FR3046200A1 - Turbomachine comprenant un reservoir d'huile et un echangeur air-huile associe - Google Patents

Abstract

Est concernée une turbomachine comprenant une veine primaire et une veine secondaire, un réservoir d'huile (18) et un échangeur air-huile surfacique (17) disposés dans un compartiment inter-veines (110). L'échangeur air-huile surfacique (17) est raccordé fluidiquement de façon amovible au réservoir d'huile (18) et présente une surface d'échange thermique qui définit sensiblement une partie de la première paroi intermédiaire (9).

Description

Turbomachine comprenant un réservoir d’huile et un échangeur air- huile associé

La présente invention concerne le domaine des turbomachines, c'est-à-dire des moteurs à turbine à gaz, en particulier ceux destinés à la propulsion des aéronefs. L’invention porte sur l’intégration d’un réservoir d’huile et d’un échangeur air-huile dans un tel moteur.

Les avions commerciaux sont généralement équipés de turboréacteurs à double flux, qui sont constitués d'une turbine à gaz entraînant une soufflante carénée, ou fan, celle-ci étant généralement placée à l'amont du moteur. Tel est le cas du moteur auquel peut s’appliquer l’invention. La masse d'air aspirée par le moteur est divisée en un flux primaire, qui circule dans la turbine à gaz ou corps primaire, et un flux secondaire, qui est issu de la soufflante, les deux flux étant concentriques. Le flux primaire, ou flux chaud, sort de la soufflante pour passer dans le corps primaire où il est comprimé à nouveau, chauffé dans une chambre de combustion, guidé vers des étages successifs de turbines puis éjecté en un flux gazeux primaire. Le flux secondaire, ou flux froid, est comprimé par l'étage de soufflante carénée, puis éjecté directement sans avoir été chauffé. La séparation en deux flux de la masse d'air aspirée s’opère en aval de la soufflante, au niveau d'un carter inter-veines qui enveloppe le flux primaire et qui guide, par sa partie externe, le flux secondaire dans une veine de flux froid. Le flux primaire est typiquement compressé par un premier compresseur, dit basse pression (BP) ou booster, qui est entraîné par le même arbre BP que la soufflante, puis dans un second compresseur, dit haute pression (HP), entraîné par un arbre HP, avant d'entrer dans la chambre de combustion. Les deux arbres BP et HP sont supportés par des paliers, situés à l'avant et à l'arrière du moteur, qui sont eux-mêmes portés par des pièces structurales dénommées carter intermédiaire à l'avant et carter d'échappement à l'arrière.

Par ailleurs les moteurs existants, comme celui auquel peut s’appliquer l’invention, sont généralement équipés de dispositifs, dénommés vannes de décharge ou VBV (pour variable bleed valve), qui permettent de renvoyer une partie du flux primaire, en sortie du compresseur BP, dans le canal de flux froid où il se mélange au flux secondaire. Cette décharge a pour effet, en faisant baisser la pression en aval du compresseur BP, d'abaisser le point de fonctionnement de celui-ci et d'éviter des phénomènes de pompage. Elle est réalisée par des ouvertures pratiquées dans la paroi radialement externe de la veine primaire, entre les compresseurs HP et BP, et par le passage de gaz prélevé dans un conduit qui l'amène au niveau d'une grille de sortie positionnée sur la paroi radialement interne de la veine secondaire, en aval des redresseurs placés dans le flux secondaire (dits OGV). Les ouvertures peuvent être des portes qui s'ouvrent, à la façon d'une écope, en tournant autour d'un axe orienté tangentiellement à une des parois du carter interveines ou, plus récemment, une fente ou une grille qui s'étend circonférentiellement et qui est obturée par un anneau dit « anneau guillotine » se déplaçant axialement.

Ainsi, est connue une turbomachine présentant un axe et comprenant: - une veine de gaz primaire et une veine de gaz secondaire située autour de la veine de gaz primaire, - une première paroi intermédiaire de limitation radiale interne de la veine de gaz secondaire, - une seconde paroi intermédiaire et une paroi interne de limitation radiale externe de la veine de gaz primaire, - un volume intermédiaire, ou compartiment inter-veines, s’étendant radialement entre les première et seconde parois intermédiaires.

En outre, il est bien entendu connu sur un tel moteur de prévoir un au moins réservoir d'huile et des moyens de refroidissement de cette huile qui chauffe au contact des pièces et organes à lubrifier. Et il a déjà été proposé de disposer un réservoir d'huile dans le compartiment inter-veines et d’y associer au moins un échangeur air-huile surfacique (SACOC) qui communique avec le réservoir d'huile pour une circulation de fluide.

