FR2958015A1 - Systeme d'injection pour chambre de combustion de turbomachine, comprenant des moyens d'injection de carburant entre deux flux d'air coaxiaux - Google Patents

Abstract

Système d'injection d'air et de carburant pour chambre annulaire de combustion de turbomachine, comprenant au moins deux dispositifs d'injection de carburant parmi lesquels un injecteur central (26) et un injecteur annulaire périphérique (43) agencé autour dudit injecteur central et comprenant des moyens d'éjection de carburant (78) débouchant dans un canal annulaire périphérique (52) communiquant avec un premier espace annulaire d'admission d'air (64) ménagé radialement vers l'extérieur par rapport auxdits moyens d'éjection de carburant (78) pour l'admission d'un premier flux d'air (66) destiné à se mélanger dans ledit canal (52) à du carburant issu desdits moyens d'éjection de carburant (78). Ledit système d'injection comprend un second espace annulaire d'admission d'air (70) ménagé radialement vers l'intérieur par rapport auxdits moyens d'éjection de carburant (78) pour l'admission d'un second flux d'air (72) destiné à se mélanger dans ledit canal (52) audit carburant.

Description

1 SYSTEME D'INJECTION POUR CHAMBRE DE COMBUSTION DE TURBOMACHINE, COMPRENANT DES MOYENS D'INJECTION DE CARBURANT ENTRE DEUX FLUX D'AIR COAXIAUX DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des chambres de combustion des turbomachines, en particulier d'aéronef, et concerne plus particulièrement les systèmes d'injection d'air et de carburant dans ces chambres de combustion. L'invention concerne plus précisément les systèmes d'injection à double circuit d'injection de carburant, qui comprennent un injecteur central, couramment appelé injecteur pilote, délivrant un débit de carburant permanent optimisé pour les bas régimes, ainsi qu'un injecteur annulaire périphérique, parfois appelé injecteur principal, qui délivre un débit de carburant intermittent optimisé pour les hauts régimes, cet injecteur périphérique étant par exemple du type couramment appelé multipoint. Ces systèmes d'injection ont été développés pour permettre aux chambres de combustion de fonctionner avec un mélange d'air et de carburant appauvri en carburant, et plus généralement pour une meilleure adaptation de l'injection d'air et de carburant aux différents régimes de fonctionnement des chambres de combustion, afin de réduire leur consommation en carburant et leur émission de polluants tels que les oxydes d'azote et les fumées. 2 ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Comme l'illustre la figure 1, une chambre annulaire de combustion 10 dans une turbomachine comprend habituellement deux parois annulaires, respectivement interne 12 et externe 14, qui la délimitent et qui sont raccordées en amont à une paroi annulaire de fond de chambre 16, et en aval respectivement à un carter externe 18 de la turbomachine et à une virole interne 20 reliée à un diffuseur 22 agencé en amont de la chambre de combustion et destiné à diffuser dans cette chambre de l'air comprimé provenant d'un compresseur de la turbomachine (non visible sur la figure 1), de manière bien connue. Le fond de chambre 16 comporte en général des orifices régulièrement répartis autour de l'axe de la chambre et dans lesquels sont montés des systèmes d'injection d'air et de carburant 24, chacun destiné à produire une flamme dans la chambre de combustion. Les systèmes d'injection 24 de la chambre de combustion 10 représentée sur la figure 1 sont du type comprenant un injecteur central, appelé aussi injecteur pilote, ainsi qu'un injecteur annulaire périphérique, appelé aussi injecteur principal, ce 25 dernier étant ici du type multipoint. Comme le montre plus précisément la figure 2 qui est une vue à plus grande échelle du système d'injection 24 représenté sur la figure 1, l'injecteur de carburant central 26 est formé d'une 30 buse débouchant sur un axe central 28 du système, qui constitue sensiblement un axe de symétrie pour les 20 3 pièces de révolution composant le système d'injection 24. Cet injecteur central 26 est habituellement associé à deux canaux d'admission d'air, parmi lesquels un canal interne 29 dans lequel débouche l'injecteur central 26 de sorte que le carburant pulvérisé par cet injecteur puisse être immédiatement mélangé à l'air admis dans ce canal, et un canal annulaire externe 30 qui débouche en aval dans le système d'injection pour permettre un enrichissement ultérieur en air du mélange d'air et de carburant. Les deux canaux d'admission d'air 29 et 30 précités sont en général traversés par des ailettes obliques 32 et 34 destinées à imprimer au flux d'air les traversant un mouvement de giration autour de l'axe central 28 du système d'injection 24 pour favoriser l'homogénéisation du mélange d'air et de carburant dans le système d'injection. Chacun des deux canaux d'admission d'air 29 et 30 précités est ainsi couramment appelé vrille, et est en général délimité extérieurement par une paroi annulaire 36, respectivement 38, à profil interne convergent-divergent, parfois appelée venturi, destinée notamment à éviter les remontées de flamme dans le système d'injection en induisant une accélération de l'écoulement au voisinage aval du nez de l'injecteur de carburant. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les deux canaux d'admission d'air 29 et 30, ainsi que les parois annulaires 36 et 38 les délimitant, 4 s'étendent sensiblement selon l'axe 28 du système d'injection. L'injecteur de carburant central 26 est habituellement alimenté par un conduit 40 partiellement logé dans un bras 42 porté par le carter externe 18 de la chambre de combustion (figure 1). Par ailleurs, l'injecteur de carburant périphérique ou multipoint 43 est formé d'une rangée annulaire d'orifices d'éjection de carburant 44 qui sont par exemple ménagés dans une portion amont tronconique 46 de la paroi 38 délimitant le passage annulaire externe 30 (figure 2). Les orifices d'éjection de carburant 44 de l'injecteur périphérique 43 communiquent avec une cavité annulaire de distribution 48, alimentée en carburant par un conduit 50 partiellement logé dans le bras 42, et ces orifices d'éjection de carburant 44 débouchent dans un canal annulaire périphérique 52 pourvu d'un espace annulaire 53 d'admission d'un flux d'air destiné à se mélanger dans ledit canal 52 à du carburant issu dudit injecteur périphérique 43. L'espace annulaire d'admission d'air 53 précité est traversé par des ailettes obliques 54 destinées à imprimer au flux d'air les traversant un mouvement de giration autour de l'axe central 28 du système d'injection 24. Le canal annulaire périphérique 52 est délimité intérieurement par la paroi annulaire 38 et extérieurement par un bol 56 évasé vers l'aval et portant des moyens 58 permettant le montage du système d'injection 24 dans le fond 16 de la chambre de combustion. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, l'espace annulaire d'admission d'air 53 a une 5 forme tronconique et est délimité intérieurement par la portion tronconique 46 de la paroi annulaire 38 de manière à présenter une ouverture tournée radialement vers l'extérieur. En fonctionnement, le carburant pénètre dans le canal annulaire périphérique 52 par les orifices d'éjection de carburant 44 de l'injecteur périphérique 43 et ce carburant rencontre alors le flux d'air qui circule dans le canal 52, ce qui favorise l'atomisation de ce carburant, c'est-à-dire la pulvérisation de ce carburant sous forme de fines gouttelettes. D'une manière générale, dans les systèmes d'injection comprenant deux circuits d'injection de carburant, tels par exemple que le système d'injection 24 décrit ci-dessus, l'injecteur central ou pilote 26 délivre un débit de carburant qui est sensiblement permanent à tous les régimes de fonctionnement de la chambre de combustion et est optimisé pour les bas régimes, tandis que l'injecteur périphérique ou principal 43 délivre à fort régime un débit de carburant élevé qui est optimisé pour ce type de régime, et ne délivre pas de carburant à bas régime. Toutefois, les chambres de combustion équipées de systèmes d'injection du type décrit ci- dessus présentent des niveaux relativement élevés d'émission de certains polluants, tels que le monoxyde 6 de carbone ou des hydrocarbures, et cela plus particulièrement aux régimes de fonctionnement intermédiaires, notamment au régime dit d'approche, lorsque la poussée développée est égale à 30% environ de la poussée maximale. Les niveaux d'émission de polluants dépendent de la qualité de la combustion du carburant dans ces chambres de combustion, et donc notamment de la qualité de l'atomisation et de l'évaporation du carburant provenant des injecteurs périphériques dans les systèmes d'injection. Or, l'atomisation et l'évaporation du carburant se révèlent moins efficaces aux régimes de fonctionnement intermédiaires, du fait notamment que la pression d'éjection du carburant par les injecteurs périphériques et la température du flux d'air rencontrant ce carburant sont plus basses à ces régimes. Cela se traduit par la présence de gouttelettes de carburant 60 relativement grosses, qui ont tendance, du fait de leur inertie plus grande, à s'évaporer plus lentement. Cela peut également se traduire par le ruissellement sur la portion tronconique 46 de la paroi annulaire 38 d'une partie du carburant provenant des injecteurs périphériques, sous la forme d'une nappe de liquide, ou sous la forme de filets 61 de liquide dans le cas particulier des injecteurs du type multipoint, comme illustré sur la figure 3.

