WO2022123142A1 - Ensemble de turbomachine - Google Patents

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WO2022123142A1
WO2022123142A1 PCT/FR2021/052133 FR2021052133W WO2022123142A1 WO 2022123142 A1 WO2022123142 A1 WO 2022123142A1 FR 2021052133 W FR2021052133 W FR 2021052133W WO 2022123142 A1 WO2022123142 A1 WO 2022123142A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
upstream
downstream
wall
acoustic box
annular wall
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/052133
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Conete
Benoit Carrere
Thomas VANDELLOS
Original Assignee
Safran Ceramics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Ceramics filed Critical Safran Ceramics
Publication of WO2022123142A1 publication Critical patent/WO2022123142A1/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/04—Mounting of an exhaust cone in the jet pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/40—Movement of components
    • F05D2250/41—Movement of components with one degree of freedom
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise

Definitions

  • This disclosure relates to a turbomachine assembly. It also relates to a turbomachine comprising such an assembly.
  • a turbomachine 10 of the turbofan turbojet type comprises, from upstream to downstream in the direction of gas circulation within the turbomachine, a fan 12, a low pressure compressor 14a, a high pressure compressor 14b, a combustion chamber 16, a high pressure turbine 18a, a low pressure turbine 18b and an exhaust nozzle 20.
  • the high pressure compressor 14b and the low pressure compressor 14a are respectively connected to a high-pressure turbine 18a and a low-pressure turbine 18b by a respective shaft extending along the longitudinal direction X of rotation of the shafts of the turbomachine 10.
  • the orientation qualifiers such as " longitudinal", “radial” and “circumferential" are defined with reference to the longitudinal axis X.
  • the air flow entering the turbine engine 10 is divided, downstream of the fan 12, into a primary annular air flow entering an annular vein 22a called primary, and into a secondary annular air flow, entering a so-called secondary annular vein 22b which surrounds the primary annular air vein 22a.
  • the low 14a and high pressure 14b compressors, the combustion chamber 16, and the high pressure 18a and low pressure 18b turbines are located for the working parts in the primary annular vein 22a.
  • An exhaust casing 30 is located directly at the outlet of the low pressure turbine 18b.
  • the exhaust casing 30 comprises a radially inner shroud 32 and a radially outer shroud 34.
  • An annular space formed between the inner shroud 32 and the outer shroud 34 forms part of the primary annular vein 22a at the outlet of the low pressure turbine 18b .
  • the exhaust nozzle 20, or exhaust nozzle, of a turbomachine 10 conventionally comprises an assembly making it possible to optimize the flow of hot gases from the turbine.
  • This assembly can also have the function of attenuating the noise generated by the interaction of these hot gases with the ambient air and with the flow of cold air coming from the fan 12, the low-frequency noise produced at the level of the chamber combustion 16 and/or the high frequency noise produced at the level of the turbine 18.
  • This assembly comprises an ejection cone 40 comprising an upstream part 40a, shown in Figure 2, of substantially cylindrical shape, and a downstream part 40b of conical shape.
  • the upstream part 40a is formed by a radially outer annular wall 42 and an acoustic box 50 arranged radially inside the outer annular wall 42.
  • the external annular wall 42 generally comprises a plurality of sectors 42a arranged circumferentially end-to-end around of the longitudinal axis X.
  • the acoustic box 50 comprises at least one radially inner annular wall 52.
  • the acoustic box may comprise a plurality of partitions 58 extending between the inner annular wall 52 and the outer annular wall 42 so as to form a honeycomb structure allowing acoustic treatment.
  • the acoustic box 50 comprises a tapered upstream annular flange 54 which is connected upstream to the exhaust casing 30 by a connecting member interposed longitudinally between the exhaust casing 30 and the exhaust cone 40. upstream end of the ejection cone 40 is thus connected to the inner shroud 32 of the exhaust casing 30.
  • the upstream annular flange 54 is connected downstream to the internal annular wall 52.
  • the acoustic box 50 comprises an annular flange downstream 56 frustoconical which is connected, upstream, to the internal annular wall 52 and, downstream, to the downstream part 40b of the ejection cone 40.
  • the mechanical strength of the upstream part 40a of the ejection cone 40 with respect, on the one hand, to the exhaust casing 30 and, on the other hand, to the downstream part 40b of the ejection cone 40 is therefore ensured by the acoustic box 50.
  • Such an arrangement has the disadvantage that the acoustic box 50 is strongly stressed by the thermal gradients and the mechanical loads, which can lead to a deformation of the acoustic box 50, in particular a deformation of the annular flange upstream 54 and the downstream annular flange 56, and reduce the mechanical performance of the acoustic box 50.
  • a longitudinal axis turbomachine assembly comprising:
  • an ejection cone arranged downstream of the exhaust casing, the ejection cone comprising an upstream part and a downstream part, the upstream part of the ejection cone comprising an outer annular wall for the flow of a flow of primary air, the outer annular wall being connected, upstream, to the exhaust casing of the turbine and, downstream, at the downstream part of the ejection cone, the upstream part of the ejection cone further comprising an annular acoustic box arranged radially inside the outer annular wall, the acoustic box comprising a plurality of elementary acoustic boxes distributed circumferentially around of the longitudinal axis, each elementary acoustic box being connected to the external annular wall by at least one flexible connection allowing free thermal expansion of the elementary acoustic box, each elementary acoustic box having a degree of freedom in the circumferential direction with respect to the boxes circumferentially adjacent elementary acoustics.
