FR3115557A1 - Dispositif de pressurisation d’une enceinte amont de turbomachine et turbomachine correspondante. - Google Patents
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Abstract
TITRE : DISPOSITIF DE PRESSURISATION D’UNE ENCEINTE AMONT DE TURBOMACHINE ET TURBOMACHINE CORRESPONDANTE.
L’invention concerne un dispositif de pressurisation (30) d’une enceinte (20) amont de turbomachine, alimenté au moyen d’un flux d’air de pressurisation, le dispositif comprenant :
une première portion d’arbre (9a),une deuxième portion d’arbre (9b) couplée à la première portion d’arbre (9a) via des cannelures internes (33) et des cannelures externes (35) et s’étendant au moins en partie à l’intérieur de la première portion d’arbre avec une distance radiale.
Selon l’invention, le dispositif comprend au moins un premier passage réalisé au travers les cannelures, et au moins un orifice (42) traversant la première portion d’arbre de part et d’autre, l’orifice étant agencé en amont du premier passage et en communication fluidique avec le premier passage pour permettre la circulation du flux d’air de pressurisation depuis l’aval entre la première et la deuxième portions d’arbre vers l’enceinte amont.
Figure pour l’abrégé : Figure 3
Description
Domaine de l’invention
La présente invention concerne le domaine des turbomachines et en particulier un dispositif de pressurisation d’une enceinte amont de turbomachine. Elle vise également la turbomachine correspondante.
Arrière-plan technique
Les turbomachines comprennent généralement un arbre moteur guidé en rotation par des paliers de guidage en rotation. Ces paliers sont agencés dans une ou plusieurs enceinte(s) de lubrification étanche(s) dans chacune desquelles règne un brouillard de lubrification des paliers. Les enceintes sont pressurisées de manière à maintenir le lubrifiant à l’intérieur de celles-ci. La fuite de lubrifiant à l’extérieur de l’enceinte pourrait créer un risque d’inflammation et de balourds dans la turbomachine, une consommation excessive de lubrifiant, et/ou un risque de pollution de la cabine de l’aéronef également.
Les enceintes sont généralement délimitées par des parois qui sont formées au moins en partie par des carters fixes, carters de rotor, supports de paliers, et/ou d’une portion de l’arbre moteur. Des moyens d’étanchéité sont prévus dans les zones où les parties fixes et mobiles se rejoignent. Ainsi, une enceinte de palier comprend en général deux moyens d’étanchéité situés en amont et en aval de l’enceinte. Les enceintes sont mises sous pression car les moyens d’étanchéité ne peuvent assurer une étanchéité parfaite. En effet, les moyens d’étanchéité sont conditionnés de sorte qu’un filet d’air permanent pénètre depuis l’extérieur de l’enceinte vers l’intérieur de celle-ci en les traversant, et empêche ainsi le lubrifiant de sortir de l’enceinte en les traversant. La pression autour de l’enceinte est plus importante que la pression au sein de l’enceinte pour entretenir le passage du filet d’air au travers des moyens d’étanchéité de l’extérieur de l’enceinte vers l’intérieur de celle-ci. Cet air provient généralement d'une source d'air sous pression, notamment du compresseur haute pression ou du compresseur basse pression.
Dans le cas d’une turbomachine présentant une « zone core » (autour de la chambre de combustion) de taille très faible, des contraintes d’intégration peuvent apparaître au niveau du passage d’un arbre moteur tel que l’arbre de turbine basse pression dans la « zone core » qui est plus petite que d’habitude. La taille de la « zone core » nécessite d’avoir un arbre de petit diamètre (inférieur à 100 mm) qui ne permet pas de passer un couple trop important limitant la capacité de passage de couple de torsion par celui-ci.
Une telle architecture implique que la pressurisation de l’enceinte amont d’une turbomachine est classiquement réalisée par un flux d’air de pressurisation FP (ou de ventilation) dont le trajet est représenté sur la . En particulier, le flux d’air de pressurisation FP est prélevé au niveau du compresseur haute pression 5, la plupart du temps, en particulier de son entrée et juste en amont de la « zone core », traverse le carter inter compresseur C, passe radialement à l’extérieur du compresseur basse pression et rentre dans le carter d’entrée pour aller pressuriser l’enceinte amont 20.