Il est aussi connu par exemple du document de brevet GB1358076A la disposition d’un réservoir d'huile annulaire dans le compartiment interveines, relié à des échangeurs air-huile surfaciques formés par des bras qui s’étendent radialement dans la veine de gaz secondaire depuis le compartiment inter-veines. La surface d’échange thermique est satisfaisante, mais les bras radiaux impliquent une masse globale et une traînée aérodynamique importantes. A toutes fins, il est noté que toute direction ou orientation « radiale » dans la présente demande est à considérer par rapport à l’axe précité de la turbomachine.

Les solutions jusqu’à présent proposées pour assurer la mise en place et le positionnement de l’échangeur air-huile surfacique, en particulier son intégration dans l’environnement du compartiment inter-veines et de la veine de gaz secondaire, ne sont toutefois pas optimales, notamment en termes d’encombrement, de masse, et de qualité du refroidissement de l’huile de l’ensemble formé par le ou les échangeurs air-huile surfaciques avec le réservoir d’huile et les conduits qui les relient. Un objectif de la présente invention est de conjuguer une surface d’échange thermique satisfaisante avec un impact limité sur l’encombrement et la masse du système, tout en facilitant la maintenance d’un échangeur air-huile surfacique.

Aussi est-il proposé que l’échangeur air-huile surfacique soit raccordé de façon amovible au réservoir d'huile, fluidiquement (pour une circulation de fluide entre eux), et présente une surface d’échange thermique définissant sensiblement une partie de la première paroi intermédiaire.

Ainsi, les fonctions seront mêlées : la partie considérée de la première paroi intermédiaire aura une fonction d’échange thermique via ladite surface d’échange, sans que cela altère exagérément l’aérodynamisme dans cette zone, ni la limitation de la veine gaz secondaire (paroi intérieure de cette veine), compte tenu justement de la présence de ladite surface d’échange thermique de l’échangeur.

Par ailleurs, il est conseillé que, pour sensiblement définir ladite partie de la première paroi intermédiaire, l’échangeur air-huile surfacique (SACOC) traverse la première paroi intermédiaire par un passage (a priori le passage à contour fermé) qui y est ménagé.

Ainsi, on optimisera à la fois la fonction de surface aérodynamique / limitation de la veine gaz secondaire et celle de zones d’échange thermique, en conservant une structuration mécanique appropriée à la paroi. A ce sujet, il est même conseillé que la surface d’échange thermique de l’échangeur air-huile surfacique comprenne des ailettes faisant radialement saillie dans la veine de gaz secondaire par rapport à des parties adjacentes de la première paroi intermédiaire.

Une telle saillie d’ailettes ne sera pas exagérément pénalisant aérodynamiquement et la qualité de l’échange avec l’air de la veine sera alors optimisée.

Concernant le montage, ces questions de compromis entre l’aérodynamisme, la qualité de l’échange et résistance mécanique dans la zone ont été d’autant plus prises en considération qu’il est proposé de préférence l’une au moins des deux solutions qui suivent : - le réservoir d'huile et tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique seront accolés l’un à l’autre dans la direction radiale par l’intermédiaire d’une plaque-support : -- montée intérieurement vis-à-vis de la première paroi intermédiaire, -- et fixée au réservoir d'huile et/ou à tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique, ou solidaire intégralement de l’un d’eux, - tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique sera maintenu vis-à-vis de la première paroi intermédiaire, par l’intermédiaire du réservoir d'huile qui sera alors fixé à la première paroi intermédiaire ou à un élément structurel présent dans ledit compartiment inter-veines.

Si les deux solutions ci-dessus se combinent, il est en outre envisagé que la plaque-support soit fixée à tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique ou soit solidaire intégralement de celui-ci, et que le réservoir d'huile soit monté dans le compartiment inter-veines en appui contre la plaque-support de façon à comprimer un joint d’étanchéité interne interposé entre la plaque-support et la première paroi intermédiaire.

Et pour un gain de place et raccourcir le circuit d’huile, il est conseillé que tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique couvre, de façon extérieurement radiale, le réservoir d'huile. En regard angulairement du réservoir d’huile, et soit derrière ladite première paroi intermédiaire (du côté de la veine de gaz secondaire) soit à travers elle, la partie concernée de l’échangeur air-huile surfacique ne s’étendra alors que sur un secteur favorablement limité entre environ 70° et 110°.

