FR3017656A1 - Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur - Google Patents

Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur Download PDF

Info

Publication number
FR3017656A1
FR3017656A1 FR1451235A FR1451235A FR3017656A1 FR 3017656 A1 FR3017656 A1 FR 3017656A1 FR 1451235 A FR1451235 A FR 1451235A FR 1451235 A FR1451235 A FR 1451235A FR 3017656 A1 FR3017656 A1 FR 3017656A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
valve
pressure
air
air intake
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1451235A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3017656B1 (fr
Inventor
Olivier Pelagatti
Thomas Deguin
Ronan Bodet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SAS filed Critical Airbus Operations SAS
Priority to FR1451235A priority Critical patent/FR3017656B1/fr
Priority to US14/623,037 priority patent/US9885284B2/en
Publication of FR3017656A1 publication Critical patent/FR3017656A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3017656B1 publication Critical patent/FR3017656B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F02C6/08—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/02—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being pressurised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/02—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being pressurised
    • B64D13/04—Automatic control of pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/10—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with another turbine driving an output shaft but not driving the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/08—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
    • F02K3/105—Heating the by-pass flow
    • F02K3/115—Heating the by-pass flow by means of indirect heat exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0644—Environmental Control Systems including electric motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603—Environmental Control Systems
    • B64D2013/0648—Environmental Control Systems with energy recovery means, e.g. using turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

La présente invention concerne un turboréacteur d'aéronef comportant un système de prélèvement d'air dudit turboréacteur, un aéronef comportant au moins un tel turboréacteur, et un procédé de commande d'un tel turboréacteur. La Fig. 1 montre un turboréacteur 10 à double flux d'aéronef équipé d'un système de prélèvement 100 de l'état de la technique qui est destiné à prélever de l'air dans le turboréacteur 10 et à le délivrer à un système d'air 60, comme par exemple, le système d'air conditionné 60 de la cabine de l'aéronef. Le turboréacteur 10 comporte: - une soufflante 12 destinée à générer un flux d'air dans le turboréacteur 10 selon une direction de déplacement 50 de l'air dans le turboréacteur, où de manière connue, le flux d'air se déplace ensuite en aval de la soufflante dans une veine primaire du turboréacteur 10 ou bien dans une veine secondaire de ce dernier, - un compresseur 14 qui comporte un compresseur basse pression 16 en aval de la soufflante 12 et un compresseur haute pression 18 disposé en aval du compresseur basse pression 16, - une turbine 20 qui comporte une turbine haute pression 22 en aval du compresseur haute pression 18, et une turbine basse pression 24 en aval de la turbine haute pression 22. L'air poussé par la soufflante et transitant dans la veine primaire passe successivement à travers le compresseur basse pression 16, le compresseur haute pression 18, la turbine haute pression 22, et la turbine basse pression 24 pour être éjectée vers l'extérieur. Entre le compresseur haute pression 18 et la turbine haute pression 22, l'air traverse une chambre de combustion 26.
Le compresseur haute pression 18 comporte plusieurs étages de compression où la pression augmente, de l'amont vers l'aval selon la direction de déplacement 50, d'une basse pression au niveau du premier étage, à une haute pression au niveau du dernier étage, en passant par une pression intermédiaire au voisinage de l'étage du milieu.
Le système de prélèvement 100 comporte: - une première prise d'air 102 destinée à prélever, dans le compresseur haute pression 18, de l'air à la pression intermédiaire, - une deuxième prise d'air 104 destinée à prélever, dans le compresseur haute pression 18, de l'air à haute pression, - une valve anti-retour 106 reliée fluidiquement à la première prise d'air 102 et qui empêche l'air de se diriger vers ladite première prise d'air 102, - une valve haute pression 108 reliée fluidiquement à la deuxième prise d'air 104 et commandée alternativement en ouverture ou en fermeture, - une valve de régulation 110 destinée à réguler la pression du flux d'air qui la traverse, la sortie de la valve haute pression 108 et la sortie de la valve anti-retour 106 étant reliées fluidiquement à une même entrée de la valve de régulation 110, - un refroidisseur 112 destiné à refroidir l'air qui le traverse, la sortie de la valve de régulation 110 étant reliée fluidiquement à une entrée du refroidisseur 112 et une sortie du refroidisseur 112 étant reliée fluidiquement au système d'air 60 de l'aéronef, - un contrôleur 114 destiné à commander la valve haute pression 108 et la valve de régulation 110. L'air nécessaire au refroidissement effectué dans le refroidisseur 112 est prélevé au travers d'une canalisation 116 arrangée en aval de la soufflante 12 dans la veine d'air secondaire du turboréacteur 10. La pression d'air en sortie du refroidisseur 112 doit être compatible avec la pression d'air qui doit être injectée dans le système d'air 60. Typiquement, dans le cas d'une cabine pressurisée, la pression d'air doit être comprise entre 137895,14 Pa (20 psia) et 206842,72 Pa (30 psia).