Un tel trajet engendre une perte de charge, une augmentation de la masse (ajouts et passages de servitudes) et une perte performance au niveau du bras de moyeu (augmentation des maîtres couples des bras pour les passages de servitudes).
L’objectif de la présente invention est de fournir une pressurisation d’une enceinte amont de turbomachine sans impacter la masse et l’architecture existante.
Nous parvenons à cet objectif, conformément à l’invention, grâce à un dispositif de pressurisation d’une enceinte amont de turbomachine d’axe longitudinal X qui est alimenté au moyen d’un flux d’air de pressurisation prélevé en aval de la turbomachine suivant l’axe longitudinal, le dispositif comprenant :
- une première portion d’arbre s’étendant suivant l’axe longitudinal X,
- un deuxième portion d’arbre couplée à la première portion d’arbre via des cannelures internes longitudinales portées par la première portion d’arbre et des cannelures externes longitudinales portées par la deuxième portion d’arbre, la deuxième portion d’arbre s’étendant au moins en partie à l’intérieur de la première portion d’arbre avec une distance radiale suivant un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal,
le dispositif comprenant au moins un premier passage réalisé au travers des cannelures internes et externes, et au moins un orifice traversant la première portion d’arbre de part et d’autre suivant l’axe radial, l’orifice étant agencé en amont du premier passage et étant en communication fluidique avec le premier passage de sorte à permettre la circulation du flux d’air de pressurisation depuis l’aval entre la première portion d’arbre et la deuxième portion d’arbre vers l’enceinte amont de la turbomachine.
Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, une telle configuration permet de pressuriser l’enceinte amont en faisant circuler le flux d’air de pressurisation entre la première portion d’arbre et la deuxième portion d’arbre avec la même pression depuis l’aval, ce qui permet de maintenir les performances de la turbomachine. Par ailleurs, l’orifice dans une portion d’arbre et le passage entre les cannelures des portions d’arbres sont simples à réaliser et sans entraîner de modification structurelles conséquentes des pièces existantes de la turbomachine.
Le dispositif comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- la première portion d’arbre est un arbre de compresseur basse pression.
- la deuxième portion d’arbre est un arbre de turbine basse pression.
- la première portion d’arbre comprend plusieurs orifices qui sont répartis régulièrement autour de l’axe longitudinal. Cela permet de mieux répartir les efforts.
- les cannelures internes et externes sont configurées de manière à créer des paires de cannelures internes et externes de manière adjacente suivant une direction circonférentielle et des espaces inter-cannelures vides formant des premiers passages.
- les cannelures sont rectilignes et parallèle à l’axe longitudinal.
- le nombre de cannelures longitudinales internes est inférieur ou supérieur au nombre de cannelures longitudinales externes.
- les dents internes ou externes sont séparées axialement des cannelures internes ou externes d’une distance qui est supérieure à la dimension axiale des dents internes ou externes.
- la première portion d’arbre ou la deuxième portion d’arbre comprend une série de dents qui sont agencées en aval des cannelures internes et externes, et en ce qu’au moins un deuxième passage est réalisé au travers des dents.
- les dents sont espacées des unes des autres suivant une direction circonférentielle de manière à créer des espaces inter-dentaires vides formant des deuxièmes passages.
- les dents sont espacées des unes des autres suivant une direction circonférentielle de manière à créer des espaces inter-dentaires vides formant des deuxièmes passages.
- les dents sont séparées axialement des cannelures internes ou externes d’une première distance qui est supérieure à la dimension axiale des dents.
- les cannelures internes et externes ont une section transversale de forme et dimensions similaires et les dents ont chacune une section transversale de forme et dimensions similaire.
- les premiers passages et les deuxièmes passages sont régulièrement répartis autour de l’axe longitudinal.
- la première portion d’arbre comprend un tourillon amont destiné à former au moins une partie d’une paroi de l’enceinte amont, le tourillon amont comprenant au moins un trou traversant sa paroi de part et d’autre de manière que le flux d’air de pressurisation en sortie d’au moins un premier passage pénètre à l’intérieur de l’enceinte amont.