  • the outer annular wall provides, on the one hand, the mechanical connection between the exhaust cone and the turbine exhaust casing, and on the other hand, the mechanical connection between the upstream part and the part downstream of the discharge cone.
  • the thermomechanical stresses generated by the temperature gradients and the differences in thermal loads between the exhaust casing, the upstream part of the ejection cone and the downstream part of the ejection cone, are then taken up, at the level of the upstream part of the ejection cone, by the external annular wall.
  • the acoustic box is thus preserved from these thermomechanical forces.
  • the outer annular wall provides the mechanical strength of the upstream part of the discharge cone.
  • the outer annular wall plays a structural role for the upstream part of the ejection cone.
  • each elementary acoustic box has a degree of freedom in the circumferential direction, that is to say that a circumferential edge of each elementary acoustic box can be moved in translation in the circumferential direction.
  • each elementary acoustic box can be freely expanded in the circumferential direction.
  • freely expanding is meant that little or no resistance opposes the expansion of the elementary acoustic box.
  • each acoustic box can be expanded, in the circumferential direction, without being constrained by a directly adjacent elementary acoustic box in the circumferential direction.
  • each elementary acoustic box can be thermally expanded independently of the circumferentially adjacent elementary acoustic boxes.
  • thermomechanical stresses undergone by each elementary acoustic box are reduced when the elementary acoustic box is deformed by thermal expansion, in particular in the circumferential direction, in response to temperature gradients.
  • each elementary acoustic box and the outer annular wall is adapted to deform and absorb the thermomechanical stresses generated by the differential expansion between the outer annular wall and each elementary acoustic box due to the temperature gradients. This also avoids the transmission of the forces taken up by the outer annular wall to the elementary acoustic boxes.
  • connecting one part to another means fixing the parts directly together by mechanical means (screwing, riveting, welding, etc.) or creating a one-piece connection so that the two parts are joined together. them, or has the meaning of fixing the parts together by means of a connecting insert.
  • Each elementary acoustic box can include:
  • each elementary acoustic box The circumferential clearance formed between the bottom wall of each elementary acoustic box and the bottom wall of the circumferentially adjacent elementary acoustic boxes allows a degree of freedom, in the circumferential direction, of the bottom wall of each elementary acoustic box.
  • the bottom wall of each elementary acoustic box can thus be freely expanded, in particular in the circumferential direction, in response to thermal gradients.
  • the upstream flank and the downstream flank each have a flexibility that allows them to deform freely and absorb thermomechanical stresses depending on the thermal environment.
  • the upstream flank and the downstream flank of each elementary acoustic box can each have a coefficient of stiffness making it possible to deform freely and to absorb the thermomechanical stresses.
  • the acoustic box can define a discontinuous internal annular wall, the internal annular wall being formed by the bottom wall of each elementary acoustic box.
  • the upstream flank of each elementary acoustic box can extend radially outwards, from the bottom wall, in an inclined manner with respect to a direction along the longitudinal axis.
  • the upstream flank may have a first end connected to the bottom wall and a second end, connected to the outer annular wall, the second end being arranged upstream, and radially outside, of the first end.
  • Such an inclination improves the flexibility of the upstream flank.
  • each elementary acoustic box can extend radially outwards, from the bottom wall, in an inclined manner with respect to a direction of the longitudinal axis.
  • the downstream flank may have a first end connected to the bottom wall and a second end, connected to the outer annular wall, the second end being arranged downstream, and radially outside, of the first end.
  • Such an inclination improves the flexibility of the downstream flank.
  • Each elementary acoustic box may comprise, at a radially outer end of each of the upstream and downstream flanks, a fixing lug adapted to be fixed to the outer annular wall.
  • Each fixing lug is fixed to the outer annular wall by screwing, riveting, gluing, brazing, co-injection or co-sintering.
  • Each elementary acoustic box may comprise at least one longitudinal wall extending radially outwards from the bottom wall, between the upstream flank and the downstream flank, said at least one longitudinal wall being mechanically decoupled from the upstream flank and from the downstream side.
  • the at least one longitudinal wall is detached from the upstream flank and from the downstream flank.
  • the at least one longitudinal wall thus comprises a free edge upstream and a free edge downstream. This allows independent deformation of the at least one longitudinal wall with respect to the upstream flank and to the downstream flank.
  • the at least one longitudinal wall can thus expand freely, in particular in the longitudinal direction.
  • Said at least one longitudinal wall of each elementary acoustic box can extend longitudinally from the upstream side to the downstream side.
  • Said at least one longitudinal wall of each elementary acoustic box can extend radially outwards from a circumferential edge of the bottom wall.
  • Each elementary acoustic box may comprise a first longitudinal wall extending radially outwards from a first circumferential edge of the bottom wall and a second longitudinal wall extending radially outward from a second circumferential edge of the bottom wall.
  • Each elementary acoustic box is thus independent of the other elementary acoustic boxes.
  • each elementary acoustic box can carry out a specific acoustic treatment.
  • each acoustic box can attenuate a specific frequency. This also allows easier integration of the elementary acoustic boxes relative to the outer annular wall.
  • Each elementary acoustic box can comprise upstream sealing means suitable for obstructing an opening at the junction between the upstream flank and each of the longitudinal walls and/or downstream sealing means suitable for obstructing an opening at the level of the junction between the downstream side and each of the longitudinal walls.
  • An opening can be formed at the junction between the upstream flank and each of the longitudinal walls due to the mechanical decoupling between the upstream flank and each longitudinal wall.