En complément ou en alternative, il est proposé que, circonférentiellement autour de la première paroi intermédiaire, au moins une (autre) partie de l’échangeur air-huile surfacique soit décalée angulairement par rapport au réservoir d'huile avec lequel elle communiquera pour une circulation de fluide. L’échangeur air-huile surfacique pourra alors comprendre une première partie accolée au réservoir d'huile, dans la direction radiale, et une deuxième partie décalée angulairement par rapport au réservoir d'huile, circonférentiellement autour de la première paroi intermédiaire, la deuxième partie s’étendant angulairement sur plus de 110°, et de préférence sur plus de 150°, et communiquant avec la première partie ou avec le réservoir d'huile par l’intermédiaire d’au moins un conduit de raccordement disposé dans le compartiment inter-veines. Ceci favorisera encore davantage l’occupation optimisée de l’espace.

Et on alliera alors de façon optimisée efficacité / réalisation possible en plusieurs parties de coquilles de ladite première paroi intermédiaire / qualité d’échange (augmentation de surface par rapport à la solution précédente). A nouveau pour optimiser l’implantation des organes concernés dans un environnement difficile (manque de place/chaleur/contraintes mécaniques..), il est conseillé que l’invention présentée ci-avant soit appliquée sur une turbomachine: - comprenant, sur la veine de gaz primaire, un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, - et où, parallèlement à l’axe de rotation des compresseurs basse pression et haute pression, le réservoir d'huile et l’échangeur air-huile surfacique seront disposés entre le compresseur basse pression et le compresseur haute pression.

Concernant le carter associé à la première paroi intermédiaire, il pourra en particulier s’agir d’un carter dit « kit moteur », (ou kit engine en anglais), à savoir un carter moins structuré mécaniquement que le carter intermédiaire précité qui le précédera, juste en amont de façon adjacente, le long de l’axe du moteur.

Par ailleurs, si une partie au moins de l’échangeur air-huile surfacique est disposée à distance du réservoir d'huile, le premier pourra être favorablement lié au kit moteur (peu de perte de rigidité) tandis que le second pourra être fixé à un autre carter radialement interne par rapport au carter intermédiaire : le carter inter-compresseur, plus solide malgré tout. D’autres détails, caractéristiques et avantages des solutions ici présentées apparaîtront encore à la lecture de la description qui va maintenant suivre, faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale en coupe de la partie amont d'un turboréacteur double flux ; - la figure 2 représente schématiquement en perspective une paroi interveine sur laquelle un échangeur air-huile surfacique (SACOC) est disposé en étant raccordé à un réservoir d’huile, ce dernier étant disposé dans un compartiment inter-veines (zone ll-ll de la figure 1), - la figure 3 représente schématiquement en perspective l’échangeur air-huile de la figure 2 accolé au réservoir d'huile, avec le cheminement du circuit interne de circulation d’huile dans l’échangeur air-huile, - et les figures 4-7 schématisent un premier type de montage entre l’échangeur air-huile et le réservoir d’huile, et les figures 8-10 un deuxième type de montage.

Dans la suite de la description les références amont (AM) et aval (AV) sont à interpréter selon le sens de l'écoulement du fluide qui traverse le moteur, alors que les références externe et interne se réfèrent à la distance de l'élément en question par rapport à l'axe de rotation 100 du moteur. Les termes axial et radial se rapportent à l'axe de rotation du moteur.

En se référant à la figure 1, on voit la partie amont d'un turboréacteur double flux d’axe 100 comportant une soufflante 1 dont on voir une aube 1a et qui compresse l'air pénétrant dans le moteur, avant que celui-ci ne se divise entre : - un flux de gaz primaire qui circule dans une veine primaire 4 en traversant tout d'abord le compresseur BP 2 puis le compresseur HP 3, - et un flux de gaz secondaire 120 qui circule dans une veine secondaire 5.

Le flux secondaire est éjecté directement vers la tuyère. La veine secondaire est traversée par des redresseurs statiques 6 (dits OGV). En aval, des bras 60 la traverse également. Ils relient la partie structurale statique amont du moteur aux organes de reprise, sur l'aéronef, des efforts générés par le moteur.

La veine de gaz primaire 4 est limitée radialement, de façon respectivement externe et interne, par une seconde paroi intermédiaire 11 et une paroi interne 12.