Ainsi, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 102 est supérieure à un premier seuil, typiquement 275790,29 Pa (40 psia), l'air nécessaire au fonctionnement du système de prélèvement 100 est prélevé au niveau de la première prise d'air 102, et lorsque la pression dans le système de prélèvement 100 est inférieure à un deuxième seuil, typiquement 206842,72 Pa (30 psia), l'air nécessaire au fonctionnement du système de prélèvement 100 est prélevé au niveau de la deuxième prise d'air 104. A cette fin, un capteur de pression capte la valeur de la pression au niveau de la première prise d'air 102 et un autre capteur de pression 111 capte la valeur de la pression dans le système de prélèvement 100. Un tel capteur de pression 111 est par exemple installé en aval de la jonction entre la sortie de la valve anti-retour 106 et la sortie de la valve haute pression 108. Le fonctionnement du système de prélèvement 100 est alors le suivant: - lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 102 est supérieure à un premier seuil, le contrôleur 114 commande la fermeture de la valve haute pression 108, - l'air est alors prélevé au niveau de la première prise d'air 102, traverse la valve anti-retour 106 et alimente la valve de régulation 110, - lorsque la pression dans le système de prélèvement 100 est inférieure au deuxième seuil, le contrôleur 114 commande l'ouverture de la valve haute pression 108, - l'air est alors prélevé au niveau de la deuxième prise d'air 104, traverse la valve haute pression 108 et alimente la valve de régulation 110 et la valve anti-retour 106 empêche le retour de l'air dans le turboréacteur 10, - le contrôleur 114 commande la valve de régulation 110 selon la pression d'air à obtenir, - l'air en sortie de la valve de régulation 110 traverse le refroidisseur 112 puis alimente le système d'air 60. Une telle implantation ne donne pas toujours satisfaction en termes de consommation d'énergie. Un objet de la présente invention est de proposer un turboréacteur comportant un système de prélèvement et qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet une réduction de consommation. A cet effet, est proposé un turboréacteur comportant un compresseur haute pression à plusieurs étages de compression où la pression augmente, de l'amont vers l'aval selon une direction de déplacement de l'air, d'une basse pression à une haute pression en passant par une succession de pressions intermédiaires, et un système de prélèvement destiné à prélever de l'air dans ledit turboréacteur et à le délivrer à un système d'air, caractérisé en ce que le système de prélèvement comporte: - une première prise d'air destinée à prélever, dans le compresseur haute pression, de l'air à basse pression, - une deuxième prise d'air destinée à prélever, dans le compresseur haute pression, de l'air à une pression intermédiaire, - une valve anti-retour dont l'entrée est reliée fluidiquement à la première prise d'air et qui empêche l'air de se diriger vers la première prise d'air, - une première valve dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve anti-retour, - une deuxième valve dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve anti-retour, - un compresseur dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la deuxième valve, - une valve haute pression reliée fluidiquement à la deuxième prise d'air, - un refroidisseur destiné à refroidir l'air qui le traverse, la sortie de la valve haute pression étant reliée fluidiquement à une entrée du refroidisseur, et la sortie du refroidisseur étant reliée fluidiquement aux entrées de la première valve et de la deuxième valve, fo - une valve de régulation destinée à réguler la pression du flux d'air qui la traverse, la sortie de la première valve et la sortie du compresseur étant reliées fluidiquement à une même entrée de la valve de régulation, et une sortie de la valve de régulation étant reliée fluidiquement au système d'air, - un capteur de basse pression destiné à capter la valeur de la pression au niveau 15 de la première prise d'air et à transmettre une information relative à cette pression au contrôleur, - un capteur de pression intermédiaire destiné à capter la valeur de la pression au niveau de la deuxième prise d'air, et à transmettre une information relative à cette pression au contrôleur, et 20 - un contrôleur destiné à commander, en ouverture et en fermeture, la valve haute pression, la première valve, la deuxième valve et la valve de régulation, en fonction de la pression au niveau de la première prise d'air et de la pression au niveau de la deuxième prise d'air. Cette disposition particulière permet de réduire la consommation de carburant, 25 en outre, cette disposition permet de réduire les contraintes thermiques qui s'exercent sur le refroidisseur car l'air qui le traverse n'est plus de l'air à haute pression, mais de l'air à pression intermédiaire. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de 30 réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 montre un turboréacteur à double flux d'aéronef équipé d'un système de prélèvement selon l'état de la technique, la Fig. 2 montre un turboréacteur à double flux d'aéronef équipé d'un système de prélèvement selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Fig. 3 montre un turboréacteur à double flux d'aéronef équipé d'un système de prélèvement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 4 montre un aéronef comportant un turboréacteur à double flux selon l'invention. La Fig. 4 montre un aéronef 400 équipé d'un turboréacteur 10 à double flux. La Fig. 2 et la Fig. 3 montrent le turboréacteur 10 équipé d'un système de prélèvement 200, 300 selon l'invention qui est destiné à prélever de l'air dans le turboréacteur 10 et à le délivrer à un système d'air 60, comme par exemple, le système d'air conditionné 60 de la cabine de l'aéronef. Le turboréacteur 10 comporte les mêmes éléments que celui de la Fig. 1, en particulier un compresseur basse pression 16 et un compresseur haute pression 18. Ces éléments portent les mêmes références.
Le compresseur haute pression 18 comporte plusieurs étages de compression où la pression augmente, de l'amont vers l'aval selon une direction de déplacement de l'air 50 dans le turboréacteur, d'une basse pression au niveau du premier étage, à une haute pression au niveau du dernier étage en passant par une succession de pressions intermédiaires à chacun des étages intermédiaires.
Le système de prélèvement 200 de la Fig. 2 comporte: - une première prise d'air 202 destinée à prélever, dans le compresseur haute pression 18, de l'air à basse pression, - une deuxième prise d'air 204 destinée à prélever, dans le compresseur haute pression 18, de l'air à une pression intermédiaire, - une valve anti-retour 206 dont l'entrée est reliée fluidiquement à la première prise d'air 202 et qui empêche l'air de se diriger vers la première prise d'air 202, - une première valve 215 dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve anti-retour 206, et commandée alternativement en ouverture ou en fermeture, - une deuxième valve 216 dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la 30 valve anti-retour 206, et commandée alternativement en ouverture ou en fermeture, - un compresseur 218 dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la deuxième valve 216, - une valve haute pression 208 reliée fluidiquement à la deuxième prise d'air 204 et commandée alternativement en ouverture ou en fermeture, - un refroidisseur 212 destiné à refroidir l'air qui le traverse, la sortie de la valve haute pression 208 étant reliée fluidiquement à une entrée du refroidisseur 212, et la sortie du refroidisseur 212 étant reliée fluidiquement aux entrées de la première valve 215 et de la deuxième valve 216, - une valve de régulation 210 destinée à réguler la pression du flux d'air qui la traverse, la sortie de la première valve 215 et la sortie du compresseur 218 étant reliées fluidiquement à une même entrée de la valve de régulation 210, et une sortie de la valve de régulation 210 étant reliée fluidiquement au système d'air 60 de l'aéronef, et - un contrôleur 214 destiné à commander en ouverture et en fermeture la valve haute pression 208, la première valve 215, la deuxième valve 216 et la valve de régulation 210 en fonction de la pression au niveau de la première prise d'air 202 et de la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204. La deuxième prise d'air 204 se situe sur un étage situé en amont par rapport au dernier étage du compresseur haute pression 18. L'air nécessaire au refroidissement effectué dans le refroidisseur 212 est prélevé ici au travers d'une canalisation 116 arrangée en aval de la soufflante 12 dans la veine d'air secondaire du turboréacteur 10. La pression d'air en sortie de la valve de régulation 210 doit être compatible avec la pression d'air qui doit être injectée dans le système d'air 60. Typiquement, dans le cas d'une cabine pressurisée, la pression d'air doit être comprise entre 137895,14 Pa (20 psia) et 206842,72 Pa (30 psia). Le contrôleur 214 commande