La présence de gouttelettes de carburant 60 relativement grosses et/ou de carburant liquide 61 7 ruisselant sur une paroi est de nature à réduire la qualité de la combustion dans la chambre de combustion et donc à accroître les niveaux d'émission de substances nocives pour l'environnement.

D'une manière générale, une amélioration de l'atomisation du carburant provenant des injecteurs périphériques dans les systèmes d'injection à double circuit d'injection de carburant s'avère souhaitable à tous les régimes de fonctionnement afin de réduire davantage les niveaux d'émission de substances nocives pour l'environnement telles que les oxydes d'azote, le monoxyde de carbone et les hydrocarbures. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter 15 une solution simple, économique et efficace à ces problèmes. Elle propose à cet effet un système d'injection d'air et de carburant pour fond de chambre annulaire de combustion de turbomachine, comprenant au 20 moins deux dispositifs d'injection de carburant parmi lesquels un injecteur central et un injecteur annulaire périphérique agencé autour de l'injecteur central et comprenant des moyens d'éjection de carburant débouchant dans un canal annulaire périphérique 25 communiquant avec un premier espace annulaire d'admission d'air ménagé radialement vers l'extérieur par rapport auxdits moyens d'éjection de carburant pour l'admission d'un premier flux d'air destiné à se mélanger dans le canal précité à du carburant issu des 30 moyens d'éjection de carburant. 8 Selon l'invention, le système d'injection comprend un second espace annulaire d'admission d'air ménagé radialement vers l'intérieur par rapport auxdits moyens d'éjection de carburant pour l'admission d'un second flux d'air destiné à se mélanger, dans le canal précité, audit carburant. Les moyens d'éjection de carburant débouchent ainsi sensiblement dans une zone du canal annulaire périphérique où se rencontrent et se mélangent les premier et second flux d'air. Cette configuration permet ainsi de favoriser l'atomisation du carburant issu des moyens d'éjection de carburant précités. Cette configuration permet en outre de réduire les risques de ruissellement de carburant liquide en sortie de ces moyens d'éjection de carburant. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le premier espace annulaire d'admission d'air est traversé par des premières ailettes destinées à imprimer au premier flux d'air un mouvement de giration autour d'un axe central du système d'injection, et le second espace annulaire d'admission d'air est traversé par des secondes ailettes destinées à imprimer au second flux d'air un mouvement de giration autour de l'axe central précité. Lesdites premières ailettes sont avantageusement inclinées par rapport auxdites secondes ailettes de manière à induire une giration relative entre les premier et second flux d'air précités. 9 Cette giration relative induit un effet de cisaillement dans la zone de rencontre entre les premier et second flux d'air et permet ainsi d'améliorer davantage l'atomisation du carburant issu des moyens d'éjection de carburant précités. Les premières et secondes ailettes précitées peuvent être corotatives, c'est-à-dire inclinées de sorte que le premier et le second flux d'air présentent des girations respectives de mêmes sens autour de l'axe central du système d'injection. En variante, les premières et secondes ailettes peuvent être contrarotatives, c'est-à-dire inclinées de sorte que le premier et le second flux d'air présentent des girations respectives de sens opposés autour de l'axe central du système d'injection. Certaines des ailettes précitées peuvent en outre remplir une fonction structurelle, en participant à la liaison entre des composants du système d'injection.

