclier thermique est assujetti dans le canal 26 à carburant, afin de'délimiter un interstice

d'isolation thermique.

Les corps interne 12 et externe 14 de l'injecteur com-

portent, sur leurs longueurs, des parties tubulaires de sec-

tion sensiblement cylindrique s'étendant en direction d'une

extrémité de sortie E de l'injecteur, ces parties cylindri-

ques étant pour l'essentiel concentriques par rapport à l'axe longitudinal A dudit injecteur. Comme décrit ci-après, divers canaux et chambres sont façonnés entre le carénage 22 et les parties cylindriques imbriquées des corps interne et externe

de l'injecteur.

Sur la figure 1, les corps interne 12 et externe 14 de l'injecteur délimitent une chambre 40 à carburant qui est ménagée en majeure partie dans le corps interne, cette chambre étant en communication avec le canal 26, qui lui délivre du carburant. La chambre 40 s'étend seulement en partie autour

de la circonférence d'une région extrême 14a de grand diamè-

tre, pour y former une aile curviligne circonférentielle exter-

ne 41. Comme le mettent en évidence les figures 4 et 6, la région extrême annulaire 14a de grand diamètre du corps interne de l'injecteur est usinée pour former l'évidement ou chambre

dans cette région extrême annulaire,par ailleurs massive.

Le corps interne 14 de l'injecteur comprend un épaulement annulaire 42 tourné vers l'aval et, sur sa région 14a, une périphérie externe cylindrique 42a conçue pour s'appliquer

de manière étanche contre une paroi 16a de l'alésage cylin-

drique 16 élaboré dans le corps externe de l'injecteur. Bien entendu, l'épaulement pourrait être prévu sur ce corps exter- ne 12. Au voisinage de la chambre 40 à carburant, un second épaulement radial ou transversal d'amont 43 est ménagé sur

l'aile 41, une unique ouverture ou fente 44 à carburant éta-

blissant la liaison mutuelle des épaulements 42, 43 et étant en communication par carburant avec ladite chambre 40. Comme

le montre optimalement la figure 6, la fente 44 est configu-

rée de façon que son axe S soit incliné par rapport à l'axe A lorsqu'on observe en plan, afin d'imprimer un tourbillon sensiblement circonférentiel au carburant qui la traverse. En

particulier, ladite fente 44 s'étend à travers l'aile curvi-

ligne 41 dans une direction inclinée par rapport à l'axe A, et elle comprend un orifice d'admission 44a dans l'épaulement

43 et un orifice de sortie 44b dans l'épaulement 42; l'orifi-

ce d'admission est décalé transversalement par rapport à l'orifice de sortie, si bien que la fente 44 s'étend avec inclinaison transversale, entre les épaulements 42 et 43, par rapport à l'axe longitudinal A. Par conséquent, le carburant

en provenance de l'orifice de sortie 44b a assurément tendan-

ce à s'écouler en des tourbillons dans le sens anti-horaire et circonférentiellement sur la figure 2, dans la direction d'une flèche C, lorsqu'il circule en aval de la fente 44 pour

pénétrer dans une chambre annulaire 48 à carburant, de con-

figuration tronconique convergente.

Le flux de carburant provenant de la fente 44 est comman-

dé par l'intermédiaire d'une valve annulaire élastique 50 ins-

tallée sur l'épaulement annulaire 42, pour reposer contre

un siège rehaussé 47, comme décrit plus en détail ci-après.

Comme représenté, une fente plus petite 45 s'étendant

transversalement est façonnée à partir de la fente 44 à tra-

vers le siège annulaire 47 rehaussé axialement sur l'épaule-

ment 42, vers des zones adjacentes évidées 49, si bien que

cette fente 45 est toujours ouverte et établit une communica-

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tion par carburant entre la chambre 40 et des canaux aval

de passage du carburant, décrits ci-après. La fente 45 régu-

le un débit lent de carburant vers lesdits canaux aval lors-

que la valve élastique 50 est fermée et repose contre le siège 47. Cette fente 45 est à effet d'auto-nettoyage d'une manière

telle que, une fois la valve 50 ouverte, le fort débit tra-

versant de carburant débarrasse assurément cette petite fente de la crasse ou de corps étrangers susceptibles de s'y trouver. Comme déjà mentionné, le flux de carburant provenant de

la fente 44 afflue en des tourbillons tangentiels ou circon-

férentiels dans la chambre tronconique convergente 48, d'o le carburant s'écoule ensuite vers une chambre annulaire 52,

puis vers une chambre annulaire tronconique de tourbillonne-

ment 54 pour sortir finalement par un ajutage 56, sous la for-

me d'un cône de carburant pulvérisé, en franchissant une lè-

vre annulaire 58 de sortie du carburant.

