FR3109173A1 - Grille de conduit de décharge acoustiquement optimisée - Google Patents

Grille de conduit de décharge acoustiquement optimisée Download PDF

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Abstract

Grille de conduit de décharge acoustiquement optimisée Plaque perforée (22) destinée à être montée à l’intérieur ou en sortie d’un conduit (21) d’une vanne de décharge (20) d’une turbomachine (1) d’un aéronef, la plaque perforée (22) comprenant une face amont (24) destinée à recevoir un flux gazeux (F), une face aval (25) destinée à délivrer le flux gazeux (F) reçue sur la face amont (24), et des canaux traversant la plaque perforée (22) de la face amont (24) à la face aval (25) et destinés à acheminer le flux gazeux (F) au travers de la plaque perforée (22). La direction (d) dans laquelle s’étend chaque canal (23) dans la plaque perforée (22) est distincte des directions (d) dans lesquelles s’étendent les autres canaux (23) de la plaque perforée (22). Figure pour l’abrégé : Fig. 3A.

Description

Grille de conduit de décharge acoustiquement optimisée
L’invention concerne le domaine des bruits des systèmes de propulsion d’un aéronef, et plus particulièrement des bruits des vannes de décharges utilisées sur les systèmes propulsifs des aéronefs.
Dans la plupart des configurations, les systèmes propulsifs d’aéronefs, tels que des turbofan, turboprop, ou des open rotors, sont constitués comme le turboréacteur dont une vue en section dans un plan longitudinal du turboréacteur est illustrée sur la figure 1.
Le turboréacteur 1 comprend une nacelle 2, un carter intermédiaire 3 et un carter interne 4. La nacelle 2 et les deux carters 3 et 4 sont coaxiaux et définissent une direction axiale de turboréacteur DATet une direction radiale de turboréacteur DRT. La nacelle 2 définit à une première extrémité un canal d’entrée 5 d’un écoulement de fluide et à une seconde extrémité, opposée à la première extrémité, un canal d’échappement 6 d’un écoulement de fluide. Le carter intermédiaire 3 et le carter interne 4 délimitent entre eux une veine primaire 7 d’écoulement de fluide. La nacelle 2 et le carter intermédiaire 3 délimitent entre eux une veine secondaire 8 d’écoulement de fluide. La veine primaire 7 et la veine secondaire 8 sont disposées selon une direction axiale de turboréacteur DATentre le canal d’entrée 5 et le canal d’échappement 6.
Le turboréacteur 1 comprend en outre une soufflante 9 configurée pour délivrer un flux d’air F comme écoulement fluidique, le flux d’air F étant divisé en sortie de la soufflante en un flux primaire Fp circulant dans la veine primaire 7 et en un flux secondaire Fs circulant dans la veine secondaire 8.
La veine secondaire 8 comprend un anneau de redresseurs 10, et la veine primaire 7 comprend un étage de compression basse pression 11, un étage de compression haute pression 12, une chambre de combustion 13, une turbine haute pression 14 et une turbine basse pression 15.
Les systèmes de propulsions d’un aéronef comprennent généralement des vannes de décharges 16 comme par exemple les vannes dénommées en anglais « Variable Bleed Valves » (VBV), « Transient Bleed Valves » (TBV) ou « Handling Bleed Valves » (HBV). Ces vannes 16 ont pour fonction de réguler le fonctionnement des turboréacteurs 2, en ajustant le débit d’air à l’entrée et/ou à la sortie du compresseur haute pression 12, pour augmenter la marge au pompage, à faible régime, ou lors des phases d’accélération ou de décélération. Le débit ainsi prélevé est évacué au travers d’un conduit 17, puis réintroduit dans la veine secondaire 8 acheminant le flux secondaire Fs, ou plus en aval dans le flux primaire Fp, suivant la stratégie employée.