Le gaz qui circule dans cette veine primaire 4 traverse le compresseur BP 2 pour une première compression, puis traverse une partie de la veine comprise radialement dans un carter inter-compresseurs situé sensiblement au niveau axial des bras 60 et subit une seconde compression par le compresseur HP 3. Le carter inter-compresseurs est disposé axialement entre les carters respectifs du compresseur BP 2 et du compresseur HP 3. Il forme une partie de la seconde paroi intermédiaire 11 et de la paroi interne 12, et est entouré par le carter du kit moteur 71. Les bras 60 de passage de servitudes relient une virole intérieure de ce kit moteur, formant une partie de la première paroi intermédiaire 9, à une virole extérieure 75 dudit kit moteur, formant une partie de la paroi 8 qui délimite extérieurement la veine de gaz secondaire 5.

Les flux primaire et secondaire sont séparés dès la sortie de la roue de soufflante 1 par un carter inter-veines 10 qui présente une arête à l'amont et qui s'épaissit en se dirigeant vers l'aval pour former un compartiment inter-veines 110.

Le compartiment inter-veines 10 peut être constitué par trois enceintes se succédant de l'amont vers l'aval, et comporte une première enceinte 13 située en amont des bras 60, une seconde enceinte 14 correspondant à l'envergure des bras 60 et une troisième enceinte 15 située à l'aval des bras 60. Dans cette troisième enceinte peut se trouver notamment les dispositifs de commande du calage des aubes de redresseurs du compresseur HP 3.

Dans le compartiment inter-veines 110 est positionné un système 120 de décharge possible, vers la veine secondaire 5, d’une partie du flux circulant dans la veine primaire 4 en aval du compresseur BP 2.

Pour cela, la seconde paroi intermédiaire 11 est traversée par des conduits de dérivation, dont celui 102, qui passent dans le compartiment inter-veines et débouchent sur la veine de gaz secondaire 5 à travers la première paroi intermédiaire 9, par l’intermédiaire de plusieurs bouches d'évacuation, dont celle 106.

Les conduits de dérivation, dont celui 102, peuvent être accessibles chacun par un passage 16 ménagé dans la première paroi intermédiaire et révélé par l’ouverture commandée d’une porte 101. Le flux gazeux déchargé passe ainsi dans la seconde enceinte 14 et en ressort par les bouches d'évacuation, dont celle 106. Les portes mobiles 101 peuvent être actionnées par des vérins.

Les traits radiaux mixtes 45 et 47 de la figure 1 schématisent le cas d’un carter intermédiaire 70 raccourci axialement, auquel succède en aval, le long de l’axe 100, le kit moteur 71 adjacent. Il faut comprendre que dans ce cas, les redresseurs statiques 6 de la figure 1 sont déplacés en lieu et place des bras indiquées par la référence 60, et les bras radiaux de passage de servitudes indiqués par la référence 73 sont situés immédiatement en aval des redresseurs statiques, c'est-à-dire à partir du trait radial mixte 47. La figure 2, considérée dans son contexte de montage de la figure 1 montre, par transparence, que le compartiment inter-veines 110 renferme un réservoir d'huile 18 et en partie un échangeur air-huile 17 qui communique avec le réservoir d'huile pour une circulation d’huile, dès lors qu’il est nécessaire de refroidir l’huile des enceintes moteurs et/ou du générateur, en particulier.

Il sera préféré disposer, parallèlement à l’axe 100, le réservoir d'huile 17 et l’échangeur air-huile 18 entre le compresseur basse pression 2 et le compresseur haute pression 3, en amont des bouches d'évacuation, dont celle 106.

Par manque de place et pour améliorer les performances du moteur, il a par ailleurs été choisi que l’échangeur air-huile 17 soit un échangeur air-huile surfacique (SACOC) et de profiter de l’espace (en particulier circonférentiel) de la zone précitée pour y disposer, à proximité du réservoir d'huile 18, l’échangeur air-huile 17 afin d’y refroidir l’huile chaude provenant du circuit de lubrification 19 par l’entrée 20 (figure 3). Cette huile chaude est donc acheminée vers l’échangeur surfacique 18, ce qui va permettre le refroidissement de l’huile avec l’air du débit secondaire 5, avant que l’huile refroidie retourne ensuite dans le circuit d’huile, par la sortie 21 du réservoir d'huile 18.