alors l'ouverture de la valve de régulation 210 selon la pression à délivrer. Typiquement, dans un turboréacteur 10 en régime de décollage, la pression de l'air au niveau de la première prise d'air 202, c'est-à-dire la basse pression, est de l'ordre de 206842,72 Pa (30 psia), et au ralenti, la pression de l'air au niveau de la deuxième prise d'air 204, c'est-à-dire la pression intermédiaire, oscille autour de 103421,36 Pa (15psia). Ainsi, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est supérieure à un premier seuil, typiquement de l'ordre 137895,14 Pa (20 psia), l'air nécessaire au fonctionnement du système de prélèvement 200 est prélevé au niveau de la première prise d'air 202, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au premier seuil et supérieure à un deuxième seuil, typiquement de l'ordre de 103421,36 Pa (15 psia), l'air nécessaire au fonctionnement du système de prélèvement 200 est prélevé au niveau de la première prise d'air 202 et comprimé par le compresseur 218, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au deuxième seuil et que la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est supérieure au premier seuil, l'air nécessaire au fonctionnement du système de prélèvement 200 est prélevé au niveau de la deuxième prise d'air 204, et lorsque la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil, l'air nécessaire au fonctionnement du système de prélèvement 200 est prélevé au niveau de la deuxième prise d'air 204 et comprimé par le compresseur 218.
Plus particulièrement, la pression en sortie du système de prélèvement 200 doit être égale ou supérieure à 137895,14 Pa (20 psia) et selon les valeurs des pressions au niveau de la première prise d'air 202 et au niveau de la deuxième prise d'air 204, l'air provenant de l'une ou l'autre prise d'air 202, 204 sera prélevé avec ou sans compression pour atteindre au moins 137895,14 Pa (20 psia).
La position de la deuxième prise d'air 204 est choisie de manière à ce que la pression de l'air en sortie du compresseur 218 puisse toujours être supérieure au premier seuil. Un capteur de basse pression 203 capte la valeur de la pression au niveau de la première prise d'air 202 et un capteur de pression intermédiaire 205 capte la valeur de la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204, et chacun des capteurs 203 et 205 transmet l'information relative à la pression qu'il mesure au contrôleur 214 afin que celui-ci commande les ouvertures et fermetures des valves appropriées. Ainsi, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est supérieure au premier seuil, le contrôleur 214 commande l'ouverture de la première valve 215, la fermeture de la deuxième valve 216, et la fermeture de la valve haute pression 208. Un procédé de commande du turboréacteur 10 comporte ainsi: - une première étape de commande au cours de laquelle le contrôleur 214 commande l'ouverture de la première valve 215, la fermeture de la deuxième valve 216, et la fermeture de la valve haute pression 208, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est supérieure à un premier seuil, - une deuxième étape de commande au cours de laquelle le contrôleur 214 commande la fermeture de la première valve 215, l'ouverture de la deuxième valve 216, et la fermeture de la valve haute pression 208, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au premier seuil et supérieure à un deuxième seuil, - une troisième étape de commande au cours de laquelle le contrôleur 214 commande l'ouverture de la première valve 215, la fermeture de la deuxième valve 216, et l'ouverture de la valve haute pression 208, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au deuxième seuil et que la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est supérieure au premier seuil, et -une quatrième étape de commande au cours de laquelle le contrôleur 214 commande la fermeture de la première valve 215, l'ouverture de la deuxième valve 216, et l'ouverture de la valve haute pression 208, lorsque la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil. Ces quatre étapes sont alternatives et le contrôleur 214 effectue l'une ou l'autre après avoir comparé la valeur de la pression mesurée par le capteur de basse pression 203 et la valeur de la pression mesurée par le capteur de pression intermédiaire 205 par rapport au premier seuil et au deuxième seuil. L'air provenant de la première prise d'air 202 traverse alors successivement la valve anti-retour 206, la première valve 215, la valve de régulation 210 et il est conduit au système d'air 60.