Dans le cas où le débit d’air est réintroduit à l’aval de la veine primaire 7 acheminant le flux primaire Fp comme cela est illustré sur la figure 1 (cas courant pour la régulation des régimes transitoires), une pratique courante d’optimisation du système consiste en l’obstruction partielle du conduit par une grille multi-perforée ou un diaphragme. L’intérêt de cette optimisation est de générer une perte de charge permettant d’adapter le conditionnement thermodynamique de l’écoulement au milieu fluide dans lequel il sera réintroduit, dans des contraintes de masse et d’encombrement maitrisées. Le cas où la grille est positionnée dans le conduit est dénommé configuration en conduit.
Dans le cas illustré sur la figure 2, où le débit d’air est réintroduit dans la veine secondaire 8 acheminant le flux secondaire Fs, ou dans le cas où le débit d’air est réintroduit dans le milieu ambiant (cas courant pour la régulation des bas régimes), le conduit 17 du système de décharge est plus court et est, classiquement, dépourvu de diaphragme. Ceci étant, il est courant de positionner une grille à l’extrémité aval de ce conduit 17, afin de réduire les phénomènes aéro-acoustiques générés par l’éjection de gaz à haute vitesse. Le cas où la grille est positionnée à l’extrémité du conduit est dénommé configuration libre.
Dans les deux cas de figure illustrés sur les figures 1 et 2, un rayonnement acoustique significatif résulte de l’interaction entre la grille perforée et l’écoulement qui la traverse. Ce bruit, qui peut aller jusqu’à un niveau élevé sur l’échelle du bruit perçu effectif en décibels, connu en anglais sous l’abréviation EPNdB pour « Effective perceived noise in decibels », contribue au bruit avion, lors des transitions de régimes et à faible régime.
Il est connu une grille ayant des orifices en forme de venturi. L’objectif de l’utilisation de cette forme pour les orifices de la grille est d’amorcer l’écoulement au niveau du col (Nombre de Mach = 1 au niveau du col) et d’éviter la formation non contrôlée de chocs en aval de la grille. Ceci étant, la configuration de perforation proposée donne systématiquement lieu à une rupture de la section de passage au niveau de la surface amont de la grille (transition entre la section de passage associée au conduit et la section de passage à l’entrée dans la grille).
En outre, il est connu du document WO 2015/110748 une stratégie de réintroduction de la charge prélevée, ainsi que l’utilisation d’un diaphragme micro-perforé pour minimiser les pénalités acoustiques associées aux phénomènes supersoniques générés en aval de ce diaphragme.
Il est également connu des grilles de vanne de décharge présentant des canaux parallèles et horizontaux, c’est-à-dire s’étendant selon la direction du flux, pour éviter une zone morte liée à la déviation fournie par des portions non poreuses.
L’invention vise à proposer une grille améliorée permettant de minimiser l’intensité des phénomènes aéro-acoustiques générés par ce type de système de décharge.
Dans un objet de l’invention, il est proposé une plaque perforée destinée à être montée à l’intérieur ou en sortie d’un conduit d’une vanne de décharge d’une turbomachine d’un aéronef, la plaque perforée comprenant une face amont destinée à recevoir un flux gazeux, une face aval opposée à la face amont et destinée à délivrer le flux gazeux reçue sur la face amont, et des canaux traversant la plaque perforée de la face amont à la face aval et destinés à acheminer le flux gazeux destiné à traverser la plaque perforée.
Selon une caractéristique générale de l’invention, la direction dans laquelle s’étend chaque canal dans la plaque perforée est distincte des directions dans lesquelles s’étendent les autres canaux de la plaque perforée.
La plaque perforée comprend ainsi une face amont dotée de premiers orifices par lesquels le flux gazeux est destiné à entrer dans la plaque perforée, une face amont parallèle à la première face et dotée de seconds orifices par lesquels le flux gazeux est destiné à sortir de la plaque perforée, et des canaux reliant chacun un premier orifice à un second orifice et s’étendant dans l’épaisseur de la plaque perforée entre les première et seconde faces.
La disposition des canaux et leur configuration pour que chacun s’étende dans l’épaisseur de la plaque perforée dans une direction distincte de la direction des autres canaux permettent de limiter au maximum l’interaction des jets issus de chaque second orifice de la plaque perforée responsable du rayonnement basse fréquence.