- le dispositif comprend un premier arbre comportant la première portion d’arbre et la deuxième portion d’arbre, et un deuxième arbre à l’intérieur duquel s’étend au moins en partie le premier arbre, le deuxième arbre comprenant au moins une ouverture traversant sa paroi de part et d’autre, l’ouverture étant située en aval du deuxième passage et étant destinée à déboucher à l’intérieur du deuxième arbre.
L’invention concerne également une turbomachine d’aéronef comprenant une hélice, un générateur de gaz destiné à entrainer l’hélice en rotation autour de l’axe longitudinal X, et un dispositif de pressurisation d’une enceinte tel que susmentionné.
Suivant une caractéristique, l’enceinte amont est agencée en amont d’une chambre de combustion du générateur de gaz.
L’invention concerne en outre un aéronef comprenant une turbomachine telle que susmentionnée.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
Description détaillée de l’invention
La a été décrite dans ce qui précède.
L’invention s’applique à une turbomachine 1 à rendement propulsif élevé (faible taille de corps haute pression). L’exemple de turbomachine qui est illustrée sur la comprend une seule hélice 2 et un redresseur 25 en aval de l’hélice 2. Cette hélice 2 est non carénée. La turbomachine est destinée à être montée sur un aéronef. Une telle turbomachine est un turbopropulseur avec au moins une hélice non carême du type « open rotor » tel que représenté sur la .
La turbomachine illustrée en particulier est connue sous l’expression anglaise « Unducted Single Fan » comme explicité précédemment. Bien entendu l’invention s’applique à d’autres types de turbomachine et en particulier dont la taille est inférieure à une turbomachine classique (un turboréacteur double flux et double corps par exemple).
Dans la présente invention, et de manière générale, les termes « amont », « aval » « axial » et « axialement » sont définis par rapport à la circulation des gaz dans la turbomachine et ici suivant l’axe longitudinal X (et même de gauche à droite sur la ). De même, les termes « radial », « interne » et « externe » sont définis par rapport à un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et au regard de l’éloignement par rapport à l’axe longitudinal X.
Par ailleurs, les éléments identiques ou sensiblement identiques et/ou avec les mêmes fonctions sont représentés par les mêmes références numériques.
Sur la , la turbomachine 1 comprend un générateur de gaz ou moteur 3 qui comporte typiquement d’amont en aval, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 5, une chambre de combustion 6, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8. Le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 8 sont reliés mécaniquement par un arbre basse pression 9 de manière à former un corps basse pression. Le compresseur haute pression 5 et la turbine haute pression 7 sont reliés mécaniquement par un arbre haute pression 10 de manière à former un corps haute pression. L’arbre basse pression 9 s’étend au moins en partie à l’intérieur de l’arbre haute pression 10 et sont coaxiaux.
Dans une autre configuration non représentée, le corps basse pression ou de faible pression comprend le compresseur basse pression qui est relié à une turbine de pression intermédiaire. Une turbine libre de puissance est montée en aval de la turbine de pression intermédiaire et est reliée à l’hélice décrite ci-après via un arbre de transmission de puissance pour l’entraîner en rotation.
L’hélice 2 est formée d’une couronne de pales 21 mobiles qui s’étendent depuis un carter rotatif 11 mobile en rotation par rapport à un carter interne 13 qui porte le carter rotatif. Dans l’exemple représenté de la , l’hélice 2 est montée en amont du générateur de gaz (configuration de tracteur ou « puller » en anglais). De manière alternative, l’hélice est montée en aval du générateur de gaz (configuration de pousseur ou « pusher » en anglais).
Le redresseur 23 comprend une pluralités d’aubes de stator 24 (ou aubes fixes) connues sous l’acronyme anglais « OGV » pour Outlet Guide Vane. Les aubes de stator 24 sont réparties régulièrement autour de l’axe longitudinal X. Les aubes de stator 24 peuvent être à calage variable.