En variante, l'un desdits espaces annulaires d'admission d'air peut être traversé d'ailettes du type décrit ci-dessus tandis que l'autre de ces espaces d'admission d'air peut être dépourvu de telles ailettes, de sorte qu'une giration relative est induite entre les flux d'air respectivement admis dans ces espaces annulaires d'admission d'air. En variante encore, les deux espaces annulaires d'admission d'air peuvent être dépourvus d'ailettes, lorsque la conception structurelle du système d'injection le permet et lorsqu'une giration 10 des flux d'air respectivement admis dans ces espaces n'est pas nécessaire. Les moyens d'éjection de carburant précités comprennent de préférence une cavité annulaire d'éjection débouchant dans le canal annulaire périphérique et raccordée à une cavité annulaire de distribution de carburant au moyen d'une pluralité de canaux d'amenée de carburant, qui sont ménagés dans une paroi séparant la cavité d'éjection de la cavité de distribution, et qui sont régulièrement répartis autour d'un axe desdites cavités. Les moyens d'éjection de carburant sont ainsi configurés pour délivrer le carburant sous la forme d'une nappe annulaire sensiblement homogène autour de l'axe précité desdites cavités. Cet axe est de préférence confondu avec l'axe central du système d'injection. Les canaux d'amenée de carburant précités sont avantageusement inclinés de manière à induire une giration, dans ladite cavité d'éjection, du carburant provenant de ces canaux. La giration du carburant dans la cavité annulaire d'éjection permet de favoriser une répartition homogène de ce carburant autour de l'axe de ladite cavité. Cette giration peut en outre favoriser l'atomisation du carburant lors de sa rencontre avec l'un au moins des flux d'air précités. En variante, les moyens d'éjection de carburant peuvent comprendre une rangée annulaire d'orifices d'éjection, lorsque cela présente un 11 intérêt. L'injecteur annulaire périphérique est alors du type couramment appelé multipoint. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier espace annulaire d'admission d'air a une forme tronconique et présente une ouverture tournée radialement vers l'extérieur, et le second espace annulaire d'admission d'air a une forme cylindrique et présente une ouverture tournée vers l'amont.

Ainsi, les premier et second flux d'air précités circulent respectivement dans les premier et second espaces annulaires d'admission d'air selon des directions qui ne sont pas parallèles, ce qui permet d'améliorer d'avantage encore l'atomisation du carburant au sein de ces flux d'air. En effet, avec cette configuration, le carburant peut être éjecté par les moyens d'éjection de carburant dans l'un de ces deux flux d'air et se mélanger audit flux en subissant une atomisation primaire, puis le mélange d'air et de carburant ainsi obtenu peut rencontrer l'autre flux d'air circulant avec une certaine incidence par rapport audit mélange, ce qui permet d'induire par un effet de cisaillement une atomisation secondaire de ce carburant.

En variante, le premier espace annulaire d'admission d'air peut avoir une forme semblable à celle du second espace annulaire d'admission d'air, auquel cas les moyens d'éjection de carburant peuvent déboucher entre les sorties de ces espaces annulaires d'admission d'air. 12 Les premier et second espaces annulaires d'admission d'air peuvent ainsi notamment être de forme cylindrique, par exemple de révolution, ou être de forme tronconique.

D'une manière générale, les premier et second espaces annulaires d'admission d'air sont de préférence centrés par rapport à l'axe central du système d'injection. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier espace annulaire d'admission d'air est délimité intérieurement par une paroi tronconique à travers laquelle débouchent les moyens d'éjection de carburant ainsi que le second espace annulaire d'admission d'air.

