FR3125087A1 - Rotor pour une turbomachine d’aéronef comportant un dispositif de détection passive d’incendie - Google Patents
Rotor pour une turbomachine d’aéronef comportant un dispositif de détection passive d’incendie Download PDFInfo
- Publication number
- FR3125087A1 FR3125087A1 FR2107532A FR2107532A FR3125087A1 FR 3125087 A1 FR3125087 A1 FR 3125087A1 FR 2107532 A FR2107532 A FR 2107532A FR 2107532 A FR2107532 A FR 2107532A FR 3125087 A1 FR3125087 A1 FR 3125087A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- rotor
- thermal reaction
- reaction element
- disc
- rotation
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/24—Heat or noise insulation
- F02C7/25—Fire protection or prevention
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/12—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/14—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to other specific conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/027—Arrangements for balancing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/334—Vibration measurements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/12—Light metals
- F05D2300/125—Magnesium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
- F05D2300/502—Thermal properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Le rotor (3) pour une turbomachine d’aéronef ayant un axe de rotation (X-X) et comportant un corps (8), comporte en outre un dispositif de détection passive (13) d’incendie, lequel comporte au moins un élément de réaction thermique (14) porté par ledit corps (8), ledit élément de réaction thermique (14) étant configuré pour se consommer lorsqu’il est soumis à une température prédéterminée correspondant à un incendie de sorte à générer un balourd dudit corps (8), et au moins un élément de détection configuré pour détecter l’apparition dudit balourd . Figure pour l'abrégé : Figure 3
Description
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un rotor pour une turbomachine d’aéronef, ce rotor comportant un dispositif de détection passive d’incendie. La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef comportant un tel rotor.
Arrière-plan technique
De manière générale, une turbomachine d’aéronef, qu’il s’agisse d’un avion de transport civil ou militaire, d’un hélicoptère, … comprend, d’amont en aval par rapport à la direction générale d’écoulement des gaz, une pluralité de compresseurs formés d’une succession de rotors et de stators qui compriment l’air entrant dans une nacelle. L’air qui peut préalablement avoir été accéléré par une soufflante située en amont des compresseurs, est ensuite introduit dans une chambre de combustion où il est mélangé à un carburant et brûlé. Les gaz de combustion traversent une ou plusieurs turbines formés de rotors et de stators qui, à leur tour, entraînent le ou les compresseurs. Enfin, les gaz sont rejetés soit dans une tuyère pour produire une force de propulsion soit sur une turbine libre pour produire de la puissance qui est récupérée sur un arbre de transmission.
Les pièces tournantes, telles que les arbres, les rotors du ou des compresseurs et de la ou des turbines sont portées par des pièces structurales au moyen de paliers et de roulements qui sont enfermés dans des enceintes pour leur lubrification formant des systèmes de lubrification. Généralement, les turbomachines comprennent une enceinte de lubrification en amont qui renferme les paliers positionnés du côté des compresseurs et une enceinte en aval qui renferme les paliers positionnés du côté des turbines.
L’huile utilisée pour la lubrification des paliers et des roulements passant au plus près des pièces chaudes de la turbomachine, elle est également utilisée pour participer au refroidissement de ces pièces par un système d’air (secondaire). Ainsi, les systèmes de lubrification et d’air secondaire cohabitent dans les mêmes zones de la turbomachine. Bien que cela permette à ces systèmes d’être plus compact, en cas de fuite, la température, la pression, la vitesse d’écoulement et le niveau de turbulence de l’huile s’échappant d’un système de lubrification augmente significativement les risques d’incendie.
Ce risque d’incendie, s’il est avéré, peut mener à de fortes dégradations des pièces tournantes telles que les arbres et les rotors des compresseurs et des turbines, voire à leur libération en cours de fonctionnement.
