FR3109177A1 - Grille de conduit de décharge à chevrons. - Google Patents

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Abstract

Grille de conduit de décharge à chevrons Une grille (22) 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) destinée à acheminer un flux gazeux (F), la grille (22) comprenant une plaque perforée (23) circulaire définissant une direction axiale (DA) et une direction radiale (DR) et ayant un premier diamètre et des orifices (230) traversant la plaque perforée (23). La plaque perforée (23) comprend une première partie (25) dépourvue d’orifices (230) et une seconde partie (24) comportant lesdits orifices (230),la frontière (240) entre la première partie (25) et la seconde partie (24) ayant la forme d’une figure géométrique plane fermée inscrite dans un cercle (C1) ayant un second diamètre inférieur au premier diamètre de ladite plaque perforée (23),la figure géométrique plane fermée ayant au moins trois portions en saillie (241) vers l’extérieur selon la direction radiale (DR) comprenant au moins trois extrémités radiales externes (242) et au moins trois extrémités radiales internes (244), chaque extrémité radiale interne (244) séparant deux extrémités radiales externes (242). Figure pour l’abrégé : Fig. 3.

Description

Grille de conduit de décharge à chevrons.
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 du document EP 3097276 des grilles de vanne de décharge présentant des canaux de forme circulaire et présentant un angle de perforation en entrée inférieur à 45° voie inférieur à 35°.
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 d’optimiser le mélange en aval de la grille et 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, tout en assurant une surface perforée permettant d’assurer l’opérabilité du système d’air.
Dans un objet de l’invention, il est proposé une grille 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 comprenant une plaque perforée circulaire définissant une direction axiale et une direction radiale et ayant un premier diamètre et des orifices traversant la plaque perforée.
Selon une caractéristique générale de l’invention, la plaque perforée comprend une première partie dépourvue d’orifices et une seconde partie comportant lesdits orifices, la frontière entre la première partie et la seconde partie ayant la forme d’une figure géométrique plane fermée inscrite dans un cercle ayant un second diamètre inférieur au premier diamètre de ladite plaque perforée, et la figure géométrique plane fermée ayant au moins trois portions en saillie vers l’extérieur selon la direction radiale comprenant au moins trois extrémités radiales externes et au moins trois extrémités radiales internes, chaque extrémité radiale interne séparant deux extrémités radiales externes.
La grille selon l’invention permet d’optimiser la répartition spatiale des perforations sur la surface de la grille favorisant une dissipation rapide des structures turbulentes générée en aval du système grille-écoulement, tout en assurant l’opérabilité de la vanne de décharge.
Selon un premier aspect de la grille de traitement acoustique, au moins une extrémité radiale externe peut être arrondie et/ou au moins une extrémité radiale interne peut être arrondie.
Selon un deuxième aspect de la grille de traitement acoustique, au moins une extrémité radiale externe peut être anguleuse et/ou au moins une extrémité radiale interne peut être anguleuse.
Les formes arrondies des extrémités radiales internes ou externes permettent d’augmenter réduire les angles aigus formant des espaces trop petit pour contenir un orifice. Cela permet ainsi de maximiser la surface perforée tout en maximisant l’espace entre les orifices.
Les formes anguleuses des extrémités radiales internes ou externes, comme par exemple des sommets d’un polygone, favorisent le mélange de l’écoulement en aval de la grille.
Selon un troisième aspect de la grille de traitement acoustique, les extrémités radiales externes peuvent être à une même distance du centre de la plaque perforée. Autrement dit, elles peuvent être réparties sur un même cercle.
Cette configuration permet de maximiser la surface perforée de la plaque perforée.
Dans une variante, chaque extrémité radiale externe peut être située à une distance du centre de la plaque perforée différente de la distance des autres extrémités radiales externes par rapport au centre de la plaque perforée.
Cette configuration permet d’augmenter l’instabilité de la structure de l’écoulement en aval de la grille.
Selon un quatrième aspect de la grille de traitement acoustique, la grille peut comprendre des premiers angles au centre formés entre deux extrémités radiales externes adjacentes, les premiers angles au centre étant tous égaux, et/ou des seconds angles au centre formés entre deux extrémités radiales internes adjacentes, les seconds angles au centre étant tous égaux.