  • an opening can be formed at the junction between the downstream flank and each of the longitudinal walls due to the mechanical decoupling between the downstream flank and each longitudinal wall.
  • the upstream sealing means and the downstream sealing means make it possible to obstruct these openings.
  • the upstream sealing means and the downstream sealing means thus make it possible, respectively, to limit, or even prevent, leakage of the air flow at the level of the junction between the upstream sidewall and each longitudinal wall and between the sidewall downstream and each longitudinal wall. This improves the acoustic treatment, i.e. the acoustic attenuation achieved by the elementary acoustic box.
  • the upstream sealing means may comprise a first upstream tongue and a second upstream tongue, the first upstream tongue and the second upstream tongue extending longitudinally downstream, respectively from a first circumferential end of the upstream flank and from a second circumferential end of the upstream flank, each of the first upstream tongue and of the second upstream tongue being preferably disposed circumferentially between the first longitudinal wall and the second longitudinal wall.
  • the circumferential support of the first upstream tongue on the first longitudinal wall makes it possible to obstruct an opening at the level of the junction between the first longitudinal wall and the upstream flank.
  • the circumferential support of the second upstream tongue on the second longitudinal wall makes it possible to obstruct an opening at the level of the junction between the second longitudinal wall and the upstream flank.
  • the downstream sealing means may comprise a first downstream tongue and a second downstream tongue, the first downstream tongue and the second downstream tongue extending longitudinally upstream, respectively, from a first circumferential end of the downstream side and from a second circumferential end of the downstream flank, each of the first downstream tongue and of the second downstream tongue preferably being disposed circumferentially between the first longitudinal wall and the second longitudinal wall.
  • the circumferential support of the first downstream tongue on the first longitudinal wall makes it possible to obstruct an opening at the level of the junction between the first longitudinal wall and the downstream side.
  • the circumferential support of the second downstream tongue on the second longitudinal wall makes it possible to obstruct an opening at the level of the junction between the second longitudinal wall and the downstream side.
  • Each elementary acoustic box may comprise at least one transverse partition extending circumferentially from the at least one longitudinal wall. Such a transverse partition makes it possible to limit, or even prevent, recirculation of the flow in the elementary acoustic box which could reduce the acoustic attenuation performance of the elementary acoustic box.
  • Said least one transverse partition of each elementary acoustic box can extend circumferentially from the first longitudinal wall to the second longitudinal wall.
  • the outer annular wall can be made in one piece. This improves the mechanical strength of the outer annular wall.
  • the outer annular wall may have a thickness, in particular at an upstream end portion and/or at a downstream end portion, of between 3 mm and 4 mm.
  • the thickness of the outer annular wall is particularly considered in the radial direction.
  • each elementary acoustic box can be made in one piece.
  • the bottom wall, the upstream flank, the downstream flank, where appropriate the at least one longitudinal wall, of each elementary acoustic box can have a thickness of the order of 0.5 mm.
  • the outer annular wall and/or each elementary acoustic box can be made of a composite material with a ceramic matrix.
  • Composite materials to ceramic matrix have a low density, which makes it possible to reduce the mass of the ejection cone and to increase a mechanical capacity at high temperature in order to increase the performance of the turbomachine.
  • the ceramic matrix composite material used can be carbide-based or oxide-based, with long or short fibers.
  • the outer annular wall can be made of ceramic matrix composite material and each acoustic box can be made of titanium. This example is particularly suitable when the temperature of the acoustic box is equal to or less than 600°C.
  • the outer annular wall can be multi-perforated. This makes it possible to make the outer annular wall permeable to acoustic waves.
  • the assembly may further comprise a connecting member interposed longitudinally between the exhaust casing and the outer annular wall of the ejection cone, the flexible connecting member being fixed to the exhaust casing and to the wall outer ring of the ejection cone.
  • a turbomachine comprising a turbomachine assembly as described above.
  • Figure 1 is a partial schematic view in axial section of a turbomachine of the prior art
  • Figure 2 is an exploded schematic view of an upstream part of an ejection cone of the turbomachine of Figure 1;
  • Figure 3 is a partial schematic view in axial section of an ejection cone connected to a turbomachine turbine ejection casing according to the present description
  • Figure 4 is a schematic perspective view of a unitary acoustic box of the ejection cone of Figure 3;
  • Figure 5 is a partial schematic view of the ejection cone of Figure 3 in the section plane V-V.
  • FIG. 3 shows a turbomachine assembly.
  • a turbine assembly can be implemented in a turbomachine of longitudinal axis.
  • the turbine assembly first comprises a turbine exhaust casing 30 having an inner shroud 32 and an outer shroud 34.
  • the assembly further comprises an ejection cone 40.
  • the ejection cone 40 is arranged downstream of the exhaust casing 30.
  • the ejection cone 40 is connected, upstream, to the exhaust casing. exhaust 30.
  • the ejection cone 40 comprises an upstream part 40a and a downstream part 40b of conical shape.
  • the upstream part 40a comprises an outer annular wall 42 for the flow of a primary air flow.
  • the radially outer face of the outer annular wall 42 of the upstream part 40a and the radially outer face of the downstream part 40b delimit, radially inside, the primary annular vein 22a, at the level of the ejection cone 40.
  • the outer annular wall 42 is connected upstream to the exhaust casing 30 of the turbine.
  • the assembly comprises a flexible connecting member 44 interposed longitudinally between the exhaust casing 30 and the outer annular wall of the ejection cone 42.