Il est possible pour détecter les incendies de placer à certains endroits des sondes de température ou tout autre moyen de mesure de la température ou de la présence de gaz. Cependant, l’installation de ces moyens de mesure est généralement invasive et ne permet pas d’être au plus près des zones à haut risque d’incendie. Par ailleurs, comme tout moyen de protection électronique, celui-ci peut rencontrer des défaillances.
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient en permettant une détection passive d’incendie à proximité des pièces tournantes d’une turbomachine.
À cet effet, l'invention concerne un rotor pour une turbomachine d’aéronef, ce rotor ayant un axe de rotation et comportant un corps.
Selon l’invention, le rotor comporte en outre un dispositif de détection passive d’incendie comportant :
- au moins un élément de réaction thermique porté par ledit corps, ledit élément de réaction thermique étant configuré pour se consommer lorsqu’il est soumis à une température prédéterminé correspondant à un incendie de sorte à générer un balourd dudit corps, et
- au moins un élément de détection configuré pour détecter l’apparition dudit balourd.
- au moins un élément de réaction thermique porté par ledit corps, ledit élément de réaction thermique étant configuré pour se consommer lorsqu’il est soumis à une température prédéterminé correspondant à un incendie de sorte à générer un balourd dudit corps, et
- au moins un élément de détection configuré pour détecter l’apparition dudit balourd.
Ainsi, grâce à l’invention, la présence d’incendie est détectée de manière passive et à proximité immédiate des pièces tournantes. En effet, l’élément de réaction thermique est directement agencé sur le rotor de façon non invasive. De plus, la consommation de l’élément de réaction thermique permet la détection d’un incendie en générant simplement un balourd du corps du rotor en rotation. Ce balourd est alors détecté par des éléments de détection qui peuvent être déjà présent dans la turbomachine pour d’autres fonctions.
Le rotor pour turbomachine d’aéronef peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison les unes avec les autres :
- le corps du rotor comprend un disque et des aubes situées à la périphérie externe du disque, l’élément de réaction thermique étant situé à la périphérie interne du disque,
- l’élément de réaction thermique est fixé ou formé sur une face annulaire dudit disque,
- ladite face annuaire dudit disque forme un bras le long dudit axe de rotation comportant une face périphérique interne, l’élément de réaction thermique étant agencé contre ladite face périphérique du bras,
- des orifices, orientés par exemple radialement par rapport audit axe de rotation, sont formés dans le disque et débouchent sur ladite face annulaire pour permettre l’évacuation de résidus issus de la consommation de l’élément de réaction thermique,
- l’élément de réaction thermique comporte un matériau fusible et/ou un matériau combustible,
- le matériau combustible comprend du magnésium et/ou le matériau fusible comprend du cuivre,
- l’élément de réaction thermique a une forme annulaire ou se présente sous la forme d’un ou plusieurs secteur(s) angulaire(s) disposé(s) autour dudit axe de rotation,
- l’élément de réaction thermique présente une masse comprise entre 1 et 100 grammes, de préférence entre 1 et 10 grammes, et plus préférentiellement entre 1 grammes et 3 grammes,
-- l’élément de détection est un accéléromètre,
-- l’élément de détection est configuré pour détecter la présence du balourd à partir d’une valeur seuil prédéterminée de vibrations mécaniques du corps ;
-- l’élément de réaction thermique est fixé sur le corps par soudure ou par fabrication additive,
-- l’élément de réaction thermique est pincé sur le disque.