En associant la figure 2 et les figures 4-9, on comprend en outre que le réservoir d'huile 18 sera fixé de façon amovible (voir figures 5 et 9) avec une partie au moins de l’échangeur air-huile surfacique 17 dont la surface radialement extérieure 17a d’échange thermique définira alors sensiblement une partie de la première paroi intermédiaire 9. Ainsi, figure 2, on constate que la surface radialement extérieure 17a de l’échangeur air-huile surfacique 17 remplace, en périphérie extérieure de la paroi 9, une partie de cette paroi.

De fait, à l’endroit de sa surface radialement extérieure 17a, l’échangeur air-huile surfacique 17 traverse la première paroi intermédiaire 9 par au moins un passage 22 qui y est ménagé.

Quant à la disposition radiale, le réservoir d’huile 18 ainsi que tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique 17 sont disposés entre les première et seconde parois intermédiaires 9,11, donc dans le compartiment inter-veines 110, comme le montrent les figures 4 et 8.

Une disposition du réservoir d'huile 18 dans le compartiment interveines 110 permettra que l’huile en réserve ne soit pas stockée dans une zone chaude du moteur.

Le réservoir d'huile 18 est fixé, par exemple par des attaches telles que des brides boulonnées, à au moins un élément structurel présent dans le compartiment inter-veines 110, tel un montant structurel.

Pour la circulation de l’huile, l’échangeur 18 présente un circuit interne 180 qui serpente en échange thermique avec des ailettes 170 de l’échangeur 17 qui font saillie dans la veine secondaire 5, par rapport à des parties adjacentes de la première paroi intermédiaire 9, comme illustré sur les figures 3 et 4 , notamment. Et un premier conduit de raccordement 24, voire également un second conduit de raccordement 29, comme prévu dans le deuxième type de montage illustré sur la figure 10, permet ensuite de faire passer l’huile refroidie vers le réservoir 18.

Dans la réalisation des figures 3-7, le premier conduit de raccordement 24 est interne à l’ensemble formé par le réservoir d’huile 18 et l’échangeur air-huile surfacique 17. Il est situé radialement à l’intérieur par rapport à la première paroi intermédiaire 9 Dans la réalisation des figures 8-10, le second conduit de raccordement 29 est externe à cet ensemble, et est également situé au sein du compartiment inter-veines 110, donc radialement à l’intérieur par rapport à la première paroi intermédiaire 9.

De préférence, pour le montage et la maintenance, le raccord 24 est emboîtable et déconnectable.

La première paroi intermédiaire 9, et plus généralement le carter intermédiaire 7, ou le kit moteur auquel pourrait donc appartenir la paroi 9, pourra être monobloc, en une seule pièce. Toutefois, une fabrication en coquilles, en particulier deux demi-coquilles de 180° chacune, sera préférée, de façon à faciliter l’accès à l’espace situé de façon radialement intérieur par rapport à la paroi intermédiaire 9, grâce au démontage d’au moins l’une des deux demi-coquilles. Une fabrication en trois coquilles de 120° chacune est également envisageable.

Les figures 4-7 schématisent un premier type de montage entre une partie au moins de l’échangeur air-huile 17 et le réservoir d’huile 18.

Dans ce mode de réalisation, la fixation amovible entre le réservoir et l’échangeur (ou la partie d’échangeur concernée) comprend une plaque-support 25 : - montée radialement intérieurement, de façon étanche, vis-à-vis de la première paroi intermédiaire 9, par l’intermédiaire d’un joint d’étanchéité interne 26 (figure 7), - et fixée au réservoir d'huile et/ou à l’échangeur air-huile surfacique, ou solidaire intégralement de l’un d’eux.

Dans l’exemple des figures 5 à 7, la plaque-support 25 est solidaire intégralement de l’échangeur air-huile surfacique 17 et est montée en appui contre le réservoir d'huile 18. Le positionnement du réservoir d'huile 18 est prévu de façon à ce que le joint d’étanchéité interne 26 soit comprimé radialement entre la plaque-support 25 et la première paroi intermédiaire 9.

De cette façon, il n’est pas nécessaire de prévoir des moyens de fixation entre la plaque-support 25 et la première paroi intermédiaire 9. Il n’est pas non plus nécessaire de visser la plaque-support 25 sur le carter du réservoir d'huile 18. En effet, dès lors que joint d’étanchéité interne 26 est comprimé, la première paroi intermédiaire 9 maintient la plaque-support 25 en appui contre le réservoir d'huile 18. Des pions de reprise des efforts de cisaillement peuvent être prévus entre la plaque-support 25 et le carter du réservoir d'huile 18 contre lequel la plaque 25 est en appui.