Lorsque le cône de carburant pulvérisé sort par la lè-

vre 58, il est mélangé à des courants d'air interne et exter-

ne qui sortent, respectivement, en franchissant des lèvres interne 60 et externe 62 de sortie d'air. Le courant d'air interne émanant de la lèvre 60 pénètre dans une extrémité amont 70 du corps interne 14 de l'injecteur, puis parcourt

un alésage longitudinal cylindrique 72 de ce corps interne.

D'une manière connue par elle-même, le brasseur d'air 21 im-

prime des tourbillons à ce courant d'air interne. Le courant d'air externe provenant de la lèvre 62 pénètre dans une extrémité amont 74 du carénage externe 22, puis parcourt une

chambre 76 de brassage d'air pour être enfin délivré par la-

dite lèvre 62. Il est bien connu que l'air pénétrant dans le

corps interne 14 et dans le carénage 22 provient du compres-

seur amont (non illustré) du moteur à turbine à gaz. Le caré-

nage externe 22 possède typiquement une surface de montage destinée à coopérer avec une paroi 82 du brûleur en aval du compresseur, de telle sorte que le flux de carburant et les courants d'air respectivement interne et externe soient introduits dans la chambre interne de combustion, pour y être

brûl és.

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Les figures 4 à 10 ainsi que les figures 1 et 2 illus-

trent en détail la valve annulaire élastique 50, destinée à

commander le flux de carburant provenant de la fente 44.

Comme représenté, cette valve annulaire élastique 50 com-

prend une partie fixe 100 et une partie 102 en porte-a-faux, sensiblement plus étroite, qui fléchit le long d'une ligne de flexion 103. La partie fixe 100 est montée rigidement sur l'épaulement annulaire 42 par l'intermédiaire d'un organe de retenue 104 configuré en C, et de multiples (trois) vis d'assemblage 106. Ces vis 106 sont insérées dans des trous taraudés individuels 108,pénétrant longitudinalement dans

l'épaulement 42 et dans le corps interne 14 de l'injecteur.

L'épaisseur de la valve 50 est uniforme, sauf à l'extrémité libre de la partie 102 en porte-a-faux, o se trouve une tête épaissie 110. Comme illustré optimalement sur la figure 8, la tête 110 de la valve possède une surface d'assise 110a qui accuse un biseau ou une pente inclinée par rapport au

plan de la valve 50 lorsqu'elle est en condition libre, c'est-

à-dire qu'elle n'est pas appliquée contre le siège 47 de

l'épaulement 42. Comme exposé ci-après, cette surface d'assi-

se 11Oa est rodée ou usinée d'une autre manière par abrasion de façon à ajuster la force élastique appliquée par la valve

contre le siège 47, pour assurer efficacement leur étan-

chéité mutuelle métal contre métal, et pour régler la pres-

sion de carburant souhaitée concourant à l'écartement ou à l'ouverture de la valve. La tête 110 présente également une surface de commande aval 11Ob prévue pour buter contre un

épaulement 120 sur le corps externe 12 de l'injecteur, de ma-

nière à limiter l'ouverture maximale de la valve élastique 50

à une pression de carburant maximale.

Une fente 112, ménagée dans la valve élastique 50, sépa-

re la tête 110 en porte-a-faux de cette valve d'une extrémité 114 à décroissance de section de la partie fixe 100, laquelle extrémité 114 est espacée circonférentiellement de ladite

tête 110. Comme illustré optimalement sur la figure 9, l'ex-

trémité 114 décroit d'épaisseur,-de sa pleine épaisseur sur une ligne 114a, jusqu'à une épaisseur réduite à une extrémité libre 114b. Cette extrémité 114 à décroissance de section

forme une rampe inclinée 116 qui s'étend circonférentielle-

ment à l'écart de la tête 110 de la valve, dans le sens cir-

conférentiel par rapport à l'axe longitudinal A, et sur la-

quelle du carburant provenant de l'orifice de sortie 44b passe sans aucune interférence avec sa direction d'écoulement tourbillonnaire. L'organe de retenue 104 possède une extrémité 104a à décroissance de section similaire à celle de l'extrémité 114 de la valve élastique, dans le même dessein. Des têtes 106a

des vis d'assemblage 106 sont encaissées dans des trous cham-

brés 104b ménagés, à cette fin, dans l'organe de retenue.

