WO2015011413A1 - Moyeu de carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef comprenant des portes a géométrie profilée - Google Patents

Moyeu de carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef comprenant des portes a géométrie profilée Download PDF

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WO2015011413A1
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door
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Benjamin LUKOWSKI
Philippe Jacques Pierre Fessou
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Snecma
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Definitions

  • the present invention relates to an intermediate casing hub for an aircraft turbojet, in particular of the type comprising at least two mechanically independent bodies.
  • an intermediate casing is usually designated as a casing whose hub is arranged between a low-pressure compressor casing and a high-pressure compressor casing.
  • the present invention relates more particularly to an intermediate crankcase hub of the type comprising discharge valves, sometimes designated by their acronym VBV (Variable Bleed Valves).
  • VBV Variariable Bleed Valves
  • Valves of this type are intended to regulate the flow rate at the inlet of the high-pressure compressor, in particular to limit the risks of pumping the low-pressure compressor by allowing part of the air to be evacuated from the annular space of the compressor. flow of the primary flow.
  • valves can recover this water or debris which is centrifuged in the above-mentioned flow space and ejected outwardly thereof.
  • valves are thus configured to allow the passage of fragments or debris from the primary flow flow space to an annular secondary flow space of a secondary flow.
  • the hubs of the intermediate casings of the above-mentioned type usually comprise two annular rings. coaxial, respectively internal 4 and external 6, interconnected by an upstream transverse flanges 52 and a downstream transverse flange 54.
  • the upstream flange 52 is arranged downstream of a low-pressure compressor 46 of the turbojet while the downstream flange 54 is arranged upstream of a high-pressure compressor 48 of this turbojet engine.
  • the high-pressure compressor 48 generally comprises a succession of rotors and stators with variable timing, to control the flow rate of the air passing through it.
  • the inner shell 4 defines an annular primary flow space 40 of a primary flow of the turbojet, and is generally connected to structural arms 42 passing through this space.
  • the inner shell 4 has air passages 44, called primary orifices in the following, each of which is closed by the pivoting valve 102 of a corresponding discharge valve for the regulation of the flow of the high compressor pressure 48 and, where appropriate, the evacuation of air or debris as explained above.
  • Such a discharge valve may take the form of a door 100 which comprises the valve 102 at its radially inner end and which is pivotally mounted about an axis Y so that in the closed position of the primary orifices 44, the valve extends the inner ferrule 4 of the casing 2 substantially continuously to reduce the risk of aerodynamic disturbances of the primary flow by this valve 102, and in the open position of said primary orifices, the valve protrudes radially inwardly with respect to the aforementioned inner shell 4 and thus forms a scoop for taking part of the primary flow into the space 40.
  • the door 100 comprises a duct 101 through which scoop air passes through, conduit 101 ending downstream on an outlet port 130 opening into a corresponding intermediate space 5.
  • the outer shell 6 defines an annular secondary flow space 60 of a secondary jet of the turbojet, and is connected to structural arms 62 passing through this space.
  • the outer shell 6 has air passages 64, called secondary orifices in the following, and arranged downstream of the downstream transverse flange 54.
  • variable-pitch stators of the high pressure compressor 48 When the variable-pitch stators of the high pressure compressor 48 are in a position reducing the flow of air entering this compressor, an excess of air in the secondary flow space can then be evacuated through these secondary orifices, thus avoiding pumping phenomena that can lead to deterioration or even complete destruction of the low pressure compressor 46.
  • Secondary conduits 200 each extend between a respective inlet orifice 220 opening into the intermediate space 5 and a corresponding secondary orifice 64.
  • the inlet orifice 220 is generally arranged in the raz of the surface of the downstream transverse flange giving on the intermediate space 5.
  • each intermediate space 5 the outlet orifice 130 of the primary duct 101 and the inlet orifice 220 of the secondary duct 200 are arranged vis-a-vis.
  • Each door 100, the intermediate space 5 and the corresponding downstream secondary duct thus together form a system for discharging air and debris from the primary flow space 40 to the secondary flow space 60.
  • hub thus comprises a plurality of such systems distributed around its axis.
  • Each door 100 has an inner surface 101 having two plane and mutually convergent lateral portions in an azimuthal plane parallel to the plane of FIG. 3, from the primary orifice 44 to the outlet orifice 130.
  • This azimuthal convergence is achieved for two reasons. on the one hand, to increase the air flow ecoped from the primary annular space, and on the other hand because of equipment housed between the intermediate spaces distributed around the axis M of the hub, thus limiting the dimensions outlet ports in the corresponding azimuthal plane.
  • baffles have an open tongue-shaped inner surface extending from a radially inner edge of the inlet port of each secondary conduit relative to the hub axis, and are intended to guide air and debris in the intermediate space 5 emanating from the primary duct to the secondary duct.
  • An object of the invention is in particular to provide a simple, economical and effective solution to these problems of pressure drop.
  • an intermediate crankcase hub for an aircraft turbojet comprising an inner shroud intended to delimit firstly a primary flow space of a primary gas flow in a turbojet, and secondly at least one intermediate space, the inner shell being provided with at least one primary orifice as well as at least one movable door forming a primary duct for air passage, said door being able to take off, from the primary orifice, air flowing in the primary gas space and return to the intermediate space the air thus taken in the direction of a secondary duct for air passage, said hub being characterized in that the primary duct has a an inner surface comprising from upstream to downstream a convergent upstream portion, then a non-convergent downstream portion, wherein the downstream portion comprises two downstream lateral surface portions, and wherein the upstream portion further comprises two portions of the upstream side surface, each upstream side surface portion defining with a respective downstream lateral surface a lateral portion of the inner surface, each downstream lateral surface portion having a length in an upstream-downstream
  • Such a primary duct having a non-convergent downstream part makes it possible to counteract the effect of convergence naturally induced by the upstream part, and to ensure that a flow of air opening into the intermediate space through the outlet orifice reaches a large part of the inlet port of the secondary conduit vis-à-vis.
  • downstream lateral surface portions cover more than 30% of the lateral surface portions makes it possible to ensure that the flow of air will have the time between the moment when this flow passes from the upstream portion to the the downstream part, and the moment when the flow reaches the exit orifice, to straighten out so as not to converge.
  • downstream lateral surface portions cover less than 50% of the lateral surface portions also makes it possible to avoid imposing too much an angle on the transition between the upstream lateral part and the downstream lateral part, the width of the orifice input being constrained by adjacent equipment. Such an excessive angle would indeed cause an undesirable flow detachment.
  • the invention may be supplemented by the following features, taken alone or in any of their technically possible combinations. Since the door is mounted movably on the inner ferrule between a closed position and a maximum open position of the primary orifice, the downstream portion may be profiled to direct a flow of air towards the entire orifice. secondary duct entry facing the door when in its maximum open position. Thus, the sampling rate in the secondary duct is maximized during critical phases in which the door is wide open and in which the risks of deterioration of the compressor caused by pumping are the highest.
  • the non-convergent downstream portion may tangentially extend the corresponding upstream portion to minimize the disturbances experienced by an air flow at the junction between the upstream and downstream portions of the primary conduit.
  • the downstream part may be defined by two downstream lateral surface portions and two radially inner and outer surface portions with respect to the axis M of the hub, said radially inner and outer portions being mutually non-convergent.
  • Each downstream side surface portion may be planar and form an upstream to downstream flare angle of less than 5 ° with an average flow axis of the corresponding door. This makes it possible to limit the divergence of a flow of air opening into the intermediate space through the outlet orifice in an azimuthal plane of the primary duct.
