FR2978986A1

FR2978986A1 - Procede d’estimation de la temperature du carburant en sortie d’un echangeur d’une turbomachine

Info

Publication number: FR2978986A1
Application number: FR1157225A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Gameiro; Caroline Frantz; Sophie Lauranne Mottet
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-15
Anticipated expiration: 2031-08-08
Also published as: US10018519B2; US20140177670A1; WO2013021118A1; FR2978986B1

Abstract

L'invention concerne un procédé d'estimation de la température du carburant à l'entrée d'un injecteur d'une turbomachine, la turbomachine comportant des enceintes moteur (8) et un échangeur huile/carburant (3) en amont de l'injecteur (7), les enceintes moteur (8) et l'échangeur huile/carburant (3) étant traversés par de l'huile, l'échangeur huile/carburant (3) présentant une efficacité (Eff ), les enceintes moteur (8) comportant un corps haute pression, le procédé comportant les étapes suivantes: (a) Une étape (101) de mesure de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur (T ); (b) Une étape (102) de mesure de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25); (c) Une étape (103) de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (T ) à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur (T ) et de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25).

Description

PROCEDE D'ESTIMATION DE LA TEMPERATURE DU CARBURANT EN SORTIE D'UN ECHANGEUR D'UNE TURBOMACHINE

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé de détermination de la température du carburant en sortie d'un échangeur d'une turbomachine. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Il est utile de connaitre la température du carburant dans le système huile/carburant d'une turbomachine, notamment pour affiner les lois de commande des géométries variables, pour estimer la masse volumique du carburant, pour améliorer la mesure du débitmètre carburant, ou encore pour affiner les lois de dosage carburant. C'est pourquoi, certaines turbomachines sont parfois pourvues d'un capteur de température disposé généralement en entrée des injecteurs afin de connaitre la température du carburant en entrée des injecteurs. Toutefois, la multiplicité des moyens de mesure dans la turbomachine alourdit cette dernière et augmente son cout. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un procédé de détermination de la température carburant dans un système huile/carburant d'une turbomachine qui n'utilise pas de capteur spécifique de cette température. Pour ce faire, est proposé selon un premier aspect de l'invention, un procédé d'estimation de la température du carburant en sortie d'un échangeur huile/carburant d'une turbomachine, la turbomachine comportant en outre des enceintes moteur, les enceintes moteur et l'échangeur huile/carburant étant traversés par de l'huile, l'échangeur huile/carburant présentant une efficacité, les enceintes moteur comportant un corps haute pression, le procédé comportant les étapes suivantes : - (a) Une étape de mesure de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur ; 2 - (b) Une étape de mesure de la vitesse de rotation du corps haute pression ; - (c) Une étape de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur et de la vitesse de rotation du corps haute pression.

Ainsi, l'invention propose de réutiliser les données déjà mesurées dans la turbomachine à d'autres fins pour calculer la température dans le circuit carburant. Le procédé selon l'invention permet donc de connaitre la température du carburant en entrée des injecteurs sans utiliser de capteur spécifique. Pour cela, le procédé selon l'invention propose notamment d'utiliser les mesures de : - la température de l'huile qui entre dans les enceintes moteur afin de le lubrifier et de le refroidir, et - la vitesse de rotation du corps haute pression également appelée « régime haute pression ». Ces deux données sont mesurées à d'autres fins et elles sont réutilisées dans le cadre du procédé selon l'invention afin de calculer la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant. Le procédé approxime ensuite la température du carburant en entrée du ou des injecteurs, par celle du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant. De manière générale, cette étape dépend de l'endroit exact où on veut estimer la température carburant. On peut considérer, pour la solution la plus simple présentée ici, que la température carburant en aval de l'échangeur huile/carburant et dans la boucle de recirculation est approximée par cette température en sortie échangeur huile/carburant. Ce mode de calcul permet d'avoir la température du carburant avec une précision de l'ordre de 10°C. Toutefois, d'autres approximations sont possibles.

