FR3139357A1 - TURBOMACHINE WITH SECONDARY AIR PIPE INCLUDING AN OIL REMOVAL SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une turbomachine (10) d’aéronef, comportant une canalisation interne (40) d’alimentation d’un système d’air secondaire de ladite turbomachine et un système de déshuilage (50) agencé entre une extrémité amont (44) et une extrémité aval (42) de ladite canalisation (40), ledit système de déshuilage (50) comportant une entrée axiale (52) d’air potentiellement chargé d’huile et une première sortie (54) d’air déshuilé alimentant en air secondaire une cavité interne (42) de la turbomachine (10), et une seconde sortie d’huile (56), caractérisée en ce que le système de déshuilage (50) comporte un séparateur inertiel (60), alimenté par l’entrée d’air axiale (52), monté dans la canalisation (40) en amont de la première sortie d’air axiale (54), et configuré pour éliminer par inertie l’huile en suspension potentiellement contenue dans l’air destiné à circuler dans la canalisation interne vers la seconde sortie d’huile (56). Figure pour l'abrégé : Figure 3The invention relates to an aircraft turbomachine (10), comprising an internal pipe (40) for supplying a secondary air system of said turbomachine and a de-oiling system (50) arranged between an upstream end (44). and a downstream end (42) of said pipe (40), said de-oiling system (50) comprising an axial inlet (52) of potentially oil-laden air and a first outlet (54) of de-oiled air supplying air secondary an internal cavity (42) of the turbomachine (10), and a second oil outlet (56), characterized in that the de-oiling system (50) comprises an inertial separator (60), supplied by the inlet of axial air (52), mounted in the pipe (40) upstream of the first axial air outlet (54), and configured to eliminate by inertia the suspended oil potentially contained in the air intended to circulate in the internal pipeline to the second oil outlet (56). Figure for abstract: Figure 3
Description
La présente invention concerne les systèmes d’air secondaire des turbomachines aéronautiques, et plus particulièrement un système d’air secondaire comportant une canalisation qui comporte des moyens de déshuilage.The present invention relates to the secondary air systems of aeronautical turbomachines, and more particularly a secondary air system comprising a pipe which includes de-oiling means.
Traditionnellement, les turbomachines comportent un système d’air principal qui est associé à la circulation d’un flux d’air dans une veine interne du générateur de gaz traversant ses compresseurs, sa chambre de combustion et ses turbines.Traditionally, turbomachines include a main air system which is associated with the circulation of an air flow in an internal vein of the gas generator passing through its compressors, its combustion chamber and its turbines.
Les turbomachines comportent également un système d’air secondaire, qui est alimenté en air sous pression, prélevé dans le flux d’air principal au niveau du ou des compresseurs, et qui est destiné à assurer différentes fonctions. Ces fonctions concernent principalement le refroidissement de pièces situées dans des zones soumises à des températures élevées de la turbomachine telles que les disques de turbines, et la pressurisation de diverses zones stratégiques de la turbomachine comme, par exemple, des enceintes internes contenant des paliers lubrifiés de rotors de la turbomachine.Turbomachines also include a secondary air system, which is supplied with pressurized air, taken from the main air flow at the compressor(s), and which is intended to perform different functions. These functions mainly concern the cooling of parts located in areas subject to high temperatures of the turbomachine such as turbine disks, and the pressurization of various strategic areas of the turbomachine such as, for example, internal enclosures containing lubricated bearings of rotors of the turbomachine.
Les turbomachines comportent également des systèmes de lubrification comportant des circuits internes dans lesquels circule de l’huile sous pression qui est destinée, par exemple, à assurer la lubrification des paliers de rotors précédemment évoqués.Turbomachines also include lubrication systems comprising internal circuits in which oil circulates under pressure which is intended, for example, to ensure the lubrication of the rotor bearings previously mentioned.