Le démontage de l’échangeur air-huile surfacique pour sa maintenance ou son remplacement peut ainsi être effectué rapidement. Une fois qu’une demi-coquille de la paroi 9, dans laquelle est ménagé le passage 22, est retirée de façon à ne plus comprimer le joint d’étanchéité interne 26, le premier conduit de raccordement 24 peut être déconnecté entre l’échangeur et le réservoir en tirant l’échangeur (avec la plaque-support 25) vers l’extérieur. L’échangeur est ainsi désemboité du réservoir, sans avoir de vis à retirer pour cette opération. Le montage de l’échangeur est facilité de la même façon. La possibilité de se passer de vis de fixation entre la plaque-support 25 et la première paroi intermédiaire 9 évite en outre de nécessiter un positionnement très précis entre ces deux éléments, puisqu’il n’y a pas de trous de passage de vis à aligner. Le montage du réservoir d'huile 18 dans le compartiment inter-veines 110 pourra donc accorder une certaine tolérance dans la position du réservoir 18 relativement à la paroi 9.

Avantageusement, le joint d’étanchéité interne 26 présentera une certaine élasticité. Cela permet de petits déplacements relatifs entre la première paroi intermédiaire 9 et le réservoir d'huile 18, ce qui peut être avantageux notamment pour relâcher des contraintes. De plus le joint 26 peut servir à amortir des modes de vibration du réservoir 18 avec l’échangeur 17 et/ou de la paroi 9.

Dans l’état assemblé et monté de façon étanche contre la paroi 9, l’ensemble formé par le réservoir 18, l’échangeur 17 et la plaque-support 25 est monté intérieurement à travers le passage 22 de sorte que (pratiquement) seules les ailettes 170 débordent dans la veine 5. Les ailettes 170 sont avantageusement orientées dans la direction du flux de gaz secondaire 27 (figure 7) s’écoulant dans la veine 5.

Comme illustré sur la figure 6, l’échangeur air-huile surfacique 17 est maintenu vis-à-vis de la première paroi intermédiaire 9 par l’intermédiaire du réservoir d'huile 18. La plaque 25 solidaire de l’échangeur est reliée à la première paroi intermédiaire par l’intérieur du volume inter-veines 110, par l’intermédiaire de moyens de liaison 28 qui peuvent comprendre un joint d’étanchéité interne 26 tel que décrit précédemment.

En alternative, les moyens de liaison 28 peuvent être des moyens de fixation comprenant par exemple des vis adaptées pour serrer la plaque 25 contre la paroi 9, éventuellement avec étanchéité. Dans ce cas, la plaque 25 peut servir de support pour le réservoir d'huile 18. Il est par ailleurs entendu que plutôt qu’être solidaire de l’échangeur air-huile surfacique 17, la plaque 25 pourrait être solidaire du réservoir d'huile 18, comme représenté schématiquement en traits pointillés sur la figure 5.

En termes de disposition et montage circonférentiels, deux variantes, qui peuvent se combiner, sont privilégiées, pour des questions de maintenance et de fabrication : - une solution, comme figure 6, où (une partie au moins de) l’échangeur air-huile surfacique 17 recouvre, de façon extérieurement radiale, le réservoir d'huile 18, - et une solution, comme figure 8, où, circonférentiellement autour de la première paroi intermédiaire 9, (une partie au moins de) l’échangeur air-huile surfacique 17 est décalé(e) angulairement par rapport au réservoir (intérieur) d'huile 18 avec lequel il (elle) communique pour une circulation de fluide. Le second conduit de raccordement 29 situé dans le compartiment inter-veines 110 est prévu à cet effet.

Dans la première solution de recouvrement, comme figure 6, les dimensions hors tout du réservoir d'huile 18 impliquent une extension angulaire de l’échangeur air-huile surfacique 17 (sa partie active 17a/170) sur environ 70 à 110°.

Un avantage de la dissociation proposée dans la seconde solution, comme figure 8, où l’échangeur air-huile surfacique peut comprendre, outre une partie 171b décalée angulairement par rapport au réservoir, par exemple de façon diamétralement opposée, une autre partie 171a en regard angulairement du réservoir d’huile 18, est une augmentation de l’extension angulaire de l’échangeur 17. L’une au moins de ces parties, de préférence la deuxième 171b, s’étendra favorablement sur plus de 110°, et de préférence sur plus de 150°, mais au maximum un peu moins de 180°. Ainsi, on pourra réaliser la paroi 9, et plus généralement le carter intermédiaire ou le kit moteur 71, en deux demi-coquilles séparables mais réunies ensemble sur le moteur. Deux demi-coquilles démontables et angulairement symétriques équipées chacune d’une partie (171a ou 171b) de l’échangeur air-huile surfacique 17 permettront de profiter d’un maximum de surface d’échange thermique et d’une dépose simple.