Un flux d’air F qui entre dans la turbomachine se divise en un flux d’air primaire F1 et en un flux d’air secondaire F2 au niveau d’un bec de séparation 22 porté par un carter externe 14. Le flux d’air primaire F1 circule dans une veine primaire 12 qui traverse le générateur de gaz 3 (radialement entre un carter interne 13 et le carter externe 14) via une entrée d’air annulaire 15 et s’en échappe par une tuyère primaire 16 qui est disposée en aval du générateur de gaz 3. Le flux d’air secondaire F2 traverse les pales 21 de l’hélice, les pales 25 du redresseur 23 et circule autour du carter externe 14. L’arbre de puissance ou l’arbre basse pression 9 (respectivement de la turbine libre de puissance et de la turbine basse pression) entraîne l’hélice 2 qui comprime le flux d’air à l’extérieur du carter externe 14 et fournit la majeure partie de la poussée. Eventuellement, un réducteur 18 est interposé entre l’hélice 2 et l’arbre de puissance comme cela est représenté sur la . Le réducteur 18 peut être de type à train planétaire ou à train épicycloïdal.
L’arbre basse pression 9 est entrainé en rotation autour de l’axe longitudinal au moyen de paliers de guidage en rotation. Ces paliers sont montés en amont et en aval de l’arbre basse pression et sont logés dans des enceintes de lubrification. Comme nous l’avons vu précédemment, ces enceintes doivent être pressurisées pour maintenir le brouillard de lubrifiant (ici de l’huile) à l’intérieur des enceintes. De manière générale, plus la pression à l’extérieur de celle-ci est élevée, plus il est facile d’en assurer l’étanchéité. La pression à l’extérieur est assurée par un circuit de pressurisation ou un dispositif de pressurisation 30 alimenté en un flux d’air de pressurisation ou de ventilation.
En particulier, un palier amont 19 ( ) est agencé dans une enceinte 20 amont annulaire qui est centrée sur l’axe longitudinal X. L’enceinte 20 annulaire représentée plus en détail sur la est agencée en amont du compresseur haute pression 5. L’enceinte 20 amont est délimitée, au moins en partie, par une paroi radialement externe 27 et une paroi radialement interne 28. La paroi radialement externe 27 est formée par une jupe annulaire d’un support de palier 29 qui est fixée à une structure fixe de la turbomachine. La paroi radialement interne 28 est formée en partie par une portion de l’arbre basse pression 9. Des moyens d’étanchéité aval 32 sont agencés au niveau de la jonction des parois radialement interne et externe 27, 28. Les moyens d’étanchéités amont et aval comprennent généralement un joint labyrinthe et/ou un joint radial segmenté.
Le support de palier 29 comprend une semelle 31 qui porte la bague externe du palier 19. La bague interne du palier 19 est portée par l’arbre basse pression 9 et en particulier de l’arbre du compresseur basse pression comme décrit ultérieurement.
Le flux d’air de pressurisation est prélevé en aval de la turbomachine et en particulier des premiers étages du compresseur haute pression 5. Le dispositif de pressurisation 30 est configuré de manière à permettre la circulation du flux d’air de pressurisation, entre un premier arbre et un deuxième arbre, du compresseur haute pression jusqu’à l’enceinte amont 20. Pour cela, le dispositif de pressurisation 30 comprend une première portion d’arbre 9a s’étendant suivant l’axe longitudinal X et une deuxième portion d’arbre couplée à la première portion d’arbre 9a via des moyens d’accouplement décrits ci-après. En particulier, le premier arbre s’étend suivant l’axe longitudinal X et un deuxième arbre s’étend au moins en partie à l’intérieur du premier arbre et qui est coaxial à l’axe X. Le premier arbre est alors creux. Le deuxième arbre est également creux. Le deuxième arbre s’étend radialement à distance du premier arbre de sorte à permettre la circulation du flux d’air de pressurisation entre leurs surfaces interne et externe.
Dans le présent exemple, le premier arbre est l’arbre basse pression 9 et le deuxième arbre est l’arbre haute pression 10.
