FR3008740A1 - Turbomachine comportant un melangeur a lobes entre un generateur de gaz et une turbine. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une turbomachine comportant, autour d'un axe longitudinal LL déterminant le sens général des écoulements, un conduit (3) alimentant en aval une turbine (2) et alimenté en amont par une veine (4) de flux primaire chaud entourée d'une veine (5) de flux secondaire froid, le conduit (3) contient un organe mélangeur (6) formé d'une paroi dans le prolongement de la jonction (7) entre les veines primaire (4) et secondaire (5) qui présente des ondulations radiales formant, en tournant autour de l'axe longitudinal, une succession de lobes chauds (8) pénétrant dans le flux secondaire et de lobes froids (9) pénétrant dans le flux primaire.

Description

Domaine technique : La présente invention est relative aux turbomachines comportant une turbine alimentée par un générateur de gaz. Elle vise plus particulièrement des dispositifs placés dans un conduit à la confluence de deux veines concentriques pour accélérer le mélange des flux gazeux, en vue d'homogénéiser les températures de l'écoulement résultant avant qu'il ne sorte du conduit pour alimenter les étages suivants de la turbomachine. Etat de l'art : La turbine de puissance d'une turbomachine, par exemple pour un moteur à hélices non carénées (Open Rotor) ou pour un turbocompresseur, est alimentée par un générateur de gaz. Ce flux primaire très chaud peut être mélangé à un flux secondaire, plus froid, avant d'entrer dans la turbine de puissance. Dans ce schéma, il est important d'obtenir une température d'entrée basse et surtout la plus homogène possible pour améliorer le fonctionnement de la turbine de puissance. Des dispositifs à lobes sont communément utilisés à la confluence du flux primaire et du flux secondaire pour les mélanger dans le canal d'éjection des gaz en sortie d'une turbomachine. Ces dispositifs ont pour objectif de diminuer les émissions acoustiques dues au jet de l'écoulement primaire en améliorant le mélange de celui-ci avec le flux secondaire qui l'entoure. Pour obtenir ce résultat, il est important d'obtenir un mélange des deux flux le plus homogène possible dans le conduit d'éjection en sortie du turboréacteur.

Les lobes ont pour effet d'une part de diriger une partie du flux secondaire vers le coeur du flux primaire, d'autre part d'induire des cisaillements entre les flux pour en favoriser le mélange par des tourbillons. De nombreuses optimisations de la forme des lobes sont utilisées pour obtenir ces effets en créant le moins de perte de charge possible. La demanderesse a par exemple proposé des mélangeurs à lobes courbés dans la demande de brevet FR2902469 dans le but de créer un mélange des flux dans la direction circonférentielle. Dans une autre configuration, décrite dans la demande EP1870588, l'inclinaison radiale des lobes induit un mouvement giratoire global des flux qui augmente les effets de cisaillement entre les flux.

Cependant, la distance de mélange disponible dans le canal alimentant la turbine de puissance, de l'ordre de quelques centimètres, est bien plus courte que celle, de l'ordre du mètre, dont on dispose en sortie du réacteur dans une tuyère à flux mélangé. De plus, l'objectif premier n'est pas d'homogénéiser le champ des vitesses mais d'obtenir une température la plus homogène possible en dessous du seuil de température admissible par la turbine. Quelle que soit l'efficacité des mélangeurs à lobes, les formes existantes de lobes n'ont pas été jugées jusqu'à présent suffisantes pour obtenir le résultat souhaité sur une distance aussi courte. En sortie de la veine primaire, le maximum de la température du flux primaire peut être largement supérieur à la température maximale admissible par la turbine. De plus, le profil de température est tel que ce maximum est situé du côté de la paroi radialement interne, avec un fort gradient en allant vers la périphérie de la veine primaire. L'écoulement froid secondaire se trouve donc naturellement au contact de la partie la moins chaude de l'écoulement primaire. On constate donc que les conditions ne sont pas optimales pour faire baisser le maximum de température par mélange des flux primaire et secondaire. La présente invention a pour but de proposer une solution aux problèmes rencontrés pour mélanger rapidement les flux dans le type d'installation envisagée, qui n'introduit pas de modification du générateur de gaz avant la confluence des flux et aboutit aux performances demandées en termes d'homogénéisation des températures dans l'écoulement.