  • the upstream portion may comprise two upstream lateral surface portions each defining with a respective downstream lateral surface a lateral portion of the inner surface, and each downstream lateral surface portion may have a length in an upstream-downstream direction representing 40% of the length. curvilinear upstream downstream of the corresponding lateral part.
  • This minimum length makes it possible to effectively correct the convergent nature of an air flow having passed through the upstream portion, before that this flow does not open into the intermediate space through the outlet orifice of the primary duct of the door.
  • Each side wall may furthermore have an S-shaped profile. This arrangement makes it possible to minimize or even prevent the jet from bursting in the intermediate space at the exit of the door and thus to favor its capture by the secondary duct, while by limiting the circulation in the intermediate space.
  • the downstream portion may be cylindrical. This alignment makes it possible to ensure that a flow of air opening into the intermediate space has a divergence close to zero.
  • the secondary conduit may be extended from its inlet port by a baffle extending upstream into the corresponding intermediate space, each baffle forming an air guide duct having an inner surface extending from said air port inlet to a guide orifice arranged downstream of the outlet orifice of the corresponding door, and wherein in which the downstream portion is profiled to confine a flow of air towards the inside of the periphery of the orifice when the door is in its maximum open position.
  • a deflector then makes it possible to avoid recirculation phenomena in the intermediate space.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the inner surface of a door 100 according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the door 100 already shown in Figure 4.
  • FIG. 6 is a partial schematic view in axial section of an evacuation system comprising the door 100 shown in Figures 4 and 5.
  • FIG. 7 is a partial schematic view from above in an azimuthal plane of the system represented in FIG.
  • FIGS. 8a and 8b are schematic side perspective views of a deflector according to a first embodiment.
  • Figure 9 is a side view of the deflector illustrated in Figure 8a.
  • FIG. 10 is a top view parallel to an azimuthal plane of the deflector illustrated in Figure 8a.
  • FIG. 1 1 is a schematic perspective side view of a deflector according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagrammatic front view of the deflector illustrated in FIG.
  • each door 100 has an internal surface 102 closed.
  • Each inner surface 102 has in the upstream to downstream direction, an upstream portion 110 and a downstream portion 120 terminating on the corresponding outlet port 130.
  • Each door 100 has a mean axis of gas flow X1 at its outlet port 130.
  • the upstream portion 110 is convergent from upstream to downstream, from the inlet port of the gate 100 to an intermediate section of the conduit.
  • the term "convergent" means here that the vector field associated with a flow of gas flowing from upstream to downstream in the upstream portion 110 of the primary duct 101 is of negative divergence.
  • the downstream portion 120 is non-convergent from upstream to downstream.
  • the vector field associated with a flow of gas flowing from upstream to downstream in the downstream portion 120 is zero or positive divergence.
  • the upstream portion 110 comprises a radially outer surface portion 112 with respect to the axis M of the hub, a radially inner surface portion 114 with respect to the axis M of the hub, and two lateral surface portions 116a and 116b.
  • the downstream portion 120 likewise comprises a radially outer surface portion 122 with respect to the axis M of the hub, a radially inner surface portion 124 with respect to the axis M of the hub, and two lateral surface portions 126a and 126b .
  • the outlet orifice 130 of the door duct 100 also has a periphery comprising a radially outer edge 132, a radially inner edge 134 and two lateral edges 136a and 136b, in which the radially outer surface portion 122, respectively, ends. radially inner surface portion 124 and the downstream side surface portions 126a, 126b.
  • radially outer surface 122 and inner 14 portions extend tangentially outer surface portions 1 12, and inner 1 14, respectively.
  • the downstream surface portions 122, 124 may be cylinder portions of generatrices parallel to the mean axis of gas flow X1 in the downstream portion 120 of the door 100. This parallelism makes it possible to limit the flow bursting phenomena. in the intermediate space in a meridian plane, and thus improve the air guidance to the secondary orifice vis-à-vis in the intermediate space 5.
  • the downstream outer surface portions 124, 122 may have a concavity turned radially outwardly relative to the axis M of the hub, so as to conform to the contour of the inner annular shell 4.
  • the portions 122, 124 may be cylinder portions whose generatrices are parallel to the flow axis X1.
  • downstream portions 122, 124 of the door 100 may be flat, and the edges 132 and 134 may be straight.
  • the width of the outlet orifice 130 is smaller than the width of the primary orifice 44; the duct has a convergent azimuth profile from upstream to downstream.
  • Each upstream side portion 16a, 16b is connected to a respective downstream side portion 126a, 126b.
  • the two upstream side portions 16a, 16b are mutually convergent, that is to say that they are progressively closer to one another when the duct is traversed from upstream to downstream.
  • Each upstream side portion 16a, 16b may be flat, curved, or a combination of both.
  • the lateral parts upstream 1 16a, 1 16b converge a flow of primary gas upstream to downstream in the azimuthal plane.
  • Each downstream lateral portion 126a, 126b tangentially extends a corresponding upstream side portion 1 16a, 1b and terminates at a side edge of the aperture 136a, 136b.
  • each side portion as a whole is a cylinder portion of generatrices perpendicular to the mean flow axis X1 in the duct of the door 100. In this cylinder portion, the downstream side portion is flat.
  • the two downstream side portions are substantially parallel, that is, an angle less than 5 ° is formed between each plane of a downstream side portion and the mean flow axis X1.
  • downstream lateral parts make it possible to correct the convergence effect in the azimuthal plane previously induced by the upstream lateral parts, and thus limit the divergence of the flux emitted in the intermediate space 5.
  • the vector field that represents an air flow in the outlet port 130 will be of divergence bounded between a negative value depending on the upstream side portions, and zero.
  • An average flow axis X2 is defined in a plane P2 defined by the inlet orifice 220 of the secondary duct 200 (shown in particular in FIG. 6).
  • the set of tangents of the downstream portion 120 around the outlet port 130 delimits a closed surface.
  • This closed surface intersects the plane P2 of the inlet orifice 220 of the secondary duct 200 facing a closed line which encloses or coincides with the periphery of said inlet orifice 220.
  • This particular alignment of the tangents of the downstream portion 120 allows spreading of the gas flow over the entire extent of the inlet of the secondary duct, and thus to improve the supply of the secondary duct in the meridian and azimuth plane .
  • the door 100 is represented in its maximum open position.
  • the closed surface formed by all the tangents in the outlet orifice 130 intersects the plane of the orifice around the secondary orifice 220.
  • the recirculation phenomena in the intermediate space 5 are avoided when the door is in an open position.
  • Each downstream lateral surface portion 126a, 126b has a length L2, in the upstream-downstream direction defined by the axis X1.
  • Each upstream side portion 116a, 116b has a curvilinear length from upstream to downstream referenced L1.
  • each surface portion downstream lateral 126a, 126b is of length L1 between 30% and 50%, preferably 40% of the total curvilinear length L1 + L2 of a corresponding lateral part. This minimum length of 30% makes it possible to correct the convergence of a flow imposed by the upstream part 110, and thus to make the divergence of the gas flow at the outlet orifice 130 tend towards zero.
  • each side surface portion may have an S-shaped profile from the inlet port to the outlet port.
  • the profile of each lateral surface portion has a single point of inflection.
  • This arrangement makes it possible not to disturb the flow of the flow in the space 40 as well as to minimize or even avoid the bursting of this flow in the intermediate space 5 at the exit of the door, and thus to favor its capture by the secondary duct 20 while limiting recirculations in the intermediate space 5.