En référence à la , l’arbre basse pression 9 comprend un arbre de compresseur basse pression 9a et un arbre de turbine basse pression 9b qui sont solidaires en rotation grâce à des moyens d’accouplement. La première portion d’arbre est l’arbre de compresseur basse pression 9a et la deuxième portion d’arbre est l’arbre de turbine basse pression 9b. Les moyens d’accouplement comprennent des cannelures internes 33 longitudinales qui sont portées par sur une surface interne 34 de l’arbre du compresseur basse pression 9a. Les cannelures internes 33 s’étendent radialement vers l’intérieur de l’arbre du compresseur basse pression 9a depuis la surface interne. Les moyens d’accouplement comprennent également cannelures externes 35 longitudinales qui sont portées par la surface externe 36 de l’arbre de turbine basse pression 9b. Les cannelures externes 35 s’étendent radialement vers l’extérieur de l’arbre haute pression depuis la surface externe. Les cannelures internes et externes 33, 35 s’étendent suivant l’axe longitudinal et sont réparties autour de l’axe longitudinal X. Celles-ci sont rectilignes. L’accouplement des cannelures 33, 35 permet la transmission d’un couple de l’arbre de turbine basse pression 9b à l’arbre du compresseur basse pression 9a.
En référence aux figures 3 et 4, le dispositif de pressurisation 30 comprend au moins un premier passage 38 réalisé au travers les cannelures internes et externes 33, 35. Sur la qui représente une vue en coupe A-A des arbres de la , les cannelures 33, 35 sont configurées de manière à créer des paires de cannelures longitudinales internes et externes 33, 35 adjacentes, suivant une direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal et aussi des espaces inter-cannelures vides formant le premier passage 38.
Pour cela, les cannelures présentent une forme et des dimensions sensiblement similaires de sorte que lors de leur accouplement toutes les faces sont en contact l’une de l’autre. Les cannelures, dans le présent exemple, présentent une forme générale trapézoïdale. En particulier, chaque cannelure 33, 34 comporte un sommet 39 qui est ici plat et qui est délimité par deux flanc latéraux 40, 41. Dans le présent exemple, les flancs latéraux 40, 41 sont définis dans des plans qui sont inclinés l’un par rapport à l’autre et respectivement par rapport à l’axe radial. L’angle d’inclinaison est compris entre 30° et 60°. Les flancs pourraient être droit bien entendu ou encore avoir d’autres formes dès lors que celles-ci coopèrent entre eux et soient en contact.
Plusieurs premiers passages 38 sont agencés régulièrement autour de l’axe longitudinal. Sur la sont représentés deux de ces premiers passages 38 qui sont espacés l’un de l’autre par des cannelures internes et externes 33, 35. Les premiers passages 38 s’étendent suivant une direction circonférentielle. Les premiers passages 38 occupent une plage angulaire (longueur circonférentielle) α, mesurée entre un flanc latéral d’une cannelure interne ou externe et un autre flanc latéral d’une cannelure interne ou externe qui sont espacées, et qui est compris entre 35° et 55°. Ces premiers passages 28 ont été créés par la « suppression » de cannelure internes et/ou de cannelures externes. Dans ce cas les nombres de cannelures internes et externes sont différents. Le nombre des cannelures internes est inférieur ou supérieur au nombre des cannelures externes. Sur l’exemple illustré, il y a plus de cannelures internes que de cannelures externes. Nous pouvons voir sur la , qu’il y a entre chaque premier passage 38, trois cannelures internes 33 s’accouplant avec deux cannelures externes 35. Le flux d’air de pressurisation FP passe uniquement à travers les premiers passages 38 ; les faces (sommets/flancs latéraux) des cannelures étant en contact (serré) l’une avec l’autre, celles-ci créent une étanchéité ou bloquent le passage du flux FP.
Sur la , le dispositif de pressurisation 30 comprend au moins un orifice 42 qui traverse la paroi de l’arbre du compresseur basse pression 9a suivant l’axe radial. L’orifice 42 comprend une entrée et une sortie. L’entrée est en regard d’une surface externe de l’arbre de turbine basse pression 9b. Plusieurs orifices sont réalisés dans la paroi et sont distribués régulièrement autour de l’axe X. En particulier, chaque orifice 42 débouche d’une part, dans la surface interne 34 de l’arbre du compresseur basse pression 9a et d’autre part, dans la surface externe 43 de l’arbre du compresseur basse pression 9a. Chaque orifice 42 est situé en amont d’au moins un premier passage 38 et est en communication fluidique avec le premier passage 38 de sorte à permettre la circulation du flux d’air pressurisé depuis l’aval entre les arbres concentriques vers l’enceinte amont 20 de la turbomachine.