Dans une variante, la grille peut comprendre des premiers angles au centre formés entre deux extrémités radiales externes adjacentes, les premiers angles au centre étant tous différents les uns des autres, et/ou des seconds angles au centre formés entre deux extrémités radiales internes adjacentes, les seconds angles au centre étant tous différents les uns des autres.
Cette configuration peut induire une distorsion avantageuse permettant d’améliorer le mélange.
Selon un cinquième aspect de la grille de traitement acoustique, la grille peut comprendre un nombre impair de portions en saillie de manière à maximiser l’instabilité de la structure de l’écoulement en aval de la grille.
Selon un sixième aspect de la grille de traitement acoustique, laquelle la première partie peut être située entre la seconde partie et le périmètre extérieur de la plaque perforée.
Dans cette configuration, les orifices sont distribués dans une zone radialement au centre de la plaque perforée.
Selon un premier mode de réalisation du sixième aspect de la grille de traitement acoustique, les extrémités radiales externes peuvent être localisées, selon la direction radiale, à une distance du périmètre extérieur de la plaque perforée inférieure ou égale à 50% du rayon de la plaque perforée circulaire.
Selon un second mode de réalisation du sixième aspect de la grille de traitement acoustique, les extrémités radiales internes peuvent être localisées, selon la direction radiale, à une distance du centre de la plaque perforée comprise entre 1% et 80% du rayon de la plaque perforée circulaire.
Selon un septième aspect de la grille de traitement acoustique, la seconde partie peut être située entre la première partie et le périmètre extérieur de la plaque perforée.
Dans cette configuration, les orifices sont distribués sur la périphérie de la plaque perforée, la zone radialement au centre de la plaque perforée étant opaque, c’est-à-dire dépourvue d’orifices.
Selon un premier mode de réalisation du septième aspect de la grille de traitement acoustique, les extrémités radiales externes peuvent être localisées, selon la direction radiale, à une distance du périmètre extérieure de la plaque perforée inférieure ou égale à 90% du rayon de la plaque perforée circulaire.
Selon un second mode de réalisation du septième aspect de la grille de traitement acoustique, les extrémités radiales internes peuvent être localisées, selon la direction radiale, à une distance du centre de la plaque perforée inférieure ou égale à 70% du rayon de la plaque perforée circulaire.
Selon un huitième aspect de la grille de traitement acoustique, les orifices sont des orifices circulaires ayant un diamètre compris entre 1 mmm et 5% du diamètre de la plaque perforée.
Selon un neuvième aspect de la grille de traitement acoustique, chaque orifice est séparé des autres orifices par une distance comprise entre 1 mm et 30% du diamètre 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 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 uxième 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 présente schématiquement une vue en coupe d’une vanne de décharge dotée d’une grille de traitement acoustique selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 4 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un premier mode de réalisation.
La figure 5 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un deuxième mode de réalisation.
La figure 6 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un troisième mode de réalisation.
La figure 7 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un quatrième mode de réalisation.
La figure 8 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un cinquième mode de réalisation.
La figures 9 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un sixième mode de réalisation.
La figures 10 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un septième mode de réalisation.
La figures 11 présente une vue de face d’une plaque perforée de la grille de traitement acoustique selon un huitième mode de réalisation.
Sur la figure 3 est illustrée schématiquement une vue en coupe d’une vanne de décharge 20 dotée d’une grille de traitement acoustique selon un mode de réalisation de l’invention.
La vanne de décharge 20 pour turboréacteur d’aéronef selon le premier mode de réalisation de l’invention comprend un conduit 21 cylindrique à base circulaire destiné à acheminer un flux gazeux F et une grille 22 comprenant une plaque perforée 23 également cylindrique ayant un premier diamètre comprenant des orifices 230.
