FR3022597A1 - Diffuseur a triple flux pour module de turbomachine comprenant des dispositifs de canalisation d'air entre les deux parois de separation du diffuseur - Google Patents

Diffuseur a triple flux pour module de turbomachine comprenant des dispositifs de canalisation d'air entre les deux parois de separation du diffuseur Download PDF

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Abstract

Dans une turbomachine comprenant une chambre annulaire de combustion à rapport longueur/hauteur relativement faible, les pertes de charge subies par la partie (40) du flux d'air alimentant la chambre de combustion au travers d'orifices (28) du carénage de protection (26) de la chambre tendent à être plus élevées que dans les chambres de combustion dans lesquelles ce rapport est plus grand. Pour remédier à ce problème, il est proposé un diffuseur (50) à triple flux comprenant des dispositifs de canalisation d'air (74) s'étendant intégralement au sein de la région annulaire médiane (66) du diffuseur et conformés de manière à concentrer la partie médiane (40) du flux d'air en direction d'orifices (28) du carénage de protection (26).

Description

1 DIFFUSEUR À TRIPLE FLUX POUR MODULE DE TURBOMACHINE COMPRENANT DES DISPOSITIFS DE CANALISATION D'AIR ENTRE LES DEUX PAROIS DE SÉPARATION DU DIFFUSEUR DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des diffuseurs montés en amont des chambres annulaires de combustion des turbomachines qui équipent les aéronefs, et concerne plus particulièrement un module pour turbomachine comprenant une chambre annulaire de combustion et un diffuseur. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les turbomachines comprennent au moins une turbine agencée en sortie d'une chambre de combustion pour extraire de l'énergie d'un flux primaire de gaz éjectés par cette chambre de combustion et entraîner un compresseur disposé en amont de la chambre de combustion et alimentant cette chambre en air sous pression. La figure 1 annexée représente un exemple typique de chambre de combustion 10 d'une turbomachine, comprenant deux parois annulaires coaxiales de chambre de combustion, respectivement radialement interne 12 et radialement externe 14, qui s'étendent de l'amont vers l'aval, selon le sens général 16 d'écoulement du flux primaire de gaz dans la turbomachine, autour de l'axe 18 de la chambre de combustion, et qui sont reliées entre elles à leur extrémité amont par une paroi annulaire 20 de fond de chambre qui s'étend autour de l'axe 18 précité. Cette paroi annulaire de fond de chambre 20 est équipée de systèmes 22 d'injection d'air répartis autour de cet axe 18 et recevant chacun un injecteur de carburant 24 dont la tête est centrée sur un axe d'injection 25. La chambre de combustion comporte en outre un carénage annulaire de protection 26 s'étendant en regard d'une face amont de la paroi de fond de chambre 20 et comportant une pluralité d'orifices permettant l'admission d'air dans la chambre annulaire de combustion. Cette pluralité d'orifices comprend des orifices de passage 3022597 2 d'injecteurs, tel que l'orifice 28 visible sur la figure 1, disposés respectivement en regard des systèmes d'injection 22 pour permettre chacun le passage d'un injecteur de carburant 24, et des orifices d'admission d'air agencés entre lesdits orifices de passage d'injecteurs. Les orifices de passage d'injecteurs contribuent en général également à 5 l'admission d'air dans la chambre de combustion. Dans la terminologie de la présente description, la chambre de combustion fait partie d'un module ou ensemble comprenant également les injecteurs de carburant 24 ainsi qu'un diffuseur 30 destiné à recevoir le flux d'air 32 provenant d'un compresseur de la turbomachine et à diffuser ce flux d'air dans l'enceinte 34 dans 10 laquelle est logée la chambre de combustion. A titre indicatif, le diffuseur 30 est monté en aval d'un redresseur 35. De manière bien connue, une partie radialement interne 36 du flux d'air 32 a vocation à circuler vers l'aval en contournant la chambre de combustion le long de la paroi radialement interne 12 de celle-ci, et une partie radialement externe 38 du flux d'air 15 a vocation à circuler vers l'aval en contournant la chambre de combustion le long de la paroi radialement externe 14 de celle-ci, tandis qu'une partie médiane 40 du flux d'air à vocation à pénétrer dans la chambre de combustion par les orifices formés dans le carénage de protection 26 puis par les systèmes d'injection 22 qui équipent la paroi annulaire de fond de chambre 20.