Dans ce cas, les moyens d'éjection de carburant débouchent dans le premier espace annulaire d'admission d'air. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le second espace annulaire d'admission d'air est délimité radialement vers l'intérieur par une paroi annulaire qui délimite intérieurement le canal annulaire périphérique et qui sépare le second espace annulaire d'admission d'air et le canal annulaire périphérique d'un canal central prévu pour l'admission d'un flux d'air destiné à se mélanger dans le système d'injection à du carburant issu de l'injecteur central de ce système d'injection. Le canal central précité est de préférence un canal annulaire externe qui est ménagé autour d'une paroi annulaire le séparant d'un canal interne dans lequel débouche l'injecteur central, et qui est 13 traversé par des ailettes destinées à imprimer un mouvement de giration au flux d'air admis dans ce canal, d'une manière connue en soi. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, ladite paroi annulaire, qui sépare le canal annulaire externe et le canal interne, présente sur sa face interne un profil convergent-divergent destiné à guider vers l'aval le carburant provenant de l'injecteur central et à limiter les risques de remontée de flamme vers l'amont grâce à un accroissement du nombre de Mach au niveau du col induit par le profil convergent-divergent, d'une manière connue en soi. L'invention concerne aussi une chambre annulaire de combustion pour turbomachine comprenant au moins un système d'injection du type décrit ci-dessus. L'invention concerne encore une turbomachine, comprenant une chambre annulaire de combustion du type décrit ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1, déjà décrite, est une demi-vue schématique en coupe axiale d'une chambre annulaire de combustion de turbomachine comprenant des systèmes d'injection d'un type connu ; 14

la figure 2, déjà décrite, est une vue schématique en coupe axiale à plus grande échelle illustrant un système d'injection de la chambre de combustion de la figure 1 ; û la figure 3, déjà décrite, est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale illustrant le système d'injection de figure 2 ; la figure 4 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un système d'injection selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 5 est une vue schématique partielle en perspective et en coupe selon le plan de coupe de la figure 4, du système d'injection de la figure 4 ; la figure 6 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale du système d'injection de la figure 4. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques désignent des éléments identiques ou analogues. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PREFERES Les figures 4 et 5 représentent un système d'injection 62 conforme à un mode de réalisation préféré de la présente invention et destiné à équiper une chambre annulaire de combustion dans une turbomachine. Ce système d'injection 62 est d'un type semblable au système d'injection 24 des figures 2 et 3, mais diffère de ce dernier essentiellement par la configuration des moyens d'admission d'air associés à l'injecteur annulaire périphérique 43, et, d'une 25 15 manière secondaire, par la configuration de cet injecteur périphérique 43. Les moyens d'admission d'air précités comprennent un premier espace annulaire d'admission d'air 64 qui débouche dans le canal annulaire périphérique 52 et qui est semblable à l'espace d'admission d'air 53 des figures 2 et 3, pour l'admission d'un premier flux d'air 66 destiné à se mélanger dans ledit canal 52 au carburant issu de l'injecteur annulaire périphérique 43. Il est à noter toutefois que le premier espace annulaire d'admission d'air 64 présente une étendue axiale et donc une section d'entrée d'air plus faibles que celles de l'espace d'admission d'air 53 des figures 2 et 3. A l'instar de ce dernier, le premier espace annulaire d'admission d'air 64 a une forme générale tronconique et est agencé radialement vers l'extérieur par rapport à l'injecteur périphérique 43. De plus, le premier espace annulaire d'admission d'air 64 est traversé par une rangée annulaire de premières ailettes 68 qui sont inclinées par rapport au plan de la figure 4 de manière à imprimer un mouvement de giration, autour de l'axe central 28 du système d'injection, au premier flux d'air 66 traversant ces ailettes 68. Les moyens d'admission d'air précités comprennent en outre un second espace annulaire d'admission d'air 70 qui débouche également dans le canal annulaire périphérique 52, pour l'admission d'un second flux d'air 72 destiné à se mélanger dans ledit canal 52 au carburant issu de l'injecteur annulaire 16 périphérique 43. Ce second espace annulaire d'admission d'air 70 est de forme cylindrique de révolution, centré sur l'axe central 28 du système d'injection 62, et est agencé radialement vers l'intérieur par rapport à l'injecteur périphérique 43. L'étendue radiale du second espace annulaire d'admission d'air 70 est telle que la somme des sections d'entrée d'air de ce second espace 70 et du premier espace annulaire d'admission d'air 64 soit sensiblement égale à la section d'entrée d'air de l'espace d'admission d'air 53 du système d'injection 24 de type connu représenté sur les figures 2 et 3. De plus, le second espace annulaire d'admission d'air 70 est traversé par une rangée annulaire de secondes ailettes 74 qui sont inclinées par rapport au plan de la figure 4 de manière à imprimer un mouvement de giration, autour de l'axe central 28 du système d'injection, au second flux d'air 72 traversant ces ailettes 74.