La valve élastique 50 est fabriquée en un matériau élas-

tique, par exemple en "INCONEL X750" ou en acier inoxydable

de la classe 17-7PH, et, lorsqu'elle présente la forme illus-

trée sur les figures et que sa surface d'assise 110a est en butée contre l'épaulement 42j elle développe par sa tête 110 une force élastique contre le siège 47 dudit épaulement 42, de manière à interdire une circulation de carburant, sauf à travers la fente 45. La force élastique est ajustée par rodage ou par enlèvement abrasif de matière de la surface

d'assise 110a, ce qui a pour effet de faire varier l'épais-

seur de la tête de la valve. L'on obtient de la sorte la for-

ce élastique corrélative d'une pression de carburant mini-

male souhaitée pour provoquer l'écartement ou l'ouverture de la valve. Lorsque la valve élastique s'ouvre, cette valve illustrée confère une relation linéaire entre le débit du carburant et la pression de ce carburant sur toute la plage opérationnelle de pressions de carburant de l'injecteur. Lors de la fabrication de l'injecteur illustré, son corps interne

14 est assemblé à la valve élastique 50 et à l'organe de re-

tenue 104,préalablement à l'insertion dans le corps externe 12 dudit injecteur. Avant d'être assujettie au corps interne 14, la valve 50 est préalablement calibrée par rodage ou par une autre opération d'enlèvement de matière par abrasion, exécutée sur la surface d'assise 110a. L'on obtient de la

sorte un sous-assemblage ou cartouche 130 à calibrage préala-

ble (figure 4), comprenant le corps interne de l'injecteur et la valve élastique qui y est assujettie. Au stade de l'insertion dans le corps externe 12, le sous-assemblage précalibré est verrouillé à demeure en encastrant des anneaux brasés dans des gorges circonférentielles pratiquées dans l'épaulement 42 et dans la région 14a de grand diamètre du

corps interne de l'injecteur, ou bien par d'autres moyens.

Conformément au procédé selon l'invention, l'épaulement annulaire 42 et la valve annulaire élastique 50 occupent, le long de l'axe longitudinal A de la buse d'injection T, des positions respectives propres à maîtriser la circulation de carburant, dans ladite buse, par l'intermédiaire d'une valve

fermée en deçà d'une pression de carburant minimale sélec-

tionnée (pression d'écartement de la valve), et parl'intermé-

diaire d'une valve agissant en mode régulation au-delà de cette pression de carburant; l'emplacement axial du système d'obturation est espacé, en amont de l'extrémité de sortie E (ajutage 56), d'une distance axiale sélectionnée suffisante pour autoriser les effets souhaités d'insufflation d'air dans le flux de carburant situé dans l'ajutage, comme par exemple un effet de formation d'un film d'air ou d'atomisation imposé au carburant sur la lèvre de sortie 58 dans l'ajutage 56, ce qui est essentiel pour permettre le rendement satisfaisant d'un injecteur de carburant à air pulsé; il en résulte, de surcroît, une meilleure répartition du carburant autour de

l'ajutage à de faibles débits de ce carburant. En particu-

lier, le courant d'air interne franchissant la lèvre de sor-

tie 60 doit pouvoir atomiser le carburant sur la lèvre 58 et, également par suite de la faible pression engendrée dans la

chambre 54 à carburant à cause du courant d'air interne fran-

chissant à grande vitesse lesdites lèvres 60 et 58, amélio-

rer la répartition du carburant dans ladite chambre 54 (c'est-

à-dire annulairement tout autour de cette chambre) à de fai-

bles débits de carburant auxquels ce carburant a tendance à emplir la chambre 54 d'une manière non uniforme sous l'effet de la pesanteur. Par conséquent, l'emplacement axial de la

valve élastique 50 et de l'ouverture 44 à carburant est sélec-

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tionné en amont de l'extrémité de sortie E, comme illustre, pour permettre au courant d'air interne franchissant la lèvre 60 de remplir les fonctions qui lui sont assignées dans

l'injecteur à air pulsé.

Les emplacements axiaux respectifs de la valve élastique

et de la fente 44 à carburant (et par conséquent du sys-

tème de pilotage par valve du flux de carburant) jouent éga-

lement un rôle important à des débits de carburant supérieurs, lorsque le carburant sortant de la fente précitée présente

une grande composante tangentielle de vitesse; il en résul-

te alors que le flux de carburant a tendance à former immé-

diatement de multiples jets individuels de carburant qui, si leur présence était autorisée sur la lèvre 58, gêneraient

ou affecteraient négativement la formation d'un film de car-

15.burant (atomisation) par le courant d'air interne. Pour ob-

tenir un flux de carburant davantage compatible, quant à sa vitesse et à sa configuration, avec la formation d'un film

ou d'une atomisation par le courant d'air interne sur la lè-

vre 58, les emplacements axiaux de -a valve 50 et de la fente 44 sont suffisamment espacés, en amont, pour autoriser une diminution de la composante tangentielle de vitesse du flux de carburant, tandis que la composante axiale de vitesse

augmente pour attenuer l'effet de formation de jets de car-

burant et pour provoquer un flux annulaire de carburant tour-

billonnaire sortant de l'ajutage 56, ce qui donne satisfac-

tion pour la formation d'un film par le courant d'air interne provenant de la lèvre 60, ainsi que par le courant d'air

externe provenant de la lèvre 62.