Afin d'améliorer la précision de la température du carburant en entrée des injecteurs, d'autres données pourraient être utilisées dans le calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile carburant. Le procédé selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. 3 Selon un premier mode de réalisation, le procédé selon l'invention s'applique de préférence à une turbomachine comportant : - un corps en rotation, - un injecteur apte à injecter du carburant dans la chambre de combustion ; s - un bloc hydromécanique en amont de l'injecteur, le bloc hydromécanique étant apte à doser la quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion ; - des enceintes moteur ; - un circuit d'huile, permettant de lubrifier et refroidir les enceintes moteur ; Zo - un échangeur huile/carburant en amont du bloc hydromécanique, l'échangeur huile/carburant étant traversé par le carburant et par l'huile issue des enceintes moteur; - un réservoir de carburant en amont de l'échangeur huile/carburant. Le réservoir de carburant est apte à stocker le carburant qui traverse ensuite 15 l'échangeur huile/carburant, avant de traverser le bloc hydromécanique et l'injecteur. Avantageusement, le corps en rotation est un corps haute pression. En effet, la pompe carburant et la pompe à huile sont entraînés à une vitesse proportionnelle à celle du corps haute pression et les éléments des enceintes moteur dissipent de la 20 puissance proportionnellement à celle du corps haute pression. Toutefois, le procédé serait également applicable dans le cas où le corps en rotation est un corps basse pression, à condition que l'on puisse calculer la vitesse de rotation de la pompe carburant et de la pompe à huile, ainsi que la puissance dissipée dans les enceintes moteur à partir de cette vitesse de rotation du corps basse pression. 25 Selon un mode de réalisation préférentiel, l'étape de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant comporte tout d'abord de préférence une sous étape de calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur et de la vitesse de rotation du corps haute pression. Ce calcul de la température de 30 l'huile en sortie des enceintes moteur peut par exemple comprendre les sous étapes suivantes : 4 - Calcul du débit d'huile dans les enceintes moteur à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression et éventuellement de l'altitude; - Calcul de la puissance thermique dissipée par les enceintes moteur à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression ; s - Calcul de la masse volumique et de la chaleur spécifique de l'huile à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur ; - Calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur à partir du débit d'huile, de la puissance thermique dissipée par les enceintes moteur, de la masse volumique et de la chaleur spécifique de l'huile. 10 Dans le cas où la turbomachine ne comporte pas d'échangeur air/huile entre les enceintes moteur et l'échangeur huile/carburant, la température de l'huile en sortie des enceintes moteur est assimilée à la température de l'huile en entrée de l'échangeur huile/carburant, à condition qu'il n'y ait pas d'autre échangeur qui soit 15 pris en compte dans le circuit. L'étape de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant comporte alors en outre les sous étapes suivantes : - Calcul de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant à partir de la température de l'huile en entrée et en sortie des 20 enceintes moteur et de l'efficacité de l'échangeur huile/carburant; - Calcul de la masse volumique et de la chaleur spécifique du carburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant ; - Calcul du débit de carburant à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression ; 25 - Calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant, de la masse volumique et de la chaleur spécifique du carburant, du débit carburant. Le procédé selon l'invention permet donc d'avoir une bonne approximation de la 30 température du carburant en entrée des injecteurs, sans pour autant ajouter de capteurs de température dans la turbomachine.

D'autres étapes de calcul peuvent être effectuées en fonction de la précision voulue pour la température en entrée de l'injecteur. Le procédé selon l'invention peut également s'appliquer à une turbomachine comportant en outre un échangeur air/huile entre les enceintes moteur et l'échangeur 5 huile/carburant, la turbomachine comportant en outre une soufflante. Dans ce cas, lors de l'étape de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant, la température de l'huile en sortie des enceintes moteur n'est plus assimilée à la température de l'huile en entrée de l'échangeur huile/carburant, de sorte que l'étape de calcul de la température en sortie de l'échangeur huile/carburant comporte, suite à l'étape de calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur, une étape de calcul de la température de l'huile à la sortie de l'échangeur huile air. Pour cela, le procédé comporte en outre une étape de mesure de la température de l'air en amont de la soufflante.

Avantageusement, l'étape de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant comporte en outre une sous étape de calcul de la température de l'huile à la sortie de l'échangeur air/huile à partir de la température de l'air en amont de la soufflante et de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur.