Les secondes ailettes 74 sont en outre inclinées par rapport aux premières ailettes 68 du premier espace annulaire d'admission d'air 64 de manière à induire une giration relative entre les flux d'air 66 et 72 précités autour de l'axe central 28 du système d'injection. Les premières et secondes ailettes sont par exemple configurées de sorte que les girations respectives des premier et second flux d'air s'effectuent dans des sens opposés.

L'injecteur annulaire périphérique 43 comprend un anneau 76 centré sur l'axe central 28 du 17 système d'injection 62 et comportant à son extrémité aval une cavité annulaire 78 d'éjection de carburant débouchant dans le canal annulaire périphérique 52, et à son extrémité amont un évidemment à section en C tournée vers l'amont pour former une cavité annulaire de distribution de carburant 80. L'anneau 76 comprend en outre une rangée annulaire de canaux 82 d'amenée de carburant qui sont ménagés dans une paroi médiane 83 de l'anneau 76 qui sépare la cavité d'éjection de carburant 78 de la cavité de distribution 80, de manière à raccorder entre elles ces deux cavités 78 et 80. Les canaux d'amenée de carburant 82 sont régulièrement répartis autour de l'axe central 28 du système d'injection 62, confondu avec l'axe desdites cavités dans l'exemple représenté sur les figures 4 et 5. Les canaux d'amenée de carburant 82 sont en outre inclinés par rapport au plan de la figure 4, de manière à induire une giration du carburant pénétrant dans la cavité d'éjection 78 par lesdits canaux 82. La cavité de distribution 80 formée dans l'anneau 76 est fermée par un flasque annulaire fendu 84 qui est appliqué contre l'extrémité amont 85 de l'anneau 76 et dont les deux extrémités sont raccordées de manière étanche à un bras 86 intégrant une partie d'extrémité aval du conduit 50 qui communique avec la cavité de distribution 80 pour permettre l'alimentation en carburant de ladite cavité 80. L'anneau 76 présente en outre une surface radialement interne 88 de forme cylindrique de 18 révolution qui délimite extérieurement le second espace annulaire d'admission d'air 70. La paroi annulaire 38 délimitant intérieurement le canal annulaire périphérique 52 comporte une partie amont 90 de forme cylindrique de révolution qui délimite intérieurement le second espace annulaire d'admission d'air 70, et qui est reliée à l'anneau 76 précité par les secondes ailettes 74. Par ailleurs, l'anneau 76 présente à son extrémité aval une face tronconique 92 s'étendant dans le prolongement d'une paroi tronconique 94 qui délimite en amont le premier espace annulaire d'admission d'air 64. La paroi tronconique 94 précitée est formée à l'extrémité aval d'une pièce annulaire 96 qui est portée par le bol 56 monté dans le fond 16 de la chambre de combustion, et qui forme douille de centrage d'un sous-ensemble du système d'injection 64 qui est porté par le bras 42 et qui comprend notamment les injecteurs central 26 et périphérique 43 ainsi que les parois annulaires 36 et 38. En fonctionnement, comme l'illustre la figure 6, le premier flux d'air 66 pénètre dans le premier espace annulaire d'admission d'air 64 en circulant de l'amont vers l'aval et radialement de l'extérieur vers l'intérieur, et ce premier flux d'air 66 est mis en rotation autour de l'axe central 28 du système d'injection 62 par les premières ailettes 68. Ce premier flux d'air 66 poursuit ensuite son écoulement vers l'aval dans le canal annulaire périphérique 52. 19 Le second flux d'air 72 pénètre dans le second espace annulaire d'admission d'air 70 en circulant de l'amont vers l'aval, et ce second flux d'air 72 est mis en rotation autour de l'axe central 28 du système d'injection 62 par les secondes ailettes 74, par exemple dans un sens opposé au sens de la giration du premier flux d'air 66. Ce second flux d'air 72 poursuit ensuite son écoulement vers l'aval dans le canal annulaire périphérique 52.

