FR3129442A1 - Compresseur centrifuge muni d’un dispositif d’extraction de particules ingérées - Google Patents
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Abstract
Compresseur centrifuge muni d’un rouet (30) comprenant au moins un ensemble d’aubes générant une centrifugation de particules ingérées comprises dans le flux d’air admis, d’un diffuseur radial (40) et d’un diffuseur axial (50), le compresseur centrifuge comprenant au moins un dispositif d’extraction de particules ingérées (60a) disposé en entrée du diffuseur axial (50) à sa jonction avec le diffuseur radial (40), conçu pour pouvoir extraire des particules ingérées. Figure pour l’abrégé : Fig 2a
Description
L’invention a pour domaine technique les turboréacteurs, et plus particulièrement la protection de tels turboréacteurs contre l’injection de corps étrangers.
Les turboréacteurs comprennent généralement un étage de compression de l’air admis, une chambre de combustion et une turbine.
La turbine est mise en mouvement par les gaz de réaction formant la poussée en sortie du turboréacteur. La mise en mouvement permet de mettre en rotation le compresseur qui alimente la chambre de réaction en air frais.
La illustre les principaux éléments d’un tel turboréacteur. Le turboréacteur 1 comprend un compresseur 2 relié à la chambre de combustion 3, elle-même reliée à la turbine 4. L’ensemble étant compris dans un habillage 5. Plus précisément, le compresseur 2 comprend successivement un compresseur axial 20, et un compresseur centrifuge 30,40,50. Le compresseur centrifuge comprend un rouet 30, un diffuseur radial 40 et un diffuseur axial 50. Le compresseur axial 20 comprend au moins un ensemble de pales de rotor 21 et au moins un ensemble de pales de stator 22. Le rouet 30 comprend un ensemble de aubes 31. La turbine 4 est munie d’au moins un ensemble d’aubes de rotor 41 et d’au moins un ensemble d’aubes de stator 42 disposées en succession.
Une veine primaire P de gaz traverse le turboréacteur 1 en étant comprimée par les pales du compresseur axial 20. Le rouet 30 complète cette compression tout en augmentant la pression de la veine primaire P en conjonction avec les diffuseurs 40,50. La veine primaire P fait ensuite l’objet d’une adjonction de carburant dans la chambre de combustion 3. Apres combustion du mélange de gaz et de carburant dans la chambre de combustion 3, la veine primaire P traverse la turbine 4 avant de sortir du turboréacteur en fournissant une poussée. Lors de la traversée de la turbine 4, la veine primaire P interagit avec les aubes de la turbine afin de contribuer à la mise en rotation du compresseur axial 20 par l’intermédiaire d’un système de transmission de puissance mécanique non illustré. Les gaz circulant à l’extérieur de l’habillage 5 du turboréacteur forment une veine secondaire S.
Lors des différentes phases de fonctionnement du turboréacteur, ses modules et notamment le compresseur haute pression, peuvent être soumis à des ingestions de corps étrangers de source externe ou interne. Les corps étrangers externes sont notamment des oiseaux ingérés en entrée du compresseur axial. Les corps étrangers internes issus de l’usure des pistes du compresseur axial, notamment les abradables, menant à un lâcher d’éléments issus de l’abrasion. Ils peuvent être véhiculés jusqu’à la chambre de combustion et à la turbine, ce qui peut entrainer des dégâts critiques.
Au niveau de la chambre de combustion, ces dégâts peuvent être l’obstruction des parois et la création de points chauds présentant un risque pour la tenue mécanique et thermique de la chambre. Au niveau de la turbine, ces dégâts peuvent être une obstruction des trous de ventilation, menant à une montée de la température des gaz de sortie EGT (acronyme anglophone pour « Exhaust Gaz Temperature ») et à de possibles feux.
On comprend ainsi que l’ingestion de corps étrangers peut générer des dégâts critiques dans la chambre de combustion ou la turbine compromettant la génération de poussée, et, par suite, pouvant compromettre l’intégrité de l’aéronef utilisant cette poussée.
Il existe un besoin pour un turboréacteur comprenant une protection contre tout ou partie des ingestions.
L’invention a pour objet un compresseur centrifuge muni d’un rouet comprenant au moins un ensemble d’aubes générant une centrifugation de particules ingérées comprises dans le flux d’air admis connecté en sortie à un diffuseur radial puis à un diffuseur axial. Le compresseur centrifuge comprend au moins un dispositif d’extraction de particules ingérées disposé en entrée du diffuseur axial à sa jonction avec la sortie du diffuseur radial, conçu pour pouvoir extraire des particules ingérées.
Le dispositif d’extraction de particules ingérées peut être un collecteur disposé dans la paroi en entrée du diffuseur axial.
Le collecteur peut être disposé de sorte à couvrir au moins une partie de la hauteur de la veine primaire en entrée du diffuseur axial.