  • the flexible connecting member is fixed, upstream, to the inner shroud 32 of the exhaust casing 30 and, downstream, to the outer annular wall 42 of the ejection cone 40.
  • the outer annular wall 42 can be fixed to the connecting member 44 by screwing or riveting.
  • the outer annular wall 42 is connected downstream to the downstream part 40b of the ejection cone 40.
  • the outer annular wall 42 can be fixed to the downstream part 40b of the ejection cone 40, in particular by riveting or screwing.
  • the outer annular wall 42 provides, on the one hand, the mechanical connection between the ejection cone 40 and the exhaust casing 30, and on the other hand, the mechanical connection between the upstream part 40a and the downstream part 40b of the ejection cone.
  • the thermomechanical stresses generated by the temperature gradients and the differences in mechanical loading between the exhaust casing 30, the upstream part 40a of the ejection cone 40 and the downstream part 40a of the ejection cone 40 are then taken up, at the level of the upstream part 40a of the ejection cone 40, by the outer annular wall 42.
  • the outer annular wall 42 provides a structural role for the upstream part 40a of the ejection cone 40.
  • the outer annular wall 42 is made in one piece, which improves the mechanical strength of the outer annular wall 42 compared to an outer annular wall comprising a plurality of sectors arranged end-to-end circumferentially.
  • the outer annular wall 42 may have a thickness of between 3 mm and 4 mm. The thickness of the outer annular wall 42 is here considered in the radial direction.
  • an upstream end portion and a downstream end portion of the annular wall 42 may each have an extra thickness, in particular of the order of 3 mm to 4 mm, while a central portion of the outer annular wall 42 may have a lower thickness.
  • the outer annular wall 42 can be made of a composite material with a ceramic matrix.
  • the ceramic matrix composite materials have a low density, which makes it possible to reduce the mass of the ejection cone 40 and to increase a mechanical capacity at high temperature in order to increase the performance of the turbomachine.
  • the ceramic matrix composite material used can be carbide-based or oxide-based, with long or short fibers.
  • the upstream part 40a of the ejection cone 40 further comprises an annular acoustic box 50 arranged radially inside the outer annular wall 42, making it possible to achieve acoustic attenuation.
  • the outer annular wall 42 can be multi-perforated to be permeable to acoustic waves.
  • the acoustic box 50 comprises a plurality of elementary acoustic boxes 60 distributed circumferentially around the longitudinal axis X.
  • the elementary acoustic boxes 60 are arranged one after the other circumferentially around the longitudinal axis X.
  • An elementary acoustic box 60 is more particularly visible in Figure 4.
  • An elementary acoustic box 60 defines an interior volume 62.
  • the interior volume 62 of each elementary acoustic box 60 is delimited, radially on the outside, by the wall outer ring 42 of the respective elementary acoustic box 60.
  • Each elementary acoustic box 60 firstly comprises a bottom wall 64 arranged radially opposite the outer annular wall 42.
  • the interior volume 62 of each elementary acoustic box 60 is delimited, radially on the inside, by the bottom wall 64 of the elementary acoustic box 60.
  • the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60 is intended to form a Helmholtz type resonator making it possible to attenuate a certain range of frequencies.
  • the acoustic box 50 thus has an internal annular wall 52 formed by all the bottom walls 64 of the elementary acoustic boxes 60 which are structurally independent of each other. As visible in Figure 5, the bottom walls 64 of the elementary acoustic boxes 60 are circumferentially aligned. However, alternatively, a radial clearance may be provided between the bottom walls 64 of two adjacent elementary acoustic boxes 60. In other words, each elementary acoustic box 60 can have a specific radial dimension, between the bottom wall 64 and the outer annular wall 42, in particular for carrying out an acoustic treatment over a specific range of frequencies.
  • a circumferential clearance j1 is formed between the bottom walls 64 of two elementary acoustic boxes 60 circumferentially adjacent.
  • the bottom walls 64 of two adjacent elementary acoustic boxes 60 are circumferentially separated.
  • the internal annular wall 52 of the acoustic box 50 which is formed by the bottom walls 64 of the elementary acoustic boxes 60, is circumferentially discontinuous.
  • the circumferential clearance j1 formed between the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60 and the bottom wall 64 of the circumferentially adjacent elementary acoustic boxes 60 allows a degree of freedom, in the circumferential direction, of the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60.
  • the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60 can be freely expanded, in particular in the circumferential direction, in response to thermal gradients.
  • freely expand means that a low, or even no, resistance opposes the expansion of each elementary acoustic box 60.
  • thermomechanical stresses undergone by each box elementary acoustics 60 are reduced when the elementary acoustic box 60 is deformed by thermal expansion, in particular in the circumferential direction, in response to temperature gradients.
  • the elementary acoustic boxes 60 are thus preserved from thermomechanical forces.
  • Each elementary acoustic box 60 further comprises an upstream side 66a and a downstream side 66b.
  • the interior volume 62 of each elementary acoustic box 60 is delimited, respectively upstream and downstream, by the upstream side 66a and the downstream side 66b of the respective elementary acoustic box 60.
  • the upstream side 66a has a first end connected to the bottom wall 64 and a second end, connected to the outer annular wall 42.
  • Each elementary acoustic box 60 here comprises an upstream fixing lug 70a extending longitudinally upstream from the second end of the upstream flank 66a.
  • the upstream fixing lug 70a is in particular suitable for connecting, upstream, the respective elementary acoustic box 60 to the outer annular wall 42.
