FR3024498A1 - Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter - Google Patents

Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter Download PDF

Info

Publication number
FR3024498A1
FR3024498A1 FR1457469A FR1457469A FR3024498A1 FR 3024498 A1 FR3024498 A1 FR 3024498A1 FR 1457469 A FR1457469 A FR 1457469A FR 1457469 A FR1457469 A FR 1457469A FR 3024498 A1 FR3024498 A1 FR 3024498A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
turbomachine
rotation
wall
downstream
flow fluid
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
FR1457469A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3024498B1 (fr
Inventor
Tewfik Boudebiza
Catherine Pikovsky
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.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA 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 SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Priority to FR1457469A priority Critical patent/FR3024498B1/fr
Publication of FR3024498A1 publication Critical patent/FR3024498A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3024498B1 publication Critical patent/FR3024498B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • 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
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
    • 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
    • F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042—Guidance of lubricant
    • F16H57/043—Guidance of lubricant within rotary parts, e.g. axial channels or radial openings in shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N7/00—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/36—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with feed by pumping action of the member to be lubricated or of a shaft of the machine; Centrifugal lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/324—Application in turbines in gas turbines to drive unshrouded, low solidity propeller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/325—Application in turbines in gas turbines to drive unshrouded, high solidity propeller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/20—Three-dimensional
    • F05D2250/25—Three-dimensional helical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/98—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/55—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction with intermediate floating or independently-driven rings rotating at reduced speed or with other differential ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines

Landscapes

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

Abstract

L'objet principal de l'invention est un ensemble (1) de turbomachine, comportant des premier et deuxième (22) corps dont l'un (22) au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de la turbomachine, entre lesquels est situé au moins un élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement (H), le fluide d'écoulement (H) étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation (22), caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation (22) comporte des moyens de guidage (30) en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation (22), du fluide d'écoulement (H) au contact dudit au moins un corps mobile en rotation (22) de façon à entraîner le fluide d'écoulement (H) vers ledit au moins un élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement, et en ce que les moyens de guidage (30) sont formés sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22), en amont dudit au moins un élément de la turbomachine.