Ainsi, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil, le contrôleur 214 commande la fermeture de la première valve 215, l'ouverture de la deuxième valve 216, et la fermeture de la valve haute pression 208. L'air provenant de la première prise d'air 202 traverse alors successivement la valve anti-retour 206, la deuxième valve 216, le compresseur 218, la valve de régulation 210 et il est conduit au système d'air 60. Ainsi, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au deuxième seuil et que la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est supérieure au premier seuil, le contrôleur 214 commande la fermeture de la deuxième valve 216, l'ouverture de la première valve 215, et l'ouverture de la valve haute pression 208. L'air provenant de la deuxième prise d'air 204 traverse alors successivement la valve haute pression 208, le refroidisseur 212, la première valve 215, la valve de régulation 210 et il est conduit au système d'air 60. La valve anti-retour 206 empêche alors l'air provenant du refroidisseur 212 de retourner vers la première prise d'air 202. Ainsi, lorsque la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil, le contrôleur 214 commande la fermeture de la première valve 215, l'ouverture de la deuxième valve 216, et l'ouverture de la valve haute pression 208. L'air provenant de la deuxième prise d'air 204 traverse alors successivement la valve haute pression 208, le refroidisseur 212, la deuxième valve 216, le compresseur 218, la valve de régulation 210 et il est conduit au système d'air 60. La valve anti- retour 206 empêche alors l'air provenant du refroidisseur 212 de retourner vers la première prise d'air 202. Le déplacement de la deuxième prise d'air de la haute pression à la pression intermédiaire permet d'économiser du carburant lors de la descente et au ralenti. Ainsi, pour chaque déplacement vers l'amont de la deuxième prise d'air 204 d'un étage de compression, l'économie peut aller jusqu'à 0,3%. Dans le mode de réalisation de l'invention de la Fig. 2, le compresseur 218 est entraîné par une source de puissance électrique de l'aéronef. La Fig. 3 montre un système de prélèvement 300, dans lequel le compresseur 218 est entraîné à l'aide d'un prélèvement d'air réalisé au sein dudit système de prélèvement 300. Le système de prélèvement 300 comporte alors également: - une valve de compression 302 dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la deuxième valve 216, et - une turbine 304 dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve de compression 302 et qui est destinée à entraîner le compresseur 218. Le contrôleur 214 est alors également prévu pour commander la valve de compression 302 en ouverture et en fermeture. Le fonctionnement du système de prélèvement 300 est alors identique à celui du premier mode de réalisation lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est supérieure au premier seuil et lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au deuxième seuil et que la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est supérieure au premier seuil. Le contrôleur 214 commande alors la fermeture de la valve de compression 302.