  • the second end of the upstream flank 66a is here arranged upstream, and radially outside, from the first end of the upstream flank 66a.
  • the upstream flank 66a of each elementary acoustic box 60 extends radially outwards, from the bottom wall 64, in an inclined manner with respect to a direction along the longitudinal axis X.
  • the downstream side 66b has a first end connected to the bottom wall 64 and a second end, connected to the outer annular wall 42.
  • Each elementary acoustic box 60 here comprises a downstream fixing lug 70b extending longitudinally downstream from the second end of the downstream side 66b.
  • the downstream fixing lug 70b is in particular suitable for connecting, downstream, the respective elementary acoustic box 60 to the external annular wall 42.
  • the second end of the downstream side 66b is here arranged downstream, and radially outside, from the first end of the downstream flank 66b.
  • the downstream flank of each elementary acoustic box 60 extends radially outwards, from the bottom wall 64, in an inclined manner with respect to a direction along the longitudinal axis X.
  • the upstream fixing lug 70a and the downstream fixing lug 70b can each be fixed to the outer annular wall 42 by screwing, riveting, gluing, brazing, co-injection or co-sintering.
  • the upstream flank 66a and the downstream flank 66b respectively form a first flexible connection connecting the bottom wall 64 to an upstream end portion of the wall.
  • the first flexible connection and the second flexible connection between each elementary acoustic box 60 and the external annular wall 42 are each adapted to deform and absorb the thermomechanical forces generated by the differential expansion between the outer annular wall 42 and the respective elementary acoustic box 60 due to the temperature gradients.
  • the outer annular wall 42 can be subjected to a temperature of the order of 700° C. while the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60 can be subjected to a temperature of the order of 500° C. °C.
  • the upstream flank 66a and the downstream flank 66b of each elementary acoustic box 60 can each have a stiffness coefficient allowing them to deform freely and absorb the thermomechanical stresses.
  • the flexibility of the upstream side 66a and the downstream side 66b of the elementary acoustic box 60 respective makes it possible to reduce the thermomechanical forces undergone by the bottom wall 64.
  • the flexibility of the upstream side 66a and of the downstream side 66b of the elementary acoustic box 60 makes it possible to limit, or even prevent, the transmission of the mechanical forces taken up by the external annular wall 42 towards the bottom wall 64 of the elementary acoustic boxes 60.
  • the upstream flank 66a and the downstream flank 66b can each have a thickness of the order of 0.5 mm. Furthermore, due to the limited forces applied to the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60, it may have a reduced thickness.
  • the bottom wall 64 of each elementary acoustic box 60 can for example be of the order of 0.5 mm.
  • each elementary acoustic box 60 comprises a first longitudinal wall 68a extending radially outwards from a first circumferential edge of the bottom wall 64 and a second longitudinal wall 68b extending radially outward from a second circumferential edge of the bottom wall 64.
  • the first circumferential edge of the bottom wall 64 is circumferentially opposite the second circumferential edge of the bottom wall 64.
  • Each longitudinal wall 68a, 68b extends longitudinally from the upstream side 66a to the downstream side 66b.
  • the interior volume of each elementary acoustic box 60 is delimited, circumferentially on either side, by the first longitudinal wall 68a and the second longitudinal wall 68b of the respective elementary acoustic box 60.
  • Each of the longitudinal walls 68a, 68b is mechanically decoupled from the upstream side 66a and from the downstream side 66b.
  • each of the longitudinal walls 68a, 68b is separated from the upstream side 66a and the downstream side 66b.
  • Each of the longitudinal walls 68a, 68b thus comprises a free edge upstream and a free edge downstream. This allows independent deformation of each of the longitudinal walls 68a, 68b with respect to the upstream flank 66a and to the downstream flank 66b.
  • Each of the longitudinal walls 68a, 68b can thus expand freely, in particular in the longitudinal direction.
  • the first longitudinal wall 68a comprises a radially inner portion 68a' and a radially outer portion 68a'.
  • the second longitudinal wall 68b also includes a radially inner portion 68b' and a radially outer portion 68b'.
  • the radially outer portions 68a”, 68b” of the first longitudinal wall 68a and of the second longitudinal wall 68b are mutually parallel.
  • the radially inner portions 68a', 68b' of the first longitudinal wall 68a and of the second longitudinal wall 68b approach each other, from the respective radially outer portions 68a", 68b" of the first longitudinal wall 68a and of the second longitudinal wall 68b, going towards the longitudinal axis X.
  • Such an arrangement of the longitudinal walls 68a, 68b makes it possible to form the circumferential clearance j1 between the bottom walls 64 of two adjacent elementary acoustic boxes 60. Also, such an arrangement of the longitudinal walls 68a, 68b allows the radially outer portion 68a” of the first longitudinal wall 68a of a first of the elementary acoustic boxes 60 to be, circumferentially, close to the radially outer portion 68b” of the second longitudinal wall 68b of a second of the elementary acoustic boxes 60 which is circumferentially adjacent to the first box elementary acoustics 60.
  • the radially outer portion 68a” of the first longitudinal wall 68a of the first elementary acoustic box 60 can be connected to the radially outer portion 68b” of the second longitudinal wall 68b of the second elementary acoustic box 60.
  • the bottom wall 64, the upstream flank 66a, the downstream flank 66b, the first longitudinal wall 68a and the second longitudinal wall 68b of each elementary acoustic box 60 are here made in one piece.
  • an opening can be formed at the junction between the upstream flank 66a and each of the longitudinal walls 68a, 68b due to the mechanical decoupling between the upstream flank 66a and each longitudinal wall 68a, 68b.