- le corps du rotor comprend un disque et des aubes situées à la périphérie externe du disque, l’élément de réaction thermique étant situé à la périphérie interne du disque,
- l’élément de réaction thermique est fixé ou formé sur une face annulaire dudit disque,
- ladite face annuaire dudit disque forme un bras le long dudit axe de rotation comportant une face périphérique interne, l’élément de réaction thermique étant agencé contre ladite face périphérique du bras,
- des orifices, orientés par exemple radialement par rapport audit axe de rotation, sont formés dans le disque et débouchent sur ladite face annulaire pour permettre l’évacuation de résidus issus de la consommation de l’élément de réaction thermique,
- l’élément de réaction thermique comporte un matériau fusible et/ou un matériau combustible,
- le matériau combustible comprend du magnésium et/ou le matériau fusible comprend du cuivre,
- l’élément de réaction thermique a une forme annulaire ou se présente sous la forme d’un ou plusieurs secteur(s) angulaire(s) disposé(s) autour dudit axe de rotation,
- l’élément de réaction thermique présente une masse comprise entre 1 et 100 grammes, de préférence entre 1 et 10 grammes, et plus préférentiellement entre 1 grammes et 3 grammes,
-- l’élément de détection est un accéléromètre,
-- l’élément de détection est configuré pour détecter la présence du balourd à partir d’une valeur seuil prédéterminée de vibrations mécaniques du corps ;
-- l’élément de réaction thermique est fixé sur le corps par soudure ou par fabrication additive,
-- l’élément de réaction thermique est pincé sur le disque.
L’invention concerne, en outre, une turbomachine comportant au moins un rotor selon l’une des caractéristiques précédentes.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
Claims (10)
- Rotor pour une turbomachine d’aéronef, ce rotor (3) ayant un axe de rotation (X-X) et comportant un corps (8),
caractérisé en ce qu’il comporte en outre un dispositif de détection passive (13) d’incendie comportant :
- au moins un élément de réaction thermique (14) porté par ledit corps (8), ledit élément de réaction thermique (14) étant configuré pour se consommer lorsqu’il est soumis à une température prédéterminée correspondant à un incendie de sorte à générer un balourd dudit corps (8), et
- au moins un élément de détection configuré pour détecter l’apparition dudit balourd. - Rotor (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps (8) du rotor (3) comprend un disque (9) et des aubes (12) situées à la périphérie externe (11A) du disque (9), l’élément de réaction thermique (14) étant situé à la périphérie interne (11B) du disque (9).
- Rotor (3) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’élément de réaction thermique (14) est fixé ou formé sur une face annulaire (9A) dudit disque (9).
- Rotor (3) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite face annuaire (9A) dudit disque (9) forme un bras (17) le long dudit axe de rotation comportant une face périphérique interne, l’élément de réaction thermique (14) étant agencé contre ladite face périphérique du bras (17).
- Rotor (3) selon l’une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que des orifices (15), orientés par exemple radialement par rapport audit axe de rotation (X-X), sont formés dans le disque (9) et débouchent sur ladite face annulaire (9A) pour permettre l’évacuation de résidus issus de la consommation de l’élément de réaction thermique (14).
- Rotor (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de réaction thermique (14) présente une masse comprise entre 1 et 100 grammes, de préférence entre 1 et 10 grammes, et plus préférentiellement entre 1 grammes et 3 grammes.
- Rotor (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de réaction thermique (14) comporte un matériau fusible et/ou un matériau combustible.
- Rotor (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau combustible comprend du magnésium et/ou le matériau fusible comprend du cuivre.
- Rotor (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de réaction thermique (14) a une forme annulaire ou se présente sous la forme d’un ou plusieurs secteur(s) angulaire(s) disposé(s) autour dudit axe de rotation (X-X).