Présentation de l'invention: L'invention concerne à cet effet une turbomachine comportant, autour d'un axe longitudinal déterminant le sens général des écoulements, un conduit alimentant en aval une turbine et alimenté en amont par la veine de flux primaire chaud d'un générateur de gaz entourée d'une veine de flux secondaire froid, le conduit contient un organe mélangeur formé d'une paroi dans le prolongement de la jonction entre les veines primaire et secondaire qui présente des ondulations radiales formant, en tournant autour de l'axe longitudinal, une succession de lobes chauds pénétrant dans le flux secondaire et de lobes froids pénétrant dans le flux primaire. De manière surprenante, l'utilisation d'un mélangeur à lobes se révèle performante pour obtenir une baisse de la température suffisante pour passer en dessous du seuil acceptable par la turbine de puissance sur la très courte distance disponible entre le générateur de gaz et la turbine dans une turbomachine telle que celle envisagée pour entraîner une hélice non carénée. Préférentiellement, le rapport dans un plan transverse à l'axe longitudinal entre la section de passage du flux secondaire et la section de passage du flux primaire dans le conduit, du début à la fin des lobes du mélangeur, reste sensiblement constant. Ce rapport de sections, égal à celui en sortie des veines primaire et secondaire, correspond au ratio entre les flux pour lequel le générateur de gaz a été conçu, ce qui permet de faire fonctionner ce dernier dans des conditions optimales.

Avantageusement, le niveau de pénétration d'un lobe, chaud ou froid, étant défini dans un plan transverse à l'axe longitudinal comme étant la distance du point appartenant à la dorsale de ce lobe à une ligne virtuelle, dite de confluence lisse équivalente, représentant le pourtour dans ce plan de la veine lisse qui séparerait le conduit avec le même rapport de section entre les flux que le mélangeur, il existe au moins un lobe froid dont le niveau de pénétration est plus élevé que celui des deux lobes chauds adjacents, sur au moins une partie du mélangeur le long de l'axe longitudinal. Cette pénétration des lobes froids favorise l'apport de flux froid dans la zone de température élevée du flux primaire. Il fait partie de l'invention d'ajuster ce niveau de pénétration au profil de température venant du générateur de gaz. Par exemple, le rapport entre le niveau de pénétration du lobe froid et les niveaux de pénétration des lobes chauds adjacents est supérieur à trois. En accentuant la pénétration du lobe froid on peut accélérer la chute du pic de température en particulier si la partie la plus chaude de l'écoulement primaire est du côté proche de l'axe longitudinal.

Avantageusement, l'extension angulaire autour de l'axe longitudinal d'un lobe froid est plus faible que l'extension des lobes chauds adjacents. Cela permet d'augmenter les effets de cisaillement entre les flux. Par ailleurs, dans le cas où le rapport entre les sections de passage des flux primaire et secondaire est maintenue constant, cette caractéristique correspond, pour une répartition régulière en azimut, à des lobes froids plus pénétrants que les lobes chauds. Dans un mode de réalisation particulier, la ligne dorsale de rayon maximal est vrillée par rapport à l'axe de la turbomachine dans un même sens pour tous les lobes chauds. Cette configuration met le fluide en giration lorsqu'il passe par le mélangeur. De cette manière, la distance parcourue par les flux dans la longueur de conduit restant en aval est plus grande, ce qui leur laisse plus de temps pour se mélanger. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, le profil de la paroi du mélangeur reliant la ligne dorsale d'un lobe chaud à la ligne dorsale du lobe froid suivant dans le sens de vrillage présente, dans au moins un plan transversal à l'axe, un retournement par rapport à la progression angulaire autour de l'axe longitudinal dans le sens de vrillage. De cette manière, le mélangeur crée une composante circonférentielle dans le mélange des flux, augmentant les effets de cisaillement.

De préférence, la répartition des lobes en azimut est périodique lobe par lobe.

Dans une variante de réalisation, une série d'au moins deux lobes froids, dits très pénétrants, ayant un niveau de pénétration déterminé plus important que celui des lobes chauds adjacents, succède immédiatement dans la progression en azimut à au moins un lobe froid ayant un niveau de pénétration plus faible que celui des deux lobes froids très pénétrants. Cette variante est adaptée au cas où le profil de température du flux primaire entrant dans le conduit n'est pas homogène en azimut autour de l'axe longitudinal, tout en restant maximal dans la zone radialement interne de la veine. La série de lobes froids moins pénétrants maintient une section de passage relativement plus faible qu'au droit de la série de lobes pénétrants ce qui favorise le flux d'écoulement secondaire dans ces derniers. Donc, en plaçant la série de lobes pénétrant devant la zone où la température de l'écoulement primaire est la plus chaude, on amène plus de flux froid pour faire baisser le pic de température. Par exemple, le rapport du niveau de pénétration des lobes froids très pénétrants à celui des lobes chauds adjacents peut être supérieur à trois, alors que ce même rapport peut être inférieur à un pour d'autres lobes froids.

Dans un cas particulier, le motif comprenant les séries de lobes froids très pénétrants et de lobes froids moins pénétrants est périodique. En effet lorsque le flux primaire en sortie de turbine a gardé une composante de giration, des bras structuraux, répartis de manière périodique dans la veine primaire, créent des zones plus chaudes en sortie d'un côté de leur profil. Le motif périodique du mélangeur est alors centré en azimut autour de chaque bras structural pour traiter l'alternance de zones froides et chaudes ainsi créées. Préférentiellement, l'extrémité aval de la ligne dorsale d'un lobe chaud se situe en amont de l'extrémité aval de la ligne dorsale des lobes froids adjacents. Dans une configuration typique, la section d'entrée de la turbine de puissance a un rayon moyen plus grand que celui de la sortie du générateur de gaz en amont. Le conduit d'adaptation a donc une forme annulaire divergeant de l'axe de la turbomachine. L'inclinaison de la ligne d'extrémité du mélangeur accompagne donc la direction moyenne de l'écoulement dans le conduit.

Description d'un mode de réalisation de l'invention : La présente invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 représente schématiquement une vue du dispositif selon l'invention, en coupe selon un plan axial de la turbomachine, avec le mélangeur à lobe placé à l'entrée du conduit d'adaptation entre le générateur de gaz et la turbine de puissance. La figure 2 représente une première variante du mélangeur à lobes selon l'invention vue de l'arrière en perspective.

La figure 3 représente un lobe de mélangeur de la première variante vu radialement de l'extérieur en regardant vers l'axe de la turbomachine. La figure 4 représente une projection d'un lobe de mélangeur de la première variante sur un plan transverse à l'axe de la turbomachine. La figure 5 représente une projection de la ligne d'extrémité aval des lobes du mélangeur d'une seconde variante de réalisation de l'invention sur un plan transverse à l'axe de la turbomachine. La figure 6 représente une projection de la ligne d'extrémité aval des lobes du mélangeur d'une troisième variante de réalisation de l'invention sur un plan transverse à l'axe de la turbomachine.

La figure 7 représente une vue de l'arrière en perspective d'un mélangeur à lobe selon la troisième variante de réalisation de l'invention, placé dans le conduit d'adaptation derrière les veines primaire et secondaire. La figure 8 présente schématiquement des profils de température en fonction de la position par rapport à la largeur radiale en sortie du conduit d'adaptation.

Le type de turbomachine dans lequel il est prévu d'utiliser l'invention est globalement à symétrie de révolution autour de son axe longitudinal LL. Par convention, les notions de rayon, de plan axial et de plan transverse sont utilisées dans la description par rapport à cet axe LL. La turbomachine comprend, comme c'est illustré sur la figure 1, un générateur de gaz 1 alimentant une turbine de puissance 2 avec un conduit 3 de forme annulaire, très court, adaptant la sortie du générateur de gaz 1 à l'entrée de la turbine 2.