Dans certaines configurations, les systèmes d’air secondaire et les systèmes de lubrification sont agencés dans une même zone de la turbomachine. Cette solution présente l’avantage de la compacité mais elle présente également l’inconvénient, en cas de fuite du système de lubrification, de risquer de polluer l’air circulant dans le système d’air secondaire et par conséquent d’entraîner des gouttelettes d’huile en suspension dans l’air pressurisé du système d’air secondaire vers des zones stratégiques de la turbomachine où sa présence n’est pas souhaitée. Par exemple, de l’huile peut être entraînée vers des zones stratégiques comme des cavités internes contenant à l’intérieur des disques de turbine, qui sont des zones soumises à des températures élevées puisque les disques de turbines sont chauffés par les gaz de combustion, et l’introduction d’huile dans ces zones peut occasionner des départs de feu entraînant des dégradations de ces pièces tournantes voire, dans le pire des cas, leur rupture et, en ce cas, la libération de pièces à haute énergie comme des aubes de turbine ou des disques aubagés.In certain configurations, the secondary air systems and the lubrication systems are arranged in the same area of the turbomachine. This solution has the advantage of compactness but it also has the disadvantage, in the event of a leak from the lubrication system, of risking polluting the air circulating in the secondary air system and consequently causing droplets of oil suspended in the pressurized air of the secondary air system towards strategic areas of the turbomachine where its presence is not desired. For example, oil can be entrained to strategic areas such as internal cavities containing inside turbine disks, which are areas subject to high temperatures since the turbine disks are heated by combustion gases, and the introduction of oil into these areas can cause fires causing damage to these rotating parts or, in the worst case, their breakage and, in this case, the release of high energy parts such as blades. turbine or bladed disks.
Il est donc nécessaire d’éviter l’introduction d’huile dans l’air circulant dans les zones stratégiques du système d’air secondaire afin d’éviter de tels inconvénients.It is therefore necessary to avoid the introduction of oil into the air circulating in strategic areas of the secondary air system in order to avoid such disadvantages.
Un objectif de la présente invention est de proposer une turbomachine comportant un système d’air secondaire muni d’une canalisation d’alimentation comportant un système de déshuilage intégré.An objective of the present invention is to propose a turbomachine comprising a secondary air system provided with a supply pipe comprising an integrated de-oiling system.
À cet effet, l’invention concerne une turbomachine d’aéronef, comportant une canalisation interne d’alimentation d’un système d’air secondaire de ladite turbomachine et un système de déshuilage agencé entre une extrémité amont et une extrémité aval de ladite canalisation, ledit système de déshuilage comportant une entrée axiale d’air potentiellement chargé d’huile et une première sortie d’air déshuilé alimentant en air secondaire une cavité interne de la turbomachine, et une seconde sortie d’huile.To this end, the invention relates to an aircraft turbomachine, comprising an internal pipeline for supplying a secondary air system of said turbomachine and a de-oiling system arranged between an upstream end and a downstream end of said pipeline, said de-oiling system comprising an axial inlet of potentially oil-laden air and a first outlet of de-oiled air supplying secondary air to an internal cavity of the turbomachine, and a second oil outlet.
Selon l’invention, le système de déshuilage comporte un séparateur inertiel, alimenté par l’entrée d’air axiale, monté dans la canalisation en amont de la première sortie d’air axiale, et configuré pour éliminer par inertie l’huile en suspension potentiellement contenue dans l’air destiné à circuler dans la canalisation interne vers la seconde sortie d’huile.According to the invention, the de-oiling system comprises an inertial separator, supplied by the axial air inlet, mounted in the pipe upstream of the first axial air outlet, and configured to eliminate the suspended oil by inertia potentially contained in the air intended to circulate in the internal pipe towards the second oil outlet.
L’invention permet ainsi d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, une telle turbomachine selon l’invention est équipée d’un système de déshuilage statique et agencé en amont d’une cavité interne de la turbomachine contenant des rotors. Ainsi, l’invention permet de décontaminer l’air du système secondaire en huile pour lui permettre d’accéder à ces cavités internes contenant des rotors sans risque de générer un feu.The invention thus makes it possible to achieve the aforementioned objective. In particular, such a turbomachine according to the invention is equipped with a static de-oiling system and arranged upstream of an internal cavity of the turbomachine containing rotors. Thus, the invention makes it possible to decontaminate the air of the secondary oil system to allow it to access these internal cavities containing rotors without the risk of generating a fire.
Avantageusement, ce système de déshuilage présente une grande compacité compatible du faible espace disponible dans la turbomachine et ne nécessite pas d’entrainement mécanique pour réaliser le déshuilage.Advantageously, this de-oiling system has a high compactness compatible with the small space available in the turbomachine and does not require mechanical drive to carry out the de-oiling.
La turbomachine selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le séparateur inertiel comporte une première chicane formant un angle compris entre 90° et 180° et agencée axialement au droit de la seconde sortie d’huile, de préférence un angle d’environ 180° ;
- le séparateur inertiel comporte une deuxième chicane formant un angle compris entre 90° et 180° et agencée entre la première chicane et la première sortie d’air axiale dans le sens de circulation du flux d’air, de préférence un angle d’environ 180° ;
- l’angle de la première chicane et l’angle de la deuxième chicane sont configurés de sorte que la direction et le sens du flux d’air sortant de la deuxième chicane soit identiques à la direction et le sens du flux d’air entrant dans la première chicane ;
- le système de déshuilage comporte un premier tronçon de conduit s’étendant entre l’entrée d’air axiale et la première chicane, un deuxième tronçon de conduit agencé entre la première chicane et la deuxième chicane et un troisième tronçon de conduit agencé entre la deuxième chicane et la première sortie d’air déshuilé, les premier et troisième tronçons de conduit s’étendant sensiblement parallèlement à un axe longitudinal de la turbomachine ;
- le système de déshuilage comporte un drain radial débouchant à une extrémité dans la seconde sortie d’huile et configuré pour évacuer l’huile hors de la canalisation interne à une deuxième extrémité ;
- la première sortie communique avec la cavité interne par l’intermédiaire d’un injecteur.The turbomachine according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation from each other or in combination with each other:
- the inertial separator comprises a first baffle forming an angle between 90° and 180° and arranged axially to the right of the second oil outlet, preferably an angle of approximately 180°;
- the inertial separator comprises a second baffle forming an angle of between 90° and 180° and arranged between the first baffle and the first axial air outlet in the direction of circulation of the air flow, preferably an angle of approximately 180°;
- the angle of the first baffle and the angle of the second baffle are configured so that the direction and direction of the air flow leaving the second baffle is identical to the direction and direction of the incoming air flow in the first chicane;
- the de-oiling system comprises a first section of conduit extending between the axial air inlet and the first baffle, a second section of conduit arranged between the first baffle and the second baffle and a third section of conduit arranged between the second baffle and the first de-oiled air outlet, the first and third duct sections extending substantially parallel to a longitudinal axis of the turbomachine;
- the de-oiling system comprises a radial drain opening at one end into the second oil outlet and configured to evacuate the oil out of the internal pipe at a second end;
- the first outlet communicates with the internal cavity via an injector.
L’invention concerne également un aéronef comportant une turbomachine selon l’invention et telle que décrite précédemment.The invention also relates to an aircraft comprising a turbomachine according to the invention and as described previously.
La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
la
- la
- la
there
- there
- there
Les éléments ayant les mêmes fonctions dans les différentes mises en œuvre ont les mêmes références dans les figures.Elements having the same functions in the different implementations have the same references in the figures.
On a représenté à la
De manière connue, la turbomachine 10 comporte un carter dans lequel est logé un générateur de gaz. Ce dernier comporte, d’amont en aval selon le sens d’écoulement des gaz à l’intérieur de la turbomachine, au moins un compresseur 12 haute pression, qui est ici un compresseur centrifuge, un diffuseur 14, une chambre de combustion annulaire 16, une turbine haute pression 18 à deux étages 20 et 22, une turbine basse pression 24 à deux étages 26 et 28, et une tuyère d'échappement 30. Le rotor du compresseur haute pression 12 et le rotor de la turbine haute pression 18 sont reliés par un arbre haute pression 32 et forment avec lui un corps haute pression (HP). Ils s’étendent selon un axe longitudinal A de la turbomachine. En amont du compresseur 12 haute pression, la turbomachine peut comporter un compresseur basse pression, qui n’a pas été représenté ici.In known manner, the turbomachine 10 comprises a casing in which a gas generator is housed. The latter comprises, from upstream to downstream according to the direction of flow of the gases inside the turbomachine, at least one high pressure compressor 12, which is here a centrifugal compressor, a diffuser 14, an annular combustion chamber 16 , a high pressure turbine 18 with two stages 20 and 22, a low pressure turbine 24 with two stages 26 and 28, and an exhaust nozzle 30. The rotor of the high pressure compressor 12 and the rotor of the high pressure turbine 18 are connected by a high pressure shaft 32 and form with it a high pressure body (HP). They extend along a longitudinal axis A of the turbomachine. Upstream of the high pressure compressor 12, the turbomachine may include a low pressure compressor, which has not been shown here.
Par convention, dans la présente demande, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation des gaz dans la turbomachine et ici suivant l’axe longitudinal A de celui-ci. De même, par convention dans la présente demande, les termes « interne » et « externe », « intérieur » et « extérieur » sont définis radialement par rapport à l’axe longitudinal (ou axial) A de la turbomachine 10, qui est notamment l’axe de rotation des rotors des compresseurs et turbines du générateur de gaz.By convention, in the present application, the terms “upstream” and “downstream” are defined in relation to the direction of circulation of the gases in the turbomachine and here along the longitudinal axis A thereof. Likewise, by convention in the present application, the terms "internal" and "external", "interior" and "exterior" are defined radially with respect to the longitudinal (or axial) axis A of the turbomachine 10, which is in particular the axis of rotation of the rotors of the compressors and turbines of the gas generator.
La turbomachine 10 est traversée par un flux de gaz primaire P. Comme l'illustre la flèche de la
Le compresseur 12 et les turbines 18, 24 de la turbomachine 10 sont constitués de rotors qui sont montés tournant dans un carter 34 de la turbomachine par l’intermédiaire de paliers. On aperçoit par exemple notamment sur la
La turbomachine 10 comporte un système d’air secondaire, qui a pour fonction d’alimenter en air secondaire des cavités internes de la turbomachine 10, par exemple pour assurer le refroidissement de certains organes tels que les disques des étages de turbine comme les étages 26, 28 de la turbine basse pression 24 logés dans des cavités du carter 34, ou d’assurer la pressurisation de cavités telles que des enceintes contenant des paliers par lesquels le compresseur et les turbines sont montées en rotation.The turbomachine 10 comprises a secondary air system, which has the function of supplying secondary air to the internal cavities of the turbomachine 10, for example to ensure the cooling of certain members such as the disks of the turbine stages such as the stages 26 , 28 of the low pressure turbine 24 housed in cavities of the casing 34, or to ensure the pressurization of cavities such as enclosures containing bearings by which the compressor and the turbines are mounted in rotation.
En particulier, les paliers sont logés dans des cavités internes qui sont des enceintes pressurisées alimentées en air sous pression, prélevé en amont de la chambre de combustion 16 dans le flux d’air primaire, et acheminé au travers du système d’air secondaire jusque dans ces enceintes, afin d’éviter que l’huile de lubrification des paliers ne s’échappe de ces enceintes.In particular, the bearings are housed in internal cavities which are pressurized enclosures supplied with pressurized air, taken upstream of the combustion chamber 16 in the primary air flow, and routed through the secondary air system until in these enclosures, in order to prevent bearing lubricating oil from escaping from these enclosures.
Sur la
Le système d’air secondaire comporte différentes canalisations et/ou cavités internes. La
À cet effet, la canalisation interne d’alimentation 40 comporte, selon la direction axiale de la canalisation 40, une extrémité amont 44 qui est alimentée en air sous pression et une seconde extrémité aval 45, opposée, qui communique avec la cavité interne 42.For this purpose, the internal supply pipe 40 comprises, in the axial direction of the pipe 40, an upstream end 44 which is supplied with air under pressure and a second downstream end 45, opposite, which communicates with the internal cavity 42.
La turbomachine 10 est par ailleurs équipée d’un système d’alimentation d’huile qui est destiné à assurer la lubrification d’organes internes tels que le palier 36 de la turbine basse pression 24. À cet effet, le système d’alimentation d’huile comporte par exemple une conduite d’amenée d’huile 50 qui est agencée en amont de l’extrémité amont 44 de la canalisation 40. La conduite d’amenée d’huile 50 et la canalisation interne d’alimentation 40 sont en communication fluidique l’une avec l’autre, par exemple elles sont reliées directement l’une à l’autre ou via au moins une canalisation non représentée sur la
Sur la
Dans certaines configurations, il peut survenir que la conduite d’amenée d’huile 50 fuit. En cas de fuite, de l’huile s’échappant de la conduite 50 peut polluer l’air introduit dans la canalisation d’alimentation 40 par sa première extrémité 44, ce qui a pour effet de conduire de l’air chargé d’huile dans des zones de la turbomachine où il n’est précisément pas souhaitable que de l’huile soit introduite.In certain configurations, the oil supply line 50 may leak. In the event of a leak, oil escaping from the line 50 can pollute the air introduced into the supply line 40 through its first end 44, which has the effect of conducting oil-laden air. in areas of the turbomachine where it is precisely not desirable for oil to be introduced.
En effet, de l’huile qui serait par exemple introduite dans la cavité 42, qui est une cavité à haute température du fait de l’échauffement de la turbine 24 provoqué par les gaz de combustion, pourrait s’enflammer spontanément et provoquer un départ de feu à l’intérieur du carter 34 de la turbomachine, et occasionner ainsi des dégâts, allant jusqu’à la destruction de certaines pièces comme les disques de turbine, ce qui pourrait conduire à la libération d’éléments à haute énergie comme des aubes de turbine ou des disques aubagés.Indeed, oil which would for example be introduced into cavity 42, which is a high temperature cavity due to the heating of the turbine 24 caused by the combustion gases, could ignite spontaneously and cause a start of fire inside the casing 34 of the turbomachine, and thus cause damage, going as far as the destruction of certain parts such as the turbine disks, which could lead to the release of high energy elements such as blades turbine or bladed discs.
Il est donc impératif, quand il n’est pas possible d’éviter la pollution de l’air du système d’air secondaire, d’en assurer par sécurité une dépollution rapide avant son introduction dans les zones susmentionnées de la turbomachine.It is therefore imperative, when it is not possible to avoid air pollution from the secondary air system, to ensure rapid depollution for safety reasons before its introduction into the above-mentioned areas of the turbomachine.
En référence à la
Le système de déshuilage 50 est agencé entre l’extrémité amont 44 et l’extrémité aval 45 de la canalisation 40 et de préférence à proximité de l’extrémité aval 45 de la canalisation 40.The de-oiling system 50 is arranged between the upstream end 44 and the downstream end 45 of the pipeline 40 and preferably near the downstream end 45 of the pipeline 40.
Le système de déshuilage 50 comporte une entrée axiale d’air 52 potentiellement chargé d’huile et une première sortie d’air 54 alimentant en air secondaire déshuilé une cavité interne 42 de la turbomachine 10. Il comporte par ailleurs une seconde sortie d’huile 56. La première sortie d’air 54 est axiale, c’est-à-dire que le flux d’air sortant par cette première sortie d’air 54 est dirigé parallèlement à l’axe longitudinal A de la turbomachine.The de-oiling system 50 comprises an axial inlet of air 52 potentially loaded with oil and a first air outlet 54 supplying de-oiled secondary air to an internal cavity 42 of the turbomachine 10. It also comprises a second oil outlet 56. The first air outlet 54 is axial, that is to say that the air flow leaving through this first air outlet 54 is directed parallel to the longitudinal axis A of the turbomachine.
En outre, comme l’illustre la
La seconde sortie d’huile 56 est réalisée sous la forme d’un drain radial 58 qui débouche dans la canalisation 40 et qui est apte à évacuer l’huile hors de la canalisation 40. A cet effet, le drain radial 58 débouche à une première extrémité dans la seconde sortie d’huile 56 et est configuré pour évacuer l’huile hors de la canalisation interne 40 par une deuxième extrémité.The second oil outlet 56 is produced in the form of a radial drain 58 which opens into the pipe 40 and which is capable of evacuating the oil out of the pipe 40. For this purpose, the radial drain 58 opens to a first end into the second oil outlet 56 and is configured to discharge oil out of the internal pipeline 40 through a second end.
Le séparateur inertiel 60 est constitué d’un conduit ayant une forme de révolution autour d’un axe qui coïncide avec l’axe longitudinal A de la turbomachineThe inertial separator 60 consists of a conduit having a shape of revolution around an axis which coincides with the longitudinal axis A of the turbomachine
Le séparateur inertiel 60 comporte une première chicane 62 formant un angle au moins compris entre 90° et 180° et agencée axialement au droit de la seconde sortie d’huile 56. Dans l’exemple illustré en
Par « chicane », on désigne ici un dispositif modifiant la direction du trajet des gaz/fluides, ici de l’air potentiellement chargé d’huile. Une chicane formant un angle de 90° correspond ainsi à un virage sensiblement à angle droit, tandis qu'une chicane formant un angle de 180° provoquera un demi-tour des gaz.By “baffle”, we mean here a device modifying the direction of the path of gases/fluids, here air potentially laden with oil. A chicane forming an angle of 90° thus corresponds to a turn at approximately a right angle, while a chicane forming an angle of 180° will cause a half-turn of the throttle.
Le séparateur inertiel 60 comporte en outre une deuxième chicane 64 de même angle que la première chicane 62 agencée entre la première chicane 62 et la première sortie d’air 54 dans le sens de circulation du flux d’air. Ainsi, la deuxième chicane 64 forme un angle au moins compris entre 90° et 180°. Dans l’exemple illustré en
De préférence, l’angle de la première chicane et l’angle de la deuxième chicane sont configurés de sorte que la direction et le sens du flux d’air sortant de la deuxième chicane soit identiques à la direction et le sens du flux d’air entrant dans la première chicane.Preferably, the angle of the first baffle and the angle of the second baffle are configured so that the direction and direction of the air flow leaving the second baffle is identical to the direction and direction of the air flow. air entering the first chicane.
Dans l’exemple illustré sur la
En variante, les chicanes peuvent être orientées azimutalement par rapport à l’entrée axiale d’air 52.Alternatively, the baffles can be oriented azimuthally relative to the axial air inlet 52.
Dans le cadre de l'invention, les chicanes sont avantageusement réalisées par l'agencement de la canalisation elle-même, en faisant suivre à cette dernière un parcours sinueux.In the context of the invention, the baffles are advantageously produced by the arrangement of the pipe itself, by making the latter follow a winding path.
Ainsi, dans l’exemple illustré sur la
Ainsi, l’air entrant dans la canalisation interne 40 pénètre dans le système de déshuilage 50 par l’entrée d’air 52 en communication avec le premier tronçon de conduit 72. L’air traverse ainsi successivement le premier tronçon de canalisation 72, la première chicane 62, le deuxième tronçon de conduit 74, la deuxième chicane 64 et le troisième tronçon de conduit 76 jusqu’à la première sortie 54 d’air déshuilé.Thus, the air entering the internal pipe 40 enters the deoiling system 50 via the air inlet 52 in communication with the first section of conduit 72. The air thus successively passes through the first section of pipe 72, the first baffle 62, the second section of conduit 74, the second baffle 64 and the third section of conduit 76 up to the first outlet 54 of deoiled air.
De préférence, les premier, deuxième et troisième tronçons de conduit 72, 74, 76 s’étendent sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal A de la turbomachine 10.Preferably, the first, second and third sections of conduit 72, 74, 76 extend substantially parallel to the longitudinal axis A of the turbomachine 10.
Dans le premier tronçon de conduit 72, le flux d’air F se propage de l’avant de la turbomachine (à gauche sur la
La paroi interne 72A du premier tronçon de conduit 72, c’est-à-dire la paroi la plus proche de l’axe longitudinal A de la turbomachine, est constituée par une portion d’une paroi interne 40A de la canalisation interne 40.The internal wall 72A of the first section of conduit 72, that is to say the wall closest to the longitudinal axis A of the turbomachine, is constituted by a portion of an internal wall 40A of the internal pipe 40.
La paroi externe 72B du premier tronçon de conduit 72 est formée d’une lèvre 80 qui s’étend dans la direction générale de l'aval à partir d’un bord amont 81 d’une paroi externe 40B de la canalisation interne 40 radialement vers l’intérieur puis sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal A vers l’aval. La lèvre 80 comprend une extrémité 82 agencée en regard de la première chicane 62 et à distance de celle-ci de manière à créer un passage pour le flux d’air.The outer wall 72B of the first section of conduit 72 is formed of a lip 80 which extends in the general downstream direction from an upstream edge 81 of an outer wall 40B of the internal pipe 40 radially towards inside then substantially parallel to the longitudinal axis A towards the downstream. The lip 80 comprises an end 82 arranged opposite the first baffle 62 and at a distance therefrom so as to create a passage for the air flow.
La première chicane 62 présente une paroi 63 formant une courbe atteignant pratiquement un angle de 180° dans l’exemple illustré qui s'étend tout d'abord vers l'aval à partir d'un bord aval de la paroi interne 72A du premier tronçon de conduit 72 pour prendre ensuite la direction de l'amont. La paroi 63 est de préférence en forme d'arc et sensiblement concave dans un plan transversal de manière à guider vers sa partie centrale 65 définissant une zone de captation des gouttelettes d’huile présentes dans le flux d’air potentiellement chargé en huile la heurtant. Cette forme permet également de minimiser la perte de charge générée sur l’air du circuit secondaire. La seconde sortie d’huile 56 est agencée au droit de la zone de captation 65 des gouttelettes d’huile.The first baffle 62 has a wall 63 forming a curve practically reaching an angle of 180° in the example illustrated which first extends downstream from a downstream edge of the internal wall 72A of the first section of conduit 72 to then take the upstream direction. The wall 63 is preferably arc-shaped and substantially concave in a transverse plane so as to guide towards its central part 65 defining a zone for capturing the oil droplets present in the air flow potentially loaded with oil hitting it . This shape also makes it possible to minimize the pressure loss generated on the air in the secondary circuit. The second oil outlet 56 is arranged to the right of the capture zone 65 of the oil droplets.
La paroi interne 74A du deuxième tronçon de conduit 74 est constituée par la lèvre 80 jusqu’à la deuxième chicane 64.The internal wall 74A of the second section of conduit 74 is constituted by the lip 80 up to the second baffle 64.
La paroi externe 74B du deuxième tronçon de conduit 74 est formée par une paroi 85 s’étendant vers l’amont jusqu’à une première extrémité 85A selon une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A à partir d’un bord circonférentiel 65 de la première chicane 62. L’extrémité 85A de la paroi 85 est agencée en regard de la deuxième chicane 64 et à distance de celle-ci de manière à créer un passage pour le flux d’air.The outer wall 74B of the second section of conduit 74 is formed by a wall 85 extending upstream to a first end 85A in a direction substantially parallel to the longitudinal axis A from a circumferential edge 65 of the first baffle 62. The end 85A of the wall 85 is arranged opposite the second baffle 64 and at a distance from it so as to create a passage for the air flow.
En outre, la paroi 85 s’étend également vers l’aval depuis la première extrémité 85A jusqu’à une seconde extrémité 85B selon une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A et formant la paroi interne 76A du troisième tronçon de conduit 76.In addition, the wall 85 also extends downstream from the first end 85A to a second end 85B in a direction substantially parallel to the longitudinal axis A and forming the internal wall 76A of the third section of conduit 76.
La paroi externe 76B du troisième tronçon de conduit 76 est constituée par une portion de la paroi 40B de la canalisation interne 40.The external wall 76B of the third section of conduit 76 is constituted by a portion of the wall 40B of the internal pipe 40.
En fonctionnement, l’air sous pression chargé d’huile vient frapper la zone de captation 63 de la première chicane 62. Les particules les plus lourdes du mélange air-huile, ici l’huile, sont captées par effet inertiel par la zone de captation 63 de la première chicane 62. Par conséquent, l’huile sous forme de gouttelettes se condense sur la zone de captation 63 de la première chicane 62 et est évacuée par la seconde sortie d’huile 56 communiquant avec le système de drainage 58 vers d’autres zones de la turbomachine. L’air pressurisé qui portait l’huile, à présent débarrassé de l’huile, continue son chemin et traverse le deuxième tronçon de conduit 74 et le troisième tronçon de conduit 76 via la deuxième chicane 64. Il sort par la sortie d’air axiale 54 communiquant avec l’extrémité aval 45 de la canalisation interne 40, d’où il poursuit son cheminement dans le système d’air secondaire notamment vers la cavité interne comprenant les rotors.In operation, the pressurized air loaded with oil hits the capture zone 63 of the first chicane 62. The heaviest particles of the air-oil mixture, here the oil, are captured by inertial effect by the zone of capture 63 of the first baffle 62. Consequently, the oil in the form of droplets condenses on the capture zone 63 of the first baffle 62 and is evacuated by the second oil outlet 56 communicating with the drainage system 58 towards other areas of the turbomachine. The pressurized air which carried the oil, now free of the oil, continues its path and crosses the second section of conduit 74 and the third section of conduit 76 via the second chicane 64. It exits through the air outlet axial 54 communicating with the downstream end 45 of the internal pipe 40, from where it continues its journey in the secondary air system in particular towards the internal cavity comprising the rotors.