  • an opening may be formed at the junction between the downstream side 66b and each of the longitudinal walls 68a, 68b due to the mechanical decoupling between the downstream side 66b and each longitudinal wall 68a, 68b.
  • Sealing means may be provided to limit or even prevent leakage of the air flow at the junction between, on the one hand, the upstream flank 66a and each longitudinal wall 68a, 68b and, on the other hand, on the other hand, between the downstream side 66b and each wall Iongitudinale68a, 68b. Degradation of the acoustic treatment carried out by the elementary acoustic box 60 is thus avoided.
  • 68a, 68b and/ downstream sealing means 74 adapted to obstruct an opening at the junction between the downstream side 66b and each of the longitudinal walls 68a, 68b.
  • the upstream sealing means 72 are formed by a first upstream tongue 72a and a second upstream tongue 72b.
  • the first upstream tab 72a and the second upstream tab 72b extend longitudinally downstream, respectively from a first circumferential end of the upstream flank 66a and a second circumferential end of the upstream flank 66a.
  • the first circumferential end and the second circumferential end of the upstream flank 66a are circumferentially opposed.
  • Each of the first upstream tongue 72a and of the second upstream tongue 72b is here arranged circumferentially between the first longitudinal wall 68a and the second longitudinal wall 68b.
  • the first upstream tongue 72a bears circumferentially on the first longitudinal wall 68a to obstruct an opening at the level of the junction between the first longitudinal wall 68a and the upstream flank 66a.
  • the second upstream tongue 72b bears circumferentially on the second longitudinal wall 68b to obstruct an opening at the level of the junction between the second longitudinal wall 68b and the upstream flank 66a.
  • the first upstream tab 72a and the second upstream tab 72b are each integral with the upstream sidewall 66a.
  • the downstream sealing means 74 are formed by a first downstream tongue 74a and a second downstream tongue 74b.
  • the first downstream tongue 74b and the second downstream tongue 74b extend longitudinally upstream, respectively from a first circumferential end of the downstream flank 66b and a second circumferential end of the downstream flank 66b.
  • the first circumferential end and the second circumferential end of the downstream flank 66b are circumferentially opposed.
  • Each of the first downstream tongue 74a and of the second downstream tongue 74b is here arranged circumferentially between the first longitudinal wall 68a and the second longitudinal wall 68b.
  • the first downstream tab 74a bears circumferentially on the first longitudinal wall 68a to obstruct an opening at the junction between the first longitudinal wall 68a and the downstream side 66b.
  • the second downstream tab 74b bears circumferentially on the second longitudinal wall 68b to obstruct an opening at the junction between the second longitudinal wall 68b and the downstream sidewall 66b.
  • the first downstream tongue 74a and the second downstream tongue 74b are each integral with the downstream flank 66b.
  • each elementary acoustic box 60 comprises two transverse partitions 76 extending circumferentially from the first longitudinal wall 68a to the second longitudinal wall 68b.
  • Each transverse partition 76 extends radially between the bottom wall 64 of the respective acoustic box and the external annular wall 42.
  • Such a transverse partition 76 makes it possible to limit, or even prevent, a recirculation of the flow in the elementary acoustic box 60 which could reduce the acoustic attenuation performance of the elementary acoustic box 60.
  • Each transverse partition 76 can be connected to only one of the longitudinal walls 68a, 68b or to the two longitudinal walls 68a, 68b.
  • each elementary acoustic box 60 can comprise a single transverse partition 76 or more than two transverse partitions 76, in particular three or four transverse partitions 76. Also, it is not excluded that two elementary acoustic boxes 60 comprise a different number of transverse partitions 76.
  • Each elementary acoustic box 60 can be made of a composite material with a ceramic matrix.
  • the ceramic matrix composite material used can be carbide-based or oxide-based, with long or short fibers.
  • each acoustic box can be made of titanium, in particular when the temperature of the acoustic box is equal to or less than 600°C.
  • each elementary acoustic box 60 comprises a single longitudinal wall.
  • the interior volume 62 of each elementary acoustic box 60 is delimited, circumferentially, on the one hand by the longitudinal wall of the elementary acoustic box 60 and, on the other hand, by the longitudinal wall of the circumferentially adjacent acoustic box.

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Abstract

Ensemble de turbomachine d'axe longitudinal comprenant un carter d'échappement (30) de turbine; un cône d'éjection (40) agencé en aval du carter d'échappement (30) et comprenant une partie amont (40a) et une partie aval (40b), la partie amont (40a) du cône d'éjection (40) comprenant une paroi annulaire externe (42) d'écoulement d'un flux d'air primaire, la paroi annulaire externe (42) étant reliée, à l'amont, au carter d'échappement (30) de la turbine et, à l'aval, à la partie aval (40b) du cône d'éjection (40), la partie amont (40a) du cône d'éjection (40) comprenant en outre un caisson acoustique (50) annulaire agencé radialement à l'intérieur de la paroi annulaire externe (42), le caisson acoustique comprenant une pluralité de caissons acoustiques élémentaires (60) distribués circonférentiellement autour de l'axe longitudinal, chaque caisson acoustique élémentaire (60) étant relié à la paroi annulaire externe (42) par au moins une liaison flexible.

Description

Description
Titre : ENSEMBLE DE TURBOMACHINE
Domaine technique
[0001] La présente divulgation se rapporte à un ensemble de turbomachine. Elle se rapporte également à une turbomachine comprenant un tel ensemble.