Description

ENSEMBLE DE TURBOMACHINE COMPORTANT DEUX CORPS ET DES MOYENS DE GUIDAGE INTERNES D'UN FLUIDE D'ÉCOULEMENT VERS UN ÉLÉMENT À ALIMENTER DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines, et plus particulièrement au domaine général des systèmes de circulation d'un fluide d'écoulement dans une turbomachine, et notamment de l'huile de lubrification. Elle concerne plus précisément un ensemble de turbomachine comportant des moyens de guidage formés sur la paroi interne d'un corps mobile en rotation pour l'alimentation en fluide d'écoulement d'un élément de turbomachine, une turbomachine comportant un tel ensemble, ainsi qu'un procédé de guidage d'un flux de fluide d'écoulement associé. L'invention s'applique à tout type de turbomachines terrestres ou aéronautiques, et notamment aux turbomachines d'aéronef telles que les turboréacteurs et les turbopropulseurs. L'invention peut préférentiellement s'appliquer dans le domaine des turbomachines pour aéronef dont le récepteur comporte un doublet d'hélices contrarotatives non carénées, ce type de turbomachine étant également dénommé « à soufflantes non carénées », ou portant encore les appellations anglaises « open rotor » ou « propfan ». Une telle turbomachine peut par exemple comporter une soufflante fixée directement sur la turbine de puissance et en dehors de la nacelle, ou entraînée par l'intermédiaire d'une turbine de puissance à réducteur. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans le domaine général des turbomachines, les turbomachines à soufflantes non carénées du type « open rotor » présentent une architecture globale qui se distingue des architectures conventionnelles de turbomachine. En effet, comme rappelé précédemment, de telles turbomachines sont caractérisées par la présence de deux hélices contrarotatives non carénées au niveau de la soufflante.
A titre d'exemple, la figure 1 représente, schématiquement en semi-coupe axiale, une turbomachine 10 du type « open rotor », munie d'un doublet d'hélices contrarotatives non carénées. La turbomachine 10 comporte d'amont en aval un générateur de gaz 11, qui entraîne une turbine de puissance et un réducteur 12, et des premier et deuxième rotors entraînant les première 13 et deuxième 14 hélices contrarotatives non carénées. Le doublet d'hélices 13 et 14 peut en particulier être entraîné par un arbre de turbine 15 de la turbine de puissance 12 par l'intermédiaire d'un train à réducteur épicycloïdal. De plus, sur cette figure 1, sont également représentés le carter structural 16 (appelé encore « static frame » en anglais), situé juste en amont des première 13 et deuxième 14 hélices et à l'aval du carter d'échappement 17. Le carter structural 16 supporte l'ensemble des parties de roulement, le réducteur épicycloïdal ainsi que le vérin commandant la géométrie du premier rotor. Le carter d'échappement 17 se compose de plusieurs bras et permet de faire passer de nombreuses servitudes différentes pour la turbomachine 10, et notamment plusieurs lignes de canalisation différentes pour la circulation et l'acheminement d'huile de lubrification. Ces différentes lignes de canalisation transitent depuis le carter d'échappement 17 du générateur de gaz 11 jusqu'à l'arrière (partie aval) de la turbomachine 10 par l'intermédiaire d'un fourreau 18. Parmi ces lignes de canalisation d'huile de lubrification, on compte notamment une ligne de canalisation basse pression qui alimente en huile de lubrification un palier amont 19 inter-arbres à billes, situé en bout de fourreau 18, ainsi qu'un autre palier aval 20 inter-arbres à billes, situé un peu plus en aval entre le premier rotor de la première hélice 13 amont et le deuxième rotor de la deuxième hélice 14 aval, comme représenté sur la figure 1.
On a représenté plus en détails sur la figure 2, en semi-coupe axiale, la partie A de la turbomachine 10 de la figure 1. Sur cette figure 2, on peut apercevoir l'arbre d'hélice amont 21, associé à la première hélice 13, et l'arbre d'hélice aval 22, associé à la deuxième hélice 14. La ligne de canalisation basse pression 23, contenue dans le fourreau 18, qui alimente en huile de lubrification le palier amont 19 et le palier aval 20, est également représentée.
En raison de contraintes majoritairement liées à l'encombrement radial de la turbomachine 10, le fourreau 18, et ainsi la ligne de canalisation basse pression 23 qu'il contient, ne peuvent pas être prévus pour pouvoir s'étendre jusqu'au niveau du palier aval 20 de façon à l'alimenter en huile de lubrification. De plus, le palier aval 20 étant contrarotatif, il serait impossible d'amener une ligne de canalisation statique à son niveau pour le lubrifier par jet latéral. En réalité, la lubrification en huile des paliers amont 19 et aval 20 est donc réalisée de la façon décrite ci-après. L'huile de lubrification H, amenée par la ligne de canalisation basse pression 23 dans le fourreau 18, est d'une part éjectée vers le palier amont 19 au travers d'un premier gicleur 25 équipant le palier amont 19, comme selon la flèche F1 représentée sur la figure 2. Une partie de l'huile de lubrification H ayant alimenté le palier amont 19, soit environ la moitié de l'huile issue du premier gicleur 25, traverse alors l'arbre d'hélice aval 22 au travers d'un premier orifice d'évacuation 28a, en amont du palier amont 19, pour s'écouler ensuite en direction du palier aval 20 contre la paroi interne de l'arbre d'hélice amont 21, comme selon la flèche F4 représentée sur la figure 2. De plus, l'autre partie de l'huile de lubrification H ayant alimenté le palier amont 19, soit environ la moitié de l'huile issue du premier gicleur 25, traverse l'arbre d'hélice aval 22 au travers d'un deuxième orifice d'évacuation 28b, en aval du palier amont 19, pour s'écouler ensuite en direction du palier aval 20 contre la paroi interne de l'arbre d'hélice amont 21, comme selon la flèche F5 représentée sur la figure 2. Par ailleurs, un redresseur 29, formant un obstacle à l'écoulement d'huile H, est formé sur la paroi interne de l'arbre d'hélice aval 22, en aval du deuxième orifice d'évacuation 28b, de sorte à s'assurer que toute l'huile de lubrification H ayant alimenté le palier amont 19 circule bien au travers de l'arbre d'hélice aval 22.
En outre, l'alimentation en huile de lubrification H du palier aval 20 est séparée de celle du palier amont 19 au niveau du fourreau 18. Un deuxième gicleur 27, positionné en aval du palier amont 19, éjecte l'huile de lubrification H du palier aval 20 par centrifugation contre l'arbre d'hélice aval 22, selon la flèche F2, l'huile H étant alors amenée au droit du palier aval 20 par une écope centrifuge 26, comme selon la flèche F3.
L'huile de lubrification H alimente le palier aval 20, et sort par le flanc du palier aval 20 pour être récupérée sur l'arbre d'hélice amont 21, puis évacuée au travers de celui-ci avec l'huile H sortant du palier amont 19. De la sorte, la totalité de l'huile de lubrification H est évacuée au travers de l'arbre d'hélice amont 21, comme représenté par les flèches F6 sur la figure 2.
Toutefois, ce principe d'alimentation en huile de lubrification du palier aval 20 de la turbomachine 10 n'est pas entièrement satisfaisant et présente plusieurs inconvénients. D'une part, l'huile de lubrification H qui arrive au contact de l'arbre d'hélice aval 22 pour alimenter le palier aval 20 par centrifugation provient d'un repère fixe constitué par le fourreau 18, et cette différence de vitesse entre le fourreau 18 et l'arbre d'hélice aval 22 peut être à l'origine d'un écoulement turbulent. D'autre part, l'huile de lubrification H qui arrive sur la paroi intérieure de l'arbre d'hélice aval 22 est confrontée à diverses forces, à savoir centrifuge, frottement, pesanteur. Les deux dernières l'impactent négativement. En particulier, ces forces peuvent entraîner une faible vitesse d'entraînement de l'huile de lubrification H vers l'écope centrifuge 26 du palier aval 20. Or, un temps d'acheminement trop long de l'huile de lubrification H vers le palier aval 20 peut impacter négativement les phases de démarrage et transitoires de la turbomachine 10 par exemple, notamment du fait d'un manque d'huile de lubrification H sur le palier aval 20 provoquant un grippage du palier aval 20. Par ailleurs, en se dirigeant vers l'écope centrifuge 26 du palier aval 20, l'huile de lubrification H peut former un anneau ou film d'huile. Or, du fait d'une faible vitesse de rotation de l'arbre d'hélice aval 22 et de la force de pesanteur, cet anneau d'huile peut présenter un dimensionnement variable à l'origine de l'apparition d'un balourd d'huile pouvant entraîner un arrêt moteur d'urgence ou un risque de cassure de l'arbre d'hélice aval 22. EXPOSÉ DE L'INVENTION Il existe ainsi un besoin pour améliorer la circulation d'un fluide d'écoulement, notamment d'huile de lubrification, dans une turbomachine, et notamment une turbomachine du type à soufflantes non carénées ou « open rotor ». Il existe notamment un besoin pour proposer une solution alternative pour la lubrification en huile d'un élément de la turbomachine, et par exemple d'un palier. En