FR3109175A1 - Grille conique de conduit de décharge - Google Patents

Grille conique de conduit de décharge Download PDF

Info

Publication number
FR3109175A1
FR3109175A1 FR2003660A FR2003660A FR3109175A1 FR 3109175 A1 FR3109175 A1 FR 3109175A1 FR 2003660 A FR2003660 A FR 2003660A FR 2003660 A FR2003660 A FR 2003660A FR 3109175 A1 FR3109175 A1 FR 3109175A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
grid
tubular wall
conical
section
channels
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
FR2003660A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3109175B1 (fr
Inventor
Josselin David Florian REGNARD
Jéremy Paul Francisco GONZALEZ
Norman Bruno André Jodet
Paul Clément Guillaume LAFFAY
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
Safran Aircraft Engines 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 Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR2003660A priority Critical patent/FR3109175B1/fr
Publication of FR3109175A1 publication Critical patent/FR3109175A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3109175B1 publication Critical patent/FR3109175B1/fr
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
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F02C6/08Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16Control of working fluid flow
    • F02C9/18Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/23Three-dimensional prismatic
    • F05D2250/232Three-dimensional prismatic conical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/60Fluid transfer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/60Fluid transfer
    • F05D2260/605Venting into the ambient atmosphere or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/96Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/01Purpose of the control system
    • F05D2270/10Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101Compressor surge or stall
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Grille conique de conduit de décharge Grille (22) conique de traitement acoustique pour un conduit (21) d’une vanne de décharge (20) d’une turbomachine (1) d’un aéronef destinée à acheminer un flux gazeux (F), la grille (22) comprenant une paroi tubulaire tronconique (220) dotée de canaux (23) traversant ladite paroi tubulaire tronconique (220) et destinés à acheminer le flux gazeux (F) au travers de la grille conique (22), la paroi tubulaire tronconique (220) ayant un axe de révolution (229) destiné être positionné parallèlement à la direction du flux gazeux (F) destiné à entrer dans la gille conique (22). La paroi tubulaire tronconique (220) comporte, dans un plan orthogonal à l’axe de symétrie cylindrique (229) de ladite paroi (220), une section d’entrée et une section de sortie plus petite que la section d’entrée et en aval de la section d’entrée par rapport au sens du flux gazeux (F) destiné à traverser la grille conique (22), le rapport entre la section de sortie et la section d’entrée étant inférieur ou égal à 80%. Figure pour l’abrégé : Fig. 3.