Technique antérieure
[0002] Classiquement, telle que représentée à la figure 1 , une turbomachine 10 de type turboréacteur à double flux comporte, de l’amont vers l’aval dans le sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine, une soufflante 12, un compresseur basse pression 14a, un compresseur haute pression 14b, une chambre de combustion 16, une turbine haute pression 18a, une turbine basse pression 18b et une tuyère d’échappement 20. Le compresseur haute-pression 14b et le compresseur basse-pression 14a sont respectivement reliés à une turbine haute-pression 18a et une turbine basse-pression 18b par un arbre respectif s’étendant selon la direction longitudinale X de rotation des arbres de la turbomachine 10. Dans la suite, les qualificatifs d’orientation, tels que « longitudinal », « radial » et « circonférentiel » sont définis par référence à l’axe longitudinal X.
[0003] Le flux d’air entrant dans la turbomachine 10 est divisé, en aval de la soufflante 12, en un flux d’air annulaire primaire entrant dans une veine annulaire 22a dite primaire, et en un flux d’air annulaire secondaire, entrant dans une veine annulaire 22b dite secondaire qui entoure la veine d’air annulaire primaire 22a. Les compresseurs basse 14a et haute pression 14b, la chambre de combustion 16, et les turbines haute pression 18a et basse pression18b, sont situés pour les parties travaillantes dans la veine annulaire primaire 22a.
[0004] Un carter d’échappement 30 est situé directement en sortie de la turbine basse pression 18b. Le carter d’échappement 30 comprend une virole radialement interne 32 et une virole radialement externe 34. Un espace annulaire formé entre la virole interne 32 et la virole externe 34 forme une partie de la veine annulaire primaire 22a en sortie de la turbine basse pression 18b.
[0005] La tuyère d’échappement 20, ou tuyère d’éjection, d’une turbomachine 10 comporte classiquement un ensemble permettant d’optimiser l'écoulement des gaz chauds issus de la turbine. Cet ensemble peut également avoir pour fonction d’atténuer le bruit engendré par l'interaction de ces gaz chauds avec l'air ambiant et avec le flux d'air froid issu de la soufflante 12, le bruit basses fréquences produit au niveau de la chambre de combustion 16 et/ou le bruit hautes fréquences produit au niveau de turbine 18. [0006] Cet ensemble comporte un cône d'éjection 40 comprenant une partie amont 40a, représenté à la figure 2, de forme sensiblement cylindrique, et une partie aval 40b de forme conique. La partie amont 40a est formée par une paroi annulaire radialement externe 42 et un caisson acoustique 50 agencé radialement à l’intérieur de la paroi annulaire externe 42. La face radialement externe de la paroi annulaire externe 42 de la partie amont 40a et la face radialement externe de la partie aval conique 40b délimitent, radialement à l’intérieur, la veine annulaire primaire 22a, au niveau du cône d’éjection 40. La paroi annulaire externe 42 comporte généralement une pluralité de secteurs 42a disposés circonférentiellement bout-à-bout autour de l’axe longitudinal X.
[0007] Le caisson acoustique 50 comprend au moins une paroi annulaire radialement interne 52. Le caisson acoustique peut comprendre une pluralité de cloisons 58 s’étendant entre la paroi annulaire interne 52 et la paroi annulaire externe 42 de sorte à former une structure alvéolaire permettant un traitement acoustique.
[0008] Le caisson acoustique 50 comprend un flasque annulaire amont 54 tronconique qui est relié à l’amont au carter d’échappement 30 par un organe de liaison intercalé longitudinalement entre le carter d’échappement 30 et le cône d’éjection 40. L’extrémité amont du cône d’éjection 40 est ainsi reliée à la virole interne 32 du carter d’échappement 30. Le flasque annulaire amont 54 est relié à l’aval à la paroi annulaire interne 52. Le caisson acoustique 50 comprend un flasque annulaire aval 56 tronconique qui est relié, à l’amont, à la paroi annulaire interne 52et, à l’aval, à la partie aval 40b du cône d’éjection 40.
[0009] La tenue mécanique de la partie amont 40a du cône d’éjection 40 par rapport, d’une part, au carter d’échappement 30 et, d’autre part, à la partie aval 40b du cône d’éjection 40 est donc assurée par le caisson acoustique 50. Un tel agencement présente l’inconvénient que le caisson acoustique 50 est fortement sollicité par les gradients thermiques et les chargements mécaniques, ce qui peut entrainer une déformation du caisson acoustique 50, en particulier une déformation du flasque annulaire amont 54 et du flasque annulaire aval 56, et diminuer les performances mécaniques du caisson acoustique 50.
Résumé
[0010] Il est proposé un ensemble de turbomachine d’axe longitudinal comprenant :
- un carter d’échappement de turbine,
- un cône d’éjection agencé en aval du carter d’échappement, le cône d’éjection comprenant une partie amont et une partie aval, la partie amont du cône d’éjection comprenant une paroi annulaire externe d’écoulement d’un flux d’air primaire, la paroi annulaire externe étant reliée, à l’amont, au carter d’échappement de la turbine et, à l’aval, à la partie aval du cône d’éjection, la partie amont du cône d’éjection comprenant en outre un caisson acoustique annulaire agencé radialement à l’intérieur de la paroi annulaire externe, le caisson acoustique comprenant une pluralité de caissons acoustiques élémentaires distribués circonférentiellement autour de l’axe longitudinal, chaque caisson acoustique élémentaire étant relié à la paroi annulaire externe par au moins une liaison flexible permettant une libre dilatation thermique du caisson acoustique élémentaire, chaque caisson acoustique élémentaire présentant un degré de liberté en direction circonférentielle vis à vis des caissons acoustiques élémentaires circonférentiellement adjacents.
