FR3137408A1 - Drained assembly of an aircraft turbomachine - Google Patents

Drained assembly of an aircraft turbomachine Download PDF

Info

Publication number
FR3137408A1
FR3137408A1 FR2206495A FR2206495A FR3137408A1 FR 3137408 A1 FR3137408 A1 FR 3137408A1 FR 2206495 A FR2206495 A FR 2206495A FR 2206495 A FR2206495 A FR 2206495A FR 3137408 A1 FR3137408 A1 FR 3137408A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
conduit
ejector
turbomachine
combustion chamber
nozzle
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
Application number
FR2206495A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3137408B1 (en
Inventor
Fabien PEYRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Helicopter Engines SAS
Original Assignee
Safran Helicopter Engines SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Helicopter Engines SAS filed Critical Safran Helicopter Engines SAS
Priority to FR2206495A priority Critical patent/FR3137408B1/en
Publication of FR3137408A1 publication Critical patent/FR3137408A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3137408B1 publication Critical patent/FR3137408B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/232—Fuel valves; Draining valves or systems
    • 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
    • F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/329—Application in turbines in gas turbines in helicopters
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/601—Fluid transfer using an ejector or a jet pump
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/602—Drainage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

ENSEMBLE DRAINE DE turbomachine d’aéronef Un aspect de l’invention concerne un ensemble pour turbomachine d’aéronef comprenant : - une chambre de combustion (8) comprenant un fond et un port de prélèvement de fluide ménagé au fond de la chambre à combustion (8), le fond présentant une hauteur de fond (hc), - un dispositif de drainage de fluides (1), - une tuyère (6), le dispositif de drainage de fluides (1) comprenant un collecteur de drains (2), un éjecteur (3) de type trompe à jet, un premier conduit (4) par lequel l’éjecteur (3) est connecté au collecteur de drains (2), et un conduit de prélèvement (32)reliant le port de prélèvement de fluide à l’éjecteur (3), l’éjecteur (3) étant situé à une hauteur d’éjecteur (he) inférieure à la hauteur de fond (hc), le dispositif de drainage (1) comprenant en outre un deuxième conduit (31) par lequel l’éjecteur (3) est connecté à la tuyère (6), et le port de prélèvement de fluide étant formé par un conduit ne comprenant aucun organe d’obturation mobile. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2DRAIN ASSEMBLY FOR AN aircraft turbomachine One aspect of the invention relates to an assembly for an aircraft turbomachine comprising: - a combustion chamber (8) comprising a bottom and a fluid sampling port provided at the bottom of the combustion chamber ( 8), the bottom having a bottom height (hc), - a fluid drainage device (1), - a nozzle (6), the fluid drainage device (1) comprising a drain collector (2), a jet pump type ejector (3), a first conduit (4) through which the ejector (3) is connected to the drain collector (2), and a sampling conduit (32) connecting the fluid sampling port to the ejector (3), the ejector (3) being located at an ejector height (he) lower than the bottom height (hc), the drainage device (1) further comprising a second conduit (31 ) by which the ejector (3) is connected to the nozzle (6), and the fluid sampling port being formed by a conduit not comprising any movable closing member. Figure to be published with the abstract: Figure 2

Description

Ensemble drainé d’une turbomachine d’aéronefDrained assembly of an aircraft turbomachine DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Le domaine technique de l’invention est celui des turbomachines d’aéronef.The technical field of the invention is that of aircraft turbomachines.

La présente invention concerne un ensemble pour turbomachine comprenant un dispositif de drainage. Elle concerne également une turbomachine et un procédé de drainage de fluides associés.The present invention relates to an assembly for a turbomachine comprising a drainage device. It also relates to a turbomachine and a method for draining associated fluids.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Dans les moteurs d’aéronef tel qu’un hélicoptère, il est souvent nécessaire d’évacuer des fluides de différentes natures, tels du carburant ou de l’huile, pour éviter que ces fluides ne s’accumulent et ne perturbent le fonctionnement de ces moteurs.In aircraft engines such as a helicopter, it is often necessary to evacuate fluids of different types, such as fuel or oil, to prevent these fluids from accumulating and disrupting the operation of these engines.

Un dispositif de drainage adapté à l’évacuation de fluides dans les moteurs d’aéronef est par exemple décrit dans la demande FR3015567A1 du déposant et représenté sur la .A drainage device suitable for the evacuation of fluids in aircraft engines is for example described in the applicant's application FR3015567A1 and shown in the .