La température de l'huile en entrée de l'échangeur huile/carburant est alors assimilée à la température de l'huile en sortie de l'échangeur air/huile, de sorte que l'étape de calcul de la température en sortie de l'échangeur huile/carburant comporte ensuite les sous étapes suivantes : - Calcul de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur et de la température de l'huile en sortie de l'échangeur huile/carburant et de l'efficacité de l'échangeur huile/carburant; - Calcul de la masse volumique et de la chaleur spécifique du carburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant ; 6 - Calcul du débit de carburant à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression ; - Calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant, de la masse volumique et de la chaleur spécifique du carburant, du débit carburant. De manière générale, le procédé peut également s'appliquer à d'autres types d'échangeurs, dans un nombre plus ou moins important, dans un ordre quelconque. En outre, la précision du procédé peut être améliorée en complexifiant toutes les lois présentées ici. Un autre aspect de l'invention concerne également un calculateur mettant en oeuvre le procédé selon le premier aspect de l'invention, ainsi qu'une turbomachine comportant un tel calculateur.

BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - La figure 1, une représentation schématique un système huile/carburant d'une turbomachine auquel s'applique le procédé selon l'invention ; - La figure 2, une représentation schématique des étapes du procédé mis en oeuvre dans le circuit de la figure 1 ; - La figure 3, une représentation schématique d'un autre système huile/carburant d'une turbomachine auquel s'applique le procédé selon l'invention ; - La figure 4, une représentation schématique des étapes du procédé mis en oeuvre dans le circuit de la figure 3.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de références identiques sur l'ensemble des figures. 7 DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION La figure 1 représente schématiquement un système huile/carburant d'une turbomachine auquel s'applique le procédé selon l'invention. Cette turbomachine comporte un réservoir de carburant 1 apte à stocker du carburant. La turbomachine comporte également un étage basse pression 2 en aval du réservoir de carburant. Les termes « amont » et « aval » sont utilisés en référence au sens de circulation des fluides dans le système huile/carburant et notamment en référence au sens de circulation du carburant dans la turbomachine. Le circuit du carburant dans la turbomachine est représenté par un double trait plein. Le circuit de l'huile dans la turbomachine est représenté par un trait en pointillé. Le système huile/carburant comporte également un échangeur huile/carburant 3 qui est apte à être traversé par de l'huile et par du carburant, de façon à permettre les échanges thermiques entre ces deux fluides. L'échangeur huile/carburant 3 est en aval de l'étage basse pression 2. Le système huile/carburant comporte également un étage haute pression 4 en aval de l'échangeur huile/carburant 3. Le système huile/carburant comporte également un bloc hydromécanique 5 en aval de l'étage haute pression 4. Le bloc hydromécanique permet de doser la quantité de carburant qui est envoyé en direction de la chambre de combustion de la turbomachine.