Par conséquent, les emplacements axiaux de la valve élas-

tique 50 et de l'ouverture 44 à carburant ménagée sur l'épau-

lement 43, donc la commande du flux de carburant par une

valve fermée en deçà d'une pression de carburant sélection-

née, et par une valve régulatrice au-delà de cette pression, sont importants pour permettre à l'invention d'atteindre ses objectifs sans affecter négativement les caractéristiques

opérationnelles d'insufflation d'air de l'injecteur de carbu-

rant. Outre l'implantation de la valve élastique 50 et de la fente 44 à carburant aux emplacements axiaux sélectionnés, les canaux à carburant situés en aval de la valve 50 sont dimensionnés pour favoriser la sortie d'une quelconque vapeur de carburant qui y est engendrée, notamment en régime d'uti-

lisation avec un faible debit de carburant, et par consé-

quent pour éviter la formation d'un bouchon de vapeur dans

ces canaux. Bien entendu, le positionnement axial de la val-

ve 50 et de la fente 44 diminue également la longueur des canaux à carburant situés en aval, de sorte que la vapeur de carburant doit parcourir une distance plus courte pour être expulsee de l'extrémité de sortie et, par conséquent, pour

y empêcher un bouchon de vapeur.

Le fait de placer la valve élastique 50 sur l'épaule-

ment 42 de la buse d'injection Ti à proximité de l'ajutage

de sortie du carburant, réduit considérablement les problè-

mes de vaporisation du carburant et l'apparition corrélati-

ve d'un bouchon de vapeur en amont, en entretenant une plus

forte pression du carburant dans la buse en amont de la val-

ve et en réduisant la distance comprise entre l'extrémité de

sortie E et ladite valve 50, de manière à favoriser l'expul-

sion de la vapeur susceptible d'être engendrée du fait du trajet relativement simple et direct partant des chambres

48, 52 et 54 à carburant et gagnant la chambre de combustion.

La réalisation de l'injecteur décrit ci-avant est d'une conception simple et par conséquent d'un faible coût, elle présente une meilleure fiabilité du fait qu'elle n'utilise pas de pièces coulissantes à tolérances serrées, en impliquant

un moindre risque de contamination lorsque la valve est ou-

verte, et elle prodigue une facilité de maintenance étant

donné que le corps interne de l'injecteur et la valve élasti-

que qui s'y trouve peuvent être remplacés par un autre ensem-

ble précalibré. Il est ainsi fourni un injecteur de carbu- rant peu onéreux et de faible poids, pour un moteur à turbine

à gaz.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'injecteur et aux procédés décrits et représentés,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATION

1. Procedé pour diminuer la vaporisation d'un carburant dans une buse d'injecteur a air pulsé installé sur le brûleur d'un moteur à turbine a gaz, à partir d'un montant de support, le carburant accusant un accrolssement de température dans ladite buse d'injection,

procedé caractérisé par le fait qu'il comprend les éta-

pes consistant à: former un flux de carburant dans la buse d'injection et faire sortir ce flux de carburant

par un orifice de sortie situé sur ladite buse; et for-

mer un courant d'air interne et faire sortir ce courant d'air interne dans le flux de carburant, à partir d'un orifice de sortie du courant d'air interne, de telle sorte que ce courant d'air interne atomise le carburant sortant par l'orifice de sortie du carburant et que, à un faible débit de carburant, il améliore également la répartition du flux de carburant autour dudit orifice de sortie du carburant en exerçant, dans cet orifice de

sortie, un effet d'insufflation sur le flux de carbu-

rant; et par le tait que la formation du flux de carbu-

rant consiste à commander ce flux de carburant par l'in-

termédiaire d'une valve fermée en deçà d'une pression de carburant sélectionnée, et par l'intermédiaire d'une valve régulatrice au-delà de ladite pression sélectionnée, en un emplacement axial situé, à

l'intérieur de la buse d'injection, en amont de l'ori-

fice de sortie de carburant, afin de réduire la vapori-

sation du carburant en amont dans la buse d'injection et dans le montant de support, ledit emplacement axial étant sélectionné à distance en amont de l'orifice de sortie du carburant pour produire, dans cet orifice de sortie, un flux de carburant compatible avec l'effet d'insufflation du courant d'air interne, de sorte que la vaporisation du carburant dans la buse d'injection est réduite sans affecter négativement les caractéristiques opérationnelles d'insufflation d'air de la buse d'injection.