FR3126023A1 - Exhaust casing of a turbomachine - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un carter (1) d’échappement d’une turbomachine comprenant : - un moyeu (2) centré sur un axe (XX’) du carter (1) ; - une virole (3) s’étendant autour du moyeu (2) ; - une pluralité de bras (4) qui s’étendent du moyeu (2) à la virole (3), chaque bras (4) comprenant une paroi interne (41) délimitant un logement (40) s’étendant entre le moyeu (2) et la virole (3) ; et - au moins une nervure (5) fixée sur la paroi interne (41) d’au moins un bras (4), ladite nervure (5) s’étendant en saillie de la paroi interne (41) du bras (4) entre le moyeu (2) et la virole (3), l’au moins une nervure (5) s’étendant jusqu’au moyeu (2) de sorte à former un pont thermique. Figure pour l’abrégé : Fig. 1The present invention relates to an exhaust casing (1) of a turbomachine comprising: - a hub (2) centered on an axis (XX') of the casing (1); - a ferrule (3) extending around the hub (2); - a plurality of arms (4) which extend from the hub (2) to the shroud (3), each arm (4) comprising an internal wall (41) defining a housing (40) extending between the hub (2 ) and the ferrule (3); and - at least one rib (5) fixed to the internal wall (41) of at least one arm (4), said rib (5) projecting from the internal wall (41) of the arm (4) between the hub (2) and the shroud (3), the at least one rib (5) extending as far as the hub (2) so as to form a thermal bridge. Figure for the abstract: Fig. 1
Description
DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
L’invention concerne de manière générale le domaine des turbomachines, et plus particulièrement des carters d’échappement de turbomachines.The invention generally relates to the field of turbomachines, and more particularly turbomachine exhaust casings.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
Une turbomachine présente une direction principale s’étendant selon un axe longitudinal et comporte typiquement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression, et une turbine basse pression comprenant notamment un carter d’échappement. Le carter d’échappement contribue à délimiter la veine primaire du fluide (ou flux primaire des gaz) traversant la turbomachine et assure, par l’intermédiaire du support de paliers, la concentricité entre le rotor et le stator de la turbomachine, ainsi que l’accrochage de l’aval du moteur à la nacelle.A turbomachine has a main direction extending along a longitudinal axis and typically comprises, from upstream to downstream in the direction of gas flow, a fan, a low pressure compressor, a high pressure compressor, a combustion chamber, a high pressure turbine, and a low pressure turbine comprising in particular an exhaust casing. The exhaust casing contributes to delimiting the primary vein of the fluid (or primary flow of gases) crossing the turbomachine and ensures, via the bearing support, the concentricity between the rotor and the stator of the turbomachine, as well as the attachment of the downstream of the engine to the nacelle.
Ce carter d’échappement comprend conventionnellement un moyeu, centré sur l’axe de la turbomachine, une virole externe, coaxiale avec le moyeu, et un ensemble de bras reliant le moyeu et la virole externe.This exhaust casing conventionally comprises a hub, centered on the axis of the turbomachine, an outer shroud, coaxial with the hub, and a set of arms connecting the hub and the outer shroud.
Les bras se trouvent dans le flux primaire et sont par conséquents plus chauds que la virole externe et le moyeu. Les bras du carter d’échappement sont donc soumis à des gradients thermiques importants qui génèrent des contraintes mécaniques dans les bras ayant un impact sur la durée de vie du carter d’échappement.The arms are in the primary flow and are therefore hotter than the outer shell and the hub. The arms of the exhaust casing are therefore subjected to significant thermal gradients which generate mechanical stresses in the arms having an impact on the life of the exhaust casing.
Un carter d’échappement est donc soumis à un chargement d’origine thermique mais il est également soumis à un chargement d’origine mécanique. La gestion de ces deux chargements est toutefois antagoniste : réduire les contraintes d’origine thermique nécessite généralement de réduire la souplesse du carter alors que la réduction des contraintes d’origine mécanique demande une augmentation des épaisseurs avec pour conséquence une augmentation de la raideur du carter.An exhaust casing is therefore subjected to a load of thermal origin but it is also subjected to a load of mechanical origin. The management of these two loads is however antagonistic: reducing the stresses of thermal origin generally requires reducing the flexibility of the casing while the reduction of the stresses of mechanical origin requires an increase in the thicknesses with for consequence an increase in the stiffness of the casing. .