Le système huile/carburant comporte également un ou plusieurs injecteurs 7 en aval du bloc hydromécanique. Le ou les injecteurs permettent d'injecter du carburant dans la chambre de combustion. Le système huile/carburant comporte également une boucle de recirculation 6 entre le bloc hydromécanique 5 et la sortie de l'étage basse pression 2. Cette boucle de recirculation 6 permet de renvoyer une partie du carburant qui n'est pas injectée dans la chambre de combustion. Le système huile/carburant comporte également des enceintes moteur 8 qui sont lubrifiées par de l'huile 9. Le système huile/carburant peut également comporter un réchauffeur servo-valve. 8 Un procédé selon l'invention permettant d'estimer la température du carburant en entrée du ou des injecteurs 7 de la turbomachine de la figure 1 va maintenant être décrit en référence à la figure 2. Le procédé utilise des grandeurs mesurées par ailleurs dans la turbomachine, par exemple pour le contrôle des enceintes moteur, pour estimer la température du carburant en entrée du ou des injecteurs, grâce à un bilan thermique dans la turbomachine. Pour cela, le procédé comporte une étape 101 de mesure de la température de l'huile Thuileentrée moteur en entrée des enceintes moteur. Cette température Thuileentrée moteur est mesurée par ailleurs pour éviter des surtempératures d'huile dans les enceintes moteur. Cette température Thuileentrée moteur est par exemple mesurée grâce à un thermocouple. Le procédé comporte également une étape 102 de mesure du régime haute pression, c'est-à-dire de la vitesse de rotation XN25 du corps haute pression. La vitesse de rotation du corps haute pression XN25 est de toute façon mesurée dans le cadre de la régulation moteur. La vitesse de rotation du corps haute pression XN25 est par exemple mesurée grâce à un capteur inductif sur engrenage. Les étapes de mesure de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur 101 et de mesurer de la vitesse de rotation du corps haute pression 102 peuvent être réalisées dans n'importe quel ordre, ou simultanément. Le procédé comporte ensuite une étape 103 de calcul de la température du carburant Tcarburant entrée injecteur en entrée du ou des injecteurs, ce qui revient à calculer la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant Tcarburantsort'e M"x. Ce calcul est fait notamment à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur Thuileentrée moteur et de la vitesse de rotation du corps HP XN25, grâce à un bilan thermique dans la turbomachine. Avantageusement, ce calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant comporte tout d'abord une sous étape 111 de calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesort'e moteur. Pour cela, on peut par exemple tout d'abord calculer, lors d'une sous étape 121 le débit d'huile Qhuile qui traverse les enceintes moteur à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression XN25. Afin d'améliorer la précision du résultat final, le débit d'huile Qhuile qui traverse les enceintes moteur peut également être calculé à partir de l'altitude ALT de la turbomachine. Dans ce cas, le procédé comporte en outre une s étape 104 de détermination de l'altitude de la turbomachine. Ainsi, le débit d'huile d'huile Qhuile qui traverse les enceintes moteur peut être calculé grâce à la formule suivante : Qhuile = a * XN25 * (1 - b * ALT) Les coefficients a et b sont de préférence déterminés de manière empirique, lors de 10 phases de test, préalablement au vol. On peut ensuite calculer, lors d'une sous étape 122, la puissance thermique dissipée par les enceintes moteur Pmoteur, à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression XN25, par exemple grâce à la formule suivante : Pmoteur = c * XN25A2 + d * XN25 + e 15 On peut ensuite calculer, lors d'une sous étape 123, la masse volumique de l'huile Rhohuile et la chaleur spécifique de l'huile CPhuile à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur Thuileentrée moteur, par exemple grâce aux formules suivantes : CPhuile = f Thuile 2 + g Thuile + h * entrée moteur 20 Rhohuile = I Thuile + On peut ensuite calculer, lors d'une sous étape 124, la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesortie moteur à partir du débit d'huile dans les enceintes moteur Qhuile, de la puissance thermique dissipée dans les enceintes moteur Pmoteur, la masse volumique de l'huile Rhohuile et la chaleur spécifique de l'huile Cphuile, par 25 exemple grâce à la formule suivante : Thuilesortie moteur =Thuileentrée moteur + Pmoteur / ( Qhuile /3600 * Rhohuile * CPhuile) Dans ce mode de réalisation, on assimile ensuite la température de l'huile à la sortie des enceintes moteur Thuiles°rtie moteur à la