La veine 4 du flux primaire chaud sortant du générateur de gaz 1 a également une forme annulaire et elle est entourée, sur la fin par une veine 5 de flux secondaire plus froid. Les deux veines se rejoignent pour former une confluence des flux en entrée A du conduit d'adaptation. Dans un mode de réalisation préférentiel, le rapport entre la section de la veine secondaire 5 et la section de la veine primaire 4, à leurs sorties, est faible, par exemple de 0,25. Le mélangeur 6 à lobes est installé à la jonction 7 des deux veines, 4 et 5, à l'entrée du conduit 3 d'adaptation. L'extension longitudinale du mélangeur 6, d'une part est suffisante pour agir sur les flux, d'autre part permet aux deux flux de se mélanger entre son extrémité aval et la fin du conduit 3 d'adaptation. Selon un premier mode de réalisation, représenté sur la figure 2, le mélangeur 6 à lobes se présente sous la forme d'une paroi, d'épaisseur sensiblement constante, prolongeant, après l'entrée A du conduit 3, la séparation entre les veines primaire 4 et secondaire 5 avec des ondulations radiales dans le sens circonférentiel. Comme on peut le voir sur la figure 2, la ligne 7 de jonction des veines formant un cercle, ces ondulations vont en s'amplifiant de l'amont vers l'aval pour former, de manière périodique, des lobes « chauds » 8, traversés par le flux primaire, et des lobes « froids » 9, traversés par le flux secondaire. D'une manière générale, la forme de ce mélangeur est déterminée en reliant par des surfaces régulières, dont la construction est détaillée ci-après, la ligne 7 de jonction des veines à la ligne 10 d'extrémité aval. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1 l'extension longitudinale I de ce mélangeur 6 est inférieure à celle du conduit 3 et correspond à la distance axiale entre l'entrée A du conduit et l'extrémité aval 11 du lobe froid 9. Cette extrémité aval 11 est le point de rayon minimal du mélangeur 6. Elle se situe à l'intérieur du cercle formé par la ligne 7 de jonction des veines en entrée A du conduit 3. Le rayon de l'extrémité aval 12 du lobe chaud 8 est, par contre supérieur au rayon de ce cercle d'entrée. La figure 1 représente une projection orthoradiale du mélangeur 6 dans un plan axial. La ligne dorsale 13 du lobe chaud 8, qui relie les points de rayon maximal de l'amont vers l'aval, se présente sur cette figure sensiblement comme une droite faisant un angle a s'écartant de l'axe LL et la ligne dorsale 14 du lobe froid 9, qui relie les points de rayon minimal de l'amont vers l'aval, se présente sensiblement comme une droite faisant un angle p rentrant vers l'axe LL. La ligne 10 d'extrémité aval du mélangeur 6 se présente sur cette figure sensiblement comme une droite faisant un angle w vers l'amont du plan transverse et reliant les extrémités aval 11 et 12 des lignes dorsales respectivement 14 et 13.

La figure 4 montre une projection du mélangeur 6 sur un plan transverse, vue de l'aval et derrière un lobe chaud. La ligne 10 passe, avec une continuité de tangente entre ses portions 10a et 10b, par le point 12 de rayon maximum du lobe chaud 8 et le point 11 de rayon minimum. Comme on peut le voir sur cette figure, le profil de la ligne 10 d'extrémité aval du mélangeur est déporté dans le sens contraire des aiguilles d'une montre en allant de l'amont vers l'aval. Dans la suite, les notions de suivant et précédent sont prises par rapport à ce sens de progression transversalement à l'axe LL. Le point 12 de rayon maximum se trouve presque au dessus du point 11 suivant de rayon minimum. La section 10a de la ligne d'extrémité reliant le point 11 de rayon minimum précédent et le point 12 de rayon maximum présente un point d'inflexion mais progresse régulièrement en azimut alors que son rayon augmente. Par contre, la section 10b reliant le point 12 de rayon maximum et le point 11 de rayon minimum suivant présente un retournement en azimut alors que le rayon décroît. Par ailleurs, on peut voir sur la figure 3 que la ligne dorsale 13 est vrillée dans le sens contraire des aiguilles d'une montre en allant de l'amont vers l'aval et s'écarte continument du plan radial de départ.