[0011] Ainsi, la paroi annulaire externe assure, d’une part, la liaison mécanique entre le cône d’éjection et le carter d’échappement de turbine, et d’autre part, la liaison mécanique entre la partie amont et la partie aval du cône d’éjection. Les contraintes thermomécaniques générés les gradients de températures et les différences de chargements thermiques entre le carter d’échappement, la partie amont du cône d’éjection et la partie aval du cône d’éjection, sont alors repris, au niveau de la partie amont du cône d’éjection, par la paroi annulaire externe. On préserve ainsi le caisson acoustique de ces efforts thermomécaniques. En d’autres termes, la paroi annulaire externe assure la résistance mécanique de la partie amont du cône d’éjection. Aussi, la paroi annulaire externe assure un rôle structural de la partie amont du cône d’éjection.
[0012] Par ailleurs, chaque caisson acoustique élémentaire présente un degré de liberté dans la direction circonférentielle, c'est-à-dire qu’un bord circonférentiel de chaque caisson acoustique élémentaire peut être déplacé en translation dans la direction circonférentielle. Aussi, chaque caisson acoustique élémentaire peut être librement dilaté dans la direction circonférentielle. On entend par « librement dilater » qu’une faible, voire aucune, résistance ne s’oppose à la dilation du caisson acoustique élémentaire En d’autres termes, grâce au degré de liberté dans la direction circonférentielle, chaque caisson acoustique peut être dilaté, dans la direction circonférentielle, sans être contraint par un caisson acoustique élémentaire directement adjacent dans la direction circonférentielle. Aussi, chaque caisson acoustique élémentaire peut être dilaté thermiquement indépendamment des caissons acoustiques élémentaires circonférentiellement adjacents. Ainsi, les contraintes thermomécaniques subit par chaque caisson acoustique élémentaire sont réduites lorsque le caisson acoustique élémentaire est déformé par dilation thermique, notamment dans la direction circonférentielle, en réponse aux gradients de températures.
[0013] Enfin, la liaison flexible entre chaque caisson acoustique élémentaire et la paroi annulaire externe est adaptée pour se déformer et absorber les contraintes thermomécaniques générés par la dilatation différentielle entre la paroi annulaire externe et chaque caisson acoustique élémentaire en raison des gradients de températures. Cela évite par ailleurs la transmission des efforts repris par la paroi annulaire externe aux caissons acoustiques élémentaires.
[0014] Dans le texte, relier une pièce à une autre a pour sens fixer directement les pièces entre elles par un moyen mécanique (vissage, rivetage, soudage, etc.) ou créer un raccordement monobloc de sorte que les deux pièces sont solidaires entre elles, ou a pour sens de fixer les pièces entre elles par l’intermédiaire d’une pièce rapportée de liaison.
[0015] Chaque caisson acoustique élémentaire peut comprendre :
- une paroi de fond agencée radialement en regard de la paroi annulaire externe,
- un flanc amont formant une première liaison flexible reliant la paroi de fond à une portion d’extrémité amont de la paroi annulaire externe,
- un flanc aval formant une seconde liaison flexible reliant la paroi de fond à une portion d’extrémité aval de la paroi annulaire externe, et dans lequel un jeu circonférentiel est formé entre les parois de fond de deux caissons acoustiques élémentaires circonférentiellement adjacents.
[0016] Le jeu circonférentiel formé entre la paroi de fond de chaque caisson acoustique élémentaire et la paroi de fond des caissons acoustiques élémentaires circonférentiellement adjacents permet un degré de liberté, dans la direction circonférentielle, de la paroi de fond de chaque caisson acoustique élémentaire. La paroi de fond de chaque caisson acoustique élémentaire peut ainsi être librement dilatée, notamment dans la direction circonférentielle, en réponse aux gradients thermiques.
Le flanc amont et le flanc aval présentent chacun une flexibilité qui leur permet de déformer librement et d’absorber les contraintes thermomécaniques selon l’environnement thermique. Aussi, le flanc amont et le flanc aval de chaque caisson acoustique élémentaire peuvent présenter chacun un coefficient de raideur permettant de se déformer librement et d’absorber les contraintes thermomécaniques. Ainsi, lorsque la paroi de fond de l’un des caissons acoustiques élémentaires et la paroi annulaire externe se dilatent de manière différenciée en réponse aux gradients thermiques, la flexibilité du flanc amont et du flanc aval du caisson acoustique élémentaire respectif permet de réduire les contraintes thermomécaniques s’appliquant à la paroi de fond.
[0017] Le caisson acoustique peut définir une paroi annulaire interne discontinue, la paroi annulaire interne étant formée par la paroi de fond de chaque caisson acoustique élémentaire. [0018] Le flanc amont de chaque caisson acoustique élémentaire peut s’étendre radialement vers l’extérieur, depuis la paroi de fond, de manière inclinée par rapport à une direction l’axe longitudinal.
[0019] En particulier, le flanc amont peut présenter une première extrémité reliée à la paroi de fond et une seconde extrémité, reliée à la paroi annulaire externe, la seconde extrémité étant agencé en amont, et radialement à l’extérieur, de la première extrémité. Une telle inclinaison améliore la flexibilité du flanc amont.