Selon un premier aspect de la plaque perforée, lesdites directions dans lesquelles s’étendent les canaux dans la plaque perforée convergent de préférence toutes en un seul et même point de focalisation situé en amont de la face amont de la plaque perforée par rapport au sens de circulation du flux gazeux qui va de la face amont vers la face aval.
En orientant les directions des canaux de la plaque perforée pour qu’elles convergent en amont de la plaque perforée, on s’assure que les jets divergent en sortie de la plaque perforée. Une telle orientation des canaux permet de guider et de repousser les jets les uns des autres et ainsi de limiter d’autant plus leurs éventuelles interactions. La divergence des jets en sortie de la plaque perforée permet en effet de retarder le mélange, c’est-à-dire l’interaction entre les jets, tout en garantissant une taille de plaque perforée équivalent aux plaques perforées connues dans l’état de la technique.
Selon un deuxième aspect de la plaque perforée, les canaux peuvent comprendre une section de passage définie dans un plan orthogonal à la direction du flux gazeux destiné à être reçu par la face amont, et la plaque perforée comprend une épaisseur s’étendant entre la face amont et la face aval selon la direction du flux gazeux destiné à être reçu par la face amont, l’épaisseur étant supérieure ou égale à deux fois et demie le diamètre, ou le diamètre équivalent, de la section de passage des canaux.
Ainsi si les sections des canaux sont circulaires, l’épaisseur de la plaque perforée ne peut être inférieure à une valeur égale à 2,5 fois le diamètre de la section des canaux. Si les sections des canaux sont d’une forme quelconque, l’épaisseur de la plaque perforée ne peut être inférieure à une valeur égale à 2,5 fois le diamètre d’une section circulaire équivalente à la section moyenne des canaux.
Selon un troisième aspect de la plaque perforée, les canaux peuvent comprendre une section de passage définie dans un plan orthogonal à la direction du flux gazeux destiné à être reçu par la face amont, et la plaque perforée comprend une épaisseur s’étendant entre la face amont et la face aval selon la direction du flux gazeux destiné à être reçu par la face amont, l’épaisseur étant supérieure au diamètre D, ou au diamètre équivalent, de la section de passage des canaux, et la plaque perforée comprend en outre des conduits guides montés sur la face aval de ladite plaque perforée à l’embouchure de chaque portion de canal s’étendant dans l’épaisseur de la plaque perforée, chaque canal comprenant un conduit guide et une portion de canal associée s’étendant dans l’épaisseur de la plaque perforée.
Les conduits guides s’étendent en saillie depuis la face aval de la plaque perforée vers l’aval de la plaque. Les conduits guides montés en sortie des canaux permettent d’améliorer la divergence des jets issus de chaque canal sur des grilles fines dont l’épaisseur est supérieure au diamètre équivalent de la section des canaux et de préférence supérieure à à 2,5 fois le diamètre équivalent de la section des canaux.
Selon un quatrième aspect de la plaque perforée, les conduits guides peuvent avoir une section comprise entre 0,8 fois et 1,2 fois le diamètre, ou le diamètre équivalent, de la section des canaux pour améliorer la divergence des jets issus des canaux.
Selon un cinquième aspect de la plaque perforée, les conduits guides peuvent avoir une longueur comprise entre 0,5 fois et 20 fois le diamètre, ou le diamètre équivalent, de la section des canaux pour guider efficacement les jets en fonction des conditions de débit et de pression de l’écoulement en amont de la plaque perforée.
Dans un autre objet de l’invention, il est proposé une vanne de décharge pour turboréacteur d’aéronef comprenant un conduit destiné à acheminer un flux gazeux et une plaque perforée telle que définie ci-dessus.
Selon un premier aspect de la vanne de décharge, le point de focalisation est situé de préférence sur l’axe central du conduit de la vanne.
L’axe central du conduit s’étend le long de la direction dans laquelle s’étend le conduit entre son entrée et sa sortie. L’axe central du conduit passe par l’isobarycentre de chaque section du conduit. L’axe central du conduit de la vanne est défini comme l’axe de symétrie central du conduit lorsque le conduit a une forme cylindrique à base circulaire.