Le dispositif de drainage décrit dans la demande FR3015567A1 comprend une boîte à drains appelée encore collecteur 2. Le collecteur est configuré pour collecter des fluides drainés du moteur circulant dans des conduits 12 provenant de différentes parties du moteur et ayant leur sortie débouchant dans le collecteur 2. Le dispositif de drainage comprend également des moyens de pompage et d’évacuation 13 des fluides contenus dans le collecteur 2. Les moyens de pompage et d’évacuation 13 servent à évacuer les fluides drainés vers une tuyère 6. Les moyens de pompage et d’évacuation comprennent un éjecteur 3. Sur la , les moyens de pompage et d’évacuation 13 comprennent une conduite 16 reliée à une sortie 17 de fluides du collecteur 2.The drainage device described in application FR3015567A1 comprises a drain box also called collector 2. The collector is configured to collect fluids drained from the engine circulating in conduits 12 coming from different parts of the engine and having their outlet opening into the collector 2 The drainage device also comprises means 13 for pumping and evacuating the fluids contained in the collector 2. The pumping and evacuation means 13 serve to evacuate the fluids drained towards a nozzle 6. The pumping and evacuation means evacuation include an ejector 3. On the , the pumping and evacuation means 13 comprise a pipe 16 connected to a fluid outlet 17 of the collector 2.

Pour contrôler l’activation du pompage et le moment d’évacuation des fluides dans la tuyère 6, une conduite 24, représentée sur la , est équipée d’une vanne à clapet 25 destinée à s’ouvrir et à laisser passer du gaz sous pression en provenance d’une chambre de combustion 8 jusqu’à l’éjecteur 3 lorsque la pression du fluide circulant dans le premier conduit est supérieure ou égale à une valeur seuil prédéterminée. Ainsi, la vanne à clapet 25 est actionnée par le gaz sous pression.To control the activation of the pumping and the moment of evacuation of the fluids in the nozzle 6, a pipe 24, shown on the , is equipped with a flap valve 25 intended to open and allow pressurized gas to pass from a combustion chamber 8 to the ejector 3 when the pressure of the fluid circulating in the first conduit is greater than or equal to a predetermined threshold value. Thus, the flap valve 25 is actuated by the pressurized gas.

Par exemple, au démarrage, la vanne à clapet 25 est en position fermée. Elle n’assure pas la fonction de drainer les fluides contenus dans le collecteur 2, qui ne sont donc pas évacués vers la tuyère 6.For example, at start-up, the flap valve 25 is in the closed position. It does not provide the function of draining the fluids contained in collector 2, which are therefore not evacuated towards nozzle 6.

De même, en vol, la vanne à clapet 25 est en position ouverte sur la quasi-totalité de l’enveloppe de vol. Suite à une commande d’arrêt du moteur, la baisse de régime du compresseur entraîne une diminution de la pression environnante de la chambre de combustion, générant la fermeture de la vanne à clapet 25.Likewise, in flight, the flap valve 25 is in the open position over almost the entire flight envelope. Following a command to stop the engine, the drop in compressor speed causes a reduction in the surrounding pressure of the combustion chamber, generating the closing of the flap valve 25.

Le moteur partiellement représenté en comprend d’autres moyens de drainage 26 utilisés pour collecteur du carburant non brulé dans la chambre de combustion 8 et pour l’évacuer vers la tuyère 6 au moyen d’une conduite 27 dont la sortie débouche dans la tuyère 6. Les moyens de drainage 26 sont également munis d’une vanne à clapet qui est en position fermée sur la quasi-totalité de l’enveloppe de vol.The engine partially represented in comprises other drainage means 26 used to collect unburned fuel in the combustion chamber 8 and to evacuate it towards the nozzle 6 by means of a pipe 27 whose outlet opens into the nozzle 6. The drainage means 26 are also provided with a flap valve which is in the closed position over almost the entire flight envelope.

L’invention vise à simplifier un tel dispositif de drainage, et à en améliorer la robustesse.The invention aims to simplify such a drainage device, and to improve its robustness.

L’invention offre une solution plus robuste en permettant de simplifier les architectures actuelles, en particulier par la suppression de certains composants existants et notamment de composants mobiles tels que la vanne à clapet 25 ainsi que celle des moyens de drainage 26 de la .The invention offers a more robust solution by making it possible to simplify current architectures, in particular by removing certain existing components and in particular mobile components such as the flap valve 25 as well as that of the drainage means 26 of the .

Un premier aspect de l’invention concerne un ensemble pour turbomachine d’aéronef comprenant :
- une chambre de combustion comprenant un fond et un port de prélèvement de fluide ménagé au fond de la chambre à combustion, le fond présentant une hauteur de fond,
- un dispositif de drainage de fluides,
- une tuyère,
le dispositif de drainage de fluides comprenant un collecteur de drains, un éjecteur de type trompe à jet, un premier conduit par lequel l’éjecteur est connecté au collecteur de drains, et un conduit de prélèvement reliant le port de prélèvement de fluide à l’éjecteur,
l’éjecteur est situé à une hauteur d’éjecteur inférieure à la hauteur de fond, le dispositif de drainage comprend en outre un deuxième conduit par lequel l’éjecteur est connecté à la tuyère, et le port de prélèvement de fluide est formé par un conduit ne comprenant aucun organe d’obturation mobile. En d’autres termes, le port de prélèvement de fluide est formé par un conduit comprenant uniquement des organes fixes. En particulier, ces organes fixes comprennent préférablement une restriction de section.A first aspect of the invention relates to an assembly for an aircraft turbomachine comprising:
- a combustion chamber comprising a bottom and a fluid sampling port provided at the bottom of the combustion chamber, the bottom having a bottom height,
- a fluid drainage device,
- a nozzle,
the fluid drainage device comprising a drain collector, a jet horn type ejector, a first conduit through which the ejector is connected to the drain collector, and a sampling conduit connecting the fluid sampling port to the ejector,
the ejector is located at an ejector height lower than the bottom height, the drainage device further comprises a second conduit through which the ejector is connected to the nozzle, and the fluid sampling port is formed by a conduit not comprising any movable shutter member. In other words, the fluid sampling port is formed by a conduit comprising only fixed members. In particular, these fixed members preferably include a section restriction.

Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de s’affranchir des vannes à clapet utilisées dans l’art antérieur, et donc des composants mobiles de telles vannes. Ainsi, le dispositif de drainage selon l’invention est plus robuste. Il est possible également de s’affranchir d’une conduite supplémentaire telle que la conduite 27 de la . Ainsi, l’architecture de la turbomachine est plus légère.Thus, thanks to the invention, it is possible to dispense with the flap valves used in the prior art, and therefore with the moving components of such valves. Thus, the drainage device according to the invention is more robust. It is also possible to do without an additional pipe such as pipe 27 of the . Thus, the architecture of the turbomachine is lighter.

Avantageusement, le deuxième conduit est connecté à la tuyère par une interface de tuyère présentant une hauteur de sortie, et le premier conduit comprend une partie haute située à une hauteur supérieure à la hauteur de sortie. Cette configuration permet d’empêcher d’éventuels retours de résidus vers le collecteur.Advantageously, the second conduit is connected to the nozzle by a nozzle interface having an outlet height, and the first conduit comprises a high part located at a height greater than the outlet height. This configuration helps prevent possible returns of residue to the collector.

Avantageusement, le port de prélèvement comprend une crépine. La crépine permet d’éviter la pollution de l’éjecteur par d’éventuels déchets solides.Advantageously, the sampling port includes a strainer. The strainer helps prevent pollution of the ejector by possible solid waste.

Par exemple, la crépine est affleurante à une paroi interne de la chambre de combustion. Ainsi, des particules présentes dans les liquides résiduels de la chambre de combustion de la turbomachine ne pourront pas s’accumuler dans la crépine et ne risquent pas de la colmater.For example, the strainer is flush with an internal wall of the combustion chamber. Thus, particles present in the residual liquids of the combustion chamber of the turbomachine will not be able to accumulate in the strainer and will not risk clogging it.

Avantageusement, le port de prélèvement comprend en outre une restriction de section. La restriction de section permet d’ajuster la quantité d’air sous pression prélevée de la chambre de combustion vers l’éjecteur, et donc de calibrer le prélèvement d’air sous pression au juste besoin. La restriction de section permet de contrôler un effet Venturi au sein de l’éjecteur.Advantageously, the sampling port further comprises a section restriction. The section restriction makes it possible to adjust the quantity of pressurized air taken from the combustion chamber towards the ejector, and therefore to calibrate the pressurized air sampling as needed. The section restriction makes it possible to control a Venturi effect within the ejector.

Par exemple, la restriction de section est située en aval de la crépine le long du conduit de prélèvement.For example, the section restriction is located downstream of the strainer along the sampling conduit.

Un deuxième aspect de l’invention concerne une turbomachine comprenant un ensemble pour turbomachine tel que décrit précédemment.A second aspect of the invention relates to a turbomachine comprising a turbomachine assembly as described above.

Préférentiellement, la turbomachine est un turbomoteur d’hélicoptère.Preferably, the turbomachine is a helicopter turbine engine.

Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de drainage pour évacuer des résidus et des fluides d’une turbomachine pour aéronef mis en œuvre par un ensemble avec au moins une des caractéristiques précédentes, le procédé de drainage comprenant, au démarrage de la turbomachine, une étape de nettoyage de résidus situés au fond de la chambre à combustion par évacuation desdits résidus vers l’éjecteur via le conduit de prélèvement. La fonction de nettoyage est assurée par le conduit de prélèvement.A third aspect of the invention relates to a drainage method for evacuating residues and fluids from a turbomachine for an aircraft implemented by an assembly with at least one of the preceding characteristics, the drainage method comprising, when starting the turbomachine , a step of cleaning residues located at the bottom of the combustion chamber by evacuating said residues towards the ejector via the sampling conduit. The cleaning function is carried out by the sampling conduit.

Avantageusement, le procédé de drainage comprend, lors du fonctionnement de la turbomachine, les étapes suivantes :
- prélèvement d’air en provenance de la chambre de combustion via le conduit de prélèvement,
- aspiration de fluides présents dans le collecteur de drains vers l’éjecteur via le premier conduit par effet Venturi,
- évacuation des fluides aspirés vers la tuyère via le deuxième conduit. Le conduit de prélèvement assure une deuxième fonction de prélèvement d’air.Advantageously, the drainage process comprises, during operation of the turbomachine, the following steps:
- sampling of air from the combustion chamber via the sampling duct,
- suction of fluids present in the drain collector towards the ejector via the first conduit by Venturi effect,
- evacuation of the fluids sucked towards the nozzle via the second conduit. The sampling duct provides a second air sampling function.

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.

  • La illustre schématiquement une vue de côté d’un moteur d’aéronef comprenant un dispositif de drainage selon l’art antérieur.
  • La illustre schématiquement une vue de côté d’un ensemble pour turbomachine selon l’invention.
  • La montre une représentation schématique d’une trompe à jet.
The figures are presented for information purposes only and in no way limit the invention.
  • There schematically illustrates a side view of an aircraft engine comprising a drainage device according to the prior art.
  • There schematically illustrates a side view of a turbomachine assembly according to the invention.
  • There shows a schematic representation of a jet horn.

 DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION

Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.The figures are presented for information purposes only and in no way limit the invention.

Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.Unless otherwise specified, the same element appearing in different figures presents a unique reference.

Un exemple de turbomachine d’aéronef dans laquelle l’invention peut s’appliquer comporte un générateur de gaz formé d’un compresseur, d’une chambre de combustion 8 et d’une turbine, en liaison avec une turbine libre. La turbine libre entraîne le rotor principal par un arbre de puissance via une boîte de transmission. Les gaz issus de la combustion sont éjectés dans une tuyère 6. Cependant, l’invention peut s’appliquer à toute autre architecture de turbomachine comportant une chambre de combustion et une tuyère.An example of an aircraft turbomachine in which the invention can be applied comprises a gas generator formed of a compressor, a combustion chamber 8 and a turbine, in connection with a free turbine. The free turbine drives the main rotor by a power shaft via a gearbox. The gases resulting from combustion are ejected into a nozzle 6. However, the invention can be applied to any other turbomachine architecture comprising a combustion chamber and a nozzle.

Afin de rendre la turbomachine propre, celle-ci est équipée d’un dispositif de drainage destiné à collecter les fluides résiduels (carburant, huile, condensats d’eau, impuretés, etc..) provenant du moteur.In order to make the turbomachine clean, it is equipped with a drainage device intended to collect residual fluids (fuel, oil, water condensates, impurities, etc.) coming from the engine.

La présente description s’applique préférentiellement dans le cas où la turbomachine est un turbomoteur pour propulsion d’aéronef.This description applies preferentially in the case where the turbomachine is a turbine engine for aircraft propulsion.

La illustre schématiquement l’environnement du dispositif de drainage de fluides selon l’invention.There schematically illustrates the environment of the fluid drainage device according to the invention.

Le dispositif de drainage de fluides comprend un collecteur de drains 2, un éjecteur 3, et un premier conduit 4. L’éjecteur comprend un deuxième conduit 31 et un conduit de prélèvement 32.The fluid drainage device comprises a drain collector 2, an ejector 3, and a first conduit 4. The ejector comprises a second conduit 31 and a sampling conduit 32.

Le premier conduit 4 connecte le collecteur de drains 2 et l’éjecteur 3 via une interface d’éjecteur 5. Le premier conduit 4 est destiné à la circulation de fluides présents dans le collecteur de drains 2 vers l’éjecteur 3. Comme illustré sur la , le premier conduit 4 présente une partie ascendante 41, une partie haute 42 et une partie descendante 43.The first conduit 4 connects the drain collector 2 and the ejector 3 via an ejector interface 5. The first conduit 4 is intended for the circulation of fluids present in the drain collector 2 towards the ejector 3. As illustrated in there , the first conduit 4 has an ascending part 41, an upper part 42 and a descending part 43.

Le deuxième conduit 31 connecte l’éjecteur 3 à la tuyère 6 via une interface de tuyère 7. Le deuxième conduit 31 est destiné à l’évacuation de fluides présents dans l’éjecteur 3 vers la tuyère 6. L’interface de tuyère 7 est positionnée à une hauteur dénommée hauteur de sortie ht.The second conduit 31 connects the ejector 3 to the nozzle 6 via a nozzle interface 7. The second conduit 31 is intended for the evacuation of fluids present in the ejector 3 towards the nozzle 6. The nozzle interface 7 is positioned at a height called outlet height h t .

On dénomme X l’axe de la turbomachine. L’axe X est sensiblement horizontal, c’est-à-dire orienté selon la direction de propagation de l’aéronef.We call the axis of the turbomachine X. The X axis is substantially horizontal, that is to say oriented according to the direction of propagation of the aircraft.

La partie haute 42 du premier conduit 4 est sensiblement horizontale et est positionnée à une hauteur hhsupérieure à la hauteur de tuyère ht. Cette géométrie permet le fonctionnement du dispositif de drainage de fluides 1 comme il va être vu par la suite. La présence de la partie haute 42 permet également d’éviter la pollution du collecteur de drains 2 par des fluides stockés au fond de la chambre de combustion 8. Par ailleurs, la présence de la partie haute 42 permet d’éviter un retour des résidus vers le collecteur 2.The upper part 42 of the first conduit 4 is substantially horizontal and is positioned at a height h h greater than the nozzle height h t . This geometry allows the operation of the fluid drainage device 1 as will be seen subsequently. The presence of the upper part 42 also makes it possible to avoid pollution of the drain collector 2 by fluids stored at the bottom of the combustion chamber 8. Furthermore, the presence of the upper part 42 makes it possible to avoid a return of residues towards collector 2.

La chambre de combustion 8 comporte, en son fond, un port de prélèvement de fluide. Le conduit de prélèvement 32 relie le port de prélèvement de fluide à l’éjecteur 3.The combustion chamber 8 has, at its bottom, a fluid sampling port. The sampling conduit 32 connects the fluid sampling port to the ejector 3.

Des conduits de drainage de fluides provenant de différentes parties de la turbomachine sont reliés au collecteur 2, dont ce dernier reçoit les fluides.Fluid drainage conduits coming from different parts of the turbomachine are connected to the collector 2, from which the latter receives the fluids.

L’éjecteur 3 est de type trompe à jet. L’interface d’éjecteur 5 est positionnée à une hauteur heplus basse que la hauteur hcdu fond de la chambre de combustion 8. Autrement dit, le prélèvement de l’éjecteur 3 est effectué en point bas de la chambre de combustion 8. La hauteur du fond de la chambre de combustion 8 est dénommée hauteur de fond hcci-après. L’éjecteur 3 est typiquement positionné au même endroit que la vanne à clapet 25 de la demande FR3015567A1 du déposant. Ainsi, la solution proposée par l’invention permet de supprimer une vanne à clapet et un conduit dans le dispositif de drainage de fluides, ou en d’autres termes de mutualiser dans le dispositif de drainage 1 les fonctions d’éjecteur et de vanne à clapet, comme il va être expliqué par la suite.Ejector 3 is of the jet type. The ejector interface 5 is positioned at a height h e lower than the height h c of the bottom of the combustion chamber 8. In other words, the sampling of the ejector 3 is carried out at the low point of the combustion chamber 8. The height of the bottom of the combustion chamber 8 is called bottom height h c below. The ejector 3 is typically positioned in the same place as the flap valve 25 of the applicant's application FR3015567A1. Thus, the solution proposed by the invention makes it possible to eliminate a flap valve and a conduit in the fluid drainage device, or in other words to pool in the drainage device 1 the functions of ejector and valve. valve, as will be explained subsequently.

Le principe de fonctionnement du dispositif de drainage de fluides 1 selon l’invention repose sur l’effet Venturi.The operating principle of the fluid drainage device 1 according to the invention is based on the Venturi effect.

Une illustration schématique d’une trompe à jet est donnée à la . Une trompe à jet est un équipement statique permettant d’aspirer, comprimer ou mélanger des gaz, des vapeurs ou des liquides grâce à la détente d’un fluide ou un liquide moteur et qui apporte l’énergie nécessaire à l’entrainement d’un fluide à entraîner.A schematic illustration of a jet horn is given in . A jet horn is a static piece of equipment allowing gases, vapors or liquids to be sucked in, compressed or mixed by the expansion of a fluid or a working liquid and which provides the energy necessary for driving a fluid to be driven.

Sur la , un fluide moteur 16 de pression PHpénètre dans une ouverture d’admission 15. Un fluide à entraîner, de pression PL, entre par une canalisation d’alimentation 14. La trompe à jet comprend une ouverture de distribution 10, encore appelée buse, matérialisée par une réduction de diamètre. En fonctionnement, le fluide moteur 13 entraîne le fluide à entraîner par effet Venturi en aval de l’ouverture de distribution 10, de sorte que la détente du fluide moteur 16, à pression PS, apporte au fluide à entraîner l’énergie nécessaire à son entraînement. La forme de la trompe à jet assure à la fois que le fluide à entraîner est valablement entraîné par le fluide moteur 16 et que ces deux fluides sont mélangés de façon homogène au sein d’une unité de mélange 11, avant d’atteindre une ouverture de refoulement 12, à la pression PD.On the , a working fluid 16 of pressure P H enters an inlet opening 15. A fluid to be driven, of pressure P L , enters via a supply pipe 14. The jet pump comprises a distribution opening 10, also called nozzle, materialized by a reduction in diameter. In operation, the working fluid 13 drives the fluid to be driven by the Venturi effect downstream of the distribution opening 10, so that the expansion of the working fluid 16, at pressure P S , provides the fluid to be driven with the energy necessary to his training. The shape of the jet pump ensures both that the fluid to be driven is validly driven by the driving fluid 16 and that these two fluids are mixed homogeneously within a mixing unit 11, before reaching an opening. delivery 12, at pressure P D.

Similairement, par arrivée d’air sous pression via le conduit de prélèvement 32, une dépression est créée dans l’éjecteur 3. La dépression engendre l’aspiration des fluides contenus dans le collecteur 2 ainsi que leur circulation vers l’éjecteur 3, via le premier conduit 4, puis vers la tuyère 6, via le deuxième conduit 31.Similarly, by the arrival of pressurized air via the sampling conduit 32, a depression is created in the ejector 3. The depression causes the suction of the fluids contained in the collector 2 as well as their circulation towards the ejector 3, via the first conduit 4, then towards the nozzle 6, via the second conduit 31.

Avantageusement, le port de prélèvement de fluide comprend une crépine 81. La crépine 81 permet d’éviter la pollution de l’éjecteur 3.Advantageously, the fluid sampling port includes a strainer 81. The strainer 81 makes it possible to avoid pollution of the ejector 3.

Préférentiellement, la crépine 81 est affleurante à la paroi interne de la chambre de combustion 8. Cette position permet d’éviter un éventuel colmatage de la crépine 81 par des particules présentes dans des liquides résiduels au fond de la chambre de combustion 8.Preferably, the strainer 81 is flush with the internal wall of the combustion chamber 8. This position makes it possible to avoid possible clogging of the strainer 81 by particles present in residual liquids at the bottom of the combustion chamber 8.

Avantageusement, le port de prélèvement comprend une restriction de section 82. La restriction de section 82 permet d’ajuster la quantité d’air sous pression prélevée de la chambre de combustion 8 vers l’éjecteur 3, et donc de calibrer le prélèvement d’air sous pression au juste besoin.Advantageously, the sampling port includes a section restriction 82. The section restriction 82 makes it possible to adjust the quantity of pressurized air taken from the combustion chamber 8 to the ejector 3, and therefore to calibrate the sampling of air under pressure as needed.

Préférentiellement, lorsque le port de prélèvement comprend une crépine 81, la restriction de section 82 est appliquée en aval de la crépine 81.Preferably, when the sampling port includes a strainer 81, the section restriction 82 is applied downstream of the strainer 81.

Le fonctionnement du dispositif de drainage de fluides selon l’invention va être décrit ci-après, dans le cas où la turbomachine est un moteur d’hélicoptère.The operation of the fluid drainage device according to the invention will be described below, in the case where the turbomachine is a helicopter engine.

Au démarrage, la pression environnante de la chambre de combustion 8 augmente. Ainsi, la pression au fond de la chambre de combustion 8 augmente et chasse d’éventuels liquides résiduels vers l’éjecteur 3 via le conduit de prélèvement 32. De tels liquides résiduels sont par exemple du carburant résiduel ou des produits de lavage du compresseur résiduels. Il peut être noté qu’il n’est pas besoin d’une conduite supplémentaire telle que la conduite 27 de la , et que le conduit de prélèvement 32 sert, au démarrage, au drainage des liquides résiduels.At start-up, the surrounding pressure of the combustion chamber 8 increases. Thus, the pressure at the bottom of the combustion chamber 8 increases and drives any residual liquids towards the ejector 3 via the sampling conduit 32. Such residual liquids are for example residual fuel or residual compressor washing products. . It can be noted that there is no need for an additional pipe such as pipe 27 of the , and that the sampling conduit 32 serves, at start-up, for the drainage of residual liquids.

Suite à l’évacuation de ces liquides résiduels, en vol, de l’air sous pression débouche dans le conduit de prélèvement 32. Par effet Venturi, les fluides présents dans le collecteur de drains 2 sont aspirés vers l’éjecteur 3 et remontent vers celui-ci via le premier conduit 4, puis vers la tuyère 6 via le deuxième conduit 31. L’aspiration est permise du fait de la différence de hauteur entre la partie haute 42 du premier conduit 4 et l’interface d’éjecteur 5. La circulation des fluides aspirés depuis l’éjecteur 3 vers la tuyère 6 est permise du fait de la différence de hauteur entre la partie haute 42 du premier conduit 4 et l’interface de tuyère 7. Il peut être noté qu’en vol, le conduit de prélèvement 32 sert au prélèvement de gaz sous pression en provenance de la chambre de combustion. Ainsi, le conduit de prélèvement 32 mutualise les deux fonctions de drainage de liquides résiduels et de prélèvement de gaz sous pression.Following the evacuation of these residual liquids, in flight, air under pressure opens into the sampling conduit 32. By Venturi effect, the fluids present in the drain collector 2 are sucked towards the ejector 3 and rise towards this via the first conduit 4, then towards the nozzle 6 via the second conduit 31. Suction is permitted due to the difference in height between the upper part 42 of the first conduit 4 and the ejector interface 5. The circulation of fluids sucked from the ejector 3 towards the nozzle 6 is permitted due to the difference in height between the upper part 42 of the first conduit 4 and the nozzle interface 7. It can be noted that in flight, the sampling conduit 32 is used to sample gas under pressure coming from the combustion chamber. Thus, the sampling conduit 32 pools the two functions of draining residual liquids and sampling gas under pressure.

Ainsi, l’invention propose un dispositif de drainage de fluides dépourvu de pièce mobile telle qu’une vanne à clapet et donc plus robuste, présentant une fiabilité améliorée. Outre l’amélioration de la fiabilité du dispositif de drainage, le nombre de composants est diminué, le nombre d’interfaces sur le carter de la turbomachine et sur la tuyère sont diminués, et par conséquent, les coûts et la masse totale sont diminués.Thus, the invention proposes a fluid drainage device devoid of moving parts such as a flap valve and therefore more robust, presenting improved reliability. In addition to improving the reliability of the drainage device, the number of components is reduced, the number of interfaces on the turbomachine casing and on the nozzle are reduced, and consequently, the costs and the total mass are reduced.

Claims (10)

Ensemble drainé d’une turbomachine d’aéronef, ledit ensemble comprenant :
- une chambre de combustion (8) comprenant un fond et un port de prélèvement de fluide ménagé au fond de la chambre à combustion (8), le fond présentant une hauteur de fond (hc),
- un dispositif de drainage de fluides (1),
- une tuyère (6),
le dispositif de drainage de fluides (1) comprenant un collecteur de drains (2), un éjecteur (3) de type trompe à jet, un premier conduit (4) par lequel l’éjecteur (3) est connecté au collecteur de drains (2), et un conduit de prélèvement (32)
reliant le port de prélèvement de fluide à l’éjecteur (3),
caractérisé en ce que :
- l’éjecteur (3) est situé à une hauteur d’éjecteur (he) inférieure à la hauteur de fond (hc), le dispositif de drainage (1) comprend en outre un deuxième conduit (31) par lequel l’éjecteur (3) est connecté à la tuyère (6), et le port de prélèvement de fluide est formé par un conduit ne comprenant aucun organe d’obturation mobile.Drained assembly of an aircraft turbomachine, said assembly comprising:
- a combustion chamber (8) comprising a bottom and a fluid sampling port provided at the bottom of the combustion chamber (8), the bottom having a bottom height (h c ),
- a fluid drainage device (1),
- a nozzle (6),
the fluid drainage device (1) comprising a drain collector (2), a jet horn type ejector (3), a first conduit (4) through which the ejector (3) is connected to the drain collector ( 2), and a sampling conduit (32)
connecting the fluid sampling port to the ejector (3),
characterized in that:
- the ejector (3) is located at an ejector height (h e ) lower than the bottom height (h c ), the drainage device (1) further comprises a second conduit (31) through which the ejector (3) is connected to the nozzle (6), and the fluid sampling port is formed by a conduit not comprising any movable shutter member. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
- le deuxième conduit (31) est connecté à la tuyère (6) par une interface de tuyère (7) présentant une hauteur de sortie (ht),
- le premier conduit (4) comprend une partie haute (42) située à une hauteur (hh) supérieure à la hauteur de sortie (ht).Assembly according to claim 1, characterized in that:
- the second conduit (31) is connected to the nozzle (6) by a nozzle interface (7) having an outlet height (h t ),
- the first conduit (4) comprises an upper part (42) located at a height (h h ) greater than the outlet height (h t ). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le port de prélèvement comprend une crépine (81).Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the sampling port comprises a strainer (81). Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la crépine (81) est affleurante à une paroi interne de la chambre de combustion (8).Assembly according to claim 3, characterized in that the strainer (81) is flush with an internal wall of the combustion chamber (8). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le port de prélèvement comprend en outre une restriction de section (82).Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the sampling port further comprises a section restriction (82). Ensemble selon la revendication 5 et l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en la restriction de section (82) est située en aval de la crépine (81) le long du conduit de prélèvement (32).Assembly according to claim 5 and one of claims 3 or 4, characterized in the section restriction (82) is located downstream of the strainer (81) along the sampling conduit (32). Turbomachine comprenant un ensemble selon l’une des revendications 1 à 6.Turbomachine comprising an assembly according to one of claims 1 to 6. Turbomachine selon la revendication 7, caractérisé en ce que la turbomachine est un turbomoteur d’hélicoptère.Turbomachine according to claim 7, characterized in that the turbomachine is a helicopter turbine engine. Procédé de drainage pour évacuer des résidus et des fluides d’une turbomachine pour aéronef mis en œuvre par un ensemble selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le procédé de drainage comprend, au démarrage de la turbomachine, une étape de nettoyage de résidus situés au fond de la chambre à combustion (8) par évacuation desdits résidus vers l’éjecteur (3) via le conduit de prélèvement (32).Drainage method for evacuating residues and fluids from a turbomachine for an aircraft implemented by an assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drainage method comprises, when starting the turbomachine, a cleaning step of residues located at the bottom of the combustion chamber (8) by evacuation of said residues towards the ejector (3) via the sampling conduit (32). Procédé de drainage selon la revendication 9, comprenant, lors du fonctionnement de la turbomachine, les étapes suivantes :
- prélèvement d’air en provenance de la chambre de combustion (8) via le conduit de prélèvement (32),
- aspiration de fluides présents dans le collecteur de drains (2) vers l’éjecteur (3) via le premier conduit (4) par effet Venturi,
- évacuation des fluides aspirés vers la tuyère (6) via le deuxième conduit (31).Drainage method according to claim 9, comprising, during operation of the turbomachine, the following steps:
- sampling air from the combustion chamber (8) via the sampling conduit (32),
- suction of fluids present in the drain collector (2) towards the ejector (3) via the first conduit (4) by Venturi effect,
- evacuation of the fluids sucked towards the nozzle (6) via the second conduit (31).
FR2206495A 2022-06-29 2022-06-29 Drained assembly of an aircraft turbomachine Active FR3137408B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2206495A FR3137408B1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Drained assembly of an aircraft turbomachine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2206495A FR3137408B1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Drained assembly of an aircraft turbomachine
FR2206495 2022-06-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3137408A1 true FR3137408A1 (en) 2024-01-05
FR3137408B1 FR3137408B1 (en) 2024-06-07

Family

ID=83188996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2206495A Active FR3137408B1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Drained assembly of an aircraft turbomachine

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3137408B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA557096A (en) * 1958-05-06 L. Johnson Christopher Gas turbine power plant installations
US3841089A (en) * 1973-02-20 1974-10-15 Ltv Aerospace Corp Fuel reclaiming system
FR3015567A1 (en) 2013-12-19 2015-06-26 Turbomeca DEVICE FOR DRAINING FLUIDS FOR AN AIRCRAFT ENGINE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA557096A (en) * 1958-05-06 L. Johnson Christopher Gas turbine power plant installations
US3841089A (en) * 1973-02-20 1974-10-15 Ltv Aerospace Corp Fuel reclaiming system
FR3015567A1 (en) 2013-12-19 2015-06-26 Turbomeca DEVICE FOR DRAINING FLUIDS FOR AN AIRCRAFT ENGINE

Also Published As

Publication number Publication date
FR3137408B1 (en) 2024-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1249618B1 (en) Bleed system for a turbofan with simplified control
EP1884649B1 (en) Turbofan with variation of its throat section by means of air injection
FR3129690A1 (en) TURBOMACHINE COMPRISING A LUBRICATION CHAMBER AND A SPEED REDUCER
EP2619419B1 (en) System for pressurising the bearing chambers of turbine engines machines using air taken from the intake duct
EP3084187B1 (en) Fluid-draining device for an aircraft engine
FR2857650A1 (en) NACELLE OR LAMINAR FLOW SURFACE FOR AN AIRCRAFT ENGINE
FR2595757A1 (en) DEVICE FOR SEPARATING PARTICLES MOUNTED IN THE EXHAUST PIPE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR OF THE DIESEL TYPE
FR3137408A1 (en) Drained assembly of an aircraft turbomachine
EP2890612B1 (en) Drainage method and purge collector of a carburation system of a helicopter
FR3082552A1 (en) DOUBLE FLOW AIRCRAFT TURBOMACHINE COMPRISING A LUBRICANT RESERVOIR IN AN INTER-VEIN COMPARTMENT, AS WELL AS IMPROVED MEANS FOR FILLING THE RESERVOIR
FR3072425A1 (en) DOUBLE FLOW TURBOMACHINE AND LUBRICANT RESERVOIR
FR2638782A1 (en) Circuit for lubricating the bearings of a jet engine
EP4326976A1 (en) Fuel supply system for an aircraft engine
FR3090035A1 (en) DEVICE FOR DECOOLING AND SEALING A LUBRICATION ENCLOSURE OF A TURBOMACHINE
WO2023247846A1 (en) Oil tank for a turbomachine with a lower compartment having an oil outlet duct that is negative-g-compatible
FR3106155A1 (en) GEAR LUBRICATION SYSTEM FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE
EP3967861A1 (en) System for draining a combustion engine of an aircraft and associated aircraft
WO2022207987A1 (en) Secondary air injection device for an internal combustion engine
WO2024033585A1 (en) Aircraft turbine engine
WO2023052717A1 (en) Auxiliary oil tank for an aircraft turbine engine
EP4296475A1 (en) Oil tank with lower compartment having negative g compatible oil-discharging conduit
FR3130891A1 (en) TURBOMACHINE FOR AIRCRAFT
EP4344995A1 (en) Aircraft provided with an engine and a drain conduit which is arranged around an exhaust duct of the engine
FR3127526A1 (en) TURBOMACHINE INCLUDING OIL SUPPLY SYSTEM
FR3099220A1 (en) Planetary gear reducer for a turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20240105

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3