FR3032943A1 - Nacelle pour un turboreacteur d'aeronef double flux - Google Patents

Nacelle pour un turboreacteur d'aeronef double flux Download PDF

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FR3032943A1
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Patrick Gonidec
Jean-Paul Rami
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Safran Nacelles SAS
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Aircelle SA
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Abstract

La présente invention se rapporte à une nacelle (1) pour un turboréacteur (100) d'aéronef double flux présentant un axe longitudinal (X) et une section arrière (7) comportant une veine primaire (71) annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air primaire (73) et une veine secondaire (72) annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air secondaire (74) délimitée par au moins une paroi de structure interne fixe (8) et une paroi de structure externe (9), les flux d'air primaire (73) et secondaire (74) étant séparés, en aval de la nacelle (1) par une structure séparatrice (20) aval, la nacelle (1) étant caractérisée en ce que la structure séparatrice (20) comprend : une paroi interne (21) présentant une face externe (210) orientée du côté d'un écoulement du flux primaire (73) ; et une paroi externe (22) présentant une face externe (220) orientée du côté d'un écoulement du flux secondaire (75) ; les parois interne (21) et externe (22) formant au moins un canal (30) pour évacuer un flux de ventilation (31) en provenance d'un réseau de ventilation (40) de la nacelle (1), et en ce que chacune des parois interne (21) et externe (22) comprend, sur sa face interne (211, 221) orientée du côté dudit canal (30), des éléments thermoélectriques (50).

Description

1 La présente invention se rapporte à une nacelle pour un turboréacteur d'aéronef double flux ainsi qu'à un aéronef comportant une telle nacelle. Un aéronef est mu par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'actionnement d'inverseur de poussée. Une nacelle présente généralement une structure tubulaire suivant un axe longitudinal comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval pouvant abriter des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur. La structure tubulaire est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur. Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire des pales de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé « flux primaire ») issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid (« flux secondaire ») qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé «veine secondaire». On entend ici par le terme « aval » la direction correspondant au sens du 20 flux d'air froid pénétrant dans le turboréacteur. Le terme « amont » désigne la direction opposée. Ladite veine secondaire est formée par une structure externe, dite Outer Fixed Structure (OFS) et une structure interne concentrique, dite Inner Fixed Structure (IFS), entourant la structure du moteur proprement dite à l'aval de la soufflante. Les 25 structures interne et externe appartiennent à la section aval. La structure externe peut comporter un ou plusieurs capots coulissant suivant l'axe longitudinal de la nacelle entre une position permettant l'échappement du flux d'air inversé et une position empêchant un tel échappement. La nacelle se termine par une tuyère d'éjection comprenant, d'une part, 30 un module externe placé dans la continuité structurelle de l'IFS et formant un bord de fuite de la tuyère d'éjection, et d'autre part, un module interne, les modules interne et externe définissent ensemble un canal d'écoulement d'un flux d'air chaud ou flux primaire sortant du turboréacteur. Les nacelles doivent répondre toujours plus, au fur et à mesure des 35 avancées technologiques y relatives, à des contraintes liée à la masse, celle-ci devant 3032943 2 être de plus en plus réduite, tout en présentant une résistance améliorée aux contraintes, tant mécaniques que thermiques. Une autre contrainte omniprésente dans ce domaine, notamment depuis l'intégration d'équipements électriques dans les nacelles, est celle de l'économie 5 d'énergie. L'une des solutions connues pour réduire la consommation d'énergie est de munir la nacelle d'éléments thermoélectriques. Par définition, des éléments thermoélectriques sont des éléments composés de matériau(x) thermoélectrique(s) transformant directement la chaleur en électricité. En d'autres termes, il s'agit d'éléments permettant de générer une 10 différence de potentiel électrique à partir d'un gradient de température par effet Seebeck. L'utilisation de ces matériaux est déjà connue sur des nacelles, en particulier à des endroits où les différentiels de températures sont présents et où l'intégration de tels éléments est possible compte tenu de l'encombrement 15 disponible. Par exemple, il est connu de placer, sur une partie aval ou arrière de nacelle, à l'intérieur du bord de fuite de la tuyère externe de la tuyère d'éjection, un