température de l'huile en entrée de l'échangeur huile/carburant Thui,eentrée-MHx Dans ce mode de réalisation, on considère également que la puissance thermique dissipée dans les enceintes moteur Pmoteur est égale à la puissance thermique dissipée dans l'échangeur huile/carburant PMHX- L'efficacité de l'échangeur huile/carburant EffMHx est prise égale à une constante. Cette constante est déterminée de manière empirique. Cette constante peut par exemple être prise égale à 0.5 quelle que soit la phase du vol et les températures des fluides. Toutefois, cette efficacité pourrait également être variable en fonction d'autres paramètres, de façon à augmenter la précision du procédé selon l'invention. L'étape de calcul de la température du carburant en entrée du ou des injecteurs comporte ensuite une sous étape de calcul 112 de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant Tcarburantentrée MHX à partir de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesortle moteur de la température d'entrée en entrée des enceintes moteur Thuileentrée moteur et de l'efficacité de l'échangeur EffMHx, par exemple grâce à la formule suivante : entrée MHX sortie moteur entree moteur sortie moteur` MHX Tcarburant =Thuile + Thuile - Thuile moteur) MHX Eff T On calcule ensuite, lors d'une sous étape 113, la masse volumique du carburant Rhocarburant, et la chaleur spécifique du carburant Cpcarburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant, par exemple grâce aux formules suivantes : * entrée MHX Cpcarburant = k Tcarburant + I * entrée MHX Rhocarburant = m Tcarburant + n Le procédé comporte ensuite une sous étape de calcul 114 du débit de carburant Qcarburant à travers l'échangeur huile/carburant à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression XN25, par exemple grâce à la formule suivante : Qcarburant= p* XN25 Il L'étape de calcul de la température du carburant en entrée du ou des injecteurs comporte ensuite une sous étape 115 de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant Tcarburants°rtie MHX à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant Tcarburantentrée MHX de la puissance dissipée dans l'échangeur huile/carburant PMHX, du débit d'huile Qhuile, la masse volumique du carburant RhOcarburant, et la chaleur spécifique du carburant CPcarburant, par exemple à l'aide de la formule suivante : Tcarburant sortie MHX = Tcarburantentrée MHX + PMHX (Qhuile /3600 * RhOcarburant CPcarburant) / On obtient ainsi une bonne estimation, c'est-à-dire une estimation à 5°C près, de la température du carburant en entrée du ou des injecteurs, puisqu'on estime que la température du carburant en entrée du ou des injecteurs Tcarburantentrée injecteur est égale à la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant : entrée injecteur- sortie MHX Tcarburant - Tcarburant La figure 3 représente schématiquement une autre turbomachine à laquelle s'applique le procédé selon l'invention. Cette turbomachine est identique à celle décrite précédemment, à l'exception du fait qu'elle comporte en outre un échangeur air/huile 11 disposé entre la sortie des enceintes moteur 8 et l'échangeur huile/carburant 3. Le procédé pourrait également s'appliquer dans le cas où l'échangeur air/huile est disposé à d'autres endroits du système huile/carburant. Dans ce cas, le procédé utilisé est identique à celui utilisé pour estimer la température du carburant dans la turbomachine de la figure 1, à l'exception du fait que la température en entrée de l'échangeur huile/carburant Thuileentrée MHX n'est plus assimilée à la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesortie moteur, mais à celle de l'huile en sortie de l'échangeur huile carburant Thuilesortie A000 Plus précisément, le procédé selon ce mode de réalisation comporte une étape 101 de mesure de la température de l'huile Thuileentrée moteur en entrée des enceintes moteur et une étape 102 de mesure du régime haute pression, c'est-à-dire de la vitesse de rotation XN25 du corps haute pression dans les enceintes moteur. 12 Le procédé comporte en outre une étape 106 de mesure de la température de l'air T12 en entrée de la soufflante de la turbomachine. Cette température de l'air en entrée de la soufflante T12 permettra de calculer la température de l'huile en sortie de l'échangeur air/huile. Cette étape de mesure 106 peut être simultanée, postérieure ou antérieure aux étapes de mesure 101 et 102. Le procédé comporte ensuite, comme dans le mode de réalisation précédent, une étape 103 de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant Tcarburants°Crie M"x à partir des mesures effectuées lors des étapes 101, 102 et 106, grâce à un bilan thermique dans la turbomachine.