particulier, il existe un besoin pour permettre une alimentation en fluide d'écoulement d'un tel élément de la turbomachine ne pouvant être alimenté spécifiquement, notamment en raison de contraintes d'encombrement ou de modularité. L'invention a pour but de remédier au moins partiellement aux besoins mentionnés ci-dessus et aux inconvénients relatifs aux réalisations de l'art antérieur. L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un ensemble de turbomachine, comportant des premier et deuxième corps dont l'un au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de la turbomachine, entre lesquels est formée une zone de lien entre les premier et deuxième corps, un fluide d'écoulement, notamment de l'huile de lubrification, étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation, caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation est configuré pour permettre le guidage en rotation, comportant notamment des moyens de guidage en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, du fluide d'écoulement au contact dudit au moins un corps mobile en rotation de façon à entraîner le fluide d'écoulement en rapprochement ou en éloignement de la zone de lien. De façon préférentielle, les premier et deuxième corps sont contrarotatifs autour de l'axe de rotation de la turbomachine. Le fluide d'écoulement peut notamment être apte à circuler à l'intérieur ou à l'extérieur d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation. En particulier, le fluide d'écoulement peut notamment être apte à circuler au contact d'une paroi d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation, notamment la paroi interne ou la paroi externe d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation. De même, les moyens de guidage en rotation du fluide d'écoulement peuvent être formés sur une paroi dudit au moins un corps mobile en rotation, notamment la paroi interne ou la paroi externe. Par ailleurs, au moins ledit au moins un corps mobile en rotation peut comporter une paroi de forme conique, notamment la paroi interne. Les moyens de guidage en rotation du fluide d'écoulement peuvent être formés sur ladite paroi de forme conique. L'autre corps peut également comporter une paroi de forme conique, notamment la paroi interne, et les moyens de guidage peuvent aussi être formés sur cette paroi de forme conique. Par « forme conique », il faut comprendre que la paroi forme sensiblement un cône autour de l'axe de rotation de la turbomachine, notamment un cône tronqué. Autrement dit, la paroi s'étend en éloignement ou en rapprochement par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine lorsqu'on l'observe d'amont en aval ou d'aval en amont. La forme conique de la paroi peut permettre d'avoir un entraînement centrifuge du fluide d'écoulement au contact de celle-ci. Les moyens de guidage peuvent être de différents types. Préférentiellement, les moyens de guidage en rotation comportent une ailette hélicoïdale dans le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, notamment disposée sur la paroi interne ou externe dudit au moins un corps mobile en rotation. Ainsi, l'invention a aussi pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble de turbomachine, comportant des premier et deuxième corps dont l'un au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de la turbomachine, entre lesquels est formée une zone de lien entre les premier et deuxième corps, un fluide d'écoulement, notamment de l'huile de lubrification, étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation, caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation comporte une ailette hélicoïdale, dans le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, pour guider en rotation le fluide d'écoulement au contact dudit au moins un corps mobile en rotation de façon à entraîner le fluide d'écoulement en rapprochement ou en éloignement de la zone de lien. Préférentiellement encore, les moyens de guidage en rotation comportent une pluralité d'ailettes longitudinales s'étendant sensiblement selon l'axe de rotation de la turbomachine, notamment disposées sur la paroi interne ou externe dudit au moins un corps mobile en rotation. Ainsi, l'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble de turbomachine, comportant des premier et deuxième corps dont l'un au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de la turbomachine, entre lesquels est formée une zone de lien entre les premier et deuxième corps, un fluide d'écoulement, notamment de l'huile de lubrification, étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation, caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation comporte une pluralité d'ailettes longitudinales, s'étendant sensiblement selon l'axe de rotation de la turbomachine, pour guider en rotation le fluide d'écoulement au contact dudit au moins un corps mobile en rotation de façon à entraîner le fluide d'écoulement en rapprochement ou en éloignement de la zone de lien. La zone de lien peut comporter un élément à alimenter en fluide d'écoulement, notamment en huile de lubrification, de la turbomachine.
Ainsi, plus spécifiquement encore, l'invention a pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble de turbomachine, comportant des premier et deuxième corps dont l'un au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de la turbomachine, entre lesquels est situé au moins un élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement, notamment en huile de lubrification, le fluide d'écoulement étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation, caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation est configuré pour permettre le guidage en rotation, comportant notamment des moyens de guidage en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, du fluide d'écoulement au contact dudit au moins un corps mobile en rotation de façon à entraîner le fluide d'écoulement en rapprochement ou en éloignement dudit au moins un élément à alimenter en fluide d'écoulement. Les premier et deuxième corps peuvent être contrarotatifs autour de l'axe de rotation de la turbomachine. De plus, le fluide d'écoulement peut être apte à circuler à l'intérieur des premier et deuxième corps contrarotatifs et à être entraîné par le deuxième corps rotatif vers le premier corps rotatif selon le sens de rotation du deuxième corps rotatif. Le premier corps rotatif peut alors comporter des moyens de guidage en rotation, selon le sens de rotation du premier corps rotatif, du fluide d'écoulement à l'intérieur du premier corps rotatif de façon à entraîner le fluide d'écoulement en rapprochement ou en éloignement dudit au moins un élément à alimenter en fluide d'écoulement.
L'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble de turbomachine, comportant des premier et deuxième corps dont l'un au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation de la turbomachine, entre lesquels est situé au moins un élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement, notamment en huile de lubrification, le fluide d'écoulement étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation, caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation comporte des moyens de guidage en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, du fluide d'écoulement au contact dudit au moins un corps mobile en rotation de façon à entraîner le fluide d'écoulement vers ledit au moins un élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement, et en ce que les moyens de guidage sont formés sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation, en amont dudit au moins un élément de la turbomachine. Grâce à l'invention, il peut être possible de rendre plus efficace la circulation d'un fluide d'écoulement, et notamment d'huile de lubrification, dans une turbomachine, et en particulier pour une turbomachine du type « open rotor ». En particulier, il peut être possible de prévoir l'alimentation en huile de lubrification d'un deuxième élément de la turbomachine à lubrifier difficilement accessible pour une alimentation spécifique et directe, ce qui permet d'obtenir et de conserver un encombrement réduit et optimal pour le système général d'alimentation en huile de lubrification de la turbomachine. De plus, l'invention peut permettre de réduire le temps de parcours d'huile de lubrification vers ledit deuxième élément de la turbomachine à lubrifier, ce qui augmente l'efficacité et la fiabilité de la lubrification et réduit le risque de fonctionnement du deuxième élément sans présence d'huile.
De façon avantageuse, la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation peut être de forme conique. Par « forme conique », il faut comprendre que la paroi forme sensiblement un cône autour de l'axe de rotation de la turbomachine, notamment un cône tronqué. Autrement dit, la paroi s'étend en éloignement ou en rapprochement par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine lorsqu'on l'observe d'amont en aval ou d'aval en amont.