L’arbre de compresseur basse pression 9a et l’arbre de turbine basse pression 9b comprennent des moyens de centrage sur l’axe longitudinal. Ces moyens de centrage comprennent des dents 44 ici internes qui sont portées par l’arbre de compresseur basse pression 9a. Ces dents 44 s’élèvent radialement depuis la surface interne 34 vers l’intérieur de l’arbre 9a. Alternativement, les dents sont agencées sur la surface externe de l’arbre de turbine basse pression 9b. Les dents 44 présentent des formes et des dimensions sensiblement similaires. Comme pour les cannelures, chaque dent 44 comprend un sommet plat et des flancs latéraux plans. Le sommet de chaque dent 44 est en appui contre la surface externe de l’arbre de turbine basse pression 10. Ces dents 44 sont placées en aval des cannelures internes et externes 33, 34.
Le dispositif de pressurisation 30 comprend également au moins un deuxième passage 45 qui est réalisé au travers les dents 44. Comme pour les cannelures 33, 35, les dents 44 sont espacées l’une dans l’autre de manière à créer des espaces inter-dents vides formant les deuxièmes passages 45. De la sorte, le flux d’air de pressurisation FP circule entre deux dents 44 adjacentes mais espacées l’une de l’autre. Les deuxièmes passages 45 sont répartis autour de l’axe longitudinal.
Comme nous pouvons le voir également sur la , les dents sont séparées axialement des cannelures internes et/ou externes d’une première distance l1 qui est supérieure à la dimension axiale l2 des dents. Dans l’exemple illustré, la distance l1 est inférieure à la dimension axiale des cannelures.
En référence à la , l’arbre de compresseur basse pression 9a comprend en outre un tourillon amont 46 qui s’étend depuis la surface externe 43 de celui-ci vers l’extérieur. Ce tourillon amont 46 comprend à une première extrémité 47 une portion cylindrique 47a qui est coaxiale à l’axe longitudinal X et qui est fixée à l’arbre de compresseur basse pression 9a de manière à être solidaire en rotation de l’arbre de compresseur basse pression. La portion cylindrique 47a comprend des cannelures coopérant avec des cannelures correspondantes pour le montage et un élément de blocage axial 48 est monté en amont de la portion cylindrique 47a pour son serrage. L’élément de blocage axial est ici un écrou. Le tourillon amont 46 comprend également à une deuxième extrémité 49 une bride radiale 49a qui est fixée à une structure fixe de la turbomachine. La fixation de cette bride radiale 49a sur la structure fixe est réalisée par des organes de fixation 50 tels que des vis et écrous. Le tourillon amont 46 comprend encore au moins un trou 51 qui traverse sa paroi de part et d’autre. Ce trou débouche dans un premier espace annulaire autour de l’arbre de compresseur basse pression et dans un deuxième espace annulaire entourant l’enceinte amont 20.
L’arbre haute pression 10 comprend en outre, en aval, vers le compresseur haute pression 5, au moins une ouverture 52 qui traverse sa paroi de part et d’autre radialement. En d’autres termes, l’ouverture 52 est située axialement en aval des deuxièmes passages 45 et débouche à l’intérieur de l’arbre haute pression 10. En particulier, l’arbre haute pression 10 comprend plusieurs ouvertures 52 réparties régulièrement autour de l’axe X.
De la sorte, le flux d’air de pressurisation FP qui est prélevé au niveau du compresseur haute pression, traverse les ouvertures 52 de l’arbre haute pression, circule entre la surface interne de l’arbre haute pression 10 et la surface externe de l’arbre basse pression 9 jusqu’aux deuxièmes passages 45 (entre les cannelures), puis vers le premier passage 38 (entre les cannelures) avant d’être évacué par les orifices 42. Ensuite le flux d’air de pressurisation est divisé en un premier flux d’air de pressurisation FP1 qui circule autour de l’enceinte amont 20 de lubrification et un deuxième flux d’air de pressurisation FP2 qui traverse les moyens d’étanchéité aval 32. La différence de pression entre l’amont et l’aval permet la circulation du flux d’air de pressurisation. Les différents passages, trous, orifices, permettent de compresser le flux d’air et de conserver la pression depuis l’alimentation du flux d’air de pressurisation. En particulier, les différents passages, trous, orifices, permettent de minimiser les pertes de charge et donc de conserver la pression depuis l’alimentation du flux d’air de pressurisation.