20 Dans le but de réduire les pertes de charges subies par le flux d'air, il est connu de prévoir deux parois de séparation au sein d'un diffuseur afin de délimiter trois régions annulaires de circulation d'air dédiées respectivement aux trois parties 36, 38 et 40 du flux d'air. Cette solution est satisfaisante dans le cas de chambres de combustion 25 relativement longues, en particulier les chambres de combustion pour lesquelles le rapport de la longueur L divisée par la hauteur H de la chambre est compris entre 1,7 et 1,8. En revanche, dans le cas de chambres de combustion plus courtes et plus hautes, notamment lorsque le rapport de la longueur L divisée par la hauteur H de la 3022597 3 chambre est compris entre 1,1 et 1,2, il demeure souhaitable de réduire davantage les pertes de charges subies par le flux d'air issu du diffuseur. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, 5 économique et efficace à ce problème. Elle propose à cet effet un module pour turbomachine d'aéronef, comprenant : - une chambre annulaire de combustion comportant une paroi annulaire de fond de chambre et deux parois annulaires coaxiales de chambre de combustion reliées entre 10 elles par ladite paroi annulaire de fond de chambre, ladite chambre annulaire de combustion comprenant en outre un carénage annulaire de protection s'étendant en regard d'une face amont de ladite paroi annulaire de fond de chambre et comportant une pluralité d'orifices permettant l'admission d'air dans la chambre annulaire de combustion ; et 15 - un diffuseur destiné à recevoir un flux d'air provenant d'un compresseur de turbomachine, le diffuseur comprenant deux parois annulaires coaxiales de diffuseur et deux parois annulaires de séparation s'étendant entre lesdites parois annulaires coaxiales de diffuseur et fixées à ces dernières au moyen de bras structuraux sensiblement radiaux, de sorte que lesdites parois annulaires de séparation délimitent trois régions de 20 circulation d'air au sein dudit diffuseur, à savoir : - une région radialement interne et une région radialement externe pour canaliser des parties radialement interne et externe dudit flux d'air ayant vocation à contourner la chambre de combustion, et - une région médiane interposée entre lesdites régions radialement interne et 25 radialement externe et destinée à canaliser une partie médiane dudit flux d'air vers la chambre de combustion. Selon l'invention, ledit diffuseur comporte des dispositifs de canalisation d'air s'étendant intégralement au sein de ladite région médiane et conformés de manière 3022597 4 à concentrer ladite partie médiane dudit flux d'air en direction de certains au moins desdits orifices dudit carénage annulaire de protection. Les dispositifs de canalisation d'air permettent ainsi de réduire la perte de charge subie par la partie médiane du flux d'air, qui circule dans la région médiane du 5 diffuseur et alimente la chambre de combustion au travers de la paroi de fond de chambre. De préférence, lesdits dispositifs de canalisation d'air sont raccordés à l'une au moins desdites parois annulaires de séparation et s'étendent en direction de l'autre paroi annulaire de séparation.
10 Dans ce cas, lesdits dispositifs de canalisation d'air présentent chacun de préférence une extrémité libre écartée de ladite autre paroi annulaire de séparation. Dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention, lesdits dispositifs de canalisation d'air sont des becs déflecteurs présentant chacun deux surfaces qui s'éloignent l'une de l'autre en direction de l'aval, chacun desdits becs déflecteurs 15 étant agencé en regard d'une région pleine correspondante dudit carénage annulaire de protection située entre deux orifices consécutifs de ce carénage de protection. Dans un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, lesdits dispositifs de canalisation d'air comprennent chacun deux parois de canalisation s'étendant en regard l'une de l'autre de l'amont vers l'aval et raccordées respectivement 20 à deux éléments d'obstruction s'étendant chacun circonférentiellement jusqu'à l'un desdits bras structuraux, de sorte que lesdites parois de canalisation délimitent entre elles un canal d'air au sein de ladite région médiane dudit diffuseur, ledit canal d'air débouchant en regard d'un orifice dudit carénage de protection. Lesdites parois de canalisation s'éloignent avantageusement l'une de 25 l'autre en direction de l'aval. Chacun desdits dispositifs de canalisation d'air comprend de préférence un bec déflecteur s'étendant dans ledit canal d'air entre lesdites parois de canalisation, en regard d'un injecteur de carburant alimentant ladite chambre annulaire de combustion.
3022597 5 Par ailleurs, chacun desdits éléments d'obstruction est de préférence une paroi d'obstruction raccordant l'une à l'autre lesdites parois annulaires de séparation. De préférence, ladite paroi d'obstruction présente un profil 5 aérodynamique permettant de dévier ledit flux d'air dans lesdites régions radialement interne et radialement externe dudit diffuseur. L'invention concerne également une turbomachine pour aéronef, comprenant un module du type décrit ci-dessus. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1, déjà décrite, est une vue schématique en coupe axiale d'un module de turbomachine de type connu ; 15 la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un module de turbomachine selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 3 est une vue schématique partielle depuis l'amont d'un carénage de protection d'une chambre annulaire de combustion appartenant au module de la figure 2 ; 20 la figure 4 est une vue schématique partielle d'un diffuseur appartenant au module de la figure 2, en coupe selon le plan IV-IV de la figure 2 ; la figure 5 est une vue schématique partielle en perspective, depuis l'aval, du diffuseur de la figure 4 ; la figure 6 est une vue semblable à la figure 4, illustrant le fonctionnement du 25 module de la figure 2 ; la figure 7 est une vue schématique en coupe axiale d'un module de turbomachine selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention ; la figure 8 est une vue schématique partielle en perspective, depuis l'amont, d'un diffuseur appartenant au module de la figure 7 ; 3022597 6 la figure 9 est une vue schématique partielle en perspective, depuis l'aval, du diffuseur de la figure 8 ; la figure 10 est une vue schématique partielle depuis l'amont d'un carénage de protection d'une chambre annulaire de combustion appartenant au module de la 5 figure 7 ; la figure 11 est une vue schématique partielle du diffuseur des figures 8 et 9, en coupe selon le plan XI-XI de la figure 7, illustrant le fonctionnement du module de la figure 7. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent 10 désigner des éléments identiques ou analogues. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS La figure 2 illustre un module 46 d'une turbomachine d'aéronef, comprenant de manière générale une chambre annulaire de combustion 48 et un diffuseur 50.
15 Dans toute la présente description, les directions amont et aval sont définies par rapport à la direction générale d'écoulement des gaz de combustion au sein du module de turbomachine. La chambre annulaire de combustion 48 est globalement semblable à celle de la figure 1 mais présente une longueur L inférieure et une hauteur H supérieure.
20 A titre illustratif, le rapport de la longueur L divisée par la hauteur H de la chambre de combustion est compris entre 1,1 et 1,2. Par « hauteur » de la chambre de combustion, il faut bien entendu comprendre l'étendue de la demi-section axiale de paroi annulaire de fond de chambre 20 selon une direction perpendiculaire à l'axe d'injection 25. Le diffuseur comprend deux parois annulaires coaxiales de diffuseur 25 référencées 52 et 54, qui le délimitent extérieurement, et deux parois annulaires de séparation 56 et 58 s'étendant coaxialement entre les parois annulaires coaxiales de diffuseur 52, 54. L'ensemble formé par les parois annulaires de diffuseur 52 et 54 et les parois annulaires de séparation 56 et 58 est rendu solidaire au moyen de bras 3022597 7 structuraux 60 sensiblement radiaux. Le diffuseur 50 est ainsi du type couramment dénommé « à triple flux ». Les parois annulaires de séparation 56 et 58 délimitent trois régions de circulation d'air au sein du diffuseur. Ces régions incluent une région radialement interne 5 62 et une région radialement externe 64 pour canaliser respectivement des parties radialement interne 36 et externe 38 du flux d'air ayant vocation à contourner la chambre de combustion, et une région médiane 66 interposée entre les régions radialement interne et externe 62, 64 et destinée à canaliser une partie médiane 40 du flux d'air vers la chambre de combustion.
10 Chacune des trois régions présente de préférence une section transversale qui s'agrandit de l'amont vers l'aval dans le plan axial de la figure 2. L'angle entre les deux parois annulaires délimitant chacune des trois régions est de préférence compris entre 10 degrés et 15 degrés, ce qui permet de minimiser le risque que le flux d'air ne décolle des parois.
15 Selon un principe général de l'invention, le diffuseur 50 comporte des dispositifs de canalisation d'air s'étendant intégralement au sein de la région médiane 66 pour concentrer la partie médiane 40 du flux d'air en direction de certains au moins des orifices du carénage annulaire de protection 26 disposé en regard de la paroi annulaire de fond de chambre 22.
20 Dans le premier mode de réalisation de l'invention, le carénage de protection 26 comporte des orifices de passage d'injecteur 28 et des orifices d'admission d'air 68 disposés en alternance autour de l'axe de la chambre de combustion, comme l'illustre la figure 3. Entre deux orifices 28, 68 consécutifs, le carénage de protection 26 présente une région pleine 70.
25 Il est à noter que la figure 3 ne montre qu'une portion du carénage de protection 26. Cette portion s'étend entre deux plans dits inter-axes 72 consécutifs, un plan inter-axe étant défini en tant que plan radial angulairement équidistant de deux systèmes d'injection consécutifs, d'une manière bien connue. Les figures 4 et 5 illustrent une portion circonférentielle du diffuseur 50 s'étendant entre deux bras structuraux 60 consécutifs, et correspondant à la portion du 3022597 8 carénage de protection 26 visible sur la figure 3. Dans l'exemple préférentiel illustré, les bras structuraux 60 du diffuseur 50 s'étendent en effet respectivement dans les plans inter-axes 72. Le diffuseur 50 est formé d'un ensemble de portions semblables à la portion visible sur les figures 4 et 5, agencées bout-à-bout circonférentiellement.
5 Il est à noter que la figure 4 illustre la portion du diffuseur 50 en coupe selon le plan IV-IV de la figure 2, qui est un plan qui passe par l'axe d'injection 25 et qui est orthogonal au plan axial de la figure 2. Dans le premier mode de réalisation de l'invention, les dispositifs de canalisation d'air prennent la forme de becs déflecteurs 74 qui s'étendent sensiblement 10 selon la direction radiale, comme l'illustrent les figures 2, 4 et 5. Plus généralement, chaque bec déflecteur 74 est raccordé à l'une au moins des parois annulaires de séparation 56, 58 et s'étend en direction de l'autre paroi annulaire de séparation 58, 56. Dans l'exemple préférentiel illustré, chaque bec déflecteur 74 est fixé 15 sur la paroi annulaire de séparation radialement externe 58 et présente une extrémité radialement interne libre 76 faiblement espacée de la paroi annulaire de séparation radialement interne 56 (figures 2 et 5), de manière à éviter le passage d'efforts structuraux au sein du bec déflecteur. En variante, chaque bec déflecteur 74 peut être fixé sur la paroi 20 annulaire de séparation radialement interne 56 et présenter une extrémité libre radialement externe faiblement espacée de la paroi annulaire de séparation radialement externe 58. En variante encore, chaque bec déflecteur 74 peut être formé de deux portions de becs s'étendant dans le prolongement l'une de l'autre en ménageant un léger 25 espacement entre leurs extrémités libres en regard l'une de l'autre, ces deux portions de becs étant dans ce cas fixées par leurs autres extrémités respectives aux parois de séparation 56 et 58 respectivement. Dans ce cas, les deux portions de becs peuvent présenter des longueurs identiques ou différentes. Dans tous les cas, l'espacement entre l'extrémité libre de chaque bec 30 déflecteur et la paroi annulaire de séparation qui lui fait face, ou entre les deux 3022597 9 extrémités libres des deux portions de chaque bec déflecteur, est de préférence compris entre 0,5 mm et 1 mm. Comme le montre la figure 4, chaque bec déflecteur 74 présente deux surfaces 78 raccordées l'une à l'autre en un sommet amont 80 également dénommé 5 « bord d'attaque » du bec déflecteur. Les deux surfaces 78 s'éloignent l'une de l'autre en direction de l'aval. Dans le plan de la figure 4, le sommet amont 80 de chaque bec déflecteur 74 est de préférence situé à une distance axiale de l'extrémité amont des parois de séparation 56 et 58 comprise entre 20% et 40% de l'étendue axiale de ces parois.
10 Dans l'exemple illustré, chaque bec déflecteur 74 est formé d'une unique paroi repliée pour former les deux surfaces 78 et le sommet 80 du bec déflecteur. Les deux surfaces sont ainsi séparées l'une de l'autre par un espace vide en aval du sommet du bec déflecteur. En variante, chaque bec déflecteur peut être formé d'une pièce pleine 15 lorsque cela présente un intérêt, c'est à dire que les deux surfaces 78 peuvent être reliées l'une à l'autre en tout point par de la matière. Autrement dit, chaque bec déflecteur prend dans ce cas grossièrement la forme d'un cylindre droit à section triangulaire. La portion du diffuseur 50 visible sur les figures 4 et 5 comporte en particulier trois becs déflecteurs 74, dont un bec déflecteur central 74a et deux becs 20 déflecteurs latéraux 74b agencés de part et d'autre du bec déflecteur central. Le bec déflecteur central 74a est centré par rapport à un système d'injection qui équipe la paroi annulaire de fond de chambre, et donc aussi par rapport à un orifice de passage d'injecteur 28 correspondant du carénage de protection 26. Ce bec déflecteur central 74a est dimensionné pour créer une zone morte au niveau de 25 l'injecteur de carburant 24 et de manière à concentrer le flux d'air vers des portions latérales de l'orifice de passage d'injecteur 28, c'est à dire vers des régions de cet orifice qui ne sont pas masquées par l'injecteur de carburant 24. De plus, chacun des deux becs déflecteurs latéraux 74b est agencé en regard d'une région pleine 70 correspondante du carénage de protection 26. Chaque bec 30 déflecteur latéral 74b permet ainsi de créer une zone morte au niveau de ladite région 3022597 10 pleine 70 et de concentrer le flux d'air en direction des deux orifices 28, 68 qui jouxtent cette région pleine 70. A titre d'exemple, les surfaces 78 du bec déflecteur central 74a font entre elles un angle saillant a inférieur à l'angle saillant p entre les surfaces 78 de chacun 5 des becs déflecteurs latéraux 74b (figure 4), de manière à tenir compte d'une différence entre la largeur de l'injecteur de carburant 24 et la largeur des zones mortes 70. Bien entendu, les trois becs déflecteurs peuvent, en variante, présenter des conformations semblables les unes aux autres. De manière générale, il est préférable que chacun des angles a et (3 soit compris entre 10 degrés et 30 degrés.
10 En fonctionnement, comme l'illustre la figure 6, la partie médiane 40 du flux d'air 32 est déviée par les becs déflecteurs 74 de manière à se concentrer vers les orifices 28 et 68 du carénage de protection 26. Les zones mortes induites par les becs déflecteurs latéraux 74b sont sensiblement délimitées par la projection des deux surfaces 15 78 de chaque bec déflecteur latéral 74b en direction du carénage 26, cette projection étant illustrée par les traits interrompus 82b. Les becs déflecteurs latéraux 74b sont avantageusement conformés pour que les projections 82 interceptent les bords latéraux des orifices 28 et 68 correspondants. De manière analogue, le bec déflecteur central 74a est avantageusement conformé pour que les projections 82a de ses surfaces 78 soient 20 sensiblement tangentes à l'injecteur de carburant 24 correspondant ou soient légèrement écartées de cet injecteur. La perte de charge subie par la partie médiane 40 du flux d'air entre la sortie du diffuseur 50 et l'intérieur de la chambre de combustion 48 se trouve ainsi réduite.
25 Pour maximiser l'efficacité du diffuseur 50, les parois de séparation 56 et 58 sont conformées de sorte que leurs projections respectives 83 vers l'aval se superposent respectivement aux bords radialement interne et radialement externe des orifices 28 et 68 du carénage de protection 26 (figure 3). La configuration du diffuseur 50 selon le premier mode de réalisation 30 décrit ci-dessus est particulièrement avantageuse lorsqu'elle est utilisée en combinaison 3022597 11 avec une chambre annulaire de combustion dépourvue d'orifices de dilution sur ses parois annulaires coaxiales 12 et 14 et prévue pour fonctionner avec un mélange pauvre dans la zone primaire de la chambre, auquel cas le flux d'air 32 provenant du compresseur se répartit de préférence de la manière suivante : 5 - 15% à 20% du flux d'air 32 forme la partie radialement interne 36 qui contourne la chambre de combustion le long de sa paroi annulaire interne 12 ; - 20% à 25% du flux d'air 32 forme la partie radialement externe 38 qui contourne la chambre de combustion le long de sa paroi annulaire externe 14 ; et - 55% à 65% du flux d'air 32 forme la partie médiane 40 qui pénètre dans la 10 chambre de combustion par les orifices 28, 68 du carénage de protection 26. Le diffuseur 50 peut néanmoins être utilisé en combinaison avec une chambre de combustion d'un type différent sans sortir du cadre de l'invention. La figure 7 illustre un module 84 de turbomachine d'aéronef selon un 15 deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, qui est semblable au module 46 décrit ci-dessus mais qui se distingue de ce dernier principalement par la configuration des dispositifs de canalisation d'air de son diffuseur 85. Comme le montrent les figures 8 et 9, ces dispositifs de canalisation d'air 86 comprennent chacun deux parois de canalisation 88 s'étendant en regard l'une 20 de l'autre, de l'amont vers l'aval. Ces deux parois de canalisation 88 sont raccordées respectivement à deux éléments d'obstruction s'étendant chacun circonférentiellement jusqu'à l'un des bras structuraux 60. Dans l'exemple préférentiel illustré, chacun des éléments d'obstruction est une paroi d'obstruction 90 raccordant l'une à l'autre les parois annulaires de 25 séparation 56 et 58 du diffuseur. Plus précisément, chaque paroi d'obstruction 90 raccorde l'une à l'autre des extrémités amont respectives des parois annulaires de séparation 56 et 58. De plus, les parois de canalisation 88 délimitent entre elles un canal d'air 92 au sein de la région médiane 66 du diffuseur. Ce canal d'air 92 débouche vers 30 l'amont et vers l'aval, de manière à traverser longitudinalement le diffuseur 85.
3022597 12 Dans ce mode de réalisation, les parois annulaires de séparation 56, 58 et chaque paroi d'obstruction 90 sont réalisées d'un seul tenant. En variante, les parois 56, 58, 90 peuvent être assemblées les unes aux autres par tout moyen approprié.
5 Chaque paroi d'obstruction 90 présente avantageusement un profil aérodynamique permettant de dévier le flux d'air provenant du compresseur vers les régions radialement interne 62 et radialement externe 64 du diffuseur en minimisant les pertes de charge. L'ensemble constitué des parois 56, 58, 90 forme ainsi un bec annulaire 10 dont le sommet est pourvu d'orifices correspondants respectivement aux ouvertures amont des canaux d'air 92. Dans l'exemple illustré, les parois de canalisation 88 s'éloignent l'une de l'autre en direction de l'aval. Cela permet de conférer au flux d'air issu de chaque canal d'air 92 un caractère divergent dans un plan tangentiel tel que le plan de la figure 11.
15 De plus, les parois de canalisation 88 s'étendent sensiblement selon des plans radiaux respectifs. Dans l'exemple illustré, chaque paroi de canalisation 88 est raccordée à la paroi de séparation radialement externe 58 et présente une extrémité radialement interne libre située à faible distance de la paroi de séparation radialement interne 56, de 20 manière à éviter le passage d'efforts structuraux dans les parois de canalisation. Des configurations alternatives sont possibles de manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus en ce qui concerne les becs déflecteurs 74 du premier mode de réalisation de l'invention. Dans le deuxième mode de réalisation, chacun des dispositifs de 25 canalisation d'air 86 comprend en outre avantageusement un bec déflecteur 94 s'étendant dans le canal d'air 92 entre les parois de canalisation 88. Ce bec déflecteur 94 est de préférence centré par rapport aux parois de canalisation 88. Ce bec déflecteur 94 est par exemple semblable aux becs déflecteurs 74 du premier mode de réalisation décrit ci-dessus.
3022597 13 Dans le deuxième mode de réalisation préféré illustré sur les figures 7 à 11, comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, les bras structuraux 60 du diffuseur s'étendent respectivement dans les plans inter-axes 72. Toutefois, dans le deuxième mode de réalisation, le carénage de 5 protection 26 ne comporte pas d'orifices d'admission d'air agencés entre les orifices de passage d'injecteur 28, comme le montre la figure 10. Les orifices de passage d'injecteur 28 contribuent donc seuls à l'admission d'air au travers de la paroi annulaire de fond de chambre 20. Le diffuseur 85 est particulièrement avantageux en combinaison avec un 10 carénage de protection de ce type du fait que la région médiane 66 du diffuseur comporte un unique canal d'air 92 entre chaque couple de plans inter-axes 72 consécutifs. Les parois d'obstructions 90 créent ainsi des zones mortes coïncidant sensiblement avec les parties pleines 70 du carénage de protection 26 qui relient chacune 15 deux orifices de passage d'injecteur 28 consécutifs. Le canal d'air 92 débouche donc avantageusement en regard de l'orifice de passage d'injecteur 28 correspondant du carénage de protection 26. Le canal d'air 92 est ainsi de préférence centré par rapport aux deux plans inter-axes 72 les plus proches du canal d'air, et donc par rapport aux deux bras structuraux 60 correspondants.
20 Le bec déflecteur 94 est de préférence agencé en regard de l'injecteur de carburant 24 correspondant, de manière analogue à ce qui a été expliqué ci-dessus en ce qui concerne le bec déflecteur central 74a dans le premier mode de réalisation de l'invention. Dans le plan de la figure 11, l'angle entre chacune des parois de 25 canalisation 88 et la surface 78 du bec déflecteur 94 qui lui fait face est de préférence compris entre 10 degrés et 15 degrés, ce qui permet de minimiser le risque que le flux d'air ne décolle des parois. En fonctionnement, comme l'illustre la figure 11, la partie médiane 40 30 du flux d'air pénètre dans la région médiane 66 du diffuseur 50 par les canaux d'air 92. Le 3022597 14 flux d'air au sein de chaque canal d'air 92 est scindé en deux parties par le bec déflecteur 94 correspondant de manière à se concentrer vers deux portions latérales de l'orifice de passage d'injecteur 28 correspondant du carénage de protection 26 et éviter ainsi l'injecteur de carburant 24 correspondant. De plus, une partie du flux d'air 32 est déviée 5 par les parois d'obstructions 90 en direction des régions radialement interne et externe 62, 64 du diffuseur. Des performances optimales sont obtenues lorsque les projections respectives des deux parois de canalisation 88 de chaque dispositif de canalisation d'air 86 en direction du carénage 26, illustrées par les traits interrompus 96, interceptent 10 respectivement les bords latéraux de l'orifice de passage d'injecteur 28 correspondant. Le bec déflecteur 94 est avantageusement conformé pour que les projections 98 de ses surfaces 78 soient sensiblement tangentes à l'injecteur de carburant 24 correspondant ou soient légèrement écartées de cet injecteur. La perte de charge subie par la partie médiane 40 du flux d'air 32 entre 15 la sortie du diffuseur 85 et l'intérieur de la chambre de combustion 100 se trouve ainsi réduite. Comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, les parois de séparation 56 et 58 sont avantageusement conformées de sorte que leurs projections respectives 83 vers l'aval se superposent respectivement aux bords radialement interne 20 et radialement externe des orifices 28 du carénage de protection 26, comme l'illustre la figure 10. La configuration du diffuseur 85 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention est particulièrement avantageuse lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec une chambre annulaire de combustion 100 pourvue d'orifices de dilution 102 sur ses 25 parois annulaires coaxiales 12 et 14 et prévue pour fonctionner avec un mélange riche dans la zone primaire de la chambre, c'est à dire un mélange comprenant un taux de carburant au moins égal au double du taux stoechiométrique, auquel cas le flux d'air 32 provenant du compresseur se répartit de préférence de la manière suivante : - 25% à 35% du flux d'air 32 forme la partie radialement interne 36 qui contourne la 30 chambre de combustion le long de sa paroi annulaire interne 12 ; 3022597 15 - 35% à 45% du flux d'air 32 forme la partie radialement externe 38 qui contourne la chambre de combustion le long de sa paroi annulaire externe 14 ; et - 12% à 22% du flux d'air 32 forme la partie médiane 40 qui pénètre dans la chambre de combustion par les orifices 28, 68 du carénage de protection 26.