L'élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement de la turbomachine peut être de différents types, par exemple choisi de manière non limitative parmi : un vérin, un palier, un réducteur, entre autres. Préférentiellement, l'élément de la turbomachine est constitué par un palier de la turbomachine. Par ailleurs, un premier élément amont et un deuxième élément aval peuvent être positionnés relativement audit au moins un corps mobile en rotation en étant espacés l'une de l'autre. Les moyens de guidage peuvent alors être configurés pour alimenter en fluide d'écoulement le deuxième élément aval, ces moyens de guidage étant formés sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation entre le premier élément amont et le deuxième élément aval. De plus, les premiers éléments amont et deuxièmes éléments aval peuvent préférentiellement être respectivement constitués par des paliers amont et aval de la turbomachine. En outre, la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation peut présenter une pente, c'est-à-dire former un angle moyen avec l'axe de rotation de la turbomachine, supérieure à 1°, par exemple comprise entre 1 et 20°. Autrement dit, la pente de la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation peut être faible, de sorte que la seule force centrifuge ne peut pas permettre de réaliser l'écoulement du fluide vers l'élément à alimenter de la turbomachine. L'écoulement ne peut être réalisé qu'à l'aide des moyens de guidage selon l'invention. En revanche, pour une pente plus élevée, par exemple supérieure à 30°, la force centrifuge peut à elle seule permettre une alimentation en fluide d'écoulement vers ledit élément de la turbomachine, les moyens de guidage selon l'invention assurant la régularité de l'alimentation en huile de lubrification. Par ailleurs, en cas d'inclinaison de l'axe moteur par rapport à l'horizontal, un élément amont peut par exemple se retrouver plus bas qu'un élément aval sur une portion du cône. Dès lors, l'invention a pour avantage de forcer malgré tout l'huile de lubrification à aller vers l'élément aval, même en cas d'inclinaison défavorable. Ce cas peut se produire par exemple sous certaines attitudes de vol ou lors du roulage au sol. L'ensemble de turbomachine selon l'invention peut également comporter un moyen d'alimentation en fluide d'écoulement dudit au moins un élément de la turbomachine, notamment un gicleur. De façon avantageuse, le moyen d'alimentation en fluide d'écoulement peut permettre d'amener du fluide d'écoulement spécifiquement vers l'élément de la turbomachine. De façon préférentielle, le moyen d'alimentation en fluide d'écoulement présente une orientation inclinée par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine, en particulier non perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbomachine, de sorte à pouvoir permettre une alimentation sur le corps mobile en rotation en inclinaison, pour assurer l'entraînement du fluide d'écoulement par le corps mobile en rotation vers l'élément, en particulier par centrifugation.
Plus particulièrement, en présence d'un premier élément amont et d'un deuxième élément aval tels que décrits précédemment, l'ensemble de turbomachine selon l'invention peut comporter un premier moyen d'alimentation en fluide d'écoulement du premier élément, notamment un premier gicleur, notamment situé au niveau du premier élément, et/ou un deuxième moyen d'alimentation en fluide d'écoulement du deuxième élément, notamment un deuxième gicleur, notamment situé légèrement en aval du premier élément. Par ailleurs, les moyens de guidage en rotation peuvent comporter une ailette hélicoïdale dans le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, disposée sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation.
L'ailette hélicoïdale peut être du type à petit pas ou du type à grand pas. L'ailette hélicoïdale peut, dans une variante de réalisation particulière, être formée par l'association de deux sous-ailettes hélicoïdales s'étendant sensiblement parallèlement entre elles sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Les deux sous-ailettes hélicoïdales peuvent définir un canal interne d'écoulement du fluide d'écoulement vers l'élément à alimenter de la turbomachine.
L'ailette hélicoïdale est de préférence continue. En variante, l'ailette hélicoïdale pourrait être discontinue, comportant alors une pluralité de sous-ailettes hélicoïdales. L'ailette hélicoïdale peut être formée, sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation, sensiblement à partir de la zone d'éjection de fluide d'écoulement d'un moyen d'alimentation tel que décrit précédemment. L'ailette hélicoïdale peut être semblable au filetage d'une vis. L'ailette hélicoïdale peut présenter ou non un pas régulier. Dans une première variante, l'ailette hélicoïdale peut présenter, en section selon l'axe de rotation de la turbomachine, un profil sensiblement perpendiculaire par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine. Dans une seconde variante, l'ailette hélicoïdale peut présenter, en section selon l'axe de rotation de la turbomachine, un profil sensiblement incliné par rapport à la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation.
L'ailette hélicoïdale peut en particulier présenter, en section selon l'axe de rotation de la turbomachine, un profil sensiblement incliné par rapport à la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation en rapprochement ou en éloignement de l'élément à alimenter. En variante, les moyens de guidage en rotation peuvent comporter une pluralité d'ailettes longitudinales s'étendant sensiblement selon l'axe de rotation de la turbomachine sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Ainsi, de façon avantageuse, le fluide d'écoulement peut tomber sur la paroi interne dudit corps mobile en rotation entre deux ailettes longitudinales successives et être emporté à la vitesse de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation vers l'élément à alimenter en fluide d'écoulement. Les ailettes longitudinales peuvent être ou non réparties régulièrement sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Autrement dit, l'espacement (ou le pas) entre les ailettes longitudinales peut être ou non constant. De plus, les ailettes longitudinales peuvent être ou non identiques les unes aux autres, notamment présentant une forme et/ou des dimensions analogues ou non.
Les ailettes longitudinales peuvent en outre présenter, en section selon l'axe de rotation de la turbomachine, un profil d'épaisseur croissante ou décroissante en rapprochement de l'élément à alimenter. Dans une première variante, la face interne de chaque ailette longitudinale, opposée à la face externe située sur la paroi dudit au moins un corps mobile en rotation, peut présenter, en section transversale par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine, un profil sensiblement parallèle à la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Autrement dit, la face interne de chaque ailette longitudinale peut s'étendre, selon l'axe de rotation de la turbomachine, sensiblement parallèlement à la partie de la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation sur laquelle la face externe est située. Chaque ailette longitudinale peut notamment présenter, en section transversale par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine, un profil sensiblement rectangulaire. Dans une deuxième variante, la face interne de chaque ailette longitudinale, opposée à la face externe située sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation, peut présenter, en section transversale par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine, un profil incliné par rapport à la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Autrement dit, la face interne de chaque ailette longitudinale peut s'étendre, transversalement par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine, en rapprochement de la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Chaque ailette longitudinale peut notamment présenter, en section transversale par rapport à l'axe de rotation de la turbomachine, un profil de forme rectangulaire tronquée au niveau de la face interne.
L'inclinaison de la face interne de chaque ailette longitudinale par rapport à la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation, lorsqu'observée selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, peut être réalisée en rapprochement de la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Une telle inclinaison de la face interne de chaque ailette longitudinale peut permettre d'aider le fluide d'écoulement à ruisseler vers un espace situé entre deux ailettes longitudinales. En effet, pour le cas où du fluide d'écoulement tomberait directement sur une ailette longitudinale, l'inclinaison de celle-ci peut permettre l'acheminement du fluide entre deux ailettes longitudinales de sorte à être entraînée à la vitesse de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation.
Dans une autre variante de réalisation de l'invention, ledit au moins un corps mobile en rotation peut être configuré pour permettre l'entraînement, vers ledit au moins un élément à alimenter en fluide d'écoulement, de fluide d'écoulement ayant préalablement été utilisé pour l'alimentation en fluide d'écoulement d'un autre élément de la turbomachine, distinct dudit élément à alimenter en fluide d'écoulement.