Selon un deuxième aspect de la vanne de décharge, le point de focalisation est de préférence situé à une distance de la face amont de la plaque perforée inférieure ou égale à une distance correspondant au double du diamètre, ou du diamètre équivalent, de la section du conduit en amont de la plaque perforée.
Selon un troisième aspect de la vanne de décharge, la plaque perforée peut être montée à l’intérieur du conduit.
Selon un quatrième aspect de la vanne de décharge, la plaque perforée peut être montée en sortie du conduit.
Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un turboréacteur comprenant une nacelle, un carter intermédiaire et un carter interne coaxiaux, et une vanne de décharge telle que définie ci-dessus, le carter intermédiaire et le carter interne délimitant entre eux une veine primaire d’écoulement de fluide, la nacelle et le carter intermédiaire délimitant entre eux une veine secondaire d’écoulement de fluide, et la vanne de décharge étant montée et entre la veine primaire et la veine secondaire et configurée pour prélever une portion de l’air dans la veine primaire et la délivrer dans la veine secondaire.
Dans un autre objet de l’invention, il est proposé un turboréacteur comprenant une nacelle, un carter intermédiaire et un carter interne coaxiaux, et une vanne de décharge telle que définie ci-dessus, le carter intermédiaire et le carter interne délimitant entre eux une veine primaire d’écoulement de fluide dans laquelle est montée une chambre de combustion, la nacelle et le carter intermédiaire délimitant entre eux une veine secondaire d’écoulement de fluide, et la vanne de décharge étant configurée pour prélever une portion de l’air dans la veine primaire en amont de la chambre de combustion et la délivrer dans la veine primaire en aval de la chambre de combustion.
La figure 1, déjà décrite, présente une vue en section dans un plan longitudinal d’un turboréacteur selon l’état de la technique avec une vanne de décharge à réinjection dans le flux primaire.
La figure 2, déjà décrite, présente une vue en section dans un plan longitudinal d’un turboréacteur selon l’état de la technique avec une vanne de décharge à réinjection dans le flux primaire.
La figure 3A illustre schématiquement une vue en section d’une vanne de décharge selon un premier mode de réalisation de l’invention avec la grille disposée à l’intérieur du conduit.
La figure 3B illustre schématiquement une vue en section d’une vanne de décharge selon un premier mode de réalisation de l’invention avec la grille disposée à l’intérieur du conduit avec la grille montée en sortie du conduit.
La figure 4A présente schématiquement une vue en section d’une grille d’une vanne de décharge selon un second mode de réalisation avec la grille disposée à l’intérieur du conduit.
La figure 4B présente schématiquement une vue en section d’une grille d’une vanne de décharge selon un second mode de réalisation avec la grille montée en sortie du conduit.
Sur les figures 3A et 3B sont illustrées schématiquement deux vues en section d’une vanne de décharge selon un premier mode de réalisation de l’invention respectivement avec la grille disposée à l’intérieur du conduit et avec la grille disposée à la sortie du conduit de la vanne de décharge.
La vanne de décharge 20 pour turboréacteur d’aéronef comprenant un conduit 21 destiné à acheminer un flux gazeux F et une grille 22 formée par une plaque perforée d’une pluralité de canaux 23. La grille 22 possède un périmètre extérieur dont la forme correspond à la forme du périmètre intérieur du conduit 21. Sur la figure 3A, la grille 22 est insérée à l’intérieur du conduit 21 pour obturer partiellement le conduit 21 sur une section située entre l’entrée et la sortie du conduit 21, tandis que sur la figure 3b, la grille 22 est insérée à une extrémité du conduit 21 à l’intérieur du conduit 21 pour obturer partiellement la sortie du conduit 21. Dans les deux cas de figure, le conduit 21 n’est obstruée que partiellement en ce que le flux F peut s’écouler par les canaux de la grilles 22, et uniquement par ces canaux 23.