tel matériau thermoélectrique. Ce matériau, situé dans l'épaisseur du bord de fuite de la tuyère externe, est alors soumis à un gradient de température. En effet, l'épaisseur d'un tel bord de fuite de la tuyère externe est délimité par : une peau interne orientée du côté de l'écoulement du flux primaire, lequel présente généralement une température comprise entre 450°C et 750°C ; et une peau externe, orientée du côté de l'écoulement du flux secondaire, lequel présente généralement une température comprise entre 0°C et 100°C. Toutefois, il est également connu de placer, à la jonction entre un bord de fuite ou bord aval de l'IFS et du bord amont de la peau externe de la tuyère externe, une sortie de ventilation, avec par exemple un calibreur de ventilation, pour 30 ventiler l'air en contact avec des corps chauds du turboréacteur. Une telle sortie est alors généralement située du côté de l'écoulement du flux secondaire. Il en résulte, en vol, que l'écoulement ainsi projeté lèche la peau externe de la tuyère d'éjection à une température comprise sensiblement entre 200°C et 450°C. 35 La conséquence directe de ce type de configuration est que le gradient de température auquel est soumis le matériau thermoélectrique en vol, lequel est placé 3032943 3 dans l'épaisseur du bord de fuite de la tuyère externe, est alors fortement réduit de 200°C à 450°C. Par ailleurs, l'intégration d'un matériau thermoélectrique dans l'épaisseur d'un bord de fuite d'une tuyère d'éjection n'est pas aisée compte tenu de 5 ses dimensions. Un but de la présente invention est donc de proposer une nacelle ne présentant pas tout ou partie des inconvénients précités et répondant à tout ou partie de ces besoins. A cet effet, la présente invention a pour objet une nacelle pour un 10 turboréacteur d'aéronef double flux présentant un axe longitudinal et une section arrière comportant une veine primaire annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air primaire et une veine secondaire annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air secondaire délimitée par au moins une paroi de structure interne fixe et une paroi de structure externe, les flux d'air primaire et secondaire 15 étant séparés, en aval de la nacelle par une structure séparatrice aval, la nacelle étant caractérisée en ce que la structure séparatrice comprend : une paroi interne présentant une face externe orientée du côté d'un écoulement du flux primaire ; et une paroi externe présentant une face externe orientée du côté d'un 20 écoulement du flux secondaire les parois interne et externe formant au moins un canal pour évacuer un flux de ventilation en provenance d'un réseau de ventilation de la nacelle, et en ce que chacune des parois interne et externe comprend, sur sa face interne orientée du côté dudit canal, des éléments thermoélectriques. 25 Une telle structure séparatrice aval permet de créer deux interfaces soumises à un gradient de température, et non une seule comme c'est le cas de l'art antérieur. En effet, le canal sensiblement annulaire formé par la structure séparatrice en aval de la nacelle permet de séparer les flux primaire et secondaire tout en permettant l'éjection du flux d'évacuation entre ces dits flux primaire et secondaire, ceci de préférence à une extrémité aval de ladite structure séparatrice. De cette manière, ladite structure séparatrice permet de récupérer l'énergie normalement perdue par le moteur. La surface utile des éléments thermoélectriques peut être au moins doublée comparativement aux solutions dans l'art antérieur, de même que l'énergie prélevée dans cette zone.
En d'autres termes, le flux de ventilation véhiculé par le canal délimité par les deux parois interne et externe avec les éléments thermoélectriques forme : 3032943 4 une source chaude pour l'élément thermoélectrique de la paroi externe ; et une source froide pour l'élément thermoélectrique de la paroi interne. Un autre avantage d'une telle structure séparatrice est que la surface utile des éléments thermoélectriques n'est plus limitée par des éléments structuraux, 5 ce qui permet de l'accroitre encore. Par ailleurs, les matériaux thermoélectriques constitutifs des éléments thermoélectriques sont généralement adaptés à des valeurs de gradients spécifiques compte tenu de leurs propriétés, ce qui permet d'utiliser des matériaux plus appropriés aux gradients de températures auxquels ils seront soumis, ce qui améliore 10 encore son efficacité. En sus, une telle structure séparatrice permet l'usage d'éléments thermoélectriques dits « minces » en lieu et place d'éléments thermoélectriques du type alvéolaire ou « nid d'abeille » qui relieraient les deux parois interne et externe de la tuyère externe, améliorant encore son efficacité.
15 Selon une caractéristique technique particulière : la paroi externe de la structure séparatrice aval est formée au moins par une peau externe de la tuyère externe ; et la paroi interne de la structure séparatrice aval est formée au moins par une peau interne de la tuyère externe.
20 En d'autres termes, dans une telle configuration, le canal pour évacuer un flux de ventilation en provenance d'un réseau de ventilation de la nacelle est formé par la tuyère externe elle-même, à l'intérieur duquel les éléments thermoélectriques sont placés. Avantageusement, les éléments thermoélectriques sont des éléments 25 thermoélectriques minces. On entend par le vocable « mince » un élément thermoélectrique formé par de couche(s) mince(s) (structure 2D) de matériau(x) thermoélectrique(s), l'élément thermoélectrique présentant une épaisseur typiquement de quelques millimètres, et de préférence comprise entre 2 et 10 millimètres.
30 Par exemple, les éléments thermoélectriques sont formés à base de tellurure de bismuth, notamment en ce qui concerne les éléments thermoélectriques solidaires, ou portés par, la paroi externe, à relativement basse température, et sont formés à base de Gallium-Germanium, notamment en ce qui concerne les éléments thermoélectriques solidaires, ou portés par, la paroi interne, à température plus 35 élevée. Bien entendu les matériaux des éléments thermoélectriques sont cités ici à 3032943 5 titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de d'utiliser des matériaux différents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Selon une configuration particulière, la structure séparatrice aval comprend au moins un joint d'étanchéité situé entre un bord amont de la paroi 5 externe de la tuyère externe et un bord aval de la structure interne fixe. Cela permet, d'une part, d'assurer la continuité aérodynamique du flux secondaire, voire aussi du flux de ventilation, tout en évitant une fuite d'air provenant du flux de ventilation qui viendrait lécher alors la face externe de la paroi externe ce qui aurait pour conséquence, de la même façon que l'art antérieur, de réduire le 10 différentiel de température relatif à l'élément thermoélectrique disposé sur la face interne de la paroi externe. Un tel joint peut aussi permettre d'éviter la propagation d'un éventuel feu dans la zone. Selon une configuration alternative ou complémentaire, la paroi externe de la structure séparatrice aval est formée au moins en partie par le bord aval de la 15 structure interne fixe, appelé souvent en termes anglo-saxons « aft core cowl ». Avantageusement, les parois interne et externe sont sensiblement concentriques, et de préférence au moins localement parallèles. Avantageusement encore, les parois interne et externe sont reliées ensemble par des entretoises placées dans le canal. Ces entretoises forment des 20 organes de liaison qui sont placés entre les parois interne et externe pour maintenir entre elles un certain écartement, de préférence au moins localement constant, et rigidifier la structure séparatrice aval. De préférence, dans ce cas, les entretoises seront conçues pour être aérodynamiques, dans le sens du flux, de sorte à minimiser les perturbations qu'elles 25 engendreraient. Selon une caractéristique particulière, les parois interne et externe délimitant, avec les éléments thermoélectriques, le canal présentant une épaisseur dans le sens transversal de la nacelle délimitant l'espace de circulation du flux, cette épaisseur étant sensiblement comprise entre 2 et 100 mm, et de préférence entre 5 et 30 25 mm. Cet espace, c'est-à-dire la dimension radiale du canal, peut être en particulier ajustée lors de la conception en fonction du débit du flux à passer et de la fonction aérodynamique désirée (propulsion à grande vitesse ou réduction de la traînée de culot par soufflage à faible vitesse). Une telle distance permet d'assurer un flux de ventilation optimal pour que les transferts thermiques soient efficaces compte tenu 35 du débit moyen du flux de ventilation.
3032943 6 Avantageusement, les parois interne et externe sont métalliques. De cette manière, les éléments thermoélectriques forment à la fois une barrière thermique et bénéficient de la bonne conductivité thermique desdites parois de la structure séparatrice.
5 Selon une autre caractéristique technique, le bord aval de la structure interne fixe est métallique et/ou monolithique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles : 10 la figure 1 est une représentation schématique globale d'une nacelle de turboréacteur ; la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une nacelle de turboréacteur ; la figure 3 est une vue en perspective de deux moitiés complémentaires d'une section aval ou partie arrière d'une nacelle de turboréacteur ; 15 les figures 4A et 4B sont des vues en perspectives avant et arrière d'une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur ; la figure 5 est une vue de coupe d'une tuyère externe d'une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur selon l'art antérieur ; la figure 6 est une vue de coupe d'une structure séparatrice des flux primaire 20 et secondaire en aval d'une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 7 est une vue en coupe d'une structure séparatrice aval selon un autre mode de réalisation de l'invention ; la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une structure séparatrice selon 25 un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la paroi externe de la tuyère primaire est formée par une extension du bord de fuite de la structure interne fixe (IFS) ; la figure 9 est une vue de coupe d'une structure séparatrice des flux primaire et secondaire en aval d'une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur 30 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. Comme représenté sur les figures 1 et 2, une nacelle 1 présente une forme sensiblement tubulaire selon un axe longitudinal X. Cette nacelle 1 est destinée 35 à être suspendue à un pylône 2, lui-même fixé sous une aile d'un aéronef.
3032943 7 De façon générale, la nacelle 1 comprend une section avant ou amont 3 avec une lèvre d'entrée 4 d'air formant une entrée d'air 5, une section médiane 6 entourant une soufflante 101 d'un turboréacteur 100 et une section arrière ou aval 7. La section aval 7 comprend une structure interne fixe 8 (IFS) entourant la partie amont 5 3 du turboréacteur 100, et une structure externe fixe (OFS) 9. L'IFS 8 et l'OFS 9 délimitent une veine annulaire dite « veine secondaire » 72 permettant le passage d'un flux d'air secondaire 74 pénétrant la nacelle 1 au niveau de l'entrée d'air 5. La nacelle 1 comporte donc des parois délimitant un espace, telle que 10 l'entrée d'air 5 ou la veine secondaire 72, dans lequel le flux d'air pénètre, circule et est éjecté. Une structure interne fixe 8 est en particulier visible sur la figure 3. L'IFS 8 comprend un tonneau 13 composé de deux parois 13a, 13b de forme sensiblement semi-circulaire formant chacune un demi tonneau de sorte que, une fois assemblées, 15 ces parois 13a, 13b forment le tonneau 13 de forme globalement cylindrique d'axe longitudinal X. Par ailleurs, l'IFS 8 comprend deux îlots 14, 15 pour assurer une liaison structurelle entre l'IFS 8 et l'OFS 9. L'un 14, appelé îlot 12H, est agencé pour être placé au dessus verticalement du tonneau, et l'autre 15, appelé îlot 6H, est agencé pour être 20 placé en dessous verticalement du tonneau. Chacun de ces îlots 14, 15 est ici composé de deux ensembles de pièces, chacun étant destiné à être assemblé avec l'une des parois formant demi tonneau. Par ailleurs, l'IFS 8 présente une première partie amont 82 et une partie aval 81 ou capot arrière se prolongeant en aval de la partie amont 82 de sorte à 25 former un bord de fuite dudit IFS 8. La partie aval 81 ou arrière est délimitée, en aval, par un bord aval 83. La nacelle 1 se termine par une tuyère d'éjection 10 primaire comprenant un module externe aussi appelé « tuyère externe » 11 et un module interne aussi appelé « cône d'éjection » 12. La tuyère externe 11 et le cône d'éjection 12 définissant 30 un canal d'écoulement formant une partie aval d'une veine primaire 71 d'un flux d'air chaud ou flux primaire 73 sortant du turboréacteur 100, ce flux d'air chaud ou flux primaire 73 étant issu de la chambre de combustion dudit turboréacteur 10. Une tuyère d'éjection 10 est illustrée plus en détail sur les figures 4A et 4B. La tuyère externe 11 est délimitée radialement, selon un axe Y 35 transversal à l'axe longitudinal X, c'est-à-dire encore dans le sens de son épaisseur, par (voir aussi figure 5) : 3032943 8 une peau interne 110 orientée du côté de l'écoulement du flux primaire 73 ; et une peau externe 111, orientée du côté de l'écoulement du flux secondaire 74.
5 Par ailleurs, la tuyère externe 11 est également délimitée longitudinalement par des bords amont 112 et aval 113 de sorte qu'en position assemblée avec la nacelle 1, la peau externe 111 au niveau du bord amont 112 de la tuyère externe 11 se place sensiblement dans la continuité aérodynamique du bord aval 83 de l'IFS 8.
10 La figure 5 illustre une vue de coupe d'une tuyère externe 11 d'une tuyère d'éjection 10 d'une nacelle 1 de turboréacteur 100 selon l'art antérieur. En particulier, les flux primaire 71 et secondaires 72 sont séparés, en aval de la nacelle par l'IFS 8 et la tuyère externe 11 formant une structure séparatrice, laquelle présente une section sensiblement en forme de « V » et affinée de l'amont vers l'aval.
15 Par ailleurs, la nacelle 1 comporte un réseau de ventilation 40, ce réseau de ventilation permet notamment de ventiler l'air environnant du turboréacteur 100 et de diffuser ainsi par convection la chaleur qu'il dégage. En particulier, à la jonction entre un bord de fuite de l'IFS 8, notamment entre le bord aval 83 de l'IFS 8 et du bord amont 112 de la peau externe 111 de la 20 tuyère externe 11, une sortie de ventilation 41 est associée à un calibreur de ventilation 42 pour ventiler l'air en contact avec des corps chauds du turboréacteur. Dans certains autres modes de réalisation de l'art antérieur la sortie de ventilation n'est pas associée à un calibreur 42 et l'écoulement traversant la sortie de ventilation 41 sort directement entre le bord aval ou bord de fuite 83 de l'IFS 8 et la 25 peau externe 111 de la tuyère externe 11. Il est aujourd'hui connu de placer à l'intérieur de la tuyère externe 11, c'est-à-dire dans l'espace 115 délimité par les peaux interne 110 et externe 111, des éléments thermoélectriques. Comme illustré sur la figure 5, la tuyère externe est délimité par : 30 la peau interne 110 orientée du côté de l'écoulement du flux primaire 73, lequel présente une température T1' comprise généralement entre 450°C et 750°C ; et la peau externe 111, orientée du côté de l'écoulement du flux secondaire 74, lequel présente généralement une température T2' 35 comprise entre 0°C et 100°C.
3032943 9 Du fait de la sortie de ventilation 41 située entre l'IFS 8 et la tuyère externe 11, un flux tertiaire est généré du côté de l'écoulement du flux secondaire 72. Un tel flux tertiaire présente généralement une température T3' comprise entre 200°C et 450°C.
5 Le gradient de température auquel est soumis le matériau thermoélectrique en vol, entre la veine primaire 71 et la veine secondaire 72, est donc fortement réduit puisque la température T3 du flux tertiaire est plus importante que celle T2 du flux secondaire. Par ailleurs, l'intégration d'un matériau thermoélectrique dans 10 l'épaisseur d'un tel bord de fuite de la tuyère d'éjection 11 n'est pas aisée compte tenu de ses dimensions et de sa géométrie aérodynamique. La figure 6 illustre une vue d'une tuyère externe 11 d'une tuyère d'éjection 10 d'une nacelle 1 de turboréacteur 100 selon un mode de réalisation de l'invention. Il s'agit plus précisément d'une vue en coupe d'une structure séparatrice 15 20 aval des flux primaire 73 et secondaire 74 en aval d'une partie arrière 7 d'une nacelle de turboréacteur selon un mode de réalisation de l'invention. En effet, la section arrière 7 de la nacelle 1 comporte une veine primaire 71 annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air primaire 73 et une veine secondaire 72 annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air secondaire 74 20 délimitée par au moins une paroi de structure interne fixe 8 et une paroi de structure externe 9. Par ailleurs, les flux d'air primaire 73 et secondaire 74 sont séparés, en aval de la nacelle 1, par une structure séparatrice 20 aval comprenant ici une partie aval de la structure interne fixe 8 et une partie de la tuyère externe 11.
25 Plus précisément, la structure séparatrice 20 qui sépare les flux primaires 73 et secondaires 74 comprend : une paroi interne 21 présentant une face externe 210 orientée du côté d'un écoulement du flux primaire 73 ; et une paroi externe 22 présentant une face externe 220 orientée du côté d'un 30 écoulement du flux secondaire 75. Les parois interne 21 et externe 22 délimitent ensemble un canal 30 pour évacuer un flux de ventilation 31 en provenance d'un réseau de ventilation 40 de la nacelle 1. En outre, chacune des parois interne 21 et externe 22 comprend, sur sa face interne 211, 221 orientée du côté dudit canal 30, des éléments 35 thermoélectriques 50 reliés électriquement à un circuit électrique (non représenté).
3032943 10 Dans une telle configuration, la structure séparatrice 20 présente deux interfaces munies d'éléments thermoélectriques 50 qui sont alors chacun soumises à un gradient de température, ladite structure séparatrice 20 permettant ainsi de récupérer une partie au moins de l'énergie normalement perdue par le moteur. Par 5 ailleurs, le flux de ventilation 31, véhiculé par le canal 30 délimité par les deux parois interne 21 et externe 22 munies desdits éléments thermoélectriques 50, forme : une source chaude pour l'élément thermoélectrique 50 disposé sur la paroi externe 22 puisque la température T3 du flux de ventilation 31 est supérieur à la température T2 du flux secondaire 72 (T3>T2) ; et 10 une source froide pour l'élément thermoélectrique 50 disposé sur la paroi interne 21 puisque la température T1 du flux primaire 71 est supérieur à la température T3 du flux de ventilation 31 (T1>T3). Dans ce mode de réalisation, les éléments thermoélectriques 50 sont des éléments thermoélectriques dits « minces » permettant un encombrement réduit par 15 rapport à des d'éléments thermoélectriques 50 du type alvéolaire ou « nid d'abeille ». Les éléments thermoélectriques 50 sont fixés de préférence sur les parois interne 21 et externe 22 par collage. Dans ce cas, la colle utilisée est de préférence une colle structurale et résistante aux températures à laquelle la structure séparatrice 20 est soumise durant son utilisation. On notera que d'autres moyens de fixation 20 peuvent être utilisés pour fixer les éléments thermoélectriques 50 sur les parois interne 21 et externe 22 de la structure séparatrice 20 tels que des rivets ou des fils freins. De manière générale, ces moyens de fixation seront adaptés pour minimiser l'effet de pont thermique afin d'optimiser le rendement des éléments thermoélectriques 50 lors de leur utilisation.
25 Les parois interne 21 et externe 22 sont ici reliées ensemble par des entretoises (non illustrées) placées dans le canal 30. De telles entretoises permettent notamment de rigidifier et renforcer la structure séparatrice 20. De cette manière, il est possible de s'affranchir d'éléments thermoélectriques du type alvéolaire ou « nid d'abeille » qui permettent également 30 dans leur cas, en plus des caractéristiques thermoélectriques, de rigidifier le bord de fuite de la tuyère externe 11. Dans ce mode de réalisation illustré : la paroi interne 21 de la structure séparatrice 20 est formée par la peau interne 110 de la tuyère externe 11; et 3032943 11 la paroi externe 22 de la structure séparatrice 20 est formée par une partie aval du bord de fuite de l'IFS 8 et par la peau externe 111 de la tuyère externe 11 alors placée dans le prolongement aérodynamique dudit IFS 8. Afin d'assurer la continuité aérodynamique du flux secondaire 72, et 5 d'éviter une fuite d'air provenant du flux de ventilation 31 qui serait susceptible de réduire le différentiel de température relatif à l'élément thermoélectrique 50 disposé sur la face interne 221 de la paroi externe 22, la structure séparatrice 20 comprend au moins un joint d'étanchéité 23 situé entre un bord amont de la paroi externe 22 de la tuyère externe 11 et un bord aval 83 de la structure interne fixe 8. Ce joint 10 d'étanchéité 23 est ici fixé, avec au moins une cornière 24, sur la paroi externe 22 de la tuyère externe 11 au niveau de sa face interne 221. La ou les cornière(s) 24 est/sont placée(s) de sorte à former un déflecteur du flux de ventilation 31 pour protéger une extrémité amont des éléments thermoélectriques 50 dudit flux de ventilation 31. Elles pourront à ce titre être d'une 15 forme profilée adaptée pour minimiser les pertes aérodynamique de l'écoulement du flux de ventilation 31. Une telle cornière 24 permet notamment de protéger éléments thermoélectriques 50 au niveau de leur tranche dont l'action du flux pourrait engendrer dans le temps un délaminage des couches minces. Dans le cas où, par exemple pour des raisons géométriques, les éléments 20 thermoélectriques 50 se terminent, en aval, avant les bords de fuite 213 et 223 respectivement des parois interne 21 et externe 22, des profilés adaptés, ou arêtiers 214, 224,respectivement, disposés dans le prolongement aval desdits éléments thermoélectriques 50 permettront de minimiser les pertes de charges en sortie de ventilation du canal 30 et d'éviter des zones de recirculation souvent sièges 25 d'encrassement des composants. De tels profilés adaptés, ou arêtiers, 214, 224 sont par exemple illustrés sur la figure 9. Les parois interne 21 et externe 22 sont au moins localement sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal X de la nacelle 1. De préférence, comme c'est le cas sur la figure 6, les parois interne 21 et externe 22 sont 30 localement sensiblement rectilignes, en coupe, et parallèles, au moins au niveau de l'extrémité aval de la structure séparatrice 20 de sorte que l'éjection du flux de ventilation 31 soit effectuée au niveau de cette dite extrémité aval. Par ailleurs au niveau de cette même extrémité aval de la structure séparatrice 20, ces parois interne 21 et externe 22 sont sensiblement annulaires et orientées dans le sens d'un 35 rétrécissement de leur section de l'amont vers l'aval de sorte à ce que le flux de ventilation 31 éjecté soit convergent par rapport à l'axe longitudinal X.
3032943 12 Par ailleurs, les parois interne 21 et externe 22 délimitent, avec les éléments thermoélectriques 50, le canal 30, lequel présente une épaisseur radiale sensiblement comprise entre 2 et 100 mm, de préférence encore entre 5 et 25 mm. Une telle épaisseur permet notamment d'assurer un débit suffisant du flux de 5 ventilation 31 pour assurer le renouvellement de l'air environnant du turboréacteur sans toutefois que ce débit soit trop important pour ne pas dégrader les performances dudit turboréacteur. Le bord de fuite de la structure interne fixe 8 est ici métallique monolithique. Ce bord de fuite peut également être en matériaux composites. Dans ce 10 cas, les éléments thermoélectriques 50 pourront remplacer une protection thermique (assez mince) de ces zones. Dans ce mode de réalisation, la structure séparatrice 20, et notamment les parois interne 21 et externe 22, est métallique, et plus particulièrement à base d'inconel®. Toutefois, d'autres matériau(x) peuvent être utilisés parmi les suivants : 15 titane, aluminure de titane ou céramique/CMC, et pour la paroi externe 22 seulement, de l'aluminium. La figure 7 illustre une vue en coupe d'une partie d'une structure séparatrice 20 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Cette figure permet notamment d'illustrer un autre mode de réalisation 20 de l'invention dans lequel la paroi interne 21 de la structure séparatrice 20 est également formée par la peau interne 110 de la tuyère externe 11, la paroi externe 22 étant quant à elle formée directement par une partie de l'IFS 8, en particulier par un prolongement du bord de fuite de l'IFS 8 lui-même. Le canal 30 ainsi formé est alors délimité par l'IFS 8 et la tuyère externe 11 munis des éléments thermoélectriques 50.
25 Un tel mode de réalisation permet de s'affranchir d'un joint d'étanchéité 23. L'IFS 8 comprend en particulier une partie amont relativement épaisse et d'un capot d'épaisseur plus faible formant le bord de fuite ou bord aval. La paroi externe 22 de la structure séparatrice 20 étant ici constituée par ce bord de fuite de 30 l'IFS 8 et les éléments thermoélectriques 50 étant répartis sur toute la surface de la face interne 221 de ce bord de fuite formant paroi externe 22 de la structure séparatrice 20. Dans le cas où la paroi externe 22 est une extension aval de l'IFS 8 qui remplace alors la peau externe de la tuyère externe 11, le bord de fuite de l'IFS 8 et la 35 paroi interne 21 peuvent rester flottant l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas liés ensemble pas des moyens de liaisons tels des entretoises, du moins 3032943 13 quand la porte-à-faux reste supportable par ledit bord de fuite de l'IFS. Un tel mode de réalisation est illustré en particulier sur la figure 8. On notera que dans ce mode de réalisation, les éléments thermoélectriques 50 se terminent, en aval, sensiblement de niveau avec les bords de fuite 213 et 223 des parois interne 21 et externe 22, ces à 5 dire qu'ils sont affleurant. La figure 9 illustre quand à elle une vue en coupe d'une structure séparatrice des flux primaire et secondaire en aval d'une tuyère d'éjection d'une nacelle de turboréacteur selon un autre mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation diffère de celui illustré sur la figure 8 10 essentiellement en ce que les éléments thermoélectriques 50 se terminent, en aval, avant les bords de fuite 213 et 223 des parois interne 21 et externe 22, respectivement et en ce qu'il comprend des profilés adaptés, ou arêtiers, 214 et 224 respectivement, placés dans le prolongement aval desdits éléments thermoélectriques 50 et portés par lesdites parois interne 21 et externe 22 du côté du 15 canal 30, ceci permettant de minimiser les pertes de charges en sortie de ventilation du canal 30 et d'éviter des zones de recirculation. On notera que les ensembles de pièces composant notamment la partie amont de l'IFS 8, comme de nombreuses autres pièces de la nacelle, sont généralement des panneaux composites composés de plusieurs pièces, à savoir deux 20 peaux et une âme centrale présentant une structure à âme alvéolaire du type nid d'abeille prise en sandwich entre les deux peaux. Ces panneaux composites offrent un gain de poids et une résistance améliorée. Ces panneaux composites 20 peuvent être également des panneaux d'atténuation acoustique prévus pour réduire les émissions de bruit des 25 turboréacteurs. Ce type de panneaux présente en général une structure sandwich comprenant : une peau perforée, perméable à l'air, externe (orientée vers la source du bruit), dite « résistive » ou « acoustique », dont le rôle est de dissiper l'énergie acoustique ; 30 une âme centrale présentant une structure alvéolaire du type nid d'abeille ; et, une peau interne formée par une peau pleine (opposée à la source du bruit), dite structurante. Quel que soit le mode de réalisation, et contrairement à l'art antérieur où 35 le bord de fuite de la tuyère externe 