Les moyens de guidage peuvent comporter des éléments, rapportés ou non, constituant des reliefs sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation. Par ailleurs, l'ensemble peut comporter une pièce de confinement fixée sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation pour contenir un volume de fluide d'écoulement dans un espace clos.
Les moyens de guidage en rotation peuvent être formés sur la paroi externe de la pièce de confinement en regard de la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation et/ou sur la paroi interne dudit au moins un corps mobile en rotation en regard de la paroi externe de la pièce de confinement. En outre, l'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, une turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble tel que défini précédemment. La turbomachine peut tout particulièrement être du type à soufflantes non carénées (ou encore « open rotor »), comportant un doublet d'hélices contrarotatives non carénées, situé notamment en aval d'une chambre de combustion de la turbomachine, portées par des premier et deuxième rotors, les premier et deuxième corps de l'ensemble étant respectivement des carters des premier et deuxième rotors. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de guidage d'un flux de fluide d'écoulement dans un ensemble de turbomachine tel que défini précédemment, dans lequel on prévoit des moyens de guidage en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation, du fluide d'écoulement vers ledit au moins un élément de la turbomachine à alimenter en fluide d'écoulement. Le procédé de guidage selon l'invention peut comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, ainsi qu'à l'examen des figures, schématiques et partielles, du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, en semi-coupe axiale, un exemple de turbomachine présentant une architecture du type « open rotor », - la figure 2 représente plus en détails, en semi-coupe axiale, la partie A de la turbomachine de la figure 1, - la figure 3 représente, schématiquement en coupe axiale, un premier exemple de réalisation d'un ensemble de turbomachine conforme à l'invention, - la figure 4 représente, schématiquement en coupe axiale, un deuxième exemple de réalisation d'un ensemble de turbomachine conforme à l'invention, - la figure 5 représente, schématiquement en coupe axiale, un troisième exemple de réalisation d'un ensemble de turbomachine conforme à l'invention, - la figure 6 est une vue en section du corps mobile en rotation de la figure 5 équipé de moyens de guidage en rotation, et - les figures 7 et 8 représentent deux variantes de réalisation du corps mobile en rotation de la figure 6 équipé de moyens de guidage en rotation. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Dans toute la description, il est noté que les termes amont et aval sont à considérer par rapport à une direction principale F d'écoulement normal des gaz (de l'amont vers l'aval) pour une turbomachine 10. Par ailleurs, on appelle axe T de la turbomachine 10, l'axe de symétrie radiale de la turbomachine 10. La direction axiale de la turbomachine 10 correspond à la direction de l'axe T de la turbomachine 10. Une direction radiale de la turbomachine 10 est une direction perpendiculaire à l'axe T de la turbomachine 10. En outre, sauf précision contraire, les adjectifs et adverbes axial, radial, axialement et radialement sont utilisés en référence aux directions axiale et radiale précitées. De plus, sauf précision contraire, les termes intérieur et extérieur sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d'un élément est plus proche de l'axe T de la turbomachine 10 que la partie extérieure du même élément. Les figures 1 et 2 ont déjà été décrites précédemment dans la partie relative à l'état de la technique antérieure.
On a par ailleurs illustré en référence aux figures 3 à 6, trois exemples de réalisation d'ensembles 1 de turbomachine conformes à l'invention, la figure 6 étant une vue en section du corps mobile en rotation 22 de la figure 5 équipé de moyens de guidage 32 en rotation. Dans tous ces exemples de réalisation selon l'invention, on considère que les premier 21 et deuxième 22 corps de l'ensemble 1 de turbomachine sont contrarotatifs autour de l'axe de rotation T de la turbomachine 10. Autrement dit, si l'on se réfère à la figure 2 décrite précédemment, les premier 21 et deuxième 22 corps contrarotatifs correspondent respectivement à l'arbre d'hélice amont 21 et à l'arbre d'hélice aval 22 de la turbomachine 10. De plus, dans tous les exemples décrits ci-après, on considère que le fluide d'écoulement est de l'huile de lubrification H. Bien entendu, ces exemples de réalisation ne sont nullement limitatifs. Pour plus de clarté, les figures 3, 4 et 5 ne reprennent pas tous les éléments représentés sur la figure 2. Toutefois, on considère que les ensembles 1 de turbomachine décrits en référence à ces figures 3, 4 et 5 sont adaptables à celui décrit en référence à la figure 2. Ainsi, en référence aux figures 3, 4 et 5, l'ensemble 1 de turbomachine comporte des premier 21 et deuxième 22 corps, respectivement formés par l'arbre d'hélice amont 21 et l'arbre d'hélice aval 22 visibles sur la figure 2, ces corps étant contrarotatifs autour de l'axe de rotation T de la turbomachine 10, cette dernière pouvant être du type de celle décrite précédemment en référence à la figure 1, à savoir une turbomachine 10 du type « open rotor ». Par ailleurs, dans ces trois exemples relatifs aux figures 3, 4 et 5, des premier élément 19 et deuxième élément 20 sont positionnés relativement à l'arbre d'hélice aval 22, comme décrit précédemment. Ces premier 19 et deuxième 20 éléments sont en particulier respectivement constitués par un palier amont 19 et un palier aval 20. Conformément à l'invention, l'arbre d'hélice aval 22 comporte des moyens de guidage 30, 31a, 31b ou 32, formés sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, pour permettre le guidage en écoulement de l'huile de lubrification H vers le deuxième palier aval 20 de la turbomachine 10. Il est à noter qu'en variante, bien que non représenté, l'ensemble 1 de turbomachine pourrait être dépourvu du premier palier amont 19, et les moyens de guidage pourraient être prévus sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 pour permettre de lubrifier le deuxième palier aval 20. Ainsi, les moyens de guidage permettraient de constituer une aide à la lubrification du palier aval 20 par la seule utilisation de la force centrifuge et des moyens de guidage. Par ailleurs, comme expliqué précédemment en référence à la figure 2, pour chacun des trois exemples d'ensemble 1 de turbomachine selon l'invention des figures 3, 4 et 5, une seule et même ligne de canalisation basse pression 23, contenue dans le fourreau 18, peut permettre d'alimenter le palier amont 19 et le palier aval 20, ce dernier étant alimenté par le biais des moyens de guidage 30, 31a, 31b ou 32 qui amènent l'huile de lubrification H depuis l'aval du palier amont 19 vers le palier aval 20. De plus, comme pour l'exemple de réalisation de l'ensemble 1 de turbomachine représenté sur la figure 2, un premier gicleur 25 est utilisé au niveau du palier amont 19 pour permettre son alimentation en huile de lubrification H, amenée par la ligne de canalisation basse pression 23. En outre, un deuxième gicleur 27 est également prévu pour l'alimentation spécifique du palier aval 20, comme représenté sur les figures 3, 4 et 5. Ce deuxième gicleur 27 est préférentiellement situé légèrement en aval du palier amont 19, à proximité du premier gicleur 25. Ainsi, un gicleur (encore appelé « jet de sortie ») 25 ou 27 est dédié à chaque palier 19 ou 20. De façon avantageuse, le deuxième gicleur 27 est orienté de façon inclinée par rapport à l'axe de rotation T de la turbomachine 10. En particulier, ce deuxième gicleur 27 est prévu pour être incliné dans le sens de rotation R de l'arbre d'hélice aval 22, de façon à pouvoir gicler correctement l'huile de lubrification H contre la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 et de façon à minimiser au mieux les risques d'éclaboussures au contact de la paroi interne 22a tournante. Par ailleurs, de façon préférentielle, pour chacun des exemples de réalisation d'ensemble 1 de turbomachine des figures 3, 4 et 5, la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 présente une pente a (représentée sur la figure 2), c'est-à-dire forme un angle moyen a avec l'axe de rotation T de la turbomachine 10, qui est supérieure à 1°. En effet, pour une telle valeur de la pente, la seule force centrifuge ne permettrait pas d'obtenir un écoulement suffisant de l'huile de lubrification H depuis le palier amont 19 vers le palier aval 20 pour l'alimentation du palier aval 20. Toutefois, pour une pente a supérieure à 30°, la seule force centrifuge devrait pouvoir suffire à autoriser l'écoulement de l'huile de lubrification H vers le palier aval 20, de sorte que l'utilisation de moyens de guidage selon l'invention ne soit pas nécessairement requise. Par ailleurs, conformément à l'invention, dans les trois exemples de réalisation de l'ensemble 1 de turbomachine des figures 3, 4 et 5, les moyens de guidage 30, 31a, 31b ou 32 sont réalisés sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, et sont également situés entre le palier amont 19 et le palier aval 20. On va maintenant décrire plus précisément les réalisations des moyens de guidage 30, 31a, 31b ou 32 propres à chacun des trois exemples d'ensemble 1 de turbomachine des figures 3, 4 et 5.