En outre, selon un autre mode de réalisation non illustré, le système de déshuilage peut comporter une sortie d’huile supplémentaire similaire à la seconde sortie d’huile 56. Dans ce cas, la deuxième chicane 64 présente une paroi de préférence en forme d'arc, c’est-à-dire conformée pour guider vers sa partie centrale des gouttelettes d’huile présentes dans le flux d’air potentiellement chargé en huile la heurtant. Comme pour la première chicane, cette partie centrale définit une zone de captation des gouttelettes d’huile résiduelles, c’est-à-dire pouvant encore être présentes dans l’air après la première chicane.Furthermore, according to another embodiment not illustrated, the de-oiling system may include an additional oil outlet similar to the second oil outlet 56. In this case, the second baffle 64 has a preferably D-shaped wall. arc, that is to say shaped to guide towards its central part the oil droplets present in the air flow potentially loaded with oil hitting it. As with the first baffle, this central part defines a collection zone for residual oil droplets, that is to say those which may still be present in the air after the first baffle.
La sortie d’huile supplémentaire est alors agencée au droit de cette zone de captation des gouttelettes d’huile de la deuxième chicane. Comme la seconde sortie d’huile 56, la sortie d’huile supplémentaire est réalisée sous la forme d’un drain radial qui débouche dans la canalisation et qui est apte à évacuer l’huile encore présente dans l’air après la première chicane hors de la canalisation 40.The additional oil outlet is then arranged to the right of this area for capturing the oil droplets of the second baffle. Like the second oil outlet 56, the additional oil outlet is produced in the form of a radial drain which opens into the pipe and which is capable of evacuating the oil still present in the air after the first chicane outside of line 40.
Cette seconde zone de captation et cette sortie d’huile supplémentaire permettent d’assurer une récupération complète de l’huile au cas où une partie n’aurait pas été captée dans la première chicane.This second capture zone and this additional oil outlet ensure complete recovery of the oil in the event that part of it has not been captured in the first baffle.
Ainsi, l’invention permet la décontamination du mélange air/huile présent dans le système d’air secondaire en amont du système en cas de fuite du système de lubrification. Le système permet donc de supprimer le risque feu dans les cavités rotor en ne laissant passer vers les cavités aval uniquement de l’air déshuilé.Thus, the invention allows the decontamination of the air/oil mixture present in the secondary air system upstream of the system in the event of a leak from the lubrication system. The system therefore makes it possible to eliminate the risk of fire in the rotor cavities by allowing only de-oiled air to pass to the downstream cavities.
Sur la
L’invention trouve donc à s’appliquer à toute turbomachine 10 comportant un système d’air secondaire dont la canalisation d’amenée d’air 40 est placée en aval d’un conduit interne d’alimentation d’huile 50, et qui risque à ce titre d’être exposée à des fuites d’huile. Elle permet de renforcer la sécurité de la turbomachine en dissociant l’huile de l’air du système d’air secondaire et par conséquent en évitant ainsi les risques de feu pouvant avoir des fortes répercussions sur la navigabilité des turbomachines.The invention is therefore applicable to any turbomachine 10 comprising a secondary air system whose air supply pipe 40 is placed downstream of an internal oil supply conduit 50, and which risks as such to be exposed to oil leaks. It makes it possible to reinforce the safety of the turbomachine by dissociating the oil from the air of the secondary air system and therefore thus avoiding the risks of fire which could have serious repercussions on the airworthiness of the turbomachines.
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WO2015007980A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Snecma | Device for protecting against oil leaks towards the rotors of a turbomachine turbine |
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2022
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