Un but de l’invention est de remédier aux inconvénients précités, en proposant un carter d’échappement dont la durée de vie est améliorée en comparaison avec les carters d’échappement de l’art antérieur, et dans lequel les gradients thermiques sont réduits. En outre, la solution apportée ne doit pas dégrader la résistance mécanique du carter.An object of the invention is to remedy the aforementioned drawbacks, by proposing an exhaust casing whose service life is improved in comparison with the exhaust casings of the prior art, and in which the thermal gradients are reduced. In addition, the solution provided must not degrade the mechanical strength of the casing.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un carter d’échappement d’une turbomachine, le carter comprenant :
- un moyeu centré un axe du carter ;
- une virole s’étendant autour du moyeu ;
- une pluralité de bras qui s’étendent du moyeu à la virole, chaque bras comprenant une paroi interne délimitant un logement s’étendant entre le moyeu et la virole ; et
- au moins une nervure fixée sur la paroi interne d’au moins un bras, ladite nervure s’étendant en saillie de la paroi interne du bras entre le moyeu et la virole, l’au moins une nervure s’étendant jusqu’au moyeu de sorte à former un pont thermique.For this purpose, according to a first aspect of the invention, an exhaust casing of a turbomachine is proposed, the casing comprising:
- a hub centered on an axis of the housing;
- A ferrule extending around the hub;
- a plurality of arms which extend from the hub to the ferrule, each arm comprising an internal wall defining a housing extending between the hub and the ferrule; And
- at least one rib fixed to the internal wall of at least one arm, said rib projecting from the internal wall of the arm between the hub and the shroud, the at least one rib extending as far as the hub so as to form a thermal bridge.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du carter d’échappement selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- le carter comprend au moins deux nervures, la paroi des bras comprenant une première paroi interne et une deuxième paroi interne, une première nervure étant fixée sur la première paroi interne et une deuxième nervure étant fixée sur la deuxième paroi interne ;
- le carter comprend au moins trois nervures ;
- chaque bras comprend au moins une nervure ;
- l’au moins une nervure s’étend au-delà du moyeu suivant une direction radiale à l’axe ;
- l’au moins une nervure s’étend également jusqu’à la virole, et peut s’étendre au-delà de la virole suivant une direction radiale à l’axe ;
- une conductivité thermique d’un matériau de l’au moins une nervure est supérieure à une conductivité thermique d’un matériau constitutif des bras ;
- l’au moins une nervure est rapportée et fixée sur la paroi interne d’un bras, par exemple par soudure ou brasage ;
- l’au moins une nervure est formée intégralement et en une seule pièce avec le bras correspondant, par exemple par fabrication additive ; et/ou
- une section de l’au moins une nervure est variable entre le moyeu et la virole externe.Certain preferred but non-limiting characteristics of the exhaust casing according to the first aspect are the following, taken individually or in combination:
- the casing comprises at least two ribs, the wall of the arms comprising a first internal wall and a second internal wall, a first rib being fixed to the first internal wall and a second rib being fixed to the second internal wall;
- the housing comprises at least three ribs;
- each arm comprises at least one rib;
- the at least one rib extends beyond the hub in a direction radial to the axis;
- the at least one rib also extends as far as the ferrule, and may extend beyond the ferrule in a direction radial to the axis;
- a thermal conductivity of a material of the at least one rib is greater than a thermal conductivity of a material constituting the arms;
- the at least one rib is attached and fixed to the inner wall of an arm, for example by welding or brazing;
- the at least one rib is formed integrally and in one piece with the corresponding arm, for example by additive manufacturing; and or
- A section of the at least one rib is variable between the hub and the outer shroud.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de fabrication d’un carter d’échappement selon le premier aspect comprenant les étapes suivantes :
S2 : réaliser au moins une nervure dans un matériau dont la conductivité thermique est supérieure à la conductivité thermique du matériau constitutif du bras ; et
S3 : fixer l’au moins une nervure sur la paroi interne d’un bras de sorte que l’au moins une nervure s’étend jusqu’au moyeu et le cas échéant jusqu’à la virole.According to a second aspect, the invention proposes a method for manufacturing an exhaust casing according to the first aspect comprising the following steps:
S2: make at least one rib in a material whose thermal conductivity is greater than the thermal conductivity of the material constituting the arm; And
S3: attach the at least one rib to the inner wall of an arm so that the at least one rib extends as far as the hub and, where applicable, as far as the ferrule.