Sur les figures 3 et 4, les moyens de guidage en rotation comportent au moins une ailette hélicoïdale 30, 31a ou 31b dans le sens de rotation R de l'arbre d'hélice aval 22, cette ailette hélicoïdale 30, 31a ou 31b étant disposée sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22.
Sur les figures 5 et 6, la figure 6 étant une vue en section de la figure 5, les moyens de guidage en rotation comportent une pluralité d'ailettes longitudinales 32 qui s'étendent sensiblement selon l'axe de rotation T de la turbomachine 10 et sont formées sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22. Plus précisément, la figure 3 se rapporte à un exemple de réalisation d'une ailette hélicoïdale 30 du type à petit pas. L'ailette hélicoïdale 30 est ainsi formée sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, en aval du deuxième gicleur 27, à proximité de celui-ci de sorte que l'huile de lubrification H projetée par le deuxième gicleur 27 contre la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 arrive au niveau de l'ailette hélicoïdale 30. L'ailette hélicoïdale 30 est alors orientée dans le sens de rotation R de l'arbre d'hélice aval 22 de sorte à pouvoir entraîner en rotation l'huile de lubrification H pour l'amener en direction du palier aval 20. Autrement dit, pour pouvoir mettre plus rapidement l'huile de lubrification H en rotation et maîtriser ses vitesses (axiale et tangentielle), le chemin de lubrification intégré à l'arbre d'hélice aval 22, formé par l'ailette hélicoïdale 30, va forcer l'huile de lubrification H à se déplacer sur l'ailette hélicoïdale 30 vers l'écope centrifuge 26 du palier aval 20. La force entraînant l'huile de lubrification H sera plus importante que la force centrifuge à elle seule appliquée sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, ce qui peut ainsi permettre de répartir de façon plus homogène l'huile de lubrification H autour de l'axe de rotation T de la turbomachine 10 et lui permettre d'atteindre l'écope centrifuge 26 du palier aval 20 plus rapidement. Dans l'exemple de la réalisation de la figure 4, l'ailette hélicoïdale 31a, 31b est en réalité formée par l'association de deux sous-ailettes hélicoïdales 31a et 31b qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, de sorte à créer un chemin de lubrification « fermé » sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22. Autrement dit, les deux sous-ailettes hélicoïdales 31a et 31b s'étendent sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 de façon à former un canal de guidage hélicoïdal à l'intérieur duquel circule l'huile de lubrification H issue du deuxième gicleur 27. De préférence, l'ailette hélicoïdale formée par l'association des deux sous- ailettes hélicoïdale 31a et 31b est du type à grand pas, contrairement à la réalisation décrite en référence à la figure 3. Ainsi, le pas de l'ailette hélicoïdale étant plus important, plus espacé et préférentiellement plus incliné que celui de l'ailette hélicoïdale représentée sur la figure 3, le chemin parcouru par l'huile de lubrification H est plus court, ce qui permet de réduire les frottement et rendre le principe de guidage plus efficace.
Enfin, dans l'exemple de réalisation relatif aux figures 5 et 6, les moyens de guidage se présentent sous la forme d'une pluralité d'ailettes longitudinales 32 qui sont intégrées sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, cette paroi interne 22a étant préférentiellement de forme conique et s'étendant sensiblement selon l'axe de rotation T de la turbomachine 10.
De cette façon, l'huile de lubrification H projetée par le deuxième gicleur 27 arrive contre la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 entre deux ailettes longitudinales 32 successives, de sorte à être entraînée par la suite en rotation selon le sens de rotation R de l'arbre d'hélice aval 22 pour être amenée vers l'écope centrifuge 26 du palier aval 20.
Préférentiellement, la distance et la forme entre les ailettes longitudinales 32 sont identiques, afin que la répartition de l'huile de lubrification H dans les différents canaux formés entre les ailettes longitudinales 32 se fasse de la façon la plus homogène possible, notamment afin de limiter le risque de balourd. Par l'utilisation d'ailettes longitudinales 32, l'huile de lubrification H est forcée à se mouvoir vers le plus grand rayon, c'est-à-dire qu'elle parvient à l'écope centrifuge 26 du palier aval 20. Par ailleurs, comme représenté sur la figure 6, afin d'accompagner au mieux l'arrivée de l'huile de lubrification H dans un canal formé entre deux ailettes longitudinales 32 successives, il est préférable d'avoir un bord intérieur 32a des ailettes longitudinales 32 qui soit incliné. Ainsi, ce bord intérieur ou face interne 32a de chaque ailette longitudinale 32, opposé à la paroi externe 22b de l'arbre d'hélice aval 22, présente, en section transversale par rapport à l'axe de rotation T de la turbomachine 10, un profil incliné par rapport à la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22. En particulier, l'inclinaison de la face interne 32a de chaque ailette longitudinale 32 par rapport à la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, lorsqu'observée selon le sens de rotation R de l'arbre d'hélice aval 22, est réalisée en rapprochement de la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22. Ainsi avantageusement, cette réalisation permet d'aider l'huile de lubrification H à ruisseler vers un canal formé entre deux ailettes longitudinales 32 successives, notamment pour le cas où l'huile de lubrification H arriverait directement au contact d'une ailette longitudinale 32. Par ailleurs, en référence aux figures 7 et 8, on a représenté des variantes de réalisation de l'arbre d'hélice aval 22 de la figure 6 équipé d'ailettes longitudinales 32. Selon ces variantes, une pièce de confinement 33 est fixée sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22, au niveau d'une zone de fixation 34.
Cette pièce de confinement 33 a pour objectif de créer une zone Z dans laquelle l'huile de lubrification H est confinée, entre la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 et la paroi externe 33b de la pièce de confinement 33. De cette façon, un espace clos ou conduit clos est créé permettant, notamment lors d'un arrêt moteur ou dans des phases de démarrage, de maintenir toute l'huile de lubrification H dans cet espace clos et d'éviter ainsi une accumulation inopportune d'huile H, à l'arrêt, et des balourds, quand le moteur est en phase de démarrage. Sur la variante de la figure 7, la pièce de confinement 33 comporte les ailettes longitudinales 32, celles-ci étant formées sur la paroi externe 33b de la pièce de confinement 33 en regard de la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22. Le jeu Ja entre les faces internes 32a des ailettes 32 et la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 est préférentiellement le plus petit possible, afin de contenir l'huile H de sorte qu'elle ne puisse s'échapper, par exemple sous la force de la pesanteur. En outre, cette réalisation présente l'avantage de pouvoir plus facilement usiner des formes complexes sur une partie extérieure d'une pièce de faible rayon.
Sur la variante de la figure 8, les ailettes longitudinales 32 sont formées sous la forme d'encoches réalisées dans la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 2, en regard de la paroi externe 33b de la pièce de confinement 33. Là encore, le jeu Ja entre la paroi externe 33b de la pièce de confinement 33 et les portions de la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 entre les ailettes longitudinales doit être le plus faible possible pour mieux contenir l'huile de lubrification H. Grâce à l'invention, il est donc possible de créer des moyens de guidage de l'écoulement d'huile de lubrification H sur la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 pour venir alimenter en huile le palier aval 20, c'est-à-dire qu'il est possible de créer un chemin de lubrification intégré à la paroi interne 22a de l'arbre d'hélice aval 22 qui permet de contrôler, à partir de paramètres géométriques, le déplacement du fluide d'écoulement (vitesse axiale et angulaire), et surtout de diminuer, voire d'empêcher, les balourds résiduels pouvant résulter de la faible vitesse de rotation de l'arbre d'hélice aval 22.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. Diverses modifications peuvent y être apportées par l'homme du métier. L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.20