5 Le diffuseur 85 peut néanmoins être utilisé en combinaison avec une chambre de combustion d'un type différent sans sortir du cadre de l'invention. D'une manière générale, les dispositifs de canalisation d'air proposés par l'invention permettent donc de réduire les pertes de charge subies par la partie 10 médiane 40 du flux d'air, qui alimente les entrées d'air de la paroi de fond de chambre 20 en passant au travers des orifices du carénage de protection 26. L'invention permet ainsi d'améliorer les performances de la turbomachine équipée du module selon l'invention.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Module (46, 84) pour turbomachine d'aéronef, comprenant : - une chambre annulaire de combustion (48, 100) comportant une paroi annulaire de fond de chambre (20) et deux parois annulaires coaxiales de chambre de combustion (12, 14) reliées entre elles par ladite paroi annulaire de fond de chambre, ladite chambre annulaire de combustion comprenant en outre un carénage annulaire de protection (26) s'étendant en regard d'une face amont de ladite paroi annulaire de fond de chambre et comportant une pluralité d'orifices (28, 68) permettant l'admission d'air dans la chambre annulaire de combustion ; et - un diffuseur (50, 85) destiné à recevoir un flux d'air (32) provenant d'un compresseur de turbomachine, le diffuseur comprenant deux parois annulaires coaxiales de diffuseur (52, 54) et deux parois annulaires de séparation (56, 58) s'étendant entre lesdites parois annulaires coaxiales de diffuseur et fixées à ces dernières au moyen de bras structuraux (60) sensiblement radiaux, de sorte que lesdites parois annulaires de séparation délimitent trois régions de circulation d'air au sein dudit diffuseur, à savoir : - une région radialement interne (62) et une région radialement externe (64) pour canaliser des parties radialement interne (36) et radialement externe (38) dudit flux d'air ayant vocation à contourner la chambre de combustion, et - une région médiane (66) interposée entre lesdites régions radialement interne et radialement externe et destinée à canaliser une partie médiane (40) dudit flux d'air vers la chambre de combustion, caractérisé en ce que ledit diffuseur comporte des dispositifs de canalisation d'air (74, 86) s'étendant intégralement au sein de ladite région médiane (66) et conformés de manière à concentrer ladite partie médiane (40) dudit flux d'air en direction de certains au moins desdits orifices (28, 68) dudit carénage annulaire de protection.
  2. 2. Module selon la revendication 1, dans lequel lesdits dispositifs de canalisation d'air (74, 86) sont raccordés à l'une au moins desdites parois annulaires de séparation (56, 58) et s'étendent en direction de l'autre paroi annulaire de séparation. 3022597 17
  3. 3. Module selon la revendication 2, dans lequel lesdits dispositifs de canalisation d'air (74, 94) présentent chacun une extrémité libre écartée de ladite autre paroi annulaire de séparation. 5
  4. 4. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits dispositifs de canalisation d'air sont des becs déflecteurs (74) présentant chacun deux surfaces (78) qui s'éloignent l'une de l'autre en direction de l'aval, chacun desdits becs déflecteurs étant agencé en regard d'une région pleine (70) correspondante dudit carénage annulaire de protection située entre deux orifices consécutifs (28, 68) de 10 ce carénage annulaire de protection.
  5. 5. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdits dispositifs de canalisation d'air (86) comprennent chacun deux parois de canalisation (88) s'étendant en regard l'une de l'autre de l'amont vers l'aval et raccordées 15 respectivement à deux éléments d'obstruction (90) s'étendant chacun circonférentiellement jusqu'à l'un desdits bras structuraux (60), de sorte que lesdites parois de canalisation (88) délimitent entre elles un canal d'air (92) au sein de ladite région médiane (66) dudit diffuseur (85), ledit canal d'air débouchant en regard d'un orifice (28) dudit carénage annulaire de protection (26). 20
  6. 6. Module selon la revendication 5, dans lequel lesdites parois de canalisation (88) s'éloignent l'une de l'autre en direction de l'aval.
  7. 7. Module selon la revendication 5 ou 6, dans lequel chacun desdits 25 dispositifs de canalisation d'air (88) comprend en outre un bec déflecteur (94) s'étendant dans ledit canal d'air (92) entre lesdites parois de canalisation (88), en regard d'un injecteur de carburant (24) alimentant ladite chambre annulaire de combustion (100).
  8. 8. Module selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans 30 lequel chacun desdits éléments d'obstruction est une paroi d'obstruction (90) raccordant l'une à l'autre lesdites parois annulaires de séparation (56, 58). 3022597 18
  9. 9. Module selon la revendication 8, dans lequel ladite paroi d'obstruction (90) présente un profil aérodynamique permettant de dévier ledit flux d'air (32) dans lesdites régions radialement interne (62) et radialement externe (64) dudit diffuseur (85).
  10. 10. Turbomachine pour aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend un module (46, 84) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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