Le carburant provenant du conduit 50 pénètre dans la cavité annulaire de distribution 80 puis passe par les canaux d'amenée de carburant 82 et atteint la cavité annulaire d'éjection 78. Le carburant est alors éjecté hors de la cavité d'éjection précitée sous la forme d'une nappe annulaire 98 présentant une giration autour de l'axe central 28 du système d'injection 62. Cette nappe de carburant 98 rencontre immédiatement le premier flux d'air 66 qui s'écoule le long de la paroi tronconique 94 et de la face tronconique aval 92 de l'anneau 76, de sorte que le carburant subit une première atomisation, favorisée par l'effet de cisaillement induit par l'incidence entre la direction d'éjection du carburant 98 et la direction de l'écoulement du premier flux d'air 66, d'une part, et par les girations respectives de ce carburant 98 et de ce flux d'air 66, d'autre part. L'atomisation précitée conduit à la formation de gouttelettes de carburant, qui sont dans un premier temps transportées par le premier flux d'air 66, et qui rencontrent ensuite le second flux d'air 72, 20 ce qui induit alors une seconde atomisation de ces gouttelettes. La seconde atomisation précitée est favorisée par l'effet de cisaillement induit par l'incidence entre les directions respectives de l'écoulement du premier flux d'air 66 et du second flux d'air 72, d'une part, et par la giration relative entre ces deux flux d'air, d'autre part. Cette seconde atomisation permet de fractionner davantage les gouttelettes de carburant, et ainsi, d'améliorer la combustion de ce carburant dans la chambre de combustion. De plus, le second flux d'air 72 permet, lorsqu'il sort du second espace annulaire d'admission d'air 70 et pénètre dans le canal annulaire périphérique 52, de décoller le cas échéant le carburant liquide susceptible de ruisseler le long de la face tronconique 92 de l'anneau 76. L'invention n'est bien entendu pas limitée à l'exemple décrit ci-dessus et représenté sur les figures 4 à 6. En particulier, les moyens d'éjection de carburant de l'injecteur périphérique 43 peuvent comprendre une rangée annulaire d'orifices débouchant dans le canal annulaire périphérique 52, l'injecteur périphérique 43 étant alors un injecteur du type couramment appelé multipoint, comme celui représenté sur les figures 2 et 3. Les avantages présentés par la configuration des moyens d'admission d'air proposés par l'invention sont en effet analogues à ceux décrits ci- 21 dessus, lorsque l'injecteur périphérique 43 est du type multipoint, puisque le carburant est alors également éjecté dans le canal annulaire périphérique 52 entre les deux espaces annulaires d'admission d'air 64 et 70. De plus, les moyens d'éjection de carburant de l'injecteur périphérique 43 peuvent être configurés pour une éjection du carburant selon la direction de l'axe central 28 du système d'injection, et donc sans effet de giration du carburant ainsi éjecté. Ainsi, dans le cas d'un système d'injection du type représenté sur les figures 4 à 6, les canaux d'amenée de carburant 82 peuvent s'étendre parallèlement à l'axe central 28 du système d'injection. La giration du carburant n'est en effet pas nécessaire pour bénéficier des avantages procurés par l'invention en termes d'efficacité de l'atomisation du carburant et de réduction des risques de ruissellement de ce carburant, bien que cette giration permette 20 d'améliorer davantage encore l'atomisation du carburant. Par ailleurs, l'agencement des espaces annulaires d'admission d'air 64 et 70 peut différer de celui représenté sur les figures 4 à 6, sans sortir du 25 cadre de l'invention. Les espaces annulaires d'admission d'air 64 et 70 peuvent par exemple être tous les deux de forme cylindrique de révolution et centrés sur l'axe 28 du système d'injection, les moyens d'éjection de carburant 30 de l'injecteur périphérique 43 pouvant alors être logés dans une paroi annulaire de séparation s'étendant entre 10 15 22 les deux espaces annulaires d'admission d'air 64 et 70 précités. Dans ce cas, il est à noter que le premier espace annulaire d'admission d'air 64 est encore ménagé radialement vers l'extérieur par rapport à la paroi annulaire de séparation précitée, et que le second espace annulaire d'admission d'air 70 est encore ménagé radialement vers l'intérieur par rapport à ladite paroi.