Le collecteur peut être disposé de sorte à présenter un décalage latéral en direction du diffuseur axial par rapport à la veine primaire en entrée du diffuseur axial.
Le collecteur peut présenter une surface permettant d’amasser les particules, notamment une surface alvéolée de type nid d’abeille ou une surface poreuse.
Le collecteur peut être en plusieurs parties pour faciliter son intégration, son démontage et son nettoyage.
Le compresseur centrifuge peut comprendre un habillage, le dispositif d’extraction de particules ingérées peut alors former un renfoncement dans la paroi du diffuseur radial à sa jonction avec le diffuseur axial et être relié à une mise à l’air libre de sorte à pouvoir extraire des corps étrangers et les rejeter à l’extérieur de l’habillage.
Le dispositif d’extraction de particules ingérées peut comprendre une pluralité de portes réparties sur la circonférence de la paroi en entrée du diffuseur axial.
Chaque porte peut être conçue pour transiter entre une position ouverte et une position fermée par rotation autour d’un axe compris dans un plan normal à la direction d’écoulement dans la veine primaire et dans un plan normal à la direction d’écoulement à travers la porte.
Chaque porte peut être conçue pour transiter entre une position ouverte et une position fermée par rotation autour d’un axe colinéaire à la direction d’écoulement dans la veine primaire.
D’autres objets de l’invention sont une turbomachine munie d’un compresseur centrifuge tel que décrit ci-dessus et un aéronef muni d’une telle turbomachine.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la
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Claims (12)
- Compresseur centrifuge muni d’un rouet (30) comprenant au moins un ensemble d’aubes générant une centrifugation de particules ingérées comprises dans le flux d’air admis selon une veine primaire, d’un diffuseur radial (40) et d’un diffuseur axial (50), caractérisé par le fait qu’il comprend au moins un dispositif d’extraction de particules ingérées (60a,60b,60c) disposé en entrée du diffuseur axial (50) à sa jonction avec le diffuseur radial (40), conçu pour pouvoir extraire des particules ingérées.
- Compresseur centrifuge selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d’extraction de particules ingérées est un collecteur (60a) disposé dans la paroi en entrée du diffuseur axial (50).
- Compresseur centrifuge selon la revendication 2, dans lequel le collecteur (60a) est disposé de sorte à couvrir au moins une partie de la hauteur de la veine primaire mesurée en sortie du diffuseur radial (40).
- Compresseur centrifuge selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel le collecteur (60a) est disposé de sorte à présenter un décalage latéral en direction du diffuseur axial (50) par rapport à la veine primaire en entrée du diffuseur axial (50).
- Compresseur centrifuge selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le collecteur (60a) présente une surface permettant d’amasser les particules, notamment une surface alvéolée de type nid d’abeille ou une surface poreuse.
- Compresseur centrifuge selon la revendication 5, dans lequel le collecteur (60a) est en plusieurs parties pour faciliter son intégration, son démontage et son nettoyage.
- Compresseur centrifuge selon la revendication 1, comprenant un habillage (5), dans lequel le dispositif d’extraction de particules ingérées (60b,60c) est relié à une mise à l’air libre (61) de sorte à pouvoir extraire des particules ingérées et les rejeter à l’extérieur de l’habillage (5).
- Compresseur centrifuge selon la revendication 7, dans lequel le dispositif d’extraction de particules ingérées comprend une pluralité de portes (60b,60c) réparties sur la circonférence de la paroi en entrée du diffuseur axial (50).
- Compresseur centrifuge selon la revendication 8, dans lequel chaque porte (60b) est conçue pour transiter entre une position ouverte et une position fermée par rotation autour d’un axe compris dans un plan normal à la direction d’écoulement dans la veine primaire et dans un plan normal à la direction d’écoulement à travers la porte (60b).
- Compresseur centrifuge selon la revendication 8, dans lequel chaque porte (60c) est conçue pour transiter entre une position ouverte et une position fermée par rotation autour d’un axe colinéaire à la direction d’écoulement dans la veine primaire.
- Turbomachine comprenant un compresseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
- Aéronef muni d’une turbomachine selon la revendication 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112425A FR3129442A1 (fr) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | Compresseur centrifuge muni d’un dispositif d’extraction de particules ingérées |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2112425A FR3129442A1 (fr) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | Compresseur centrifuge muni d’un dispositif d’extraction de particules ingérées |
| FR2112425 | 2021-11-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3129442A1 true FR3129442A1 (fr) | 2023-05-26 |
Family
ID=80999210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2112425A Pending FR3129442A1 (fr) | 2021-11-24 | 2021-11-24 | Compresseur centrifuge muni d’un dispositif d’extraction de particules ingérées |
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|---|---|
| FR (1) | FR3129442A1 (fr) |
Citations (6)
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2021
- 2021-11-24 FR FR2112425A patent/FR3129442A1/fr active Pending
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