Le procédé peut en outre comprendre, préalablement à l’étape S2, une étape S1 de fabrication de deux demi-coquilles correspondant respectivement à une paroi intrados et une paroi extrados du bras, l’étape S3 comprenant la fixation par brasage ou soudage de l’au moins une nervure sur la paroi interne des demi-coquilles, les demi-coquilles étant ensuite assemblées pour former le bras.The method may further comprise, prior to step S2, a step S1 of manufacturing two half-shells corresponding respectively to an intrados wall and an extrados wall of the arm, step S3 comprising fixing by brazing or welding of the at least one rib on the inner wall of the half-shells, the half-shells then being assembled to form the arm.
En variante, les étapes S2 et S3 sont réalisées simultanément par fabrication additive.As a variant, steps S2 and S3 are carried out simultaneously by additive manufacturing.
Selon un troisième aspect, l’invention propose une turbomachine, comprenant un carter d’échappement selon le premier aspect et un aéronef comprenant une telle turbomachine.According to a third aspect, the invention proposes a turbomachine, comprising an exhaust casing according to the first aspect and an aircraft comprising such a turbomachine.
DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read in conjunction with the appended drawings in which:
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.In all the figures, similar elements bear identical references.
Claims (12)
- un moyeu (2) centré sur un axe (XX’) du carter (1) ;
- une virole (3) s’étendant autour du moyeu (2) ;
- une pluralité de bras (4) qui s’étendent du moyeu (2) à la virole (3), chaque bras (4) comprenant une paroi interne (41) délimitant un logement (40) s’étendant entre le moyeu (2) et la virole (3) ; et
- au moins une nervure (5) fixée sur la paroi interne (41) d’au moins un bras (4), ladite nervure (5) s’étendant en saillie de la paroi interne (41) du bras (4) entre le moyeu (2) et la virole (3), l’au moins une nervure (5) s’étendant jusqu’au moyeu (2) de sorte à former un pont thermique.Casing (1) for the exhaust of a turbomachine comprising:
- a hub (2) centered on an axis (XX') of the housing (1);
- a ferrule (3) extending around the hub (2);
- a plurality of arms (4) which extend from the hub (2) to the shroud (3), each arm (4) comprising an internal wall (41) defining a housing (40) extending between the hub (2 ) and the ferrule (3); And
- at least one rib (5) fixed to the internal wall (41) of at least one arm (4), said rib (5) projecting from the internal wall (41) of the arm (4) between the hub (2) and the shroud (3), the at least one rib (5) extending as far as the hub (2) so as to form a thermal bridge.
S2 : réaliser au moins une nervure (5) ; et
S3 : fixer l’au moins une nervure (5) sur la paroi interne (41) d’un bras (4) de sorte que l’au moins une nervure (5) s’étend jusqu’au moyeu (2) et le cas échéant jusqu’à la virole (3).
Method of manufacturing an exhaust casing (1) according to one of claims 1 to 8 comprising the following steps:
S2: make at least one rib (5); And
S3: fixing the at least one rib (5) on the internal wall (41) of an arm (4) so that the at least one rib (5) extends as far as the hub (2) and the if necessary up to the ferrule (3).
Priority Applications (1)
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FR2108485A FR3126023A1 (en) | 2021-08-04 | 2021-08-04 | Exhaust casing of a turbomachine |
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FR2108485 | 2021-08-04 | ||
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FR3126023A1 true FR3126023A1 (en) | 2023-02-10 |
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ID=78086493
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FR (1) | FR3126023A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1895109A2 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-05 | United Technologies Corporation | Guide vane for a gas turbine engine |
US7632064B2 (en) * | 2006-09-01 | 2009-12-15 | United Technologies Corporation | Variable geometry guide vane for a gas turbine engine |
US20180171810A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd | Gas turbine |
-
2021
- 2021-08-04 FR FR2108485A patent/FR3126023A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1895109A2 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-05 | United Technologies Corporation | Guide vane for a gas turbine engine |
US7632064B2 (en) * | 2006-09-01 | 2009-12-15 | United Technologies Corporation | Variable geometry guide vane for a gas turbine engine |
US20180171810A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd | Gas turbine |
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