Description

Grille conique de conduit de décharge
L’invention concerne le domaine les 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.
Parmi les sources de bruit identifiées lors du passage de l’écoulement à travers la grille, deux bruits sont particulièrement gênant : le bruit de mélange généré comme son nom l’indique par le mélange de l’écoulement dans les jets générés par la grille, et le bruit de choc qui peut apparaitre lorsque l’écoulement devient supersonique à la sortie de la grille.
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 et plus particulièrement de réduire le bruit de mélange et le bruit de choc.
Dans un objet de l’invention, il est proposé une grille conique de traitement acoustique destinée à être montée à l’intérieur ou en sortie d’un conduit d’une vanne de décharge d’une turbomachine d’un aéronef destinée à acheminer un flux gazeux, la grille conique comprenant une paroi tubulaire tronconique dotée de canaux traversant ladite paroi de l’intérieur vers l’extérieur de la paroi tubulaire tronconique et destinés à acheminer le flux gazeux au travers de la grille conique, la paroi tubulaire tronconique ayant un axe de révolution destiné être positionné parallèlement à la direction du flux gazeux destiné à entrer dans la gille conique.
Selon une caractéristique générale de l’invention, la paroi tubulaire tronconique comporte, dans un plan orthogonal à l’axe de symétrie cylindrique de ladite paroi, une section d’entrée et une section de sortie plus petite que la section d’entrée et en aval de la section d’entrée par rapport au sens du flux gazeux destiné à traverser la grille conique (22), le rapport entre la section de sortie et la section d’entrée étant inférieur ou égal à 80%.
Un des paramètres le plus important dans la régulation du bruit généré par le mélange de l’écoulement à travers la grille est l’espacement des perforations. En effet cette grandeur va permettre de réguler le contenu fréquentiel de ce rayonnement.
Dans l’état de la technique, un espacement trop réduit génère un mélange rapide des jets issus de chaque canal et favorise l’apparition d’un gros jet équivalent responsable d’un rayonnement basse fréquence important.
La combinaison d’une forme conique de la grille, plutôt qu’une grille plane, avec un rapport minimal entre la section d’entrée et la section de sortie du cône permet d’augmenter la distance absolue entre les canaux, tout en contournant les contraintes d’encombrement radial, associée à la géométrie du conduit. Cela a pour effet de limiter l’interaction des jets issus de chaque canal et ainsi de réduire le rayonnement à basses fréquences.
La grille selon l’invention favorise ainsi un rayonnement acoustique à plus hautes fréquences. Les ondes acoustiques à plus hautes fréquences sont absorbées plus efficacement par les matériaux poreux et par l’atmosphère ambiante, en se propageant à l’extérieur du moteur.
De manière avérée, l’invention permet de réduire le bruit de mélange des jets.
En outre, la géométrie de la grille selon l’invention permet en outre d’atténuer le rayonnement associé aux chocs pour les régimes supersoniques en modifiant la structure de ces derniers (suppression du choc plan) et permet également de supprimer certains phénomènes de rétroaction entre les chocs plans et les résonances de conduit.
Une grille non-plane permet de modifier la structure spatiale du choc. En effet, un choc plan peut, pour certain régime de fonctionnement se mettre à osciller (comme un piston) et donc être très rayonnant (du fait de sa structure plane). Selon un premier aspect de la grille conique de traitement acoustique, la section de la paroi tubulaire tronconique varie de préférence linéairement entre la section d’entrée et la section de sortie, ce qui permet de répartir les canaux plus facilement de manière homogène sur toute la paroi.
Selon un deuxième aspect de la grille conique de traitement acoustique, les canaux sont répartis sur la paroi tubulaire tronconique symétriquement par rapport à l’axe de révolution.
Cette configuration permet d’éviter des phénomènes de distorsion qui pourrait pénaliser le fonctionnement aérodynamique de la vanne.
Selon un troisième aspect de la grille conique de traitement acoustique, la grille peut comprendre en outre un anneau de fixation s’étendant depuis un périmètre radialement externe de la section d’entrée de la paroi tubulaire tronconique en saillie vers l’extérieur dans une direction radiale par rapport à l’axe de révolution de la paroi tubulaire tronconique, l’anneau s’étendant radialement sur au moins 2 mm.
L’anneau de fixation forme ainsi une extrusion radiale supérieure à 2 mm permettant de fixer solidement la pièce dans le conduit de la vanne de décharge.
Selon un quatrième aspect de la grille conique de traitement acoustique, la section d’entrée et la section de sortie sont séparées de préférence d’une distance comprise entre une première longueur égale à un dixième du diamètre de la section d’entrée et une seconde longueur égale au double du diamètre de la section d’entrée.
Plus la distance est grande plus la réduction d’interaction des jets est importante. Ce critère doit être choisi en fonction de l’encombrement de la masse permis.
Selon un cinquième aspect de la grille conique de traitement acoustique, l’épaisseur de la paroi tubulaire tronconique est préférentiellement supérieure ou égale à 1 mm pour être compatibles avec les charges aérodynamique et thermique que la grille pourrait subir en fonctionnement.
Selon un sixième aspect de la grille conique de traitement acoustique, la grille peut comprendre au moins deux canaux dont le diamètre de la section mesuré dans un plan parallèle à la section d’entrée de la paroi tubulaire tronconique est supérieur à 1 mm pour garantir la perméabilité minimale à l’écoulement dans le conduit de la vanne dans laquelle la grille est destinée à être montée.
Selon un septième aspect de la grille conique de traitement acoustique, la grille peut comprendre au moins huit canaux.
Selon un huitième aspect de la grille conique de traitement acoustique, les canaux peuvent s’étendre au travers de la paroi tubulaire tronconique parallèlement à l’axe de révolution de la paroi tubulaire tronconique.
Cette configuration a pour avantage de minimiser les pertes de charges (pertes de charges dans les canaux, et au niveau des interactions avec le conduit), et donc de minimiser le diamètre des sections des canaux à iso-pertes de charges.
Selon un neuvième aspect de la grille conique de traitement acoustique, chacun des canaux peut s’étendre au travers de la paroi tubulaire tronconique perpendiculairement à un plan tangent à paroi tubulaire tronconique à l’endroit ou débouche le canal.
Cette configuration permet de minimiser le risque de formation de structures turbulentes cohérentes.
Selon un dixième aspect de la grille conique de traitement acoustique, chacun des canaux peut s’étendre au travers de la paroi tubulaire tronconique selon une direction formant un angle non nul avec la direction de l’axe de révolution de la paroi tubulaire tronconique et inférieur à 90°.
Cette configuration hybride offre un compromis optimal entre les deux configurations extrêmes précédentes (0° et 90°).
Selon un onzième aspect de la grille conique de traitement acoustique, chaque canal s’étend au travers de la paroi tubulaire dans une direction distincte de la direction dans laquelle s’étendent les autres canaux.
Dans cette configuration, les canaux présentent des directions différentes. Ce degré de liberté permet de combiner les avantages des précédentes configurations de façon optimale.
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 grille telle que définie ci-dessus.
Selon un premier aspect de la vanne de décharge, la grille peut être montée à l’intérieur du conduit.
Selon un second aspect de la vanne de décharge, la grille 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 figures 3 illustre schématiquement une vue en coupe d’une vanne de décharge selon un premier mode de réalisation de l’invention.
La figures 4 illustre schématiquement une vue en de face de la grille de la vanne de décharge de la figure 3.
La figure 5 illustre schématiquement une vue en coupe d’une vanne de décharge selon un second mode de réalisation de l’invention.
Sur la figure 3 est illustrée schématiquement une vue en section d’une vanne de décharge selon un premier mode de réalisation de l’invention. Et sur la figure 4 est illustrée schématiquement une vue de face de la grille de la figure 3.
La vanne de décharge 20 pour turboréacteur d’aéronef selon le premier mode de réalisation de l’invention comprend un conduit 21 destiné à acheminer un flux gazeux F et une grille 22 en une pièce formée par un cône 220 creux dont la paroi conique est perforée d’une pluralité de canaux 23 et une couronne de fixation 24 s’étendant autour du cône 220. Le conduit 21 n’est obstruée que partiellement par la grille 22 en ce que le flux F peut s’écouler par les canaux 23 de la grilles 22, et uniquement par ces canaux 23.
La grille 22 peut être réalisée en un matériau métallique ou un autre matériau résistant aux conditions thermiques notamment lorsque la vanne de décharge 20 est en fonctionnement.
La couronne de fixation 24 comporte un périmètre extérieur dont la forme correspond à la forme du périmètre intérieur du conduit 21. Sur la figure 3, le conduit 21 est un tube à base circulaire de diamètre D et la couronne de fixation 24 est un anneau. Le conduit 21 défini ainsi une direction axiale DAparallèle à l’axe de symétrie cylindrique 29 du conduit 21 et une direction radiale DRorthogonale à la direction axiale DA. La couronne de fixation 24 annulaire s’étend ainsi selon la direction radiale DRentre la paroi radialement externe du conduit 21 et le cône 220. La couronne de fixation 24 peut ainsi s’étendre dans la direction radiale principalement sur une longueur E correspondant à l’épaisseur radiale du conduit 21. Cela permet d’avoir un cône 22 occupant entièrement le volume radialement interne du conduit 21. Pour pouvoir fixer, la grille 22 au conduit 21, le conduit 21 peut comprendre deux portions, une portion amont 210 et une portion aval 215. La portion amont 210 s’étend selon la direction axiale DAen amont de la grille 22 par rapport au sens du flux gazeux F destiné à être acheminé dans la vanne de décharge 20, et la portion aval 215 s’étend selon la direction axiale DAen aval de la grille 22 par rapport au sens du flux gazeux F. La paroi tubulaire de la vanne de décharge 20 est ainsi formée successivement par la portion amont 210 du conduit 21, la couronne de fixation 24 et la portion aval 215 du conduit 21.
Le plan de coupe de la figure 3 est un plan comprenant la direction axiale DAet la direction radiale DR.
Le cône 220 s’étend selon la direction axiale DAentre une première extrémité axiale 222 ayant une section d’entrée et une seconde extrémité axiale 224 ayant une section de sortie plus petite que la section d’entrée de la première extrémité axiale 222. La section de sortie a une dimension correspondant au maximum à 80% de la section d’entrée. Le cône 222 s’étend selon la direction axiale sur une longueur H entre la première extrémité axiale 222 et la seconde extrémité axiale 224. La longueur H du cône 220 est comprise entre une longueur égale à un dixième du diamètre D du conduit 21 et le double du diamètre D du conduit 21. Autrement dit, la longueur H vérifie l’équation 0,1D < H < 2D.
Dans le cas où la section d’entrée de la première extrémité 222 correspond à la section du conduit 21, la couronne de fixation 24 s’étendant radialement dans l’épaisseur du conduit 21, la longueur H est comprise entre une longueur égale à un dixième du diamètre de la section d’entrée du cône 22 et une longueur égale au double du diamètre de la section d’entrée du cône 22.
La couronne de fixation 24 forme une extrusion radiale s’étendant en saillie radialement externe depuis le périmètre externe de la première extrémité axiale 222 du cône 220.
Comme cela est illustré sur les figures 3 et 4, dans le premier mode de réalisation, les canaux 23 sont formés par des perforations dans la paroi du cône 220 tubulaire traversant la paroi d’une face amont à une face aval (visible sur la figure 4) pour permettre un passage du flux gazeux F, et sont tous orientés selon la direction axiale DA. Les jets j sont ainsi éjectés du cône selon la direction axiale DA.
L’épaisseur de la paroi du cône 22 est d’au moins 1 mm, l’épaisseur étant mesurée entre la face amont et la face aval dans une direction orthogonale à un plan tangent à la face aval de la paroi tubulaire conique du cône 220 le plan étant tangent au cône 220 à l’endroit où le canal débouche sur la face aval.
Chaque canal 23 présente un diamètre de perforation d’au moins 1 mm. Selon les modes de réalisation, les canaux peuvent avoir des diamètres de perforation identiques ou différents.
Sur la figure 5 est illustré schématiquement une vue en coupe d’une grille 22 d’une vanne de décharge selon un second mode de réalisation de l’invention.
La grille 22 du second mode de réalisation diffère de celle du premier mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4 seulement en ce que l’orientation des canaux 23 n’est pas parallèle à la direction axiale DA. La direction dans laquelle s’étend chaque canal 23 du cône 220 est orthogonal à un plan tangent à la face aval de la paroi tubulaire conique du cône 220 le plan étant tangent au cône 220 à l’endroit où le canal débouche sur la face aval. Les jets j sont ainsi éjectés du cône selon une direction comprenant une composante axiale et une composante radiale.
Sur cette figure 5 a été représenté l’axe de symétrie axiale 229 du cône 22 qui est confondu avec l’axe de symétrie axiale 29 du conduit 21 lorsque le cône est inséré à l’intérieur du conduit 21.
Les vannes de décharge 20 selon les premiers et seconds modes de réalisation sont destinées à être montés sur des turboréacteurs tels que ceux présentés sur les figures 1 et 2.
La grille selon l’invention permet ainsi de minimiser l’intensité des phénomènes aéro-acoustiques générés par ce type de système de décharge et plus particulièrement de réduire le bruit de mélange et le bruit de choc grâce à l’utilisation de la troisième dimension permettant d’augmenter la séparation des jets issus des canaux et ainsi de limiter l’interaction de ces derniers et de réduire le contenu basse fréquence du bruit de mélange ors de la décharge. Et ce tout en maintenant un encombrement spatial et une masse réduits.

Claims (17)

  1. Grille (22) conique de traitement acoustique 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 destinée à acheminer un flux gazeux (F), la grille conique (22) comprenant une paroi tubulaire tronconique (220) dotée de canaux (23) traversant ladite paroi de l’intérieur vers l’extérieur de la paroi tubulaire tronconique (220) et destinés à acheminer le flux gazeux (F) au travers de la grille conique (22), la paroi tubulaire tronconique (220) ayant un axe de révolution (229) destiné être positionné parallèlement à la direction du flux gazeux (F) destiné à entrer dans la gille conique (22),
    caractérisée en ce que la paroi tubulaire tronconique (220) comporte, dans un plan orthogonal à l’axe de symétrie cylindrique (229) de ladite paroi (220), une section d’entrée et une section de sortie plus petite que la section d’entrée et en aval de la section d’entrée par rapport au sens du flux gazeux (F) destiné à traverser la grille conique (22), le rapport entre la section de sortie et la section d’entrée étant inférieur ou égal à 80%.
  2. Grille (22) conique selon la revendication 1, dans laquelle la section de la paroi tubulaire tronconique (220) varie linéairement entre la section d’entrée et la section de sortie.
  3. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les canaux (23) sont répartis sur la paroi tubulaire tronconique (220) symétriquement par rapport à l’axe de révolution (229).
  4. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant en outre un anneau de fixation (24) s’étendant depuis un périmètre radialement externe de la section d’entrée de la paroi tubulaire tronconique (220) en saillie vers l’extérieur dans une direction radiale (DR) par rapport à l’axe de révolution (229) de la paroi tubulaire tronconique (220), l’anneau de fixation (24) s’étendant radialement sur au moins 2 mm.
  5. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la section d’entrée et la section de sortie sont séparées d’une distance (H) comprise entre une première longueur égale à un dixième du diamètre de la section d’entrée et une seconde longueur égale au double du diamètre de la section d’entrée.
  6. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle l’épaisseur de la paroi tubulaire tronconique (220) est supérieure ou égale à 1 mm.
  7. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant au moins deux canaux (23) dont le diamètre de la section mesuré dans un plan parallèle à la section d’entrée de la paroi tubulaire tronconique (23) est supérieur à 1 mm.
  8. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant au moins 8 canaux (23).
  9. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle les canaux (23) s’étendent au travers de la paroi tubulaire tronconique (220) parallèlement à l’axe de révolution (229) de la paroi tubulaire tronconique (220).
  10. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle chacun des canaux (23) s’étend au travers de la paroi tubulaire tronconique (220) perpendiculairement à un plan tangent à paroi tubulaire tronconique (220) à l’endroit ou débouche le canal (23).
  11. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle chacun des canaux (23) s’étend au travers de la paroi tubulaire tronconique (220) selon une direction formant un angle non nul avec la direction (DA) de l’axe de révolution (229) de la paroi tubulaire tronconique (220) et inférieur à 90°.
  12. Grille (22) conique selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle chaque canal (23) s’étend au travers de la paroi tubulaire tronconique (220) dans une direction distincte de la direction dans laquelle s’étendent les autres canaux (23).
  13. Vanne de décharge (20) pour turboréacteur (1) d’aéronef comprenant un conduit (21) destiné à acheminer un flux gazeux (F) et une grille (22) selon l’une des revendications 1 à 12.
  14. Vanne de décharge (20) selon la revendication 13, dans laquelle la grille (22) est montée à l’intérieur du conduit (21).
  15. Vanne de décharge (20) selon la revendication 13, dans laquelle la grille (22) est montée en sortie du conduit (21).
  16. 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 14, 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).
  17. 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 15, 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).
FR2003660A 2020-04-10 2020-04-10 Grille conique de conduit de décharge Active FR3109175B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003660A FR3109175B1 (fr) 2020-04-10 2020-04-10 Grille conique de conduit de décharge

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2003660A FR3109175B1 (fr) 2020-04-10 2020-04-10 Grille conique de conduit de décharge
FR2003660 2020-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3109175A1 true FR3109175A1 (fr) 2021-10-15
FR3109175B1 FR3109175B1 (fr) 2022-04-29

Family

ID=70614351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2003660A Active FR3109175B1 (fr) 2020-04-10 2020-04-10 Grille conique de conduit de décharge

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3109175B1 (fr)

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
US4979587A (en) * 1989-08-01 1990-12-25 The Boeing Company Jet engine noise suppressor
US20130277142A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 General Electric Company High pressure muffling devices
WO2015110748A1 (fr) 2014-01-21 2015-07-30 Snecma Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé

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
US4979587A (en) * 1989-08-01 1990-12-25 The Boeing Company Jet engine noise suppressor
US20130277142A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 General Electric Company High pressure muffling devices
WO2015110748A1 (fr) 2014-01-21 2015-07-30 Snecma Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé

Also Published As

Publication number Publication date
FR3109175B1 (fr) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2937491C (fr) Turbomachine a prelevement de flux d&#39;air comprime
CA2581542C (fr) Corps central de tuyere de turboreacteur
FR2639678A1 (fr) Compartiment, notamment a chicanes, du type resonateur de helmholtz attenuateur de bruits, chemisage acoustique notamment annulaire, pour un canal notamment annulaire d&#39;un moteur a turbines a gaz, et moteur equipe de ces dispositifs
EP1577530B1 (fr) Dispositif et méthode d&#39;allumage d&#39;un système de post-combustion pour turbo-réacteur à double flux
FR3044705B1 (fr) Systeme de decharge d&#39;un flux de compresseur d&#39;une turbomachine
CA2925565C (fr) Chambre de combustion de turbomachine pourvue de moyens de deflection d&#39;air pour reduire le sillage cree par une bougie d&#39;allumage
FR3069291A1 (fr) Conduit d&#39;alimentation d&#39;un compresseur d&#39;une turbomachine
EP2188514B1 (fr) Turbomoteur à émission de bruit réduite pour aéronef
EP3365547B1 (fr) Dispositif d&#39;atténuation acoustique pour une ligne d&#39;admission
CA2980794C (fr) Dispositif a grilles d&#39;ejection de microjets pour la reduction du bruit de jet d&#39;une turbomachine
EP4133168B1 (fr) Grille de conduit de décharge à canaux acoustiquement optimisée
FR3109175A1 (fr) Grille conique de conduit de décharge
WO2021205120A1 (fr) Grille de conduit de decharge optimisee et vanne de decharge optimisee
FR3109176A1 (fr) Grille de conduit de décharge à chevrons
FR3068735B1 (fr) Turboreacteur a faible bruit de soufflante
FR3109178A1 (fr) Plaque de sortie de conduit de décharge acoustiquement optimisée
FR3109173A1 (fr) Grille de conduit de décharge acoustiquement optimisée
FR3109177A1 (fr) Grille de conduit de décharge à chevrons.
FR2477100A1 (fr) Systeme d&#39;ejection d&#39;air de dilution de moteur a turbosoufflante
FR3126143A1 (fr) Moyeu de carter intermédiaire comportant un déflecteur de flux secondaire
FR2967134A1 (fr) Nacelle de turbo reacteur comportant des moyens de reduction de bruit
FR3034142A1 (fr) Dispositif a grilles d&#39;ejection de microjets pour la reduction du bruit de jet d&#39;une turbomachine
FR3040439A1 (fr) Turboreacteur double flux dote d&#39;une paroi de confluence

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20211015

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5