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Ensemble (1) de turbomachine, comportant des premier (21) et deuxième (22) corps dont l'un (22) au moins est mobile en rotation par rapport à l'autre (21) autour de l'axe de rotation (T) de la turbomachine (10), entre lesquels est situé au moins un élément (20) de la turbomachine (10) à alimenter en fluide d'écoulement (H), le fluide d'écoulement (H) étant apte à circuler au contact d'au moins ledit au moins un corps mobile en rotation (22), caractérisé en ce que ledit au moins un corps mobile en rotation (22) comporte des moyens de guidage (30 ; 31a, 31b ; 32) en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation (22), du fluide d'écoulement (H) au contact dudit au moins un corps mobile en rotation (22) de façon à entraîner le fluide d'écoulement (H) vers ledit au moins un élément (20) de la turbomachine (10) à alimenter en fluide d'écoulement, et en ce que les moyens de guidage (30 ; 31a, 31b ; 32) sont formés sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22), en amont dudit au moins un élément (20) de la turbomachine (10).
  2. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément (20) de la turbomachine (10) est constitué par un palier (20) de la turbomachine (10).
  3. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un premier élément amont (19) et un deuxième élément aval (20) sont positionnés relativement audit au moins un corps mobile en rotation (22) en étant espacés l'une de l'autre, et en ce que les moyens de guidage (30; 31a, 31b; 32) sont configurés pour alimenter en fluide d'écoulement (H) le deuxième élément aval (20), ces moyens de guidage (30 ; 31a, 31b ; 32) étant formés sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22) entre le premier élément amont (19) et le deuxième élément aval (20), les premier élément amont (19) et deuxième élément aval (20) étant notamment respectivement constitués par des paliers amont (19) et aval (20) de la turbomachine (10).30
  4. 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22) présente une pente (a), c'est-à-dire forme un angle moyen (a) avec l'axe de rotation (T) de la turbomachine (10), supérieure à 1°.
  5. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'alimentation (27) en fluide d'écoulement dudit au moins un élément (20) de la turbomachine (10), notamment un gicleur (27).
  6. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage (30 ; 31a, 31b) en rotation comportent une ailette hélicoïdale (30; 31a, 31b) dans le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation (22), disposée sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22).
  7. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage (32) en rotation comportent une pluralité d'ailettes longitudinales (32) s'étendant sensiblement selon l'axe de rotation (T) de la turbomachine (10) sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22).
  8. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de confinement (33) fixée sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22) pour contenir un volume de fluide d'écoulement (H) dans un espace clos.
  9. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de guidage (30 ; 31a, 31b ; 32) en rotation sont formés sur la paroi externe (33b) de la pièce de confinement (33) en regard de la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22) et/ou sur la paroi interne (22a) dudit au moins un corps mobile en rotation (22) en regard de la paroi externe (33b) de la pièce de confinement (33).
  10. 10. Turbomachine (10), caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  11. 11. Turbomachine selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle est du type à soufflantes non carénées, comportant un doublet d'hélices (13, 14) contrarotatives non carénées portées par des premier et deuxième rotors, les premier (21) et deuxième (22) corps de l'ensemble (1) étant respectivement des carters des premier et deuxième rotors.
  12. 12. Procédé de guidage d'un flux de fluide d'écoulement (H) dans un ensemble (1) de turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel on prévoit des moyens de guidage (30 ; 31a, 31b ; 32) en rotation, selon le sens de rotation dudit au moins un corps mobile en rotation (22), du fluide d'écoulement (H) vers ledit au moins un élément (20) de la turbomachine (10) à alimenter en fluide d'écoulement.
FR1457469A 2014-07-31 2014-07-31 Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter Active FR3024498B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1457469A FR3024498B1 (fr) 2014-07-31 2014-07-31 Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1457469 2014-07-31
FR1457469A FR3024498B1 (fr) 2014-07-31 2014-07-31 Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3024498A1 true FR3024498A1 (fr) 2016-02-05
FR3024498B1 FR3024498B1 (fr) 2019-07-12