Comme précédemment, la fixation sera amovible entre le réservoir et la partie de l’échangeur qui lui est en regard angulairement, via une plaque-support 25.

De même, la fixation entre le réservoir et la deuxième partie de l’échangeur décalée angulairement sera amovible, par exemple en prévoyant un connecteur fluidique aisément déconnectable entre le second conduit de raccordement 29 et cette deuxième partie 171b de l’échangeur.

Par ailleurs, du fait que la deuxième partie 171b de l’échangeur air-huile surfacique 17 s’étend de préférence sur plus de 150°, il est avantageux de prévoir que cette deuxième partie de l’échangeur soit fixée (par exemple par l’intérieur) à la première paroi intermédiaire 9 par des liaisons transmettant des efforts (typiquement des vis), permettant ainsi de conserver une continuité structurelle à cette paroi 9 malgré l’étendue de l’ouverture du passage 22 dans la paroi 9, ce passage 22 étant traversé par la deuxième partie 171b de l’échangeur. A cet effet, cette deuxième partie 171b pourra être munie d’une plaque 35 de fixation entourant l’échangeur et solidaire de celui-ci, comme représenté sur la figure 9. A ce sujet, si la paroi 9, et plus généralement le carter intermédiaire ou le kit moteur, est réalisée en deux demi-coquilles séparables, leur liaison visant à les réunir sur le moteur assurera aussi cette transmission des efforts.

Toujours à ce sujet, la disposition de cet ensemble échangeur air-huile surfacique 17 / réservoir d'huile 18 avec au moins une plaque structurante 25,35, sera favorablement située juste en aval des redresseurs statiques (OGV) 6 qui traversent la veine secondaire 5 (voir figure 10) et, parallèlement à l’axe 100, au niveau des bras structuraux 60. La tenue aux efforts mécaniques sera ainsi bien assurée.

Il a été décrit dans ce qui précède, en rapport avec le deuxième type de montage illustré sur les figures 8 à 10, un échangeur air-huile surfacique 17 en deux parties 171a et 171b permettant de profiter d’un maximum de surface d’échange thermique. Il est en outre possible de prévoir un troisième type de montage permettant de profiter d’une surface d’échange thermique intermédiaire entre celles proposées par les premier et deuxième types de montage décrits précédemment. En effet, sur la base du deuxième type de montage, il est possible de se passer de la première partie 171a de l’échangeur pour obtenir un échangeur en une seule partie 171b raccordée fluidiquement au réservoir d’huile 18 par un conduit de raccordement 29 tel que représenté sur les figures 8 et 10. La demi-coquille de la paroi 9 du côté du réservoir d’huile 18 peut alors être en paroi pleine, c'est-à-dire qu’elle ne comprend plus d’ouverture telle que celle du passage 22 que comporte l’autre demi-coquille.

On notera encore que, notamment dans le cas d’un turbofan avec réducteur (intégral drive), le carter intermédiaire peut être plus long, suivant l’axe 100 du fait de l’intégration du réducteur en aval de la soufflante, une partie du réducteur pouvant alors être logée radialement sous la virole intérieure du kit moteur. C’est vers cet endroit que l’on peut trouver le réducteur, de façon radialement intérieure par rapport à la paroi interne 12 et donc à la veine primaire 4.

Notamment dans ce cas, et comme illustré sur la figure 10, il peut être approprié que ladite première paroi intermédiaire 9 appartienne au kit moteur ou à un carter intermédiaire qui aura donc été axialement allongé, et dont, parallèlement à l’axe : - une première partie à travers laquelle, localement, s’étendra au moins en partie l’échangeur air-huile surfacique 18 (voir sa ou ses parties traversantes 17), et - une seconde partie 9b, située dans l’exemple de la figure 10 en aval de la première partie 9a, sera recouverte d’un revêtement acoustique 41, tel qu’une structure en nid d’abeille.