En outre, la présence d'ailettes au sein des deux espaces annulaires d'admission d'air n'est pas indispensable dans le cadre de l'invention. L'injection de carburant entre les sorties de deux espaces annulaires d'admission d'air suffit en elle-même à améliorer considérablement l'atomisation du carburant et à réduire les risques de ruissellement de carburant sous forme liquide, même sans giration des flux d'air respectivement admis dans lesdits espaces annulaires.

En variante, des ailettes peuvent être prévues au sein de l'un des espaces annulaires d'admission d'air mais pas au sein de l'autre de ces espaces, de manière à induire une giration de l'un des flux d'air respectivement admis dans ces espaces annulaires. Dans ce cas, d'une manière analogue à ce qui est expliqué ci-dessus, la giration relative entre les deux flux d'air précités permet d'accroître l'effet de cisaillement subit par les gouttelettes de carburant transportées par un premier des flux d'air lorsque ces gouttelettes rencontrent le second de ces flux d'air.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système d'injection d'air et de carburant (62) pour fond de chambre annulaire de combustion de turbomachine, comprenant au moins deux dispositifs d'injection de carburant parmi lesquels un injecteur central (26) et un injecteur annulaire périphérique (43) agencé autour dudit injecteur central et comprenant des moyens (78) d'éjection de carburant débouchant dans un canal annulaire périphérique (52) communiquant avec un premier espace annulaire d'admission d'air (64) menagé radialement vers l'extérieur par rapport auxdits moyens d'éjection de carburant (78) pour l'admission d'un premier flux d'air (66) destiné à se mélanger dans ledit canal (52) à du carburant issu desdits moyens d'éjection de carburant (78), ledit système d'injection (62) étant caractérisé en ce qu'il comprend un second espace annulaire d'admission d'air (70) ménagé radialement vers l'intérieur par rapport auxdits moyens d'éjection de carburant (78) pour l'admission d'un second flux d'air (72) destiné à se mélanger dans ledit canal (52) audit carburant.
2. 2. Système d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier espace annulaire d'admission d'air (64) est traversé par des premières ailettes (68) destinées à imprimer un mouvement de giration audit premier flux d'air (66), et ledit second espace annulaire d'admission d'air (70) est traversé par des secondes ailettes (74) destinées à 24 imprimer un mouvement de giration audit second flux d'air (72).
3. 3. Système d'injection selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites premières ailettes (68) sont inclinées par rapport auxdites secondes ailettes (74) de manière à induire une giration relative entre lesdits premier et second flux d'air (66, 72).
4. 4. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'éjection de carburant comprennent une cavité annulaire d'éjection (78) débouchant dans ledit canal annulaire périphérique (52) et raccordée à une cavité annulaire de distribution de carburant (80) au moyen d'une pluralité de canaux d'amenée de carburant (82), qui sont ménagés dans une paroi (83) séparant ladite cavité d'éjection (78) de ladite cavité de distribution (80), et qui sont régulièrement répartis autour d'un axe (28) desdites cavités.
5. 5. Système d'injection selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits canaux d'amenée de carburant (82) sont inclinés de manière à induire une giration, dans ladite cavité d'éjection (78), du carburant provenant de ces canaux (82).
6. 6. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier espace annulaire d'admission d'air (64) a une forme tronconique et présente une 25 ouverture tournée radialement vers l'extérieur, et ledit second espace annulaire d'admission d'air (70) a une forme cylindrique et présente une ouverture tournée vers l'amont.
7. 7. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier espace annulaire d'admission d'air (64) est délimité intérieurement par une paroi tronconique (92, 94) à travers laquelle débouchent lesdits moyens d'éjection de carburant (78) et ledit second espace annulaire d'admission d'air (70).
8. 8. Système d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit second espace annulaire d'admission d'air (70) est délimité radialement vers l'intérieur par une paroi annulaire (38, 90) qui délimite intérieurement ledit canal annulaire périphérique (52) et qui sépare ledit second espace annulaire d'admission d'air (70) et ledit canal annulaire périphérique (52) d'un canal central (30) prévu pour l'admission d'un flux d'air destiné à se mélanger dans ledit système d'injection (62) à du carburant issu de l'injecteur central (26) dudit système d'injection.
9. 9. Chambre annulaire de combustion pour turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un système d'injection (62) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 26
10. 10. Turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre annulaire de combustion selon la revendication 9.5