La forme du mélangeur est ensuite définie, en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, vu de l'arrière, par : une série de surfaces S1 reliant la ligne dorsale 14 d'un lobe froid 9 à la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8 suivant entre la ligne 7 de jonction des veines à la portion correspondante 10a de ligne d'extrémité aval, - et une série de surfaces S2 reliant la ligne dorsale 13 d'un lobe chaud 8 à la ligne dorsale 14 du lobe froid 9 suivant entre la ligne 7 de jonction des veines et la portion correspondante 10b de la ligne d'extrémité aval. Ces deux séries de surfaces sont régulières et sont calculées par des méthodes de conception assistée par ordinateur connues de l'homme du métier. On leur impose en plus de se raccorder avec une continuité de tangente. Les parois radialement externe et interne du mélangeur sont obtenues en ajoutant une épaisseur, de valeur faible par rapport aux dimensions du mélangeur, de part et d'autre de cette surface. De plus, ces surfaces définissent de manière alternée la forme des sections de passage dans le conduit 3 délimitées par les lobes chauds 8 et les lobes froids 9 respectivement pour les flux primaire et secondaire. Le fait que la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8 soit vrillée implique un déport continu dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre, en allant de l'amont vers l'aval, des sections de passage du fluide dans les lobes chauds 8 et les lobes froids 9. Cela imprime donc aux flux primaire et secondaire un mouvement de rotation général qui se poursuit après le mélangeur 6 dans le conduit 3. La forme de construction des lobes implique, comme on peut le constater sur la figure 4 que les lobes froids 9 ont une section transversale plus étroite que la section transversale des lobes chauds 8. En effet, en plus des considérations précédentes, la ligne 10 d'extrémité aval est construite de manière à remonter rapidement en rayon de part et d'autre de l'extrémité 11 de la ligne dorsale 14 du lobe froid 9. Les parois du mélangeur entourant la ligne dorsale 14 d'un lobe froid 9 sont sensiblement orientées, sur la partie médiane de leur extension radiale, parallèlement à un plan axial de la turbomachine passant par cette dorsale 14. De plus, le rayon de courbure de la portion 10a de la ligne d'extrémité aval est plus faible à l'extrémité 11 de la ligne dorsale 14 du lobe froid 9 qu'à l'extrémité 12 de la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8.

Pour des raisons de fonctionnement du générateur de gaz 1, il est important de conserver un bon rapport de débit entre le flux primaire et le flux secondaire à l'intérieur du conduit au passage du mélangeur. Dans l'exemple présenté, le rayon moyen d'entrée de la turbine 2 est plus important que celui de sortie du générateur de gaz 1. Le rayon moyen du conduit 3 augmente donc de l'amont vers l'aval. Par continuité, la section d'une paroi prolongeant la ligne 7 de jonction des veines en préservant le rapport des sections de passage formerait donc, dans un plan transverse moyen de sortie du mélangeur 6, un cercle 7', dit confluence lisse équivalente, de rayon supérieur à celui du cercle de la ligne 7. Si l'on compare dans cet exemple la projection sur un plan transverse de la ligne 10 d'extrémité aval et cette ligne 7', on peut définir l'aire d'une surface entre les portions de la projection de la ligne 10 dont le rayon est supérieur à celui de la ligne 7' et, de manière opposée, une aire de surface dans le cas où le rayon de la ligne 10 est inférieur à celui de la ligne 7'. Ces aires sont sensiblement égales pour maintenir le rapport des sections de passage défini par la ligne 7'. Comme le lobe froid 9 est plus étroit que le lobe chaud 8, cela implique aussi que le rayon du point d'extrémité aval 11 du lobe froid 9 est plus écarté du rayon de la ligne 7' que ne l'est le rayon du point d'extrémité aval 12 du lobe chaud 8. De plus, en référence à la figure 5, comme ce résultat doit être atteint sur une courte distance par rapport à la longueur du conduit 3, l'angle p que fait la ligne dorsale 14 du lobe froid 9 avec l'axe LL de la turbomachine est plus important que l'angle a de la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8.

Par ailleurs, cette caractéristique peut être avantageusement étendue dans l'ensemble des plans transverses à l'axe longitudinal sur la longueur du mélangeur coupant à la fois les lobes chauds 8 et les lobes froids 9 du mélangeur 6. Dans ce cas, la confluence lisse équivalente 7' dans un plan transverse définit le pourtour d'une veine lisse qui séparerait le conduit 3 avec le même rapport de section entre le flux primaire et le flux secondaire que le mélangeur 6. Dans un plan transverse, la distance du point de la dorsale 13 du lobe chaud 8 à la confluence lisse équivalente 7' est inférieure à la distance du point de la dorsale 14 du lobe froid 9 à cette même confluence lisse équivalente 7'. Dans une deuxième variante de réalisation, cette dernière caractéristique est encore accentuée. En référence à la figure 5, le profil de la ligne 10 d'extrémité aval est symétrique par rapport à l'extrémité 12 de la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8. De plus cette ligne dorsale 13, comme celle 14 du lobe froid 9, reste dans un plan radial. Il n'y a donc pas d'effet giratoire sur l'écoulement dans cet exemple de réalisation. Par contre, le lobe froid 9 pénétrant fortement dans le flux primaire, le point 11 de rayon minimum du lobe froid 9 est beaucoup plus écarté de la projection dans le plan de la confluence lisse équivalente 7', précédemment introduite, que le point 12 de rayon maximum du lobe chaud 8. Cette extrémité aval 11 de la ligne dorsale 14 se rapproche donc beaucoup de la paroi intérieure 15 du conduit 3. Comme précédemment cette caractéristique se retrouve avantageusement dans les différents plans transverses coupant à la fois les lobes chauds 8 et les lobes froids 9. Dans un exemple étudié, avec un profil périodique en azimut du mélangeur 6, le rapport entre la distance de la dorsale 14 d'un lobe froid 9 à la ligne 7' de confluence lisse équivalente et la distance à la même ligne 7' de la dorsale 13 des lobes chauds 8 adjacents, est sensiblement égal à un facteur 3,7 dans les différents plans transverses. On estime que les lobes froids sont fortement pénétrants si le rapport précédemment défini est supérieur à trois. De plus, dans cette variante, il faut laisser dans le conduit une partie libre après les lobes pour que le mélange entre les flux ait lieu. Cette caractéristique correspond à une inclinaison p très grande de la ligne dorsale 14 du lobe froid 9. Un troisième exemple de réalisation utilise une périodicité, non plus lobes par lobes, mais avec un motif de quatre lobes. Ce motif comprend deux lobes froids, 9a et 9b, faiblement pénétrants suivis de deux lobes froids, 9c et 9d, fortement pénétrants comme dans l'exemple précédent. Les lobes chauds, 8a, 8b, 8c, 8d, situés entre ces différents lobes froids ont, quant à eux, une extension radiale sensiblement égale. Comme c'est illustré sur la figure 5, pour construire un motif périodique, on définit la ligne d'extrémité aval 10 en partant du point 12 de la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8a précédant le premier lobe froid 9a peu pénétrant, pour aller jusqu'au point 12 de la ligne dorsale 13 du lobe chaud 8a suivant le dernier lobe froid 9d fortement pénétrant. La ligne en pointillé sur la figure 6 donne une comparaison entre le profil dans un plan transversal de la ligne 10 d'extrémité aval de ce troisième mode de réalisation et la ligne 10 d'extrémité aval du mode de réalisation précédent.

Cette configuration est adaptée au cas où le profil radial des températures du flux primaire n'est pas homogène en azimut. En référence à la figure 7, dans un exemple de réalisation de générateur de gaz 1, des bras structuraux 17 sont répartis en fin de veine primaire avec une périodicité de 40° en azimut. La présence de ces bras structuraux 17 induit dans le flux primaire une zone chaude qui se situe toujours d'un même côté de chacun en azimut. Comme l'objectif est avant tout d'homogénéiser les températures dans le conduit 3, le motif des quatre lobes, ainsi que c'est illustré sur la figure 7, a été calé en taille et en position de manière à ce que l'on retrouve périodiquement deux lobes froids, 9c et 9d, très pénétrants du côté des bras structuraux 17 où le flux primaire est le plus chaud et deux lobes froids, 9a et 9b, peu pénétrants de l'autre côté. Les exemples présentés isolent des caractéristiques remarquables d'un mélangeur selon l'invention, mais il fait partie de celle-ci de combiner ces caractéristiques. L'homme du métier saura par exemple réaliser à partir de ces exemples un mélangeur combinant la mise en rotation des flux avec des lobes pénétrants. A titre d'illustration de l'utilité de l'invention, la figure 8 montre les profils radiaux de température obtenus par calcul en sortie du conduit 3 dans le plan axial où la température du fluide primaire est la plus chaude, derrière la zone chaude présente d'un côté d'un mat structural 17. P1 montre le profil des températures si aucun dispositif mélangeur n'est placé entre le générateur de gaz 1 et la turbine 2. Il présente un écart très fort, préjudiciable au fonctionnement de la turbine 2, entre le minimum en périphérie et le maximum près de la paroi interne. P2, P3 et P4 représentent respectivement les profils obtenus en utilisant un mélangeur à lobes selon les première, seconde et troisième variantes de réalisation présentées en exemple. On voit que toutes les courbes de sortie correspondent à une large zone de faible gradient de température au centre et vers l'extérieur du conduit. Par ailleurs, le pic de température au centre est significativement réduit.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Turbomachine comportant, autour d'un axe longitudinal LL déterminant le sens général des écoulements, un conduit (3) alimentant en aval une turbine (2) et alimenté en amont par une veine (4) de flux primaire chaud entourée d'une veine (5) de flux secondaire froid, caractérisé en ce que le conduit (3) contient un organe mélangeur (6) formé d'une paroi dans le prolongement de la jonction (7) entre les veines primaire (4) et secondaire (5) qui présente des ondulations radiales formant, en tournant autour de l'axe longitudinal, une succession de lobes chauds (8) pénétrant dans le flux secondaire et de lobes froids (9) pénétrant dans le flux primaire.
2. 2. Turbomachine selon la revendication précédente pour laquelle le rapport dans un plan transverse à l'axe longitudinal entre la section de passage du flux secondaire et la section de passage du flux primaire dans le conduit (3), du début à la fin des lobes (8, 9) du mélangeur (6), reste sensiblement constant.
3. 3. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes dans laquelle, le niveau de pénétration d'un lobe, chaud (8) ou froid (9), étant défini dans un plan transverse à l'axe longitudinal LL comme étant la distance du point appartenant à la dorsale (13, 14) de ce lobe à une ligne virtuelle (7'), dite de confluence lisse équivalente, représentant le pourtour dans ce plan de la veine lisse qui séparerait le conduit (3) avec le même rapport de section entre les flux que le mélangeur (6), il existe au moins un lobe froid (9) dont le niveau de pénétration est plus élevé que celui des deux lobes chauds (8) adjacents, sur au moins une partie du mélangeur (6) le long de l'axe longitudinal.
4. 4. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes dans laquelle l'extension angulaire, autour de l'axe longitudinal LL, d'un lobe froid (9) est plus faible que l'extension des lobes chauds (8) adjacents.
5. 5. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes dans laquelle la ligne dorsale (13) de rayon maximal est vrillée par rapport à l'axe LL de la turbomachine dans un même sens pour tous les lobes chauds (8).
6. 6. Turbomachine selon la revendication 5 dans laquelle le profil de la paroi du mélangeur reliant la ligne dorsale (13) d'un lobe chaud (8) à la ligne dorsale (14) du lobe froid (9) suivant dans le sens de vrillage présente, dans au moins un plan transversal à l'axe longitudinal LL, un retournement par rapport à la progression angulaire autour de l'axe longitudinal dans le sens de vrillage.
7. 7. Turbomachine selon l'une des revendications 1 à 6 dans laquelle la répartition des lobes en azimut est périodique lobe par lobe.
8. 8. Turbomachine selon l'une des revendications 1 à 6, en combinaison avec la revendication 3, dans laquelle une série d'au moins deux lobes froids (9c, 9d), dits très pénétrants, ayant un niveau de pénétration déterminé plus important que celui des lobes chauds adjacents (8c, 8d, 8a), succède immédiatement dans la progression en azimut à au moins un lobe froid (9a, 9b) ayant un niveau de pénétration plus faible que celui des deux lobes froids très pénétrants.
9. 9. Turbomachine selon la revendication 8 dans laquelle le motif comprenant les séries successives de lobes froids très pénétrants (9a, 9b) et de lobes froids moins pénétrants (9c, 9d), est périodique.
10. 10. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes dans laquelle l'extrémité aval (12) de la ligne dorsale (13) d'un lobe chaud (8) se situe en amont de l'extrémité aval (11) de la ligne dorsale (14) des lobes froids (8) adjacents.