Le conduit 21 définit une direction axiale DAparallèle à l’axe de symétrie cylindrique du conduit 21 et une direction radiale DRorthogonale à la direction axiale DA. La vue en coupe de la vanne de décharge 20 de la figure 3 est réalisé dans un plan comprenant la direction axiale DAet la direction radiale DR.
La plaque perforée 23 comprend une face amont 232 recevant le flux gazeux F et une face aval 234 opposée à la face amont 232 par laquelle le flux gazeux F s’échappe après avoir traversé la plaque perforée 23.
Le conduit 21 n’est obstruée que partiellement par la grille 22 dans le sens que le flux F peut s’écouler par les orifices 230 de la plaque perforée 23 formant la grille 22, et uniquement par ces orifices 23.
La plaque perforée 23 de 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.
Sur la figure 4 est illustrée une vue de face de la plaque perforée 23 de la figure 3 selon un premier mode de réalisation. La plaque perforée 23 s’étend dans un plan radial comprenant la direction radiale DRet orthogonal à la direction axiale DA.
Comme illustré sur la figure 4, les orifices 230 de la plaque perforée 23 ont chacun la forme d’un cercle ayant un second diamètre compris entre 1 mm et une valeur égale à 5% du premier diamètre.
Tous les orifices 230 sont distribués à l’intérieur d’une zone perforée 24 délimitée par une frontière 240 présentant une forme géométrique plane fermée. La plaque perforée 23 comprend ainsi une zone perforée 24 et une zone opaque 25 séparée par la frontière 240, la zone perforée 24 étant à radialement à l’intérieur de la figure géométrique définie par la frontière 240 et la zone opaque 25 étant radialement à l’extérieur de la figure géométrique définie par la frontière 240, autrement dit entre la frontière 240 et le périmètre extérieur de la plaque perforée 23 circulaire.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, la frontière 240 présente une forme d’étoile à six branches 241. Les six branches 241 forment des portions en saillie radiale vers l’extérieure.
L’étoile 240 comprend six extrémités radiales externes, les six premiers sommets 242, qui sont réparties sur un premier cercle C1, et six extrémités radiales internes, les six seconds sommets 244, qui sont réparties sur un second cercle C2 dont le diamètre est inférieur à celui du premier cercle C1.
Sur la figure 5 est illustrée une vue de face de la plaque perforée 23 de la figure 3 selon un deuxième mode de réalisation. Le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation illustré sur la figure 3 en ce que les six premiers sommets 242 sont tous positionnés, selon la direction radiale DR, à des distances différentes du centre de la plaque perforée 23.
Dans une variante, les six seconds sommets 244 pourraient être également à des distances différentes du centre de la plaque perforée. Dans des variantes, certains sommets, extrémités radiales internes ou externes, pourraient être une même distance radiale du centre de la plaque perforée 23 et d’autres à des distances différentes.
Sur la figure 6 est illustrée une vue de face de la plaque perforée 23 de la figure 3 selon un troisième mode de réalisation. Le troisième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation illustré sur la figure 3 en ce que les six extrémités radiales externes 242 sont arrondies et les six extrémités radiales internes 244 sont également arrondies.
Dans des variantes, certaines des extrémités radiales internes ou externes pourraient être anguleuse, c’est-à-dire former des sommets, tandis que d’autres sont arrondies.
Sur la figure 7 est présentée une vue de face de la plaque perforée de la figure 3 selon un quatrième mode de réalisation. Le quatrième mode de réalisation diffère du troisième mode de réalisation de la figure 6 en ce que les portions 241 en saillie radiale vers l’extérieure ont des dimensions différentes, notamment dans une direction circonférentielle DC.
Les figures 8 à 11 présentent des vues de face d’une plaque perforée 23 selon quatre mode de réalisation supplémentaires.
Les cinquième, sixième, septième et huitième modes de réalisation illustrés respectivement sur les figures 8 à 11 diffèrent respectivement des premier, deuxième, troisième, et quatrième modes de réalisation illustrés respectivement sur les figures 4 à 7 en ce que tous les orifices 230 sont distribués dans une zone perforée 24 située entre la frontière 240 et le périmètre externe de la plaque perforée, la zone opaque 25 est située radialement à l’intérieur de la figure géométrique définie par la frontière 240.
L’invention ne se limite pas aux modes de réalisations présentés ci-dessus. Des modes de réalisation combinant différentes caractéristiques des modes de réalisations décrits ci-dessus sont également envisageables.
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.