Pour son maintien et s’il est situé à distance d’une partie au moins de l’échangeur air-huile surfacique 17 (qui pourra donc être porté par un kit moteur), le réservoir d'huile 18 pourra, comme schématisé sur cette figure 10, être fixé à un carter inter-compresseur 43 auquel appartiendra alors ladite seconde paroi intermédiaire 11. Même s’il est préféré que le réservoir d'huile 18 soit entièrement disposé dans le compartiment inter-veines 110, il pourrait comprendre une partie située à l’écart dans le cas ci-avant.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Turbomachine comprenant: - une veine de gaz primaire (4) et une veine de gaz secondaire (5) située autour de la veine de gaz primaire (4), - une première paroi intermédiaire (9) de limitation radiale interne de la veine de gaz secondaire (5), - une seconde paroi intermédiaire (11) de limitation radiale externe de la veine de gaz primaire (4), - un compartiment inter-veines (110) s’étendant radialement entre les première et seconde parois intermédiaires, - un réservoir d'huile (18) disposé au moins en partie dans le compartiment inter-veines (110), et - un échangeur air-huile surfacique (SACOC ; 17), caractérisée en ce que l’échangeur air-huile surfacique (17) est raccordé fluidiquement de façon amovible au réservoir d'huile (18) et présente une surface d’échange thermique qui définit sensiblement une partie de la première paroi intermédiaire (9).
2. 2. Turbomachine selon la revendication 1, où, pour définir sensiblement une partie de la première paroi intermédiaire (9), l’échangeur air-huile surfacique (17) traverse la première paroi intermédiaire (9) par un passage (22) qui y est ménagé.
3. 3. Turbomachine selon la revendication 1 ou 2, dont la surface d’échange thermique de l’échangeur air-huile surfacique (17) comprend des ailettes (170) qui font radialement saillie dans la veine de gaz secondaire (5) par rapport à des parties adjacentes de la première paroi intermédiaire (9).
4. 4. Turbomachine selon la revendication 1 à 3, où le réservoir d'huile (18) et tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique (17) sont accolés l’un à l’autre dans la direction radiale par l’intermédiaire d’une plaque-support (25) : - montée intérieurement vis-à-vis de la première paroi intermédiaire (9), - et fixée au réservoir d'huile (18) et/ou à l’échangeur air-huile surfacique (17), ou solidaire intégralement de l’un d’eux.
5. 5. Turbomachine selon la revendication 1 à 4, où tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique (SACOC) est maintenu vis-à-vis de la première paroi intermédiaire (9), par l’intermédiaire du réservoir d'huile (18) qui est fixé à la première paroi intermédiaire (9) ou à un élément structurel présent dans ledit compartiment inter-veines (110).
6. 6. Turbomachine selon la revendication 5 prise en combinaison avec la revendication 4, où la plaque-support (25) est fixée à tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique (17) ou solidaire intégralement de celui-ci, et le réservoir d'huile (18) est monté dans le compartiment inter-veines (110) en appui contre la plaque-support (25) de façon à comprimer un joint d’étanchéité interne (26) interposé entre la plaque-support (25) et la première paroi intermédiaire (9).
7. 7. Turbomachine selon l’une des revendications 1 à 6, où tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique (17) couvre, de façon extérieurement radiale, le réservoir d'huile (18).
8. 8. Turbomachine selon l’une des revendications 1 à 3 où, circonférentiellement autour de la première paroi intermédiaire (9), tout ou partie de l’échangeur air-huile surfacique (17) est décalé angulairement par rapport au réservoir d'huile (18).
9. 9. Turbomachine selon la revendication 7 ou 8, où l’échangeur air-huile surfacique (17) est formé d’une première partie (171a) accolée au réservoir d'huile (18) dans la direction radiale et d’une deuxième partie (171b) décalée angulairement par rapport au réservoir d'huile (18), circonférentiellement autour de la première paroi intermédiaire (9), la deuxième partie s’étendant angulairement sur plus de 110°, et de préférence sur plus de 150°, et communiquant avec la première partie ou avec le réservoir d'huile par l’intermédiaire d’au moins un conduit de raccordement (29) disposé dans le compartiment inter-veines (110).
10. 10. Turbomachine selon l’une des revendications 1 à 9 : - qui comprend, le long de la veine de gaz primaire (4), un compresseur basse pression (2) et un compresseur haute pression (3), et - où, parallèlement à un axe (100) de rotation des compresseurs basse pression (2) et haute pression (3), le réservoir d'huile (18) et l’échangeur air-huile surfacique (17) sont disposés entre le compresseur basse pression (2) et le compresseur haute pression.