Pour cela, le procédé comporte tout d'abord une sous étape 111 de calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesort'e m°teur. Pour cela, on peut par exemple tout d'abord calculer, lors d'une sous étape 121 le débit d'huile Qhuile qui traverse les enceintes moteur à partir de la vitesse de rotation du corps HP XN25. Afin d'améliorer la précision du résultat final, le débit d'huile Qhuile qui traverse les enceintes moteur peut également être calculé à partir de l'altitude ALT de la turbomachine. Dans ce cas, le procédé comporte en outre une étape 104 de détermination de l'altitude de la turbomachine. Ainsi, le débit d'huile d'huile Qhuile qui traverse les enceintes moteur peut être calculé grâce à la formule suivante : Qhuile = a * XN25 * (1 - b * ALT) Les coefficients a et b sont de préférence déterminés de manière empirique, lors de phases de test, préalablement au vol. On peut ensuite calculer, lors d'une sous étape 122, la puissance thermique dissipée par les enceintes moteur Pmoteur, à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression XN25, par exemple grâce à la formule suivante : Pmoteur = c * XN25A2 + d * XN25 + e On peut ensuite calculer, lors d'une sous étape 123, la masse volumique de l'huile Rhohuile et la chaleur spécifique de l'huile Cphuile à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur Thuileentrée moteur, par exemple grâce aux formules suivantes : * entrée moteur * entrée moteur CPhuile = f Thuile A2 + g Thuile + h * entrée moteur Rhohuile = I Thuile + On peut ensuite calculer, lors d'une sous étape 124, la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesortie moteur à partir du débit d'huile dans les enceintes moteur Qhuile, de la puissance thermique dissipée dans les enceintes moteur Pmoteur, la masse volumique de l'huile Rhohuile et la chaleur spécifique de l'huile Cphuile, par exemple grâce à la formule suivante : Thuilesortie moteur =Thuileentrée moteur + Pmoteur / ( Qhuile /3600 * Rhohuile * CPhuile) Le procédé comporte ensuite une sous étape 116 de calcul de la température de l'huile en sortie de l'échangeur air/huile ThuileSortie ACOC à partir de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur Thuilesortie moteur et de la température de l'air en entrée de la soufflante T12. Pour cela, on peut tout d'abord évaluer l'efficacité de l'échangeur air/huile EffAcoc. Dans un mode de réalisation, cette efficacité est prise égale à 0.25 quelle que soit la phase de vol et les températures des fluides. Toutefois, d'autres valeurs pour l'efficicacité pourraient être choisies, et notamment on pourrait prendre l'efficacité variable. La température Thuilesortie ACOC peut ensuite être donnée par la formule suivante : sortie ACOC = Thuilesortie moteur * ( 1 - EffAcoc ) + EffAcoc * f(T12). Thuile T f(T12) étant une fonction qui dépend de T12, et qui peut également dépendre d'autres paramètres. On considère ensuite que la température de l'huile en entrée de l'échangeur huile/carburant Thuileentrée MHX est égale à la température de l'huile en sortie de l'échangeur air/huile Thuilesortie Acoc On calcule ensuite, comme dans le mode de réalisation précédent la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant Thuilesortie M"x. Pour cela, on peut 14 utiliser les mêmes sous étapes que dans le mode de réalisation précédent, ou alors on peut procéder comme suit : On évalue tout d'abord la puissance dissipée par l'échangeur huile/carburant PMHX- Cette puissance peut être déterminée comme dans le mode de réalisation précédent, ou alors elle peut être déterminée par la formule suivante : Thuileentrée Qhuile /3600 * Rhohuile * Cphuile Thuilesortie ACOC _ moteur` = L'efficacité de l'échangeur huile/carburant EffMHx est prise, comme dans le mode de réalisation précédent, égale à une constante, de préférence 0.5. On calcule ensuite, comme dans le mode de réalisation précédent, lors d'une sous étape 112, la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant Tcarburantentrée MHX à partir de la température de l'huile en sortie de l'échangeur huile/carburant Thuiles°rtie ACOC de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur Thuileentrée moteur, et de l'efficacité de l'échangeur huile/carburant Eff MHX, par exemple à l'aide de la formule suivante : Tcarburantentrée MHX = Thuilesortie ACOC + Thuileentrée moteur _ Thuilesortie ACOC` / Eff MHX On calcule ensuite, lors d'une sous étape 113, la masse volumique du carburant RhOcarburant, et la chaleur spécifique du carburant Cpcarburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant, par exemple grâce aux formules suivantes : CPcarburant = k * Tcarburant entrée MHX + I * entrée MHX Rhocarburant = m Tcarburant + n Le procédé comporte ensuite une sous étape 114 de calcul du débit de carburant Qcarburant à travers l'échangeur huile/carburant à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression XN25, par exemple grâce à la formule suivante : Qcarburant= p* XN25 On calcule ensuite, lors d'une sous étape 115, la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant Tcarburantsortie MHX à partir de la température du 15 carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant Tcarburantentrée MHX, de la puissance dissipée dans l'échangeur huile/carburant PMHx, du débit d'huile Qhuile, la masse volumique du carburant RhOcarburant, et la chaleur spécifique du carburant CPcarburant, par exemple à l'aide de la formule suivante : T sortie MHX = Tcarburant MHX + P / Q /3600 * RhOcarburant C carburant carburant MHX (huile carburant pcarburant) On considère ensuite que la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant est égale à la température du carburant en entrée du ou des injecteurs. On obtient ainsi une bonne estimation, à 10°C près environ, de la température du 10 carburant en entrée du ou des injecteurs, sans utiliser de capteur spécifique pour cela. Naturellement le procédé n'est pas limité aux modes de réalisation décrits en référence aux figures. On pourrait notamment utiliser d'autres formules pour calculer les différentes valeurs données ci-dessus en fonction de la précision qu'on veut 15 atteindre. On pourrait également prendre en compte l'altitude et la température pour calculer l'efficacité des échangeurs. On pourrait également prendre en compte le réchauffeur servovalve 10 dans le bilan thermique. 20 5 15 20 25 30