Par contre, lorsque la pression au niveau de la première prise d'air 202 est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil ou lorsque la pression au niveau de la deuxième prise d'air 204 est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil, le contrôleur 214 commande la fermeture de la première valve 215, l'ouverture de la deuxième valve 216, l'ouverture de la valve de compression 302, et selon le cas la fermeture ou l'ouverture de la valve haute pression 208. Dans chacun des deux cas, l'air provenant de la première prise d'air 202 ou de la deuxième prise d'air 204 traverse la deuxième valve 216 et le compresseur 218 comme décrit ci-dessus, tandis qu'une partie de l'air est prélevée en sortie de la deuxième valve 216 pour traverser la valve de compression 302 et ainsi alimenter la turbine 304. Au cours de la deuxième étape de commande et au cours de la quatrième étape de commande, le contrôleur 214 commande en outre l'ouverture de la valve de compression 302. Le contrôleur 214 régule l'ouverture de la valve de compression 302 pour répartir l'air entre le compresseur 218 et la turbine 304. Selon un mode de réalisation particulier, 66% de l'air provenant de la deuxième valve 216 passent par le compresseur 218 et 33% passent par la turbine 304.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1) Turboréacteur (10) comportant un compresseur haute pression (18) à plusieurs étages de compression où la pression augmente, de l'amont vers l'aval selon une direction de déplacement de l'air (50), d'une basse pression à une haute pression en passant par une succession de pressions intermédiaires, et un système de prélèvement (200, 300) destiné à prélever de l'air dans ledit turboréacteur (10) et à le délivrer à un système d'air (60), caractérisé en ce que le système de prélèvement (200, 300) comporte: - une première prise d'air (202) destinée à prélever, dans le compresseur haute pression (18), de l'air à basse pression, - une deuxième prise d'air (204) destinée à prélever, dans le compresseur haute pression (18), de l'air à une pression intermédiaire, - une valve anti-retour (206) dont l'entrée est reliée fluidiquement à la première prise d'air (202) et qui empêche l'air de se diriger vers la première prise d'air (202), - une première valve (215) dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve anti-retour (206), - une deuxième valve (216) dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve anti-retour (206), - un compresseur (218) dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la deuxième valve (216), - une valve haute pression (208) reliée fluidiquement à la deuxième prise d'air (204), - un refroidisseur (212) destiné à refroidir l'air qui le traverse, la sortie de la valve haute pression (208) étant reliée fluidiquement à une entrée du refroidisseur (212), et la sortie du refroidisseur (212) étant reliée fluidiquement aux entrées de la première valve (215) et de la deuxième valve (216), - une valve de régulation (210) destinée à réguler la pression du flux d'air qui la traverse, la sortie de la première valve (215) et la sortie du compresseur (218) étant reliées fluidiquement à une même entrée de la valve de régulation (210), et une sortie de la valve de régulation (210) étant reliée fluidiquement au système d'air (60), - un capteur de basse pression (203) destiné à capter la valeur de la pression au niveau de la première prise d'air (202) et à transmettre une information relative à cette pression au contrôleur (214),- un capteur de pression intermédiaire (205) destiné à capter la valeur de la pression au niveau de la deuxième prise d'air (204), et à transmettre une information relative à cette pression au contrôleur (214), et - un contrôleur (214) destiné à commander, en ouverture et en fermeture, la valve haute pression (208), la première valve (215), la deuxième valve (216) et la valve de régulation (210), en fonction de la pression au niveau de la première prise d'air (202) et de la pression au niveau de la deuxième prise d'air (204).
  2. 2) Turboréacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - une valve de compression (302) dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la deuxième valve (216), et qui est commandée en ouverture et en fermeture par le contrôleur (214), et - une turbine (304) dont l'entrée est reliée fluidiquement à la sortie de la valve de compression (302) et qui est destinée à entraîner le compresseur (218), - le contrôleur (214) étant prévu pour commander en outre l'ouverture ou la fermeture de la valve de compression (302).
  3. 3) Aéronef (400) comportant au moins un turboréacteur (10) selon l'une des revendications précédentes.
  4. 4) Procédé de commande d'un turboréacteur (10) selon l'une des revendications 1 20 ou 2, le procédé de commande comportant: - une première étape de commande au cours de laquelle le contrôleur (214) commande l'ouverture de la première valve (215), la fermeture de la deuxième valve (216), et la fermeture de la valve haute pression (208), lorsque la pression au niveau de la première prise d'air (202) est supérieure à un premier seuil, 25 - une deuxième étape de commande au cours de laquelle le contrôleur (214) commande la fermeture de la première valve (215), l'ouverture de la deuxième valve (216), et la fermeture de la valve haute pression (208), lorsque la pression au niveau de la première prise d'air (202) est inférieure au premier seuil et supérieure à un deuxième seuil, 30 - une troisième étape de commande au cours de laquelle le contrôleur (214) commande l'ouverture de la première valve (215), la fermeture de la deuxième valve(216), et l'ouverture de la valve haute pression (208), lorsque la pression au niveau de la première prise d'air (202) est inférieure au deuxième seuil et que la pression au niveau de la deuxième prise d'air (204) est supérieure au premier seuil, et -une quatrième étape de commande au cours de laquelle le contrôleur (214) commande la fermeture de la première valve (215), l'ouverture de la deuxième valve (216), et l'ouverture de la valve haute pression (208), lorsque la pression au niveau de la deuxième prise d'air (204) est inférieure au premier seuil et supérieure au deuxième seuil.