Family

ID=51570731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1457469A Active FR3024498B1 (fr) 2014-07-31 2014-07-31 Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3024498B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11808208B2 (en) 2021-11-25 2023-11-07 Ge Avio S.R.L. Integrated lubrication system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB644930A (en) * 1947-12-13 1950-10-18 Power Jets Res & Dev Ltd Improvements in or relating to bearing arrangements of turbines and like machines
GB984497A (en) * 1963-10-15 1965-02-24 Rolls Royce Bearing assembly
FR2115143A1 (fr) * 1970-11-20 1972-07-07 Gen Electric
US4265334A (en) * 1978-12-04 1981-05-05 General Electric Company Apparatus for lubrication of a differential bearing mounted between concentric shafts
FR2977636A1 (fr) * 2011-07-06 2013-01-11 Snecma Dispositif de lubrification d'un palier a roulement inter-arbres de turbopropulseur a double helice

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB644930A (en) * 1947-12-13 1950-10-18 Power Jets Res & Dev Ltd Improvements in or relating to bearing arrangements of turbines and like machines
GB984497A (en) * 1963-10-15 1965-02-24 Rolls Royce Bearing assembly
FR2115143A1 (fr) * 1970-11-20 1972-07-07 Gen Electric
US4265334A (en) * 1978-12-04 1981-05-05 General Electric Company Apparatus for lubrication of a differential bearing mounted between concentric shafts
FR2977636A1 (fr) * 2011-07-06 2013-01-11 Snecma Dispositif de lubrification d'un palier a roulement inter-arbres de turbopropulseur a double helice

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11808208B2 (en) 2021-11-25 2023-11-07 Ge Avio S.R.L. Integrated lubrication system

Also Published As

Publication number Publication date
FR3024498B1 (fr) 2019-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3377732B1 (fr) Partie avant de turbomachine d'aéronef
CA2940978A1 (fr) Rotor de soufflante pour une turbomachine telle qu'un turboreacteur multiflux entraine par reducteur
FR2977636A1 (fr) Dispositif de lubrification d'un palier a roulement inter-arbres de turbopropulseur a double helice
WO2018060595A1 (fr) Enceinte lubrifiee pour turbomachine d'aeronef, limitant la retention de lubrifiant lors du tangage
FR3016406A1 (fr) Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage d'un fluide d'ecoulement d'un corps a l'autre
FR3024498B1 (fr) Ensemble de turbomachine comportant deux corps et des moyens de guidage internes d'un fluide d'ecoulement vers un element a alimenter
EP4150199A1 (fr) Turbomachine d'aeronef comprenant un dispositif de lubrification d'un palier
FR3024497B1 (fr) Ensemble de turbomachine pour l'entrainement d'un fluide d'ecoulement deja utilise vers un element a alimenter
EP4073371B1 (fr) Système propulsif aéronautique à faible débit de fuite et rendement propulsif amélioré
EP3262283B1 (fr) Palier hydrodynamique
FR3075867A1 (fr) Dispositif de deshuilage d'une enceinte de lubrification de turbomachine
FR2992346A1 (fr) Helice non carenee de turbomachine d'aeronef presentant des pieds de pales refroidis par des conduits d'air de refroidissement traversant les pales
EP4073369A1 (fr) Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré
FR3104644A1 (fr) Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré
EP4073366B1 (fr) Système propulsif aéronautique à faible débit de fuite et rendement propulsif amélioré
FR2992688A1 (fr) Helice pourvue d'une nacelle comportant des moyens de compression
EP4363744A1 (fr) Lubrification de paliers d'un arbre de turbomachine
FR3021628A1 (fr) Dispositif de degivrage et/ou d'antigivrage de recepteur de turbomachine comportant des moyens de passage d'air chaud entre deux parties de recepteur de turbomachine
FR3001496A1 (fr) Dispositif de lubrification d'un palier d'un arbre tournant d'une turbomachine
EP4229286A1 (fr) Système propulsif aéronautique ayant un rendement propulsif amélioré
FR2996586A1 (fr) Helice comportant un systeme de contrepoids pourvu de moyens de reprise d'efforts
FR3065755A1 (fr) Recuperation d'huile dans une turbomachine
FR3128740A1 (fr) Moteur à turbine à gaz de faible diamètre
FR2996588A1 (fr) Helice comportant un pivot pourvu de moyens d'introduction et/ou d'ejection d'un flux d'air
FR2996589A1 (fr) Pivot de pied de pale comportant des moyens de refroidissement

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160205

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

CD Change of name or company name

Owner name: SNECMA, FR

Effective date: 20170713

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