11 est affiné et présente un espace intérieur 115 réduit, la structure séparatrice 20 selon l'invention présente un espace intérieur plus 3032943 14 important, selon les dimensions du canal 30 et à l'intérieur duquel des pièces qui y seraient logées sont positionnées de sorte à ne pas constituer d'obstacle à la mise en place d'éléments thermoélectriques. En d'autres termes, grâce à une telle structure séparatrice 20, la surface 5 utile des éléments thermoélectriques n'est plus limitée, ni par la géométrie, ni par des éléments structuraux, ce qui permet, en plus de la doubler, ceci en doublant le nombre d'interfaces sujettes un gradient de température et en les munissant d'éléments thermoélectriques, d'accroitre encore ladite surface utile. Une telle structure séparatrice 20 comprenant un canal 30 d'écoulement 10 du flux de ventilation permet de maitriser les différents flux. Ceci permet en particulier d'utiliser des matériaux thermoélectriques plus appropriés aux gradients de températures auxquels ils seront soumis, ce qui améliore encore son efficacité. En sus, une telle structure séparatrice aval permet l'usage d'éléments thermoélectriques dits « minces » en lieu et place d'éléments thermoélectriques du 15 type alvéolaire ou « nid d'abeille » qui relie les deux parois interne et externe de la tuyère externe, améliorant encore son efficacité. La surface utile des éléments thermoélectriques 50 peut être au moins doublée comparativement aux solutions de l'art antérieur, de même que l'énergie prélevée dans cette zone.
20 L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, il peut être envisagé que le canal 30 annulaire soit subdivisé en une pluralité de sous-canaux également annulaires et dont chaque paroi 25 intercalaire porterai ou serait formé par des éléments thermoélectriques. Dans ce cas, les dimensions du canal 30 peuvent varier sensiblement par rapport aux modes de réalisations illustrés.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Nacelle (1) pour un turboréacteur (100) d'aéronef double flux présentant un axe longitudinal (X) et une section arrière (7) comportant une veine primaire (71) annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air primaire (73) et une veine secondaire (72) annulaire formant un espace de circulation d'un flux d'air secondaire (74) délimitée par au moins une paroi de structure interne fixe (8) et une paroi de structure externe (9), les flux d'air primaire (73) et secondaire (74) étant séparés, en aval de la nacelle (1) par une structure séparatrice (20) aval, la nacelle (1) étant caractérisée en ce que la structure séparatrice (20) comprend : une paroi interne (21) présentant une face externe (210) orientée du côté d'un écoulement du flux primaire (73) ; et une paroi externe (22) présentant une face externe (220) orientée du côté d'un écoulement du flux secondaire (75) ; les parois interne (21) et externe (22) formant au moins un canal (30) pour évacuer un flux de ventilation (31) en provenance d'un réseau de ventilation (40) de la nacelle (1), et en ce que chacune des parois interne (21) et externe (22) comprend, sur sa face interne (211, 221) orientée du côté dudit canal (30), des éléments thermoélectriques (50).
  2. 2. Nacelle (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments thermoélectriques (50) sont des éléments thermoélectriques minces, présentant une épaisseur typiquement de quelques millimètres, de préférence comprise entre 2 et 10 millimètres.
  3. 3. Nacelle (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la paroi externe (22) de la structure séparatrice (20) est formée au moins par une peau externe (111) de la tuyère externe (11), et en ce que la paroi interne (21) de la structure séparatrice (20) est formée au moins par une peau interne (110) de la tuyère externe (11).
  4. 4. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisée en ce que la structure séparatrice (20) comprend au moins un joint d'étanchéité (23) situé entre un bord amont de la paroi externe de la tuyère externe (11) et un bord aval de la structure interne fixe (8).
  5. 5. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi externe (22) de la structure séparatrice (20) est formée 35 au moins en partie par un bord aval de la structure interne fixe (8). 3032943 16
  6. 6. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois interne (21) et externe (22) sont sensiblement concentriques, et de préférence au moins localement parallèles.
  7. 7. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que les parois interne (21) et externe (22) sont reliées ensemble par des entretoises placées dans le canal (30).
  8. 8. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal (30) présente une épaisseur comprise entre 2 et 100 mm, et de préférence entre 5 et 25 mm. 10
  9. 9. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois interne et externe sont métalliques.
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