  • Each secondary conduit 200 has an inner surface 202 closed.
  • a deflector 300 forming an air guide duct 310 extends from the inlet orifice 220 of the secondary duct 200 upstream of the downstream transverse flange 54, in the intermediate space 5.
  • the duct 301 for guiding air air is also a closed surface extending from downstream to upstream from the periphery of the inlet port 220 to a guide orifice 330.
  • the duct 301 for guiding air thus forms an upstream extension of the secondary duct 200, which can for example be fixed by fastening means (not shown) against the surface of the downstream transverse flange giving into the intermediate space 5.
  • the deflector can be mounted or dismounted in the intermediate space during maintenance of the turbojet engine without having to dismount the downstream transverse flange 54 or the secondary duct 200.
  • the guide duct 301 has an internal guiding surface 302 consisting of at least two parts of surfaces each extending between the inlet orifice 220 and the guide orifice 330: at least one so-called flared portion 310 and at least a so-called tangent portion 320.
  • the tangent portion 320 tangentially extends, over its entire length between the inlet orifice 220 of the conduit and the guide orifice 330, a first portion of the inner surface 202 of the secondary conduit 200.
  • the tangent portion 320 is for example a cylinder portion of generatrices parallel to the mean flow axis X2.
  • the tangent portion 320 is joined to the flared portion 310 by two extreme generatrices 324a and 324b, these extremal generatrices being parallel to the axis X2 and extending between the inlet orifice 220 and the guide orifice 330. Furthermore, any tangent plane at any point of the flared portion 310 forms with the mean flow axis X2 an angle less than 90 °.
  • the set of tangents of the inner guiding surface 302 around the guiding orifice 330 of the deflector 300 defines a closed surface. This closed surface intersects the plane P1 of the outlet port of the door 100 facing a closed line which encompasses or coincides with the periphery of the outlet port 130 of the door 100.
  • the secondary duct 200 has a secondary internal surface comprising a radially inner surface portion 214 with respect to the axis M of the hub, a radially outer surface portion with respect to the M axis of the hub 212, and two side surface portions 216a, 216b.
  • the inlet orifice 220 further has a periphery comprising a radially inner edge 224, a radially outer edge 222 and two lateral edges 226a and 226b, respectively connected to the radially inner portion 214, to the radially outer portion 212 and to the portions 216a, 216b of the inner surface 202.
  • the inner guiding surface comprises a radially inner portion 312, a radially outer portion 322, and two lateral portions 314a, 314b respectively connected to the radially inner edge 224, the radially outer edge 222 and the two lateral edges 226a and 226b of the inlet port 220.
  • the guide orifice 330 has a periphery comprising a radially inner edge, a radially outer edge and two lateral edges, in which the radially inner, outer and lateral portions of the inner guide surface respectively terminate.
  • the flared portion 310 includes the radially inner portion 312 and the side portions 314a, 314b of the guide surface, while the tangent portion 320 is the radially outer portion 320.
  • the radially inner portion is flat, and forms a meridian flare angle a constant relative to the radially inner portion 224 of the secondary duct 200 it extends.
  • This meridian flaring angle a is strictly greater than 0 ° and preferably less than 90 °, for example 45 °.
  • Each lateral portion 314a, 314b of the guide duct 301 extending from a respective lateral edge of the orifice, has an azimuthal flaring angle ⁇ of at most 45 °, preferably between 20 and 35 °, relative to to the lateral portion 216a, 216b of the respective secondary conduit 200 that it extends.
  • Each lateral portion 314a, 314b is a regulated surface delimited at least by an extremal generatrix of the tangent portion 320, and a respective lateral edge 226a, 226b of the inlet orifice 220.
  • the inner surface 302 is a set surface of generators extending between the inlet port 220 of the secondary conduit 200 and the guide port 330.
  • the lateral portion of the guide duct 301 extending from a respective lateral edge of the orifice, has an azimuthal flaring angle at most equal to 45 ° with respect to the lateral portion of the secondary duct 200 that it extends.
  • the average length of the radially inner portion 312 between the orifices 220 and 330 may be identical to or different from the average length of the radially outer portion 322.
  • the average length of the radially inner portion 312 between the orifices 220 and 330 may be greater than the average length of the radially outer portion 222. This improves the collector function of the deflector in the radially inner portion of the intermediate space, while limiting its size in an upstream portion of the intermediate space, which is generally intended to be occupied by other turbojet engine equipment.
  • the inlet port 200 has a rectangular periphery.
  • the guide orifice 330 is trapezoidal.
  • the radially outer portion 322 is plane coplanar with the portion of the secondary conduit 200 that it extends.
  • the tangent and flared portions are joined by end generatrices 324a, 324b forming ridges in the inner guiding surface.
  • the inlet orifice 220 of the duct has a rectangular periphery with rounded corners.
  • the guide port 330 is trapezoidal in shape.
  • the tangent portion 320 is then a cylinder portion comprising a flat central sub-portion and two curved sub-portions connected on either side of the central sub-portion and ending with the end generatrices 324a, 324b.
  • the flared portion 310 includes the radially inner portion 312, the two side portions 314a, 314b, and two intermediate portions 316a, 316b. Each intermediate portion 316a, 316b joins the radially inner portion 312 and a respective lateral portion 314a, 314b.
  • Each intermediate sub-portion 316a, 316b connected to a respective lateral portion into an intermediate generator 318a, 318b.
  • the azimuthal flaring angle is maximum in each intermediate generator.
  • the deflector is not limited to the embodiments illustrated in FIGS. 8a to 12.
  • Each deflector may be generalized to a duct comprising an internal guiding surface making a transition between the respective peripheries of the orifices 220 and 330, these two peripheries being any closed lines, for example ovoid or polygonal.
  • the portions of the inner guiding surface may have a concavity turned towards the inside or towards the outside of the guide duct 301.
  • the radially inner portions 312 and outer 322 may have a concavity facing the axis M of the hub, or away from this axis.
  • the inner surface 302 for guiding the deflector 300 may have more than one flared portion.
  • the flared portion may be extended to the entire inner guiding surface.
  • the door 100 according to the first aspect, and the deflector 300 according to the second aspect, can be combined in the same hub for intermediate casing.
  • the set of tangents of the downstream portion 120 of each door 100 around the outlet orifice 130 may delimit a closed surface which cuts, on the one hand, the plane P2 of the orifice d input 220 of the secondary duct 200 facing a closed line which encloses or coincides with the periphery of said inlet orifice 330, as described above, and furthermore cuts a plane P3 defined by the guide port 330 in a closed line which is included in the periphery of said guide port 330.
  • Such alignment allows the deflector to collect the entirety of a flow of gas emanating from the door 100 and having passed through the space intermediate 5, and that this flow through the inlet orifice 220 in all its area. Such an alignment thus makes it possible at the same time to avoid recirculation of flows in the intermediate space, while guaranteeing a maximum sampling rate in the secondary duct.

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Abstract

Il est proposé un moyeu (1) de carter intermédiaire (2) pour turboréacteur d'aéronef, comprenant une virole interne (4) destinée à délimiter d'une part un espace d'écoulement primaire (40) d'un flux de gaz primaire dans un turboréacteur, et d'autre part au moins un espace intermédiaire (5), la virole interne étant pourvue d'au moins un orifice primaire (44) ainsi que d'au moins une porte mobile (100) formant un conduit primaire de passage d'air, ladite porte étant apte à prélever, depuis l'orifice primaire, de L'air circulant dans l'espace de gaz primaire et à renvoyer dans l'espace intermédiaire L'air ainsi prélevé en direction d'un conduit secondaire (200) de passage d'air, ledit moyeu étant caractérisé en ce que le conduit primaire a une surface interne comportant d'amont en aval une partie amont convergente, puis une partie aval non-convergente, dans lequel la partie aval comprend deux portions de surface latérales aval, et dans lequel la partie amont comprend en outre deux portions de surface latérales amont, chaque portion de surface latérale amont définissant avec une surface latérale aval respective une partie latérale de la surface interne, chaque portion de surface latérale aval ayant une longueur selon une direction amont-aval représentant entre 30% et 50% de la longueur curviligne d'amont en aval de la partie latérale correspondante.

Description

MOYEU DE CARTER INTERMEDIAIRE POUR TURBOREACTEUR D'AERONEF COMPRENANT DES PORTES A GEOMETRIE PROFILEE
DOMAINE GENERAL
La présente invention concerne un moyeu de carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef, en particulier du type comprenant au moins deux corps mécaniquement indépendants.
Dans un turboréacteur à double corps, on désigne habituellement par carter intermédiaire un carter dont le moyeu est agencé entre un carter de compresseur basse pression et un carter de compresseur haute pression.
La présente invention concerne plus particulièrement un moyeu de carter intermédiaire du type comprenant des vannes de décharge, parfois désignées par leur acronyme anglais VBV (Variable Bleed Valves).
Des vannes de ce type sont destinées à réguler le débit en entrée du compresseur haute pression afin notamment de limiter des risques de pompage du compresseur basse pression en permettant l'évacuation d'une partie de l'air hors de l'espace annulaire d'écoulement du flux primaire.
De plus, en cas de pénétration accidentelle dans cet espace d'écoulement, d'eau, notamment sous forme de pluie ou de grêle, ou encore de débris divers, qui sont susceptibles de nuire au fonctionnement du turboréacteur, ces vannes permettent de récupérer cette eau ou ces débris qui sont centrifugés dans l'espace d'écoulement précité et de les éjecter vers l'extérieur de ce dernier.
Dans le cas des turboréacteurs à double flux, ces vannes sont ainsi configurées pour permettre le passage des fragments ou débris de l'espace d'écoulement du flux primaire vers un espace annulaire d'écoulement secondaire d'un flux secondaire. ETAT DE L'ART
Comme l'illustrent les figures 1 et 2, qui sont des vues partielles en coupe axiale d'un turboréacteur d'avion à double corps et double flux d'un type connu, les moyeux des carters intermédiaires du type précité comprennent habituellement deux viroles annulaires coaxiales, respectivement interne 4 et externe 6, reliées mutuellement par un flasques transversal amont 52 et par un flasque transversal aval 54.
Le flasque amont 52 est agencé en aval d'un compresseur basse pression 46 du turboréacteur tandis que le flasque aval 54 est agencé en amont d'un compresseur haute pression 48 de ce turboréacteur.
Le compresseur haute pression 48 comprend généralement une succession de rotors et de stators à calage variable, permettant de contrôler le débit de l'air le traversant.
Sont ménagés entre les viroles 4 et externe 6, et entre les flasques transversaux amont 52 et aval 54, des espaces intermédiaires 5 répartis autour de l'axe M du moyeu.
La virole interne 4 délimite un espace annulaire d'écoulement primaire 40 d'un flux primaire du turboréacteur, et est en général raccordée à des bras structuraux 42 traversant cet espace. De plus, la virole interne 4 comporte des orifices de passage d'air 44, appelés orifices primaires dans ce qui suit, dont chacun est obturé par le clapet pivotant 102 d'une vanne de décharge correspondante destinée à la régulation du débit du compresseur haute pression 48 et, le cas échéant, à l'évacuation d'air ou de débris comme expliqué ci-dessus.
Une telle vanne de décharge peut prendre la forme d'une porte 100 qui comporte le clapet 102 à son extrémité radialement interne et qui est montée pivotante autour d'un axe Y de sorte qu'en position de fermeture des orifices primaires 44, le clapet prolonge la virole interne 4 du carter 2 de manière sensiblement continue pour réduire au mieux les risques de perturbations aérodynamiques du flux primaire par ce clapet 102, et qu'en position d'ouverture desdits orifices primaire, le clapet fasse saillie radialement vers l'intérieur par rapport à la virole interne 4 précitée et forme ainsi une écope de prélèvement d'une partie du flux primaire dans l'espace 40. La porte 100 comporte un conduit 101 par lequel de l'air écope transite, le conduit 101 se terminant en aval sur un orifice de sortie 130 débouchant dans un espace intermédiaire 5 correspondant.
La virole externe 6 délimite un espace annulaire d'écoulement secondaire 60 d'un flux secondaire du turboréacteur, et est raccordée à des bras structuraux 62 traversant cet espace. De plus, la virole externe 6 comporte des orifices de passage d'air 64, appelés orifices secondaires dans ce qui suit, et agencés en aval du flasque transversal aval 54.
Lorsque les stators à calage variable du compresseur haute pression 48 sont dans une position réduisant le débit d'air entrant dans ce compresseur, un surplus d'air dans l'espace d'écoulement secondaire peut alors être évacué par ces orifices secondaires, évitant ainsi des phénomènes de pompage pouvant conduire à une détérioration voire une destruction complète du compresseur basse pression 46.
Des conduits secondaires 200 s'étendent chacun entre un orifice d'entrée 220 respectif débouchant dans l'espace intermédiaire 5 et un orifice secondaire 64 correspondant. L'orifice d'entrée 220 est généralement agencé au raz de la surface du flasque transversal aval donnant sur l'espace intermédiaire 5.
Dans chaque espace intermédiaire 5, l'orifice de sortie 130 du conduit primaire 101 et l'orifice d'entrée 220 du conduit secondaire 200 sont agencés en vis-à-vis.
Chaque porte 100, l'espace intermédiaire 5 et le conduit secondaire en aval correspondants forment ainsi ensemble un système d'évacuation d'air et de débris depuis l'espace d'écoulement primaire 40 vers l'espace d'écoulement secondaire 60. Le moyeu comporte donc une pluralité de tels systèmes répartis autour de son axe.
Lorsqu'une porte 100 est en position ouverte, un flux d'air écopé par celle-ci traverse le conduit primaire, débouche dans l'espace intermédiaire 5 par son orifice de sortie 130, pénètre dans le conduit secondaire 200 correspondant jusqu'à atteindre l'espace d'écoulement secondaire 60.
Chaque porte 100 présente une surface interne 101 comportant deux portions latérales planes et mutuellement convergentes dans un plan azimutal parallèle au plan de la figure 3, depuis l'orifice 44 primaire vers l'orifice de sortie 130. Cette convergence azimutale est réalisée pour deux raisons : d'une part, pour augmenter le débit d'air écopé depuis l'espace annulaire primaire, et d'autre part en raison d'équipements logés entre les espaces intermédiaires répartis autour de l'axe M du moyeu, limitant ainsi les dimensions des orifices de sortie dans le plan azimutal correspondant.
Cependant, un flux d'air écopé au moyen de tels systèmes d'évacuation subit des pertes de charges lorsque ce flux traverse l'espace intermédiaire. Ces pertes de charges ont pour conséquence de réduire le débit de prélèvement d'air depuis l'espace d'écoulement primaire 40 vers l'espace d'écoulement secondaire 60.
Or, ce débit doit respecter une certaine spécification de prélèvement d'air nécessaire à l'opérabilité du moteur durant toutes ses phases de vol. De plus un écart important de débit entre l'entrée du compresseur basse pression 46 et l'entrée du compresseur haute pression 48 peut conduire à une détérioration du compresseur basse pression 46, surtout lors de phases de décélération.
Une solution pour éviter ces pertes de charges pourrait en théorie être de raccorder directement les conduits primaire 101 et secondaire 200. Un tel raccordement est cependant très difficilement réalisable en raison du caractère mobile de la porte 100, et consommerait une place trop importante dans cet espace intermédiaire dans lequel d'autres équipements sont logés.
Une autre solution, consistant en des déflecteurs s'étendant dans l'espace intermédiaire 5 ont déjà été proposés dans la demande de brevet FR 2 936 561. Ces déflecteurs présentent une surface interne ouverte en forme de langue et s'étendant depuis un bord radialement intérieur de l'orifice d'entrée de chaque conduit secondaire par rapport à l'axe du moyeu, et sont prévus pour guider de l'air et des débris dans l'espace intermédiaire 5 émanant du conduit primaire vers le conduit secondaire.
Toutefois, ces déflecteurs présentant une surface ouverte s'avèrent insuffisant pour résoudre les problèmes de perte de charge précités, notamment dans le plan azimutal.
RESUME DE L'INVENTION
Un but de l'invention est notamment d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces problèmes de pertes de charge.
Il est à cet effet proposé un moyeu de carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef, comprenant une virole interne destinée à délimiter d'une part un espace d'écoulement primaire d'un flux de gaz primaire dans un turboréacteur, et d'autre part au moins un espace intermédiaire, la virole interne étant pourvue d'au moins un orifice primaire ainsi que d'au moins une porte mobile formant un conduit primaire de passage d'air, ladite porte étant apte à prélever, depuis l'orifice primaire, de l'air circulant dans l'espace de gaz primaire et à renvoyer dans l'espace intermédiaire l'air ainsi prélevé en direction d'un conduit secondaire de passage d'air, ledit moyeu étant caractérisé en ce que le conduit primaire a une surface interne comportant d'amont en aval une partie amont convergente, puis une partie aval non-convergente, dans lequel la partie aval comprend deux portions de surface latérales aval, et dans lequel la partie amont comprend en outre deux portions de surface latérales amont, chaque portion de surface latérale amont définissant avec une surface latérale aval respective une partie latérale de la surface interne, chaque portion de surface latérale aval ayant une longueur selon une direction amont-aval représentant entre 30% et 50% de la longueur curviligne d'amont en aval de la partie latérale correspondante. On notera que les directions amont et aval sont définies en relation avec l'écoulement du flux primaire de gaz, lorsque le moyeu de carter intermédiaire selon l'invention est utilisé dans un turboréacteur.
Un tel conduit primaire présentant une partie aval non convergente permet de contrecarrer l'effet de convergence naturellement induit par la partie amont, et de faire en sorte qu'un flux d'air débouchant dans l'espace intermédiaire par l'orifice de sortie atteigne une grande partie de l'orifice d'entrée du conduit secondaire en vis-à-vis.
Etant donné qu'une plus grande portion du volume interne du conduit secondaire est occupée par le flux d'air, un tel conduit primaire permet d'améliorer le débit de prélèvement dans le conduit secondaire, et par conséquent le débit d'air global prélevé depuis l'espace d'écoulement primaire.
De plus, le fait que les portions de surface latérales aval couvrent plus de 30% des portions de surface latérales permet de s'assurer que le flux d'air aura le temps, entre l'instant où ce flux passe de la partie amont à la partie aval, et l'instant où le flux atteint l'orifice de sortie, de se redresser afin de ne plus converger.
Le fait que les portions de surface latérales aval couvrent moins de 50% des portions de surfaces latérales permet en outre d'éviter d'imposer un angle trop important à la transition entre partie latérale amont et partie latérale aval, la largeur de l'orifice d'entrée étant en effet contrainte par des équipements adjacents. Un tel angle trop important provoquerait en effet un décollement de flux indésirable.
La gamme de 30% à 50% offre donc un bon compromis entre limitation de phénomènes de décollement et atténuation de convergence du flux dans la partie aval.
L'invention peut être complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles. La porte étant montée mobile sur la virole interne entre une position de fermeture et une position d'ouverture maximale de l'orifice primaire, la partie aval peut être profilée pour diriger un flux d'air vers l'entièreté de l'orifice d'entrée du conduit secondaire en vis-à-vis lorsque la porte est dans sa position d'ouverture maximale. Ainsi, le débit de prélèvement dans le conduit secondaire est maximisé lors de phases critiques dans lesquelles la porte est grande ouverte et dans lesquelles les risques de détérioration du compresseur provoquées par pompage sont les plus élevés.
La partie aval non -convergente peut prolonger tangentiellement la partie amont correspondante afin de minimiser les perturbations subies par un flux d'air à la jonction entre les parties amont et aval du conduit primaire.
La partie aval peut être définie par deux portions de surface latérales aval et deux portions de surface radialement intérieure et extérieure par rapport l'axe M du moyeu, lesdites portions radialement intérieure et extérieure étant mutuellement non-convergentes.
Chaque portion de surface latérale aval peut être plane et former un angle d'évasement d'amont en aval de moins de 5° avec un axe d'écoulement moyen de la porte correspondante. Ceci permet de limiter la divergence d'un flux d'air débouchant dans l'espace intermédiaire par l'orifice de sortie dans un plan azimutal du conduit primaire.
La partie amont peut comprendre deux portions de surface latérales amont définissant chacune avec une surface latérale aval respective une partie latérale de la surface interne, et chaque portion de surface latérale aval peut avoir une longueur selon une direction amont- aval représentant 40% de la longueur curviligne d'amont en aval de la partie latérale correspondante.
Cette longueur minimale permet de corriger efficacement le caractère convergent d'un flux d'air ayant traversé la partie amont, avant que ce flux ne débouche dans l'espace intermédiaire par l'orifice de sortie du conduit primaire de la porte.
Chaque paroi latérale peut en outre présenter un profil en forme de S. Cette disposition permet de minimiser voire d'éviter l'éclatement du jet dans l'espace intermédiaire à la sortie de la porte et favoriser ainsi sa captation par le conduit secondaire, tout en limitant les circulations dans l'espace intermédiaire.
La partie aval peut être cylindrique. Cet alignement permet de faire en sorte qu'un flux d'air débouchant dans l'espace intermédiaire présente une divergence proche de zéro.
Le conduit secondaire peut être prolongé depuis son orifice d'entrée par un déflecteur s'étendant vers l'amont dans l'espace intermédiaire correspondant, chaque déflecteur formant un conduit de guidage d'air ayant une surface interne s'étendant depuis ledit orifice d'entrée jusqu'à un orifice de guidage agencé en aval de l'orifice de sortie de la porte correspondante, et dans lequel dans lequel la partie aval est profilée pour confiner un flux d'air vers l'intérieur du pourtour de l'orifice de guidage lorsque la porte est dans sa position d'ouverture maximale. Un tel déflecteur permet alors d'éviter des phénomènes de recirculation dans l'espace intermédiaire.
Il est par ailleurs proposé un carter intermédiaire pour turboréacteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un moyeu tel que décrit précédemment.
Il est en outre proposé un turboréacteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend le carter intermédiaire précédent.
DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 , déjà discutée, est une vue en coupe axiale d'un moyeu pour carter intermédiaire 2 connu de l'art antérieur.
- La figure 2, déjà discutée, est une vue en perspective et en coupe axiale du moyeu de la figure 1 .
- La figure 3, déjà discutée, est une vue en coupe d'un système d'évacuation de débris connu de l'art antérieur dans un plan perpendiculaire au plan de la figure 1 , dit plan azimutal.
- La figure 4, est une vue schématique en perspective de la surface interne d'une porte 100 selon un mode de réalisation.
- La figure 5 est une vue schématique de côté de la porte 100 déjà représentée en figure 4.
- La figure 6 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un système d'évacuation comprenant la porte 100 représentée en figures 4 et 5.
- La figure 7 est une vue schématique partielle de dessus dans un plan azimutal du système représentée en figure 6.
- Les figures 8a et 8b sont des vues schématiques en perspective de côté d'un déflecteur selon un premier mode de réalisation.
- La figure 9 est une vue de côté du déflecteur illustré en figure 8a.
- La figure 10, est une vue du dessus parallèle à un plan azimutal du déflecteur illustré en figure 8a.
- La figure 1 1 est une vue schématique en perspective de côté d'un déflecteur selon un deuxième mode de réalisation.
- La figure 12 est une vue schématique de face du déflecteur illustré en figure 1 1 .
Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les pièces de moyeu pour carter intermédiaire de l'art antérieur déjà décrites sont également présentes dans les modes de réalisations qui suivent, à l'exception des déflecteurs formant des languettes.
Premier aspect : géométrie des portes écopantes
La structure des portes 100 vont être décrites en regard des figures
4 à 7.
En référence à la figure 4, chaque porte 100 a une surface interne 102 fermée. Chaque surface interne 102 comporte dans le sens amont vers aval, une partie amont 110 puis une partie aval 120 se terminant sur l'orifice de sortie 130 correspondant.
Chaque porte 100 présente un axe moyen d'écoulement de gaz X1 en son orifice de sortie 130.
La partie amont 110 est convergente d'amont en aval, depuis l'orifice d'entrée de la porte 100 jusqu'à une section intermédiaire du conduit. Le terme « convergent » signifie ici que le champ de vecteurs associé à un flux de gaz s'écoulant d'amont en aval dans la partie amont 110 du conduit primaire 101 est de divergence négative.
La partie aval 120 est non-convergente d'amont en aval. En d'autres termes, le champ de vecteurs associé à un flux de gaz s'écoulant d'amont en aval dans la partie aval 120 est de divergence nulle ou positive.
La partie amont 110 comprend une portion de surface radialement extérieure 112 par rapport à l'axe M du moyeu, une portion de surface radialement intérieure 114 par rapport à l'axe M du moyeu, et deux portions de surface latérales 116a et 116b.
La partie aval 120 comprend de même une portion de surface radialement extérieure 122 par rapport à l'axe M du moyeu, une portion de surface radialement intérieure 124 par rapport à l'axe M du moyeu, et deux portions de surface latérales 126a et 126b. L'orifice de sortie 130 du conduit de porte 100 a par ailleurs un pourtour comprenant un bord radialement extérieur 132, un bord radialement intérieur 134 et deux bords latéraux 136a et 136b, en lesquels se terminent respectivement la portion de surface radialement extérieure 122, la portion de surface radialement intérieure 124 et les portions de surfaces latérales aval 126a, 126b.
Par ailleurs, les portions de surface radialement extérieure 122 et intérieure 14 prolongent tangentiellement les portions de surface extérieure 1 12, et intérieure 1 14, respectivement.
Les portions de surface aval 122, 124 peuvent être des portions de cylindre de génératrices parallèles à l'axe moyen d'écoulement de gaz X1 dans la partie aval 120 de la porte 100. Ce parallélisme permet de limiter les phénomènes d'éclatement de flux dans l'espace intermédiaire dans un plan méridien, et ainsi d'améliorer le guidage d'air vers l'orifice secondaire en vis-à-vis dans l'espace intermédiaire 5.
Les portions de surfaces extérieure aval 124, 122 peuvent présenter une concavité tournée radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe M du moyeu, de façon à épouser le contour de la virole annulaire interne 4. Par exemple, les portions 122, 124 peuvent être des portions de cylindre dont les génératrices sont parallèles à l'axe d'écoulement X1 .
En variante non illustrée, les portions aval 122, 124 de la porte 100 peuvent être planes, et les bords 132 et 134 être rectilignes.
Dans un plan azimutal parallèle au plan de la figure 5, la largeur de l'orifice de sortie 130 est inférieure à la largeur de l'orifice primaire 44 ; le conduit présente un profil azimutal convergent d'amont en aval.
Chaque partie latérale amont 1 16a, 1 16b est connectée à une partie latérale aval 126a, 126b respective. Les deux parties latérales amont 1 16a, 1 16b sont mutuellement convergentes, c'est-à-dire qu'elles se rapprochent progressivement l'une de l'autre lorsque le conduit est parcouru d'amont en aval. Chaque partie latérale amont 1 16a, 1 16b peut être plane, courbe, ou une combinaison des deux. Les parties latérales amont 1 16a, 1 16b font converger un flux de gaz primaire d'amont en aval dans le plan azimutal.
Chaque partie latérale aval 126a, 126b prolonge tangentiellement une partie latérale amont correspondante 1 16a, 1 16b et se termine en un bord latéral de l'orifice 136a, 136b. Par exemple, chaque partie latérale dans son ensemble est une portion de cylindre de génératrices perpendiculaires à l'axe moyen d'écoulement X1 dans le conduit de la porte 100. Dans cette portion de cylindre, la partie latérale aval est plane.
Les deux parties latérales aval sont sensiblement parallèles, c'est- à-dire qu'un angle inférieur à 5° est formé entre chaque plan d'une partie latérale aval et l'axe moyen d'écoulement X1 .
Les parties latérales aval permettent de corriger l'effet de convergence dans le plan azimutal préalablement induit par les parties latérales amont, et limite ainsi la divergence du flux émis dans l'espace intermédiaire 5. En d'autres termes, le champ de vecteurs que représente un flux d'air en l'orifice de sortie 130 sera de divergence bornée entre une valeur négative dépendant des parties latérales amont, et zéro.
On définit un axe d'écoulement moyen X2 dans un plan P2 défini par l'orifice d'entrée 220 du conduit secondaire 200 (représenté notamment en figure 6).
L'ensemble des tangentes de la partie aval 120 en le pourtour de l'orifice de sortie 130 délimite une surface fermée. Cette surface fermée coupe le plan P2 de l'orifice d'entrée 220 du conduit secondaire 200 en vis-à-vis en une ligne fermée qui englobe ou coïncide avec le pourtour dudit l'orifice d'entrée 220.
Cet alignement particulier des tangentes de la partie aval 120 permet un étalement du flux de gaz sur toute l'étendue de l'orifice d'entrée du conduit secondaire, et ainsi d'améliorer l'alimentation du conduit secondaire dans le plan méridien et azimutal. Dans le mode de réalisation illustré en figure 6, la porte 100 est représentée dans sa position ouverte maximale. La surface fermée formée par l'ensemble des tangentes en l'orifice de sortie 130 coupe le plan de l'orifice en le pourtour de l'orifice secondaire 220. Ainsi les phénomènes de recirculation dans l'espace intermédiaire 5 sont évités lorsque la porte est en position peine ouverte.