Le plan dans lequel les vues en section des figures 3A et 3B sont réalisées est un plan comprenant la direction le long de laquelle s’étend le conduit 21, autrement dit une direction axiale DAdu cylindre formé par le conduit 21 dans le cadre de l’exemple illustré sur les figures 3A et 3B, et une direction orthogonale à la direction axiale DAet parallèle au plan dans lequel s’étend la plaque perforée 22, c’est-à-dire un direction radiale DR.
La grille 22, traversée par le flux gazeux F, comprend une première face 24, ou face amont, en regard du flux gazeux F, c’est-à-dire recevant le flux F, et une seconde face 25, ou face aval, par laquelle le flux F s’échappe après avoir traversé la grille 22 via les canaux 23. La seconde face 25 est opposée à la première face 24 et parallèle à celle-ci.
Pour chacun des canaux 23, la face amont 24 de la grille 22 comprend un premier orifice 26 circulaire et la face aval 25 de la grille 22 comprend un second orifice 27 circulaire. Les diamètres des premiers et seconds orifices 26 et 27 sont égaux et chaque canal 23 s’étend un premier orifice 26 et un second orifice 27 pour former un passage cylindrique entre la face amont 24 et la face aval 25. Ainsi, la section d’un canal 23, dans un plan comprenant la direction radiale DRet orthogonal à la direction axiale DA, est donc constante tout le long du canal 23.
Comme cela est illustré sur les figures 3A et 3B, la grille 22 possède une épaisseur e s’étendant entre la première face 24 et la seconde face 25 selon la direction axiale DA.
En outre, la direction dans laquelle s’étend chacun des canaux 23 de la grille 22 est distincte des directions dans lesquelles s’étendent les autres canaux 23 de la grille 22. Plus précisément, les directions dans lesquelles s’étendent les canaux 23 de la grille 22 convergent toutes en un seul et même point de focalisation f situé en amont de la face amont 24 de la grille 22, le sens amont et aval étant défini par rapport au sens de circulation du flux gazeux F qui va de la face amont 24 vers la face aval 25 de la grille 22.
La convergence des directions des canaux 23 de la grille 22 en amont de la grille 22 permet d’assurer une divergence des jets gazeux en sortie de la grille 22 et ainsi de limiter au maximum l’interaction des jets issus de chaque second orifice 27 de la 22.
Pour s’assurer que les jets gazeux soient dirigés correctement dans la bonne direction, les canaux 23 présentent une longueur minimale pour guider les jets. Pour cela, dans les exemples illustrés sur les figures 3A et 3B, la grille 22 possède une épaisseur e supérieure ou égale à deux fois et demie le diamètre D de la section de passage circulaire des canaux 23.
Le point de focalisation f est situé sur l’axe central 29 du conduit 21 de la vanne 20, autrement dit sur l’axe de symétrie axiale du conduit 21 cylindrique illustré sur les figures 3A et 3B. L’axe de symétrie axiale 29 du conduit 21 cylindrique est distant de chacun des points de la paroi cylindrique du conduit 21 d’une hauteur h correspondant au rayon du conduit 31.
Le point de focalisation f est situé à une distance L de la face amont 24 de la grille 22. La distance L est inférieure ou égale à deux fois le diamètre de la section du conduit en amont de la grille 22.
Sur les figures 4A et 4B sont illustrées schématiquement deux vues en section d’une vanne de décharge selon un second mode de réalisation de l’invention respectivement avec la grille disposée à l’intérieur du conduit et à la sortie du conduit de la vanne de décharge.
Le second mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation illustré sur les figures 3A et 3B en ce que l’épaisseur e de la grille 22 est inférieure à 2,5 fois le diamètre D de la section circulaire des canaux, et notamment lorsque l’épaisseur est inférieure au diamètre D.
Dans ce second mode de réalisation, pour avoir des canaux 23 présentant la longueur minimale nécessaire pour s’assurer que les jets gazeux soient dirigés correctement dans la bonne direction, la grille 22 comprend en outre des conduits guides 28 montés sur chaque second orifice 27 de la face aval 25 de la grille 22 pour prolonger la portion de canal 23 formée dans l’épaisseur e de la grille 22.
Les conduits guides 28 s’étendent en saillie depuis la face aval 25 de la grille vers l’aval de la grille 22, autrement dit vers la sortie de la vanne 20. Chaque conduit guide possède la même direction que la direction dans laquelle s’étend la portion de canal 23 dans la grille 22 avec laquelle elle coopère. Les conduits guides 28 permettent d’améliorer la divergence des jets issus de chaque canal sur des grilles fines dont l’épaisseur est inférieure à 2,5 fois le diamètre équivalent de la section des canaux.
Les conduits guides 28 ont une section comprise entre 0,8 fois et 1,2 fois le diamètre D de la section des portions de canaux 23 s’étendant dans l’épaisseur e de la grille 22 pour améliorer la divergence des jets issus des canaux 23 formés par chacun des ensembles comportant une portion de canal s’étendant dans l’épaisseur de la grille 22 et le conduit guide 28 avec lequel elle coopère.
Les conduits guides ont une longueur Lg mesurée selon la direction du canal 23 associé et comprise entre 0,5 fois et 20 fois le diamètre D de la section des canaux 23 pour guider efficacement les jets en fonction des conditions de débit et de pression de l’écoulement en amont de la grille 22.
Les vannes de décharge selon les premiers et seconds modes de réalisation sont destinées à être montées sur des turboréacteurs tels que ceux présentés sur les figures 1 et 2.
L’invention permet ainsi d’avoir une vanne de décharge dotée d’une grille améliorée permettant de minimiser l’intensité des phénomènes aéro-acoustiques générés par les systèmes de décharge dotés d’une grille perforée.

Claims (13)

  1. Plaque perforée (22) destinée à être montée à l’intérieur ou en sortie d’un conduit (21) d’une vanne de décharge (20) d’une turbomachine (1) d’un aéronef, la plaque perforée (22) comprenant une face amont (24) destinée à recevoir un flux gazeux (F), une face aval (25) destinée à délivrer le flux gazeux (F) reçue sur la face amont (24), et des canaux traversant la plaque perforée (22) de la face amont (24) à la face aval (25) et destinés à acheminer le flux gazeux (F) au travers de la plaque perforée (22),
    caractérisée en ce que la direction (d) dans laquelle s’étend chaque canal (23) dans la plaque perforée (22) est distincte des directions (d) dans lesquelles s’étendent les autres canaux (23) de la plaque perforée (22).
  2. Plaque perforée (22) selon la revendication 1, dans laquelle lesdites directions (d) dans lesquelles s’étendent les canaux (23) dans la plaque perforée (22) convergent toutes en un seul et même point de focalisation (f) en amont de la face amont (24) de la plaque perforée (22) par rapport au sens de circulation du flux gazeux (F) qui va de la face amont (24) vers la face aval (25).
  3. Plaque perforée (22) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les canaux (23) comprennent une section de passage définie dans un plan orthogonal à la direction du flux gazeux (F) destiné à être reçu par la face amont (24), et la plaque perforée (22) comprend une épaisseur (e) s’étendant entre la face amont (24) et la face aval (25) selon la direction (DA) du flux gazeux (F) destiné à être reçu par la face amont (24), l’épaisseur (e) étant supérieure ou égale à deux fois et demie le diamètre (D), ou le diamètre équivalent, de la section de passage des canaux (23).
  4. Plaque perforée (22) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les canaux (23) comprennent une section de passage définie dans un plan orthogonal à la direction du flux gazeux (F) destiné à être reçu par la face amont (24), et la plaque perforée (22) comprend une épaisseur (e) s’étendant entre la face amont (24) et la face aval (25) selon la direction (DA) du flux gazeux (F) destiné à être reçu par la face amont (24), l’épaisseur (e) étant supérieure au diamètre D, ou au diamètre équivalent, de la section de passage des canaux (23), et la plaque perforée (22) comprend en outre des conduits guides (28) montés sur la face aval (25) de ladite plaque perforée (22) à l’embouchure de chaque portion de canal (23) s’étendant dans l’épaisseur (e) de la plaque perforée (22), chaque canal (23) comprenant un conduit guide (28) et une portion de canal associée s’étendant dans l’épaisseur de la plaque perforée (22).