  5. 5) Procédé de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que lorsque le turboréacteur (10) comporte une valve de compression (302) et une turbine (304), le contrôleur (214) commande l'ouverture de la valve de compression (302) au cours de la deuxième étape de commande et au cours de la quatrième étape de commande.
  6. 6) Procédé de commande selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier seuil est de l'ordre de 137895,14 Pa (20 psia).
  7. 7) Procédé de commande selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que deuxième seuil est de l'ordre de 103421,36 Pa (15 psia).
FR1451235A 2014-02-17 2014-02-17 Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur Active FR3017656B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1451235A FR3017656B1 (fr) 2014-02-17 2014-02-17 Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur
US14/623,037 US9885284B2 (en) 2014-02-17 2015-02-16 Turbojet comprising a bleeding system for bleeding air in said turbojet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1451235A FR3017656B1 (fr) 2014-02-17 2014-02-17 Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3017656A1 true FR3017656A1 (fr) 2015-08-21
FR3017656B1 FR3017656B1 (fr) 2016-03-11

Family

ID=50473641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1451235A Active FR3017656B1 (fr) 2014-02-17 2014-02-17 Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9885284B2 (fr)
FR (1) FR3017656B1 (fr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9810158B2 (en) * 2014-04-01 2017-11-07 The Boeing Company Bleed air systems for use with aircraft and related methods
US10054051B2 (en) * 2014-04-01 2018-08-21 The Boeing Company Bleed air systems for use with aircraft and related methods
US10100744B2 (en) 2015-06-19 2018-10-16 The Boeing Company Aircraft bleed air and engine starter systems and related methods
US20170067578A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 Honeywell International Inc. Detection of high stage valve leakage by pressure lockup
US10196928B2 (en) * 2016-03-02 2019-02-05 General Electric Company Method and system for piping failure detection in a gas turbine bleeding air system
DE102016120682A1 (de) * 2016-10-28 2018-05-03 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Zapfluftsystem eines Flugtriebwerks und Verfahren zum Bereitstellen von Zapfluft in einem Flugtriebwerk
US20180162537A1 (en) 2016-12-09 2018-06-14 United Technologies Corporation Environmental control system air circuit
US10473037B2 (en) 2017-05-22 2019-11-12 United Technologies Corporation Passively-driven bleed source switching
US11739697B2 (en) 2017-05-22 2023-08-29 Raytheon Technologies Corporation Bleed flow safety system
US11459906B2 (en) 2017-05-22 2022-10-04 Raytheon Technologies Corporation Actively-driven bleed source switching
US10914242B2 (en) 2017-11-28 2021-02-09 Raytheon Technologies Corporation Complex air supply system for gas turbine engine and associated aircraft
US10954865B2 (en) 2018-06-19 2021-03-23 The Boeing Company Pressurized air systems for aircraft and related methods
US11008949B2 (en) * 2018-09-25 2021-05-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Multi-source air system and switching valve assembly for a gas turbine engine
US11465757B2 (en) 2018-12-06 2022-10-11 The Boeing Company Systems and methods to produce aircraft cabin supply air
JP7429337B2 (ja) 2020-10-28 2024-02-08 川崎重工業株式会社 圧縮空気供給システム
US11530705B2 (en) * 2020-11-17 2022-12-20 Hamilton Sundstrand Corporation Bearing cooling schemes for aircraft fans

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189324B1 (en) * 1999-10-05 2001-02-20 Samuel B. Williams Environment control unit for turbine engine
EP2476881A2 (fr) * 2011-01-14 2012-07-18 Hamilton Sundstrand Corporation Architecture de purge à basse pression
EP2476618A2 (fr) * 2011-01-14 2012-07-18 Hamilton Sundstrand Corporation Contrôleur de purge et moteur intégré
EP2557038A2 (fr) * 2011-08-11 2013-02-13 Hamilton Sundstrand Corporation Sortie de purge d'un compresseur basse pression pour un système de pressurisation d'un avion

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263786A (en) * 1979-07-10 1981-04-28 The Boeing Company Fuel conserving air-conditioning apparatus and method for aircraft
US5137230A (en) * 1991-06-04 1992-08-11 General Electric Company Aircraft gas turbine engine bleed air energy recovery apparatus
FR2774357B1 (fr) * 1998-02-05 2000-04-07 Aerospatiale Systeme d'alimentation en air chaud pour aeronef
JP3322633B2 (ja) * 1998-04-20 2002-09-09 三菱重工業株式会社 軸流圧縮機の抽気流量制御システム
US9222411B2 (en) * 2011-12-21 2015-12-29 General Electric Company Bleed air and hot section component cooling air system and method
US8955794B2 (en) * 2012-01-24 2015-02-17 The Boeing Company Bleed air systems for use with aircrafts and related methods
US8967528B2 (en) * 2012-01-24 2015-03-03 The Boeing Company Bleed air systems for use with aircrafts and related methods
GB201318572D0 (en) * 2013-10-21 2013-12-04 Rolls Royce Plc Pneumatic system for an aircraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189324B1 (en) * 1999-10-05 2001-02-20 Samuel B. Williams Environment control unit for turbine engine
EP2476881A2 (fr) * 2011-01-14 2012-07-18 Hamilton Sundstrand Corporation Architecture de purge à basse pression
EP2476618A2 (fr) * 2011-01-14 2012-07-18 Hamilton Sundstrand Corporation Contrôleur de purge et moteur intégré
EP2557038A2 (fr) * 2011-08-11 2013-02-13 Hamilton Sundstrand Corporation Sortie de purge d'un compresseur basse pression pour un système de pressurisation d'un avion

Also Published As

Publication number Publication date
US9885284B2 (en) 2018-02-06
US20150233291A1 (en) 2015-08-20
FR3017656B1 (fr) 2016-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3017656A1 (fr) Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur
FR3017655A1 (fr) Turboreacteur comportant un systeme de prelevement destine a prelever de l'air dans ledit turboreacteur
US10054051B2 (en) Bleed air systems for use with aircraft and related methods
EP3277938B1 (fr) Refroidissement du circuit d'huile d'une turbomachine
KR102240989B1 (ko) 터보과급 시스템용 흡인식 릴리프 밸브
EP3194270B1 (fr) Systeme de conditionnement d'air pour avion"plus electrique"
EP2640981B1 (fr) Vanne
CA2894226C (fr) Dispositif et procede d'augmentation temporaire de puissance
US20120204570A1 (en) Load Control Device and Method for Controlling the Load of an Engine
EP3051098B1 (fr) Dispositif de turbocompresseur à volutes jumelées avec une meilleure réponse turbo
WO2012093235A1 (fr) Circuit de carburant de turbomachine aéronautique a vanne de régulation de pression de carburant.
FR2958975A1 (fr) Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur aeronautique
FR2968041A1 (fr) Dispositif et procede d'alimentation
FR2970501A1 (fr) Systeme et procede pour reguler un ecoulement dans un rotor
FR2955896A1 (fr) Procede et circuit de ventilation d'equipements d'un turboreacteur
CN107076012B (zh) 压缩机装置及其运行方法
FR2793844A1 (fr) Moteur a combustion interne pourvu d'un compresseur pour la production d'air comprime
EP2048337B1 (fr) Circuit d'alimentation en carburant d'un moteur d'aéronef
FR3069283B1 (fr) Groupe motopropulseur avec maintien en operation d’un compresseur auxiliaire en phase de pleine puissance
FR3044636A1 (fr) Turbomachine d'aeronef equipee d'un echangeur de chaleur surfacique air-huile
FR3016657A1 (fr) Systeme pour mettre sous pression un circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne equipe d'une unite a turbocompresseur
FR2942499A1 (fr) Systeme de protection contre sur-poussee et sur-vitesse pour une turbine a gaz.
EP4078016A1 (fr) Poste de régulation de la circulation d'un gaz entre deux réseaux de gaz
EP4056475B1 (fr) Aéronef comportant un moteur et un système de refroidissement
US10151256B2 (en) Systems and methods to control cold transient response via air assist

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11