Chaque portion de surface latérale aval 126a, 126b a une longueur référencée L2, selon la direction amont-aval définie par l'axe X1. Chaque portion latérale amont 116a, 116b a une longueur curviligne d'amont en aval référencée L1. Chaque partie latérale du conduit, définie par une portion de surface latérale amont et une portion de surface latérale aval, a donc une longueur curviligne totale d'amont en aval égale à la somme des longueurs L1 et L2.De préférence, chaque portion de surface latérale aval 126a, 126b est de longueur L1 comprise entre 30% et 50%, préférentiellement 40% de la longueur curviligne totale L1 +L2 d'une partie latérale correspondante. Cette longueur minimale de 30% permet de corriger la convergence d'un flux imposée par la partie amont 110, et d'ainsi de faire tendre vers zéro la divergence du flux de gaz en l'orifice de sortie 130.
En référence à la figure 7, chaque portion de surface latérale peut présenter un profil en forme de S depuis l'orifice d'entrée jusqu'à l'orifice de sortie. En d'autres termes, le profil de chaque portion de surface latérale présente un unique point d'inflexion.
Cette disposition permet de ne pas perturber l'écoulement du flux dans l'espace 40 ainsi que de minimiser voire d'éviter l'éclatement de ce flux dans l'espace intermédiaire 5 à la sortie de la porte, et de favoriser ainsi sa captation par le conduit secondaire 20 tout en limitant des recirculations dans l'espace intermédiaire 5.
Deuxième aspect : déflecteurs de conduit secondaire Vont maintenant être décrits des déflecteurs selon un deuxième aspect, en regard des figures 8a à 12.
Chaque conduit secondaire 200 a une surface interne 202 fermée.
Un déflecteur 300 formant un conduit 310 de guidage d'air s'étend depuis l'orifice d'entrée 220 du conduit secondaire 200 vers l'amont du flasque transversal aval 54, dans l'espace intermédiaire 5. Le conduit 301 de guidage d'air est également une surface fermée s'étendant d'aval vers amont depuis le pourtour de l'orifice d'entrée 220 jusqu'à un orifice de guidage 330.
Le conduit 301 de guidage d'air forme ainsi une extension amont du conduit secondaire 200, pouvant par exemple être fixée grâce à des moyens de fixations (non illustrés) contre la surface du flasque transversal aval donnant dans l'espace intermédiaire 5. Ainsi, le déflecteur peut être monté ou démonté dans l'espace intermédiaire lors de l'entretien du turboréacteur sans avoir à démonter le flasque transversal aval 54 ou le conduit secondaire 200.
Le conduit de guidage 301 a une surface interne dite de guidage 302 constituée d'au moins deux parties de surfaces s'étendant chacune entre l'orifice d'entrée 220 et l'orifice de guidage 330 : au moins une partie dite évasée 310 et au moins une partie dite tangente 320.
La partie tangente 320 prolonge tangentiellement, sur toute sa longueur entre l'orifice d'entrée 220 du conduit et l'orifice de guidage 330, une première partie de la surface interne 202 du conduit secondaire 200. La portion tangente 320 est par exemple une portion de cylindre de génératrices parallèles à l'axe d'écoulement moyen X2.
La portion tangente 320 est jointe à la partie évasée 310 par deux génératrices extrémales 324a et 324b, ces génératrices extrémales étant parallèle à l'axe X2 et s'étendant entre l'orifice d'entrée 220 et l'orifice de guidage 330. Par ailleurs, tout plan tangent en un point quelconque de la partie évasée 310 forme avec l'axe d'écoulement moyen X2 un angle inférieur à 90° .
En référence à la figure 9, l'ensemble des tangentes de la surface interne de guidage 302 en le pourtour de l'orifice de guidage 330 du déflecteur 300 délimite une surface fermée. Cette surface fermée coupe le plan P1 de l'orifice de sortie de la porte 100 en vis-à-vis en une ligne fermée qui englobe ou coïncide avec le pourtour de l'orifice de sortie 130 de la porte 100.
Cet alignement particulier des tangentes de la partie aval permet d'améliorer la fonction collectrice du déflecteur 300. En effet, un flux de gaz entrant dans l'espace intermédiaire 5 par l'orifice de sortie 130 de la porte 100 subit un éclatement naturel en trois dimensions susceptible de créer les reflux décrits en préambule, que cet alignement permet de confiner.
Dans les modes de réalisation illustrés en figures 8a à 12, le conduit secondaire 200 a une surface interne secondaire comprenant une portion de surface radialement intérieure 214 par rapport à l'axe M du moyeu, une portion de surface radialement extérieure par rapport à l'axe M du moyeu 212, et deux portions de surface latérales 216a, 216b.
L'orifice d'entrée 220 a en outre un pourtour comprenant un bord radialement intérieur 224, un bord radialement extérieur 222 et deux bords latéraux 226a et 226b, connectés respectivement à la portion radialement intérieure 214, à la portion radialement extérieure 212 et aux portions latérales 216a, 216b de la surface interne 202.
Par ailleurs, la surface interne de guidage comporte une portion radialement intérieure 312, une portion radialement extérieure 322, et deux portions latérales 314a, 314b respectivement connectées au bord radialement intérieur 224, au bord radialement extérieur 222 et aux deux bords latéraux 226a et 226b de l'orifice d'entrée 220. De façon similaire, l'orifice de guidage 330 a un pourtour comprenant un bord radialement intérieur, un bord radialement extérieur et deux bords latéraux, en lesquels se terminent respectivement les portions radialement intérieure, extérieure et latérales de la surface interne de guidage.
La partie évasée 310 comprend la portion radialement intérieure 312 et les portions latérales 314a, 314b de la surface de guidage, tandis que la portion tangente 320 est la portion radialement extérieure 320.
La portion radialement intérieure est plane, et forme un angle d'évasement méridien a constant par rapport la portion radialement intérieure 224 du conduit secondaire 200 qu'elle prolonge. Cet angle d'évasement méridien a est strictement supérieur à 0° et de préférence inférieure à 90° , par exemple 45° .
Chaque portion latérale 314a, 314b du conduit 301 de guidage, s'étendant depuis un bord latéral respectif de l'orifice, présente un angle β d'évasement azimutal au plus égal à 45° , préférentiellement compris entre 20 et 35° , par rapport à la portion latérale 216a, 216b du conduit secondaire 200 respective qu'elle prolonge.
Chaque portion latérale 314a, 314b est une surface réglée délimitée au moins par une génératrice extrémale de la partie tangente 320, et un bord latéral respectif 226a, 226b de l'orifice d'entrée 220.
La surface interne 302 est une surface réglée de génératrices s'étendant entre l'orifice d'entrée 220 du conduit secondaire 200 et l'orifice de guidage 330.
La portion latérale du conduit 301 de guidage, s'étendant depuis un bord latéral respectif de l'orifice, présente un angle d'évasement azimutal au plus égal à 45° par rapport à la portion latérale du conduit secondaire 200 qu'elle prolonge.
La longueur moyenne de la portion radialement intérieure 312 entre les orifices 220 et 330 peut être identique ou différente de la longueur moyenne de la portion radialement extérieure 322. Par exemple, la longueur moyenne de la portion radialement intérieure 312 entre les orifices 220 et 330 peut être supérieure à la longueur moyenne de la portion radialement extérieure 222. Ceci permet d'améliorer la fonction collectrice du déflecteur dans la partie radialement intérieure de l'espace intermédiaire, tout en limitant son encombrement dans une partie amont de l'espace intermédiaire, qui est généralement destiné à être occupé par d'autres équipements du turboréacteur.
Dans le mode de réalisation de déflecteur illustré sur les figures 8a et 8b, l'orifice d'entrée 200 a un pourtour rectangulaire. L'orifice de guidage 330 est en forme de trapèze.
La portion radialement extérieure 322 est plane coplanaire avec la portion du conduit secondaire 200 qu'elle prolonge.
Les parties tangente et évasée sont jointes par des génératrices extrémales 324a, 324b formant des arêtes dans la surface interne de guidage.
Dans le mode de réalisation de déflecteur illustré en figures 1 1 et 12, l'orifice d'entrée 220 du conduit a un pourtour rectangulaire à coins arrondis. L'orifice de guidage 330 est de forme de trapézoïdale.
La portion tangente 320 est alors une portion de cylindre comprenant une sous-portion centrale plane et deux sous-portions courbes connectées de part et d'autre de la sous-portion centrale et se terminant par les génératrices extrémales 324a, 324b.
La partie évasée 310 comprend la portion radialement intérieure 312, les deux portions latérales 314a, 314b, et deux portions intermédiaires 316a, 316b. Chaque portion intermédiaire 316a, 316b fait jonction entre la portion radialement intérieure 312 et une portion latérale respective 314a, 314b.
Chaque sous-portion intermédiaire 316a, 316b connectée à une portion latérale respective en une génératrice intermédiaire 318a, 318b. Dans ce mode de réalisation l'angle d'évasement azimutal est maximum en chaque génératrice intermédiaire.
Bien entendu, le déflecteur ne se limite pas aux modes de réalisation illustrés sur les figures 8a à 12.
Chaque déflecteur peut être généralisé à un conduit comprenant une surface interne de guidage réalisant une transition entre les pourtours respectifs des orifices 220 et 330, ces deux pourtours étant des lignes fermées quelconques, par exemple ovoïde ou polygonales.
Les portions de la surface interne de guidage peuvent présenter une concavité tournée vers l'intérieur ou vers l'extérieur du conduit 301 de guidage. Les portions radialement intérieure 312 et extérieure 322 peuvent présenter une concavité tournée vers l'axe M du moyeu, ou s'éloignant de cet axe.
La surface interne 302 de guidage du déflecteur 300 peut présenter plus d'une partie évasée. En variante, la partie évasée peut être étendue à toute la surface interne de guidage.
Combinaison des premier et deuxième aspects
La porte 100 selon le premier aspect, et le déflecteur 300 selon le deuxième aspect, peuvent être combinés dans un même moyeu pour carter intermédiaire.
En référence à la figure 9, l'ensemble des tangentes de la partie aval 120 de chaque porte 100 en le pourtour de l'orifice de sortie 130 peut délimiter une surface fermée qui coupe d'une part le plan P2 de l'orifice d'entrée 220 du conduit secondaire 200 en vis-à-vis en une ligne fermée qui englobe ou coïncide avec le pourtour dudit l'orifice d'entrée 330, comme décrit précédemment, et coupe d'autre part un plan P3 défini par l'orifice de guidage 330 en une ligne fermée qui est incluse dans le pourtour dudit orifice de guidage 330.
Un tel alignement permet au déflecteur de recueillir l'entièreté d'un flux de gaz émanant de la porte 100 et ayant traversé l'espace intermédiaire 5, et que ce flux traverse l'orifice d'entrée 220 selon toute son aire. Un tel alignement permet donc à la fois d'éviter les recirculations de flux dans l'espace intermédiaire, tout en garantissant un débit de prélèvement maximal dans le conduit secondaire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) pour turboréacteur d'aéronef, comprenant une virole interne (4) destinée à délimiter d'une part un espace d'écoulement primaire (40) d'un flux de gaz primaire dans un turboréacteur, et d'autre part au moins un espace intermédiaire (5), la virole interne étant pourvue d'au moins un orifice primaire (44) ainsi que d'au moins une porte mobile (100) formant un conduit primaire (101 ) de passage d'air, ladite porte (100) étant apte à prélever, depuis l'orifice primaire (44), de l'air circulant dans l'espace de gaz primaire (40) et à renvoyer dans l'espace intermédiaire (5) l'air ainsi prélevé en direction d'un conduit secondaire (200) de passage d'air,
ledit moyeu (1 ) étant caractérisé en ce que le conduit primaire (101 ) a une surface interne (102) comportant d'amont en aval une partie amont (110) convergente, puis une partie aval (120) non-convergente, dans lequel la partie aval (120) comprend deux portions de surface latérales aval (126a, 126b), et dans lequel la partie amont (110) comprend en outre deux portions de surface latérales amont (116a, 116b), chaque portion de surface latérale amont (116a, 116b) définissant avec une surface latérale aval respective (126a, 126b) une partie latérale de la surface interne (102), chaque portion de surface latérale aval (126a, 126b) ayant une longueur selon une direction amont-aval représentant entre 30% et 50% de la longueur curviligne d'amont en aval de la partie latérale correspondante.
2. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon la revendication 1 , dans lequel chaque portion de surface latérale aval (126a, 126b) est plane et forme un angle d'évasement d'amont en aval de moins de 5° avec un axe d'écoulement moyen (X1 ) de la porte (100) correspondante.
3. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque portion de surface latérale présente un profil en forme de S.
4. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon l'une des revendications 1 à
3, dans lequel chaque porte (100) est montée mobile sur la virole interne (4) entre une position de fermeture et une position d'ouverture maximale de l'orifice primaire (44), et dans lequel la partie aval est profilée pour diriger un flux d'air vers l'entièreté de l'orifice d'entrée (220) du conduit secondaire (200) en vis-à-vis lorsque la porte (100) est dans sa position d'ouverture maximale.
5. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon l'une des revendications 1 à
4, dans lequel la partie aval (120) non-convergente prolonge tangentiellement la partie amont (1 10) correspondante.
6. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon l'une des revendications 1 à
5, dans lequel la partie aval (120) est définie par deux portions de surface latérales aval (126a, 126b) et deux portions de surface radialement intérieure (124) et extérieure (122) par rapport l'axe (M) du moyeu, lesdites portions radialement intérieure (124) et extérieure (122) étant mutuellement non-convergentes.
7. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon l'une des revendications 1 à
6, dans lequel la partie aval (120) est cylindrique.
8. Moyeu (1 ) de carter intermédiaire (2) selon l'une des revendications 1 à
7, dans lequel chaque conduit secondaire (200) est prolongé depuis son orifice d'entrée (220) par un déflecteur (300) s'étendant vers l'amont dans l'espace intermédiaire (5) correspondant, chaque déflecteur (3) formant un conduit (301 ) de guidage d'air ayant une surface interne (302) s'étendant depuis ledit orifice d'entrée (220) jusqu'à un orifice de guidage (330) agencé en aval de l'orifice de sortie (130) de la porte (100) correspondante, et dans lequel la partie aval est profilée pour confiner un flux d'air vers l'intérieur du pourtour de l'orifice de guidage (330) lorsque la porte (100) est dans sa position d'ouverture maximale.
9. Carter intermédiaire (2) pour turboréacteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un moyeu (1 ) selon l'une des revendications précédentes.
10. Turboréacteur d'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un carter intermédiaire (2) selon la revendication précédente.
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