  5. Plaque perforée (22) selon la revendication 4, dans laquelle les conduits guides (28) ont une section comprise entre 0,8 fois et 1,2 fois le diamètre (D), ou le diamètre équivalent, de la section des canaux (23).
  6. Plaque perforée (22) selon l’une des revendications 4 ou 5, dans laquelle les conduits guides (28) ont une longueur (Lg) comprise entre 0,5 fois et 20 fois le diamètre (D), ou le diamètre équivalent, de la section des canaux (23).
  7. Vanne de décharge (20) pour turboréacteur (1) d’aéronef comprenant un conduit (21) destiné à acheminer un flux gazeux (F) et une plaque perforée (22) selon l’une des revendications 1 à 6.
  8. Vanne de décharge (20) selon la revendication 7, dans laquelle le point de focalisation (f) est situé sur l’axe central (29) du conduit (21) de la vanne (20).
  9. Vanne de décharge (20) selon l’une des revendications 7 ou 8, dans laquelle le point de focalisation (f) est situé à une distance (L) de la face amont (24) de la plaque perforée (22) inférieure ou égale à une distance correspondant au double du diamètre, ou du diamètre équivalent, de la section du conduit (21) en amont de la plaque perforée (22).
  10. Vanne de décharge (20) selon l’une des revendications 7 à 9, dans laquelle la plaque perforée (22) est montée à l’intérieur du conduit (21).
  11. Vanne de décharge (20) selon l’une des revendications 7 à 9, dans laquelle la plaque perforée (22) est montée en sortie du conduit (21).
  12. Turboréacteur (1) comprenant une nacelle (2), un carter intermédiaire (3) et un carter interne (4) coaxiaux, et une vanne de décharge (20) selon la revendication 10, le carter intermédiaire (3) et le carter interne (4) délimitant entre eux une veine primaire (7) d’écoulement de fluide dans laquelle est montée une chambre de combustion (13), la nacelle (2) et le carter intermédiaire (3) délimitant entre eux une veine secondaire (8) d’écoulement de fluide, et la vanne de décharge (20) étant configurée pour prélever une portion de l’air dans la veine primaire (7) en amont de la chambre de combustion (13) et la délivrer dans la veine primaire (7) en aval de la chambre de combustion (13).
  13. Turboréacteur (1) comprenant une nacelle (2), un carter intermédiaire (3) et un carter interne (4) coaxiaux, et une vanne de décharge (20) selon la revendication 11, le carter intermédiaire (3) et le carter interne (4) délimitant entre eux une veine primaire (7) d’écoulement de fluide, la nacelle (2) et le carter intermédiaire (3) délimitant entre eux une veine secondaire (8) d’écoulement de fluide, et la vanne de décharge (20) étant montée et entre la veine primaire (7) et la veine secondaire (8) et configurée pour prélever une portion de l’air dans la veine primaire (7) et la délivrer dans la veine secondaire (8).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537277A (en) * 1982-12-03 1985-08-27 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Silencer for high velocity gas flow
EP1881161A2 (fr) * 2006-07-20 2008-01-23 Rolls-Royce plc Soupape de décharge d'un moteur d'aéronef
WO2015110748A1 (fr) 2014-01-21 2015-07-30 Snecma Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé
WO2018060588A1 (fr) * 2016-09-30 2018-04-05 Safran Aircraft Engines Deflecteur de flux d'un systeme de vanne de decharge, systeme de vanne de decharge et turbomachine comprenant un tel systeme de vanne de decharge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537277A (en) * 1982-12-03 1985-08-27 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Silencer for high velocity gas flow
EP1881161A2 (fr) * 2006-07-20 2008-01-23 Rolls-Royce plc Soupape de décharge d'un moteur d'aéronef
WO2015110748A1 (fr) 2014-01-21 2015-07-30 Snecma Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé
WO2018060588A1 (fr) * 2016-09-30 2018-04-05 Safran Aircraft Engines Deflecteur de flux d'un systeme de vanne de decharge, systeme de vanne de decharge et turbomachine comprenant un tel systeme de vanne de decharge

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