- Turbomachine d’aéronef comportant au moins un rotor (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2107532A FR3125087B1 (fr) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Rotor pour une turbomachine d’aéronef comportant un dispositif de détection passive d’incendie |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2107532 | 2021-07-12 | ||
| FR2107532A FR3125087B1 (fr) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Rotor pour une turbomachine d’aéronef comportant un dispositif de détection passive d’incendie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3125087A1 true FR3125087A1 (fr) | 2023-01-13 |
| FR3125087B1 FR3125087B1 (fr) | 2024-04-12 |
Family
ID=78086446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2107532A Active FR3125087B1 (fr) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Rotor pour une turbomachine d’aéronef comportant un dispositif de détection passive d’incendie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3125087B1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3092134A1 (fr) * | 2019-01-30 | 2020-07-31 | Safran Aircraft Engines | turbine avec dispositif d’équilibrage amélioré |
| US20200248626A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Acoustic structure for gas turbine engine |
| WO2020229056A1 (fr) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | Safran Aircraft Engines | Dispositif de ventilation d'urgence de turbine de turbomachine, déclenché par fusion d'un moyen de verrouillage |
-
2021
- 2021-07-12 FR FR2107532A patent/FR3125087B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3092134A1 (fr) * | 2019-01-30 | 2020-07-31 | Safran Aircraft Engines | turbine avec dispositif d’équilibrage amélioré |
| US20200248626A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Acoustic structure for gas turbine engine |
| WO2020229056A1 (fr) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | Safran Aircraft Engines | Dispositif de ventilation d'urgence de turbine de turbomachine, déclenché par fusion d'un moyen de verrouillage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3125087B1 (fr) | 2024-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR3062415B1 (fr) | Rotor de turbine de turbomachine a ventilation par lamage | |
| CA2772763C (fr) | Dispositif de support d'un anneau de turbine, turbine avec un tel dispositif et turbomoteur avec une telle turbine | |
| CA2635639C (fr) | Dispositif amortisseur pour stator de turbomachine | |
| CA2521265C (fr) | Dispositif de limitation de survitesse de turbine dans une turbomachine | |
| CA2834213C (fr) | Dispositif d'etancheite pour distributeur de turbine de turbomachine | |
| CA2641963C (fr) | Controle du jeu en sommet d'aubes dans une turbine haute-pression de turbomachine | |
| CA2602940C (fr) | Dispositif de toles isolantes sur carter pour amelioration du jeu en sommet d'aube | |
| EP1916391B1 (fr) | Méthode et dispositif pour réduire la vitesse en cas de rupture d'arbre de turbine de moteur à turbine à gaz | |
| FR2937371A1 (fr) | Ventilation d'une turbine haute-pression dans une turbomachine | |
| FR3048999A1 (fr) | Turboreacteur a faible jeu entre la soufflante et le carter de soufflante | |
| EP2009237A1 (fr) | Dispositif amortisseur pour arbre de turbomachine | |
| EP3775500B1 (fr) | Arbre de turbine d'une turbomachine et procédé de protection contre une survitesse dudit arbre | |
| FR3118792A1 (fr) | Module pour une turbomachine d’aeronef | |
| FR3125087A1 (fr) | Rotor pour une turbomachine d’aéronef comportant un dispositif de détection passive d’incendie | |
| CA2997939C (fr) | Dispositif de ventilation d'un carter de turbine d'une turbomachine | |
| JP2010249070A (ja) | 遠心圧縮機 | |
| FR3055354B1 (fr) | Turbomachine comprenant des moyens d'etancheite et procede de montage de la turbomachine correspondant | |
| FR3108659A1 (fr) | Rotor de turbine comprenant un dispositif de régulation du débit de fluide de refroidissement et turbomachine comprenant un tel rotor | |
| FR3097907A1 (fr) | Contrôle actif du débit de refroidissement du compresseur haute pression | |
| FR3060050A1 (fr) | Roue a aubes comprenant des moyens d'amortissement et un procede de revetement d'une roue a aubes | |
| FR3109401A1 (fr) | Turbomachine d’aeronef equipee de vis fusibles | |
| FR3129175A1 (fr) | Module de turbomachine avec un dispositif de limitation d’amplitude et turbomachine correpondante | |
| FR3129174A1 (fr) | Module de turbomachine comprenant un dispositif d’amortissement et turbomachine correspondante | |
| WO2021140301A1 (fr) | Dispositif pour le désengagement de turbine en survitesse de turbomachine | |
| FR3099519A1 (fr) | Procédé d’arrêt d’urgence d’une turbomachine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230113 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |