FR3039220A1 - POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR - Google Patents

POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR Download PDF

Info

Publication number
FR3039220A1
FR3039220A1 FR1501594A FR1501594A FR3039220A1 FR 3039220 A1 FR3039220 A1 FR 3039220A1 FR 1501594 A FR1501594 A FR 1501594A FR 1501594 A FR1501594 A FR 1501594A FR 3039220 A1 FR3039220 A1 FR 3039220A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
afterburner
fuel
nozzle
chamber
fuel injection
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
FR1501594A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3039220B1 (en
Inventor
Sebastien Bourgois
Jean Francois Cabre
Galadriel Dancie
Christophe Pieussergues
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 FR1501594A priority Critical patent/FR3039220B1/en
Publication of FR3039220A1 publication Critical patent/FR3039220A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3039220B1 publication Critical patent/FR3039220B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/08Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
    • F02K3/10Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof by after-burners

Landscapes

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

Abstract

L'invention concerne le domaine des dispositifs de postcombustion, et particulièrement un dispositif de postcombustion (2) pour turboréacteur comprenant une chambre de postcombustion (20) ouverte en aval, une rampe (15) d'injection de carburant, située dans ladite chambre de postcombustion (20), apte à être connectée à une source de carburant, et présentant une pluralité d'orifices d'injection de carburant, et une bougie d'allumage (17) dont au moins une extrémité est située dans une région de ladite chambre de postcombustion (20). Le dispositif (2) comprend en outre au moins un gicleur (14) connecté à la rampe (15) d'injection de carburant, et configuré de manière à injecter du carburant, dans une pluralité de directions présentant chacune au moins une composante axiale, une composante radiale et une composante tangentielle par rapport à un axe central (X) dudit gicleur, vers la région de la chambre de postcombustion dans laquelle est située l'extrémité de la bougie d'allumage (17).The invention relates to the field of afterburner devices, and particularly to a turbojet afterburner device (2) comprising an afterburner chamber (20) open downstream, a fuel injection ramp (15) located in said turbojet engine afterburner chamber (20). afterburner (20), adapted to be connected to a fuel source, and having a plurality of fuel injection ports, and a spark plug (17) at least one end of which is located in a region of said chamber post-combustion (20). The device (2) further comprises at least one nozzle (14) connected to the fuel injection ramp (15), and configured to inject fuel, in a plurality of directions each having at least one axial component, a radial component and a tangential component with respect to a central axis (X) of said nozzle, towards the region of the afterburner chamber in which is located the end of the spark plug (17).

Description

Arrière-plan de l'inventionBackground of the invention

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de postcombustion pour turboréacteurs.The present invention relates to the field of afterburner devices for turbojet engines.

Dans le domaine technique de la propulsion aéronautique, on entend par « turboréacteur » un moteur comprenant un groupe générateur de gaz et une tuyère pour produire une poussée en réaction à l'accélération, dans cette tuyère, de gaz de combustion à haute enthalpie générés par le groupe générateur de gaz. Par « groupe générateur de gaz » on entend, dans ce contexte, un ensemble comprenant au moins un compresseur pour comprimer un flux primaire d'air atmosphérique, une chambre de combustion pour brûler un carburant dans ce flux primaire après son passage par le compresseur de manière à générer, dans ce flux primaire, des gaz de combustion à haute enthalpie, et au moins une première turbine, couplée au compresseur, dans laquelle ce flux primaire comprenant des gaz de combustion à haute enthalpie est partiellement détendu pour générer de l'énergie mécanique servant à actionner le compresseur. Dans la description qui suit les termes "amont" et "aval" sont définis par rapport au sens de circulation normal de l’air à travers le turboréacteur.In the technical field of aeronautical propulsion, the term "turbojet engine" comprises a gas generating group and a nozzle for producing a thrust in response to the acceleration, in this nozzle, of high enthalpy combustion gas generated by the gas generating group. By "gas generator group" is meant, in this context, an assembly comprising at least one compressor for compressing a primary flow of atmospheric air, a combustion chamber for burning a fuel in this primary flow after passing through the compressor of to generate, in this primary flow, high enthalpy combustion gases, and at least a first turbine, coupled to the compressor, wherein this primary flow comprising high enthalpy combustion gases is partially expanded to generate energy mechanical mechanism for operating the compressor. In the following description, the terms "upstream" and "downstream" are defined relative to the direction of normal circulation of the air through the turbojet engine.

On inclut, parmi les turboréacteurs, aussi les turboréacteurs dits « à double flux », comprenant aussi une soufflante, couplée à une deuxième turbine du groupe générateur de gaz pour son actionnement, et un carter annulaire séparant le flux primaire traversant le groupe générateur de gaz d'un flux secondaire d'air accéléré par la soufflante et contournant le groupe générateur de gaz. Par rapport aux turboréacteurs à simple flux, dans lesquels tout l'air passe à travers le groupe générateur de gaz, les turboréacteurs à double flux permettent en général d'obtenir une plus forte poussée avec une consommation de carburant moindre. On peut caractériser les turboréacteurs à double flux notamment par leur « taux de dilution », c'est-à-dire par le rapport entre le débit massique du flux secondaire et celui du flux primaire. Dans certains turboréacteurs à double flux à taux de dilution relativement bas, notamment pour usage militaire, les flux primaire et secondaire peuvent se mélanger en aval du générateur de gaz avant de se détendre ensemble dans une tuyère commune.Among the turbojet engines, it is also possible to include so-called "double-flow" turbojets, also comprising a fan, coupled to a second turbine of the gas generator unit for its actuation, and an annular casing separating the primary flow passing through the gas generating group. a secondary air flow accelerated by the blower and bypassing the gas generating group. Compared to single-flow turbojets, in which all the air passes through the gas generating group, the turbofan engines generally make it possible to obtain a higher thrust with a lower fuel consumption. The turbofan engines can be characterized in particular by their "dilution ratio", that is to say by the ratio between the mass flow rate of the secondary flow and that of the primary flow. In some turbofan engines with relatively low dilution rates, especially for military use, the primary and secondary streams can mix downstream of the gas generator before relaxing together in a common nozzle.

Dans certaines applications, notamment militaires, la possibilité d'obtenir temporairement un supplément de poussée peut être souhaitée, même au prix d'une augmentation momentanée importante de la consommation de carburant. Pour cela, les turboréacteurs à simple ou double flux peuvent comprendre des dispositifs de postcombustion. Le principe de la postcombustion, dans le domaine des turboréacteurs, est basé sur l'injection et combustion d'un supplément de carburant, dans le flux primaire et/ou dans le flux secondaire, directement en amont de la tuyère du turboréacteur. L'enthalpie supplémentaire des gaz avant leur détente dans la tuyère permet d'obtenir un supplément de poussée considérable.In some applications, including military, the possibility of temporarily obtaining a boost supplement may be desired, even at the cost of a momentary significant increase in fuel consumption. For this, the single or double flow turbojets may include afterburner devices. The principle of afterburner, in the field of turbojets, is based on the injection and combustion of a fuel supplement, in the primary flow and / or in the secondary flow, directly upstream of the nozzle of the turbojet engine. The additional enthalpy of the gases before their expansion in the nozzle makes it possible to obtain a considerable increase of thrust.

Toutefois, l'allumage du carburant injecté dans les dispositifs de postcombustion peut parfois être difficile. Des tels retards ou défauts d'allumage peuvent être particulièrement indésirables justement dans les situations de vol dans lesquelles le pilote peut souhaiter activer la postcombustion, notamment en combat. Pour contrer ce problème, on a notamment proposé, dans la publication de demande de brevet européen EP 1621817 Al, un dispositif de postcombustion comprenant une chambre de postcombustion ouverte en aval, une rampe d'injection de carburant, une bougie d'allumage, et un injecteur aéromécanique d'allumage connecté à des moyens spécifiques d'alimentation en carburant et situé, dans la chambre de postcombustion, en regard de la bougie d'allumage. Bien qu'effective, cette solution peut être difficile à intégrer dans un turboréacteur existant, puisque l'injecteur aéromécanique d'allumage présente un certain encombrement et exige des moyens spécifiques d'alimentation en carburant. Par ailleurs, cette solution introduit aussi une hétérogénéité dans la distribution de carburant, et donc dans la combustion de celui-ci, dans la chambre de postcombustion après l'allumage. Cette hétérogénéité, qui peut provoquer des pics locaux de température dans la chambre de combustion, n'est généralement pas souhaitable.However, ignition of the fuel injected into the afterburner can sometimes be difficult. Such delays or ignition failures can be particularly undesirable precisely in flight situations in which the pilot may wish to activate the afterburner, especially in combat. To counter this problem, it has been proposed in particular in the European patent application EP 1621817 A1, an afterburner comprising a downstream afterburner chamber, a fuel injection ramp, a spark plug, and an aeromechanical ignition nozzle connected to specific means of supplying fuel and located in the afterburner chamber, facing the spark plug. Although effective, this solution may be difficult to integrate into an existing turbojet, since the aeromechanical ignition nozzle has a certain size and requires specific means of fuel supply. Moreover, this solution also introduces a heterogeneity in the fuel distribution, and therefore in the combustion thereof, in the afterburner after ignition. This heterogeneity, which can cause local temperature peaks in the combustion chamber, is generally not desirable.

Objet et résumé de l'inventionObject and summary of the invention

La présente divulgation vise à remédier à ces inconvénients, en proposant un dispositif de postcombustion pour turboréacteur comprenant une chambre de postcombustion ouverte en aval, une rampe d'injection de carburant, située dans ladite chambre de postcombustion, apte à être connectée à une source de carburant, et présentant une pluralité d'orifices d'injection de carburant, et une bougie d'allumage dont au moins une extrémité est située dans une région de ladite chambre de postcombustion, qui permette un allumage rapide et certain du carburant dans la chambre de postcombustion, tout en permettant son intégration plus facile dans un turboréacteur.The present disclosure aims to remedy these drawbacks, by proposing a turbojet afterburner comprising a downstream post-combustion chamber, a fuel injection ramp, located in said afterburner chamber, capable of being connected to a source of fuel. fuel, and having a plurality of fuel injection orifices, and a spark plug having at least one end located in a region of said afterburner chamber, which allows a rapid and certain ignition of the fuel in the fuel chamber. afterburner, while allowing its integration easier in a turbojet engine.

Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif comprend en outre au moins un gicleur connecté à la rampe d'injection de carburant, et configuré de manière à injecter du carburant, dans une pluralité de directions présentant chacune au moins une composante axiale, une composante radiale et une composante tangentielle par rapport à un axe central dudit gicleur, vers la région de la chambre de postcombustion dans laquelle est située l'extrémité de la bougie d'allumage.This object is achieved by the fact that the device further comprises at least one nozzle connected to the fuel injection ramp, and configured to inject fuel, in a plurality of directions each having at least one axial component, a radial component and a component tangential to a central axis of said nozzle, to the region of the afterburner in which is located the end of the spark plug.

Grâce à ces dispositions, on obtient une bonne pulvérisation du carburant à proximité de la bougie d'allumage, ce qui facilite son allumage, avec un gicleur à l'encombrement relativement faible et alimenté par la même source de carburant que la rampe, ce qui facilite son intégration dans un turboréacteur, et en particulier un turboréacteur déjà existant. Par ailleurs, cette configuration permet de maintenir une plus grande homogénéité dans la combustion du carburant dans la chambre de postcombustion.Thanks to these arrangements, a good spray of fuel is obtained near the spark plug, which facilitates its ignition, with a jet with a relatively small footprint and powered by the same fuel source as the ramp, which facilitates its integration into a turbojet, and in particular an existing turbojet engine. Moreover, this configuration makes it possible to maintain greater homogeneity in the combustion of the fuel in the afterburner chamber.

Pour simplifier l'alimentation du gicleur et de la rampe, le dispositif de postcombustion peut notamment comprendre un conduit d'arrivée de carburant directement connecté audit gicleur, et la rampe d'injection de carburant être connectée audit conduit d'arrivée de carburant à travers au moins un raccord latéral du gicleur.To simplify the supply of the nozzle and the ramp, the afterburner may include a fuel supply conduit directly connected to said nozzle, and the fuel injection ramp to be connected to said fuel supply conduit through at least one lateral connection of the nozzle.

Afin de protéger la rampe contre réchauffement, de manière notamment à éviter l'ébullition du carburant à l'intérieur de la rampe, le dispositif peut comprendre un bouclier thermique autour de la rampe d'injection de carburant, avec des ouvertures en regard des orifices d'injection de carburant.In order to protect the ramp against heating, in particular to avoid boiling the fuel inside the ramp, the device may comprise a heat shield around the fuel injection ramp, with openings facing the orifices. fuel injection.

Pour obtenir une distribution encore plus homogène du carburant dans la chambre de postcombustion, le dispositif de postcombustion peut contenir une pluralité de gicleurs pour injecter du carburant vers la région de la chambre de postcombustion dans laquelle est située l'extrémité de la bougie d'allumage.To achieve an even more even distribution of fuel in the afterburner, the afterburner can contain a plurality of nozzles for injecting fuel to the region of the afterburner in which the end of the spark plug is located. .

La chambre de postcombustion peut notamment être annulaire, et plus spécifiquement être délimitée par un anneau accroche-flamme. Le dispositif de postcombustion peut alors comprendre aussi une pluralité de bras accroche-flamme s'étendant radialement vers l'intérieur par rapport à l'anneau accroche-flamme, afin d'étendre la postcombustion dans le flux primaire d'un turboréacteur à double flux.The afterburner chamber may especially be annular, and more specifically be delimited by a flame holder ring. The afterburner may then also include a plurality of flame-holder arms extending radially inwardly relative to the flame-holder ring, to extend the afterburner into the primary flow of a turbofan engine. .

La présente divulgation concerne aussi un turboréacteur à double flux comprenant au moins un groupe générateur de gaz, une soufflante, une tuyère, un carter annulaire pour séparer un flux primaire traversant le groupe générateur de gaz d'un flux secondaire, accéléré par la soufflante, et qui contourne le groupe générateur de gaz, et un dispositif de postcombustion tel que susmentionné, situé sur une extrémité aval dudit carter annulaire, en amont de la tuyère. Le groupe générateur de gaz comprend au moins un compresseur, une chambre de combustion, une première turbine couplée au compresseur, et une deuxième turbine à laquelle la soufflante est couplée.The present disclosure also relates to a turbofan engine comprising at least one gas generating group, a fan, a nozzle, an annular casing for separating a primary flow passing through the gas generating group from a secondary flow, accelerated by the fan, and which bypasses the gas generating group, and a reheat device as above, located on a downstream end of said annular casing, upstream of the nozzle. The gas generating unit comprises at least one compressor, a combustion chamber, a first turbine coupled to the compressor, and a second turbine to which the fan is coupled.

Afin de permettre une postcombustion alimentée par l'air frais du flux secondaire, ladite chambre de postcombustion peut être située radialement à l'extérieur par rapport audit carter annulaire. Toutefois, il est également envisageable de la situer radialement à l'intérieur par rapport audit carter annulaire.In order to allow a postcombustion powered by the fresh air of the secondary flow, said afterburner chamber may be located radially outwardly with respect to said annular housing. However, it is also possible to situate it radially inward with respect to said annular housing.

Brève description des dessins L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un turboréacteur à double flux avec un dispositif de postcombustion suivant un premier mode de réalisation ; - la figure 2A est une vue de détail du turboréacteur de la figure 1 ; - la figure 2B est une vue de détail d'un turboréacteur suivant un mode de réalisation alternatif ; - la figure 3A est une vue partielle, sur un plan transversal, du dispositif de postcombustion des figures 1 et 2A ; - la figure 3B illustre un dispositif de postcombustion suivant un autre mode de réalisation alternatif ; - la figure 3C illustre encore un autre mode de réalisation alternatif ; et - la figure 4 est une vue en perspective partiale du dispositif de postcombustion des figures 1 et 2A.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, of embodiments shown by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of a turbofan engine with an afterburner according to a first embodiment; FIG. 2A is a detailed view of the turbojet engine of FIG. 1; FIG. 2B is a detailed view of a turbojet according to an alternative embodiment; FIG. 3A is a partial view, on a transverse plane, of the afterburner device of FIGS. 1 and 2A; FIG. 3B illustrates an afterburner device according to another alternative embodiment; FIG. 3C illustrates yet another alternative embodiment; and FIG. 4 is a partial perspective view of the afterburner of FIGS. 1 and 2A.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

Un turboréacteur 1 à double flux, équipé d'un dispositif de postcombustion 2, est illustré schématiquement sur la figure 1. Successivement dans le sens d'écoulement à travers le turboréacteur 1, ce turboréacteur 1 comprend une soufflante 3, un premier compresseur 4, un deuxième compresseur 5, une chambre de combustion 6, une première turbine 7, une deuxième turbine 8, et une tuyère 9.A turbojet engine 1 with double flow, equipped with an afterburner device 2, is illustrated schematically in FIG. 1. Successively in the direction of flow through the turbojet engine 1, this turbojet engine 1 comprises a fan 3, a first compressor 4, a second compressor 5, a combustion chamber 6, a first turbine 7, a second turbine 8, and a nozzle 9.

Dans l'exemple illustré, la première turbine 7 est couplée au deuxième compresseur 5 à travers un premier arbre rotatif, et la deuxième turbine 8 est couplée à la soufflante 3 à travers un deuxième arbre rotatif. Ces deux arbres rotatifs sont coaxiaux.In the illustrated example, the first turbine 7 is coupled to the second compressor 5 through a first rotary shaft, and the second turbine 8 is coupled to the fan 3 through a second rotary shaft. These two rotary shafts are coaxial.

En aval du premier compresseur 4, le turboréacteur 1 présente une dérivation par laquelle un flux secondaire d'air peut contourner le deuxième compresseur 5, la chambre de combustion 6, et la première et deuxième turbines 7,8, qui forment ensemble un groupe générateur de gaz. Un carter annulaire 10 sépare ce flux secondaire F2 d'un flux primaire Fl traversant le groupe générateur de gaz jusqu'en aval de celui-ci.Downstream of the first compressor 4, the turbojet engine 1 has a bypass through which a secondary air flow can bypass the second compressor 5, the combustion chamber 6, and the first and second turbines 7,8, which together form a generator group gas. An annular casing 10 separates this secondary flow F2 from a primary flow Fl passing through the gas generating group downstream thereof.

Ainsi, en fonctionnement, de l'air admis en amont de la soufflante est d'abord accéléré par celle-ci, pour être ensuite comprimé par le premier compresseur, en aval duquel il est divisé en un flux primaire et un flux secondaire. L'air du flux primaire Fl est alors comprimé encore dans le deuxième compresseur 5, avant d'arriver à la chambre de combustion 6, dans laquelle du carburant est injecté et brûlé dans ce flux primaire Fl pour y générer des gaz de combustion à enthalpie élevée.Thus, in operation, air admitted upstream of the blower is first accelerated by it, to be subsequently compressed by the first compressor, downstream of which it is divided into a primary flow and a secondary flow. The primary flow air F1 is then compressed again in the second compressor 5, before reaching the combustion chamber 6, in which fuel is injected and burned in this primary flow F1 to generate enthalpy combustion gases. high.

Le flux primaire Fl comprenant alors ces gaz de combustion à enthalpie élevée arrive alors aux première et deuxième turbines 7,8, dans lesquelles il fait l'objet de détentes partielles successives, par lesquelles il actionne, à travers ces turbines 7,8 et les arbres rotatifs correspondants, les compresseurs 4, 5 et la soufflante 3.The primary flow Fl then comprising these high enthalpy combustion gases then arrives at the first and second turbines 7,8, in which it is the subject of successive partial relaxation, by which it actuates, through these turbines 7,8 and the corresponding rotary shafts, the compressors 4, 5 and the blower 3.

En aval de la deuxième turbine 8, le flux secondaire F2 se réincorpore au flux primaire Fl, dont l'enthalpie reste élevée malgré les détentes partielles dans les turbines 7,8. Ainsi, la détente et accélération des deux flux dans la tuyère 9 peut produire une importante poussée en réaction.Downstream of the second turbine 8, the secondary flow F2 is reincorporated to the primary flow Fl, whose enthalpy remains high despite the partial relaxation in the turbines 7,8. Thus, the relaxation and acceleration of the two flows in the nozzle 9 can produce a large reaction thrust.

Bien que, dans l'exemple illustré, la dérivation du flux secondaire se fasse en aval d'un premier compresseur, il est également envisageable de faire cette dérivation directement en aval de la soufflante. Par ailleurs, même si, dans l'exemple illustré, les flux primaire et secondaire sont expulsés à travers une même tuyère, il serait également envisageable de les expulser par des tuyères séparées.Although, in the illustrated example, the bypass of the secondary flow is done downstream of a first compressor, it is also possible to make this bypass directly downstream of the fan. Moreover, even if, in the illustrated example, the primary and secondary flows are expelled through the same nozzle, it would also be possible to expel them by separate nozzles.

Dans certains cas, on peut néanmoins souhaiter un supplément temporaire de poussée, même au prix d'une consommation de carburant sensiblement plus élevée. Pour cela, le turboréacteur 1 dispose du dispositif de postcombustion 2 qui est situé, dans le mode de réalisation de l'invention illustré, sur une extrémité aval du carter annulaire 10, en amont de la tuyère 9.In some cases, however, one may wish for a temporary boost supplement, even at the cost of significantly higher fuel consumption. For this, the turbojet engine 1 has the afterburner device 2 which is located, in the embodiment of the invention illustrated, on a downstream end of the annular casing 10, upstream of the nozzle 9.

Ce dispositif de postcombustion 2 est illustré en plus grand détail sur les figures 2A, 3A et 4. Il comprend un conduit d'alimentation 11, un anneau accroche-flammes 12 délimitant une chambre de postcombustion 20 située, dans le mode de réalisation illustré, dans le flux secondaire F2, radialement à l'extérieur par rapport au carter annulaire 10, des bras radiaux 13, s'étendant radialement vers l'intérieur, jusque dans le flux primaire Fl, depuis l'anneau accroche-flammes 12, un gicleur 14, situé dans la chambre de postcombustion 20, et connecté directement au conduit d'alimentation 11, deux rampes d'injection de carburant 15, situées également dans la chambre de postcombustion 20, et connectées à des raccords latéraux de part et d'autre du gicleur 14, de manière à être alimentées en carburant par le conduit d'alimentation 11 à travers le gicleur 14, deux boucliers thermiques 16, en forme de fourreaux protégeant des rampes d'injection de carburant 14 respectives, et une bougie d'allumage 17, traversant une paroi de l'anneau accroche-flammes 12 à travers un orifice 18, de telle manière qu'une extrémité de cette bougie d'allumage 17 soit située dans la chambre de postcombustion 20.This afterburner device 2 is illustrated in greater detail in FIGS. 2A, 3A and 4. It comprises a supply duct 11, a flame holder ring 12 delimiting an afterburner chamber 20 located, in the illustrated embodiment, in the secondary flow F2, radially outwardly relative to the annular housing 10, radially inwardly extending radial arms 13, into the primary flow Fl, from the flame holder ring 12, a nozzle 14, located in the afterburner chamber 20, and connected directly to the supply duct 11, two fuel injection ramps 15, also located in the afterburner chamber 20, and connected to side connectors on both sides the nozzle 14, so as to be supplied with fuel through the supply duct 11 through the nozzle 14, two heat shields 16, shaped ducts protecting respective fuel injection ramps 14, and a spark plug 17, passing through a wall of the flame holder ring 12 through an orifice 18, so that one end of this spark plug 17 is located in the afterburner chamber 20.

Bien que dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2A la chambre de postcombustion 20 soit située radialement à l'extérieur du carter annulaire 10, de manière à initier la postcombustion dans le flux secondaire F2, plus riche en oxygène que le flux primaire mais aussi plus froid, il est également envisageable de situer la chambre de postcombustion 20 radialement à l'intérieur par rapport audit carter annulaire 10, comme illustré sur la figure 2B de manière à initier la postcombustion dans le flux primaire Fl. L'anneau accroche-flammes 12 présente une section en C, de telle manière que la chambre de postcombustion 20 est ouverte en aval. La paroi de l'anneau accroche-flammes 12 comporte par ailleurs des orifices d'entrée d'air du côté amont.Although in the embodiment illustrated in FIG. 2A, the afterburner chamber 20 is situated radially outside the annular casing 10, so as to initiate the afterburner in the secondary flow F2, which is richer in oxygen than the primary flow, but also colder, it is also conceivable to situate the post-combustion chamber 20 radially inwardly relative to said annular casing 10, as illustrated in Figure 2B so as to initiate the afterburner in the primary flow Fl. flame 12 has a section C, such that the afterburner chamber 20 is open downstream. The wall of the flame holder ring 12 furthermore has air inlet orifices on the upstream side.

Chaque rampe d'injection 15 comporte des orifices d'injection de carburant (non illustrés), distribués autour de l'axe central du turboréacteur 1, et orientés vers l'aval. Dans le mode d'illustration illustré, ces orifices sont obliques par rapport à la direction aval. Pour laisser passer les jets de carburant injectés dans la chambre de postcombustion 20 à travers ces orifices d'injection, les boucliers thermiques 16 présentent des ouvertures 19 plus larges en regard de ces orifices d'injection.Each injection ramp 15 has fuel injection orifices (not shown), distributed around the central axis of the turbojet engine 1, and oriented downstream. In the illustrated illustration mode, these orifices are oblique with respect to the downstream direction. To let the fuel jets injected into the afterburner chamber 20 through these injection ports, the heat shields 16 have wider openings 19 opposite these injection ports.

Le gicleur 14 est formé de manière à injecter du carburant dans la chambre de postcombustion 20 dans une pluralité de directions ayant chacune une composante axiale, suivant un axe central X du gicleur 14, qui dans le mode de réalisation illustré est sensiblement parallèle à l'axe central du turboréacteur 1, mais aussi des composantes radiale et tangentielle dans un plan perpendiculaire à cet axe central X du gicleur 14. Pour cela, le gicleur 14 comprend des conduits vrillés autour de son axe central X pour le passage du carburant. Grâce à la pulvérisation effective du carburant par le gicleur 14, l'allumage quand on procède à une décharge électrique entre électrodes de la bougie d'allumage 17 à l'intérieur de la chambre de postcombustion 20 est ainsi facilité.The nozzle 14 is shaped to inject fuel into the afterburner chamber 20 in a plurality of directions each having an axial component, along a central axis X of the nozzle 14, which in the illustrated embodiment is substantially parallel to the central axis of the turbojet engine 1, but also the radial and tangential components in a plane perpendicular to this central axis X of the nozzle 14. For this, the nozzle 14 comprises ducts twisted about its central axis X for the passage of fuel. By effectively spraying the fuel through the nozzle 14, the ignition when conducting an electrical discharge between the electrodes of the spark plug 17 inside the afterburner chamber 20 is thus facilitated.

Par ailleurs, le gicleur 14 est situé à proximité de la bougie d'allumage 17, en amont de celle-ci, de manière à injecter le carburant dans la région de la chambre de postcombustion 20 dans laquelle la bougie d'allumage 17 est située. Le gicleur 14 peut être légèrement décalé latéralement par rapport à la bougie d'allumage 17, comme illustré sur les figures 3A et 4, ou aligné avec celle-ci, comme illustré sur la figure 3B. Par ailleurs, bien que dans ces deux modes de réalisation le dispositif de postcombustion ne dispose que d'un seul gicleur, il est également envisageable d'avoir une pluralité de gicleurs pour injecter du carburant vers la région de la chambre de postcombustion dans laquelle est située l'extrémité de la bougie d'allumage, comme dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3C avec deux gicleurs 14 situés d'un et d'autre côté de la bougie d'allumage 17.Furthermore, the nozzle 14 is located near the spark plug 17, upstream thereof, so as to inject the fuel into the region of the afterburner chamber 20 in which the spark plug 17 is located . The nozzle 14 may be slightly offset laterally with respect to the spark plug 17, as illustrated in Figures 3A and 4, or aligned therewith, as shown in Figure 3B. Moreover, although in these two embodiments the afterburner device has only one nozzle, it is also conceivable to have a plurality of nozzles for injecting fuel to the region of the afterburner chamber in which is located at the end of the spark plug, as in the embodiment illustrated in Figure 3C with two nozzles 14 located on one side and the other side of the spark plug 17.

Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, les caractéristiques individuelles de ces modes de réalisation peuvent être combinées sans sortir de la portée générale de l'invention. L'invention n'est par ailleurs nullement limitée dans son application aux seuls turboréacteurs à double flux, mais serait aussi applicable aux turboréacteurs à flux simple. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, it is obvious that various modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In particular, the individual features of these embodiments can be combined without departing from the general scope of the invention. The invention is also in no way limited in its application to turbofan engines only, but would also be applicable to single-flow turbojets. Therefore, the description and drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de postcombustion (2) pour turboréacteur comprenant : une chambre de postcombustion (20) ouverte en aval, une rampe (15) d'injection de carburant, située dans ladite chambre de postcombustion (20), apte à être connectée à une source de carburant, et présentant une pluralité d'orifices d'injection de carburant, et une bougie d'allumage (17) dont au moins une extrémité est située dans une région de ladite chambre de postcombustion (20), caractérisé en ce que le dispositif (2) comprend en outre au moins un gicleur (14) connecté à la rampe (15) d'injection de carburant, et configuré de manière à injecter du carburant, dans une pluralité de directions présentant chacune au moins une composante axiale, une composante radiale et une composante tangentielle par rapport à un axe central (X) dudit gicleur, vers la région de la chambre de postcombustion dans laquelle est située l'extrémité de la bougie d'allumage (17).A turbojet afterburner (2) comprising: an afterburner chamber (20) open downstream, a fuel injection ramp (15) located in said afterburner chamber (20), capable of being connected to a fuel source, and having a plurality of fuel injection ports, and a spark plug (17) at least one end of which is located in a region of said afterburner (20), characterized in that the device (2) further comprises at least one nozzle (14) connected to the fuel injection ramp (15), and configured to inject fuel, in a plurality of directions each having at least one axial component, a radial component and a tangential component with respect to a central axis (X) of said nozzle, towards the region of the afterburner chamber in which is located the end of the spark plug (17). 2. Dispositif de postcombustion (2) suivant la revendication 1, comprenant un conduit (11) d'arrivée de carburant directement connecté audit gicleur (14), la rampe (15) d'injection de carburant étant connectée audit conduit (11) d'arrivée de carburant à travers au moins un raccord latéral du gicleur (14).An afterburner (2) according to claim 1, comprising a fuel supply conduit (11) directly connected to said nozzle (14), the fuel injection ramp (15) being connected to said fuel pipe (11). fuel supply through at least one side connection of the nozzle (14). 3. Dispositif de postcombustion (2) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un bouclier thermique (16) autour de la rampe (15) d'injection de carburant, avec des ouvertures (19) en regard des orifices d'injection de carburant.3. Afterburner device (2) according to any one of the preceding claims, comprising a heat shield (16) around the fuel injection ramp (15), with openings (19) facing the injection orifices. fuel. 4. Dispositif de postcombustion (2) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de gicleurs (14) pour injecter du carburant vers la région de la chambre de postcombustion (20) dans laquelle est située l'extrémité de la bougie d'allumage (17).An afterburner (2) according to any one of the preceding claims comprising a plurality of nozzles (14) for injecting fuel to the region of the afterburner chamber (20) in which the end of the candle is located ignition (17). 5. Dispositif de postcombustion (2) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre de postcombustion (20) est annulaire.The afterburner (2) according to any one of the preceding claims, wherein the afterburner (20) is annular. 6. Dispositif de postcombustion (2) suivant la revendication 5, dans lequel ladite chambre de postcombustion (20) est délimitée par un anneau accroche-flamme (12).The afterburner (2) according to claim 5, wherein said afterburner (20) is defined by a flame holder ring (12). 7. Dispositif de postcombustion (2) suivant la revendication 6, comprenant en outre une pluralité de bras accroche-flamme (13) s'étendant radialement vers l'intérieur par rapport à l'anneau accroche-flamme (12).The afterburner (2) of claim 6, further comprising a plurality of flame holder arms (13) extending radially inwardly relative to the flame holder ring (12). 8. Turboréacteur (1) à double flux comprenant au moins : un groupe générateur de gaz avec au moins un compresseur (5), une chambre de combustion (6), une première turbine (7) couplée au compresseur (5), et une deuxième turbine (8) ; une soufflante (3) couplée à la deuxième turbine (8) ; une tuyère (9) ; un carter annulaire (10) pour séparer un flux primaire (Fl) traversant le groupe générateur de gaz d'un flux secondaire (F2), accéléré par la soufflante (3), et qui contourne le groupe générateur de gaz ; et un dispositif de postcombustion (2) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, situé sur une extrémité aval dudit carter annulaire (10), en amont de la tuyère (9).8. Turbojet engine (1) comprising at least: a gas generator group with at least one compressor (5), a combustion chamber (6), a first turbine (7) coupled to the compressor (5), and a second turbine (8); a blower (3) coupled to the second turbine (8); a nozzle (9); an annular casing (10) for separating a primary flow (F1) passing through the gas generating group from a secondary flow (F2), accelerated by the blower (3), and which bypasses the gas generating group; and an afterburner (2) according to any one of the preceding claims, located on a downstream end of said annular casing (10), upstream of the nozzle (9). 9. Turboréacteur (1) suivant la revendication 8, dans lequel ladite chambre de postcombustion (20) est située radialement à l'extérieur par rapport audit carter annulaire (10).9. Turbojet engine (1) according to claim 8, wherein said afterburner (20) is located radially outwardly relative to said annular housing (10). 10. Turboréacteur (1) suivant la revendication 8, dans lequel ladite chambre de postcombustion (20) est située radialement à l'intérieur par rapport audit carter annulaire (10).10. Turbojet engine (1) according to claim 8, wherein said afterburner (20) is located radially inwardly relative to said annular housing (10).
FR1501594A 2015-07-24 2015-07-24 POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR Active FR3039220B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1501594A FR3039220B1 (en) 2015-07-24 2015-07-24 POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1501594A FR3039220B1 (en) 2015-07-24 2015-07-24 POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3039220A1 true FR3039220A1 (en) 2017-01-27
FR3039220B1 FR3039220B1 (en) 2017-08-11

Family

ID=54329579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1501594A Active FR3039220B1 (en) 2015-07-24 2015-07-24 POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3039220B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3097298A1 (en) 2019-06-12 2020-12-18 Safran Aircraft Engines CANDLE INTEGRATED INTO THE FLAME HOLDER
FR3107570A1 (en) * 2020-02-26 2021-08-27 Safran Aircraft Engines POST-COMBUSTION BURNER WITH OPTIMIZED INTEGRATION
CN115183274A (en) * 2022-07-21 2022-10-14 中国航发沈阳发动机研究所 Internal-content ignition afterburner

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931707A (en) * 1975-01-08 1976-01-13 General Electric Company Augmentor flameholding apparatus
FR2588920A1 (en) * 1985-10-23 1987-04-24 Snecma POSTCOMBUSTION TURBOREACTOR WITH INDIVIDUAL RADIAL POSTCOMBUSTION INJECTORS
EP1621817A1 (en) * 2004-07-16 2006-02-01 Snecma Moteurs Afterburner with assured ignition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931707A (en) * 1975-01-08 1976-01-13 General Electric Company Augmentor flameholding apparatus
FR2588920A1 (en) * 1985-10-23 1987-04-24 Snecma POSTCOMBUSTION TURBOREACTOR WITH INDIVIDUAL RADIAL POSTCOMBUSTION INJECTORS
EP1621817A1 (en) * 2004-07-16 2006-02-01 Snecma Moteurs Afterburner with assured ignition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3097298A1 (en) 2019-06-12 2020-12-18 Safran Aircraft Engines CANDLE INTEGRATED INTO THE FLAME HOLDER
FR3107570A1 (en) * 2020-02-26 2021-08-27 Safran Aircraft Engines POST-COMBUSTION BURNER WITH OPTIMIZED INTEGRATION
CN115183274A (en) * 2022-07-21 2022-10-14 中国航发沈阳发动机研究所 Internal-content ignition afterburner
CN115183274B (en) * 2022-07-21 2023-08-04 中国航发沈阳发动机研究所 Connotation ignition afterburner

Also Published As

Publication number Publication date
FR3039220B1 (en) 2017-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2899508C (en) Turbo machine combustion assembly comprising an improved fuel supply circuit
EP2525070B1 (en) Ramjet engine with detonation chamber and aircraft comprising such a ramjet engine
EP0913645B1 (en) Combustion chamber for a turbo-machine
EP2026007B1 (en) Fuel injector in a turbomachine combustion chamber
WO2012156597A1 (en) Turbine engine including a detonation chamber and aircraft provided with such a turbine engine
FR2920470A1 (en) DEVICE FOR FACILITATING THE COOLING OF A STEAM TURBINE COMPONENT.
EP3250859B1 (en) Constant-volume combustion module for a turbine engine, comprising communication-based ignition
EP1770333A1 (en) Anti-coking injector arm
EP1621817B1 (en) Afterburner with assured ignition
FR3039220A1 (en) POSTCOMBUSTION DIPOSITIVE FOR TURBOREACTOR
FR3084446A1 (en) MONOBLOCK COMBUSTION CHAMBER
FR2915245A1 (en) EXPANSION CYCLE ROTOR MOTOR WITH MULTIPLE PUSH CHAMBERS WITH COMMON TURBOGENERATOR
FR2942640A1 (en) POST-COMBUSTION CHAMBER FOR TURBOMACHINE
EP0301950B1 (en) Supercharged internal-comubustion engine provided withan auxiliary combustion chamber
FR3001525A1 (en) Method for managing fuel consumption of twin-engine assembly of helicopter, involves operating engine by supplying fuel throughout start-up injector and by interrupting power supply of main injector in super-idle mode
CA2802399C (en) Ignition procedure for a turbine engine combustion chamber
FR3061948A1 (en) TURBOMACHINE COMBUSTION CHAMBER WITH HIGH PERMEABILITY
EP3308080A1 (en) Turbine engine cvc combustion chamber module comprising a precombustion chamber
WO2022223914A1 (en) Diffusion cone for the rear part of a jet engine, incorporating a flame-holder ring at the trailing edge
FR3121975A1 (en) FLAME HOLDER DEVICE FOR POST-COMBUSTION OF A TURBOJET COMPRISING ARMS OF DIFFERENT LENGTHS
EP1359309A1 (en) Gas turbine with a gas mixing device comprising lobes and pipes
FR3121974A1 (en) FLAME HOLDER DEVICE FOR TURBOJET AFTERCOMBUSTION COMPRISING THREE-PARTED ARMS
FR3028011A1 (en) FUEL COMBUSTION ARCHITECTURE SUITABLE FOR SLOW IDLING AND QUICK START

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20170127

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: SAFRAN AIRCRAFT ENGINES, FR

Effective date: 20180809

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

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