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation de la température du carburant en sortie d'un échangeur huile/carburant (3) d'une turbomachine, la turbomachine comportant en outre des enceintes moteur (8), les enceintes moteur (8) et l'échangeur huile/carburant (3) étant traversés par de l'huile, l'échangeur huile/carburant (3) présentant une efficacité (EffM"x), les enceintes moteur (8) comportant un corps haute pression, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - (a) Une étape (101) de mesure de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur (Thuileentrée moteur); - (b) Une étape (102) de mesure de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25); - (c) Une étape (103) de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantsortie M"x) à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur (Thuileentrée moteur) et de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25).
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape (103) de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantsortie M"x) comporte une sous étape (111) de calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur (Thuilesort'e moteur) à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25) et la température de l'huile en entrée des enceintes moteur (Thuileentrée moteur).
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la température de l'huile en sortie des enceintes moteur (Thuilesortie moteur) est calculée grâce aux sous étapes suivantes : - (121) Calcul du débit d'huile (Qhuile) dans les enceintes moteur à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25); 10 15 20 25 30- (122) Calcul de la puissance thermique (Pmoteur) dissipée par les enceintes moteur à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25); - (123) Calcul de la masse volumique (Rhohuile) et de la chaleur spécifique de l'huile (Cphuile) à partir de la température de l'huile en entrée des enceintes moteur (Thuileentrée moteur); - (124) Calcul de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur (Thuilesortie moteur) à partir du débit d'huile (Qhuile), de la puissance thermique dissipée par les enceintes moteur (Pmoteur), de la masse volumique (Rhohuile) et de la chaleur spécifique de l'huile (Cphuile).
4. Procédé selon la revendication précédente, comportant en outre une étape (104) de détermination de l'altitude (ALT) de la turbomachine, le débit d'huile (Qhuile) dans les enceintes moteur (8) étant en outre calculé à partir de l'altitude (ALT) de la turbomachine.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel l'étape (103) de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarbu Sortie MHX) p rant comporte en outre les sous étapes suivantes : - (112) Calcul de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantentrée MHX) à partir de la température de l'huile en entrée (Thuileentrée moteur) et en sortie (Thunes ortie moteur) des enceintes moteur et de l'efficacité de l'échangeur; - (113) Calcul de la masse volumique (RhOcarburant) et de la chaleur spécifique (CPcarburant) du carburant à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantentrée MHX) ; - (114) Calcul du débit de carburant (Qcarburant) à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression (XN25); - (115) Calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarbu sortie MHX) à partir rant de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantentrée MHX) de la masse 10 15 20 25 30volumique (RhOcarburant) et de la chaleur spécifique (CPcarburant) du carburant, du débit carburant (Qcarburant).
6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel la turbomachine comporte en outre un échangeur air/huile (11) entre les enceintes moteur (8) et l'échangeur huile/carburant (3), la turbomachine comportant en outre une soufflante, le procédé comportant en outre une étape (104) de mesure de la température (T12) de l'air en amont de la soufflante.
7. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantsortie MHx) comporte en outre une sous étape (116) de calcul de la température de l'huile à la sortie de l'échangeur air/huile (Thuiiesortie ACOC) à partir de la température de l'air en amont de la soufflante (T12) et de la température de l'huile en sortie des enceintes moteur (Thuiiesorne moteur
8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape (103) de calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarbu sortie MHx) p rant comporte en outre les sous étapes suivantes : - (112) Calcul de la température du carburant en entrée de entrée MHx) à partir de la température l'échangeur huile/carburant (Tcarburant de l'huile en entrée des enceintes moteur (Thuileentrée moteur) et de la température de l'huile en sortie de l'échangeur air/huile (Thuiiesorne M"x) et de l'efficacité de l'échangeur; - (113) Calcul de la masse volumique (RhOcarburant) et de la chaleur spécifique du carburant (CPcarburant) à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantentrée MHx); - (114) Calcul du débit de carburant (Qcarburant) à partir de la vitesse de rotation du corps haute pression ; - (115) Calcul de la température du carburant en sortie de l'échangeur huile/carburant (Tcarburant sortie Fm') à partir de la température du carburant en entrée de l'échangeur huile/carburant (Tcarburantentrée519 MHX) de la masse volumique (RhOcarburant) et de la chaleur spécifique du carburant (CPcarburant), du débit carburant (Qcarburant).
9. Calculateur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes.
10. Turbomachine comportant un calculateur selon la revendication précédente. 10