Claims (10)
- Dispositif de pressurisation (30) d’une enceinte amont (20) de turbomachine (1) d’axe longitudinal X qui est alimenté au moyen d’un flux d’air de pressurisation (FP) prélevé en aval de la turbomachine suivant l’axe longitudinal, le dispositif (30) comprenant :
- une première portion d’arbre (9a) s’étendant suivant l’axe longitudinal X,
- une deuxième portion d’arbre (9b) couplée à la première portion d’arbre (9a) via des cannelures internes (33) longitudinales portées par la première portion d’arbre (9a) et des cannelures externes (35) longitudinales portées par la deuxième portion d’arbre (9b), la deuxième portion d’arbre (9b) s’étendant au moins en partie à l’intérieur de la première portion d’arbre (9a) avec une distance radiale suivant un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal,
- Dispositif de pressurisation (30) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les cannelures internes et externes (33, 35) sont configurées de manière à créer des paires de cannelures internes et externes de manière adjacente suivant une direction circonférentielle et des espaces inter-cannelures vides formant des premiers passages (38).
- Dispositif de pressurisation (30) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion d’arbre (9a) ou la deuxième portion d’arbre (9b) comprend une série de dents (44) qui sont agencées en aval des cannelures internes et externes et configurée de manière à réaliser une fonction de centrage de la première portion d’arbre par rapport à la deuxième portion d’arbre.
- Dispositif de pressurisation (30) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins un deuxième passage (45) est réalisé au travers des dents (44).
- Dispositif de pressurisation (30) selon l’une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les dents (44) sont espacées des unes des autres suivant une direction circonférentielle de manière à créer des espaces inter-dentaires vides formant des deuxièmes passages (45).
- Dispositif de pressurisation (30) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les cannelures internes et externes (33, 35) ont une section transversale de forme et dimensions similaires et les dents (44) ont chacune une section transversale de forme et dimensions similaires.
- Dispositif de pressurisation (30) selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les premiers passages (38) et les deuxièmes passages (45) sont régulièrement répartis autour de l’axe longitudinal.
- Dispositif de pressurisation (30) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion d’arbre (9a) comprend un tourillon amont (46) destiné à former au moins une partie d’une paroi de l’enceinte amont (30), le tourillon amont (46) comprenant au moins un trou (51) traversant sa paroi de part et d’autre de manière que le flux d’air de pressurisation en sortie d’au moins un premier passage (38) pénètre à l’intérieur de l’enceinte amont (20).
- Dispositif de pressurisation (30) selon l’une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend un premier arbre (9) comportant la première portion d’arbre et la deuxième portion d’arbre, et un deuxième arbre (10) à l’intérieur duquel s’étend au moins en partie le premier arbre (9), le deuxième arbre comprenant au moins une ouverture (52) traversant sa paroi de part et d’autre, l’ouverture (52) étant située en aval des deuxièmes passage (45) et étant destinée à déboucher à l’intérieur du deuxième arbre (10).
- Turbomachine (1) d’aéronef comprenant une hélice (2) en rotation autour d’un axe longitudinal X, un générateur de gaz (3) destiné à entrainer l’hélice (2) en rotation et un dispositif de pressurisation (30) d’une enceinte (20) amont selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| FR3115557B1 FR3115557B1 (fr) | 2023-11-10 |
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| FR (1) | FR3115557B1 (fr) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US20140150449A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Air cooling shaft at bearing interface |
| RU2614017C1 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-03-22 | Публичное Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Пао "Умпо") | Опора вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты), каскад уплотнений опоры вала ротора, узел опоры вала ротора, контактная втулка браслетного уплотнения вала ротора, маслоотражательное кольцо вала ротора |
-
2020
- 2020-10-27 FR FR2010982A patent/FR3115557B1/fr active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140150449A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Air cooling shaft at bearing interface |
| RU2614017C1 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-03-22 | Публичное Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Пао "Умпо") | Опора вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты), каскад уплотнений опоры вала ротора, узел опоры вала ротора, контактная втулка браслетного уплотнения вала ротора, маслоотражательное кольцо вала ротора |
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| Publication number | Publication date |
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