Claims (21)

  1. Grille (22) 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 (22) comprenant une plaque perforée (23) circulaire définissant une direction axiale (DA) et une direction radiale (DR) et ayant un premier diamètre et des orifices (230) traversant la plaque perforée (23),
    caractérisée en ce que la plaque perforée (23) comprend une première partie (25) dépourvue d’orifices (230) et une seconde partie (24) comportant lesdits orifices (230),
    la frontière (240) entre la première partie (25) et la seconde partie (24) ayant la forme d’une figure géométrique plane fermée inscrite dans un cercle (C1) ayant un second diamètre inférieur au premier diamètre de ladite plaque perforée (23),
    la figure géométrique plane fermée ayant au moins trois portions (241) en saillie vers l’extérieur selon la direction radiale (DR) comprenant au moins trois extrémités radiales externes (242) et au moins trois extrémités radiales internes (244), chaque extrémité radiale interne (244) séparant deux extrémités radiales externes (242).
  2. Grille (22) selon la revendication 1, dans laquelle au moins une extrémité radiale externe (242) est arrondie et/ou au moins une extrémité radiale interne (244) est arrondie.
  3. Grille (22) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle au moins une extrémité radiale externe (242) est anguleuse et/ou au moins une extrémité radiale interne (244) est anguleuse.
  4. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle les extrémités radiales externes (242) sont à une même distance du centre de la plaque perforée (23).
  5. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque extrémité radiale externe (242) est située à une distance du centre de la plaque perforée (23) différente de la distance des autres extrémités radiales externes (242) par rapport au centre de la plaque perforée (23).
  6. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant des premiers angles au centre formés entre deux extrémités radiales externes (242) adjacentes, les premiers angles au centre étant tous égaux, et/ou des seconds angles au centre formés entre deux extrémités radiales internes (244) adjacentes, les seconds angles au centre étant tous égaux.
  7. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant des premiers angles au centre formés entre deux extrémités radiales externes (242) adjacentes, les premiers angles au centre étant tous différents les uns des autres, et/ou des seconds angles au centre formés entre deux extrémités radiales internes (244) adjacentes, les seconds angles au centre étant tous différents les uns des autres.
  8. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant un nombre impair de portions (241) en saillie.
  9. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la première partie (25) est située entre la seconde partie (24) et le périmètre extérieur de la plaque perforée (23).
  10. Grille (22) selon la revendication 9, dans laquelle les extrémités radiales externes (242) sont localisées, selon la direction radiale (DR), à une distance du périmètre extérieur de la plaque perforée (23) inférieure ou égale à 50% du rayon de la plaque perforée (23) circulaire.
  11. Grille (22) selon l’une des revendications 9 ou 10, dans laquelle les extrémités radiales internes (244) sont localisées, selon la direction radiale (DR), à une distance du centre de la plaque perforée (23) comprise entre 1% et 80% du rayon de la plaque perforée (23) circulaire.
  12. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la seconde partie (24) est située entre la première partie (25) et le périmètre extérieur de la plaque perforée (23).
  13. Grille (22) selon la revendication 12, dans laquelle les extrémités radiales externes (242) sont localisées, selon la direction radiale (DR), à une distance du périmètre extérieure de la plaque perforée (23) inférieure ou égale à 90% du rayon de la plaque perforée (23) circulaire.
  14. Grille (22) selon l’une des revendications 12 ou 13, dans laquelle les extrémités radiales internes (244) sont localisées, selon la direction radiale (DR), à une distance du centre de la plaque perforée (23) inférieure ou égale à 70% du rayon de la plaque perforée (23) circulaire.
  15. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 14, dans lequel les orifices (230) sont des orifices circulaires ayant un diamètre compris entre 1 mmm et 5% du diamètre de la plaque perforée (23).
  16. Grille (22) selon l’une des revendications 1 à 15, dans lequel chaque orifice (230) est séparé des autres orifices (230) par une distance comprise entre 1 mm et 30% du diamètre de la plaque perforée (23).
  17. 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 16.
  18. Vanne de décharge (20) selon la revendication 17, dans laquelle la grille (22) est montée à l’intérieur du conduit (21).
  19. Vanne de décharge (20) selon la revendication 17, dans laquelle la grille (22) est montée en sortie du conduit (21).
  20. 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 18, 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).
  21. 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 19, 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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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405241A (en) * 1944-09-20 1946-08-06 Henry J Smith Silencer for drains
WO2003046358A1 (fr) * 2001-11-21 2003-06-05 Dunlop Aerospace Limited Dispositif d'attenuation de bruit
WO2015110748A1 (fr) 2014-01-21 2015-07-30 Snecma Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé
US20180100440A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 General Electric Company Bleed valve assembly for a gas turbine engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2405241A (en) * 1944-09-20 1946-08-06 Henry J Smith Silencer for drains
WO2003046358A1 (fr) * 2001-11-21 2003-06-05 Dunlop Aerospace Limited Dispositif d'attenuation de bruit
WO2015110748A1 (fr) 2014-01-21 2015-07-30 Snecma Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé
EP3097276A1 (fr) 2014-01-21 2016-11-30 SNECMA Services Turbomachine à prélèvement de flux d'air comprimé
US20180100440A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 General Electric Company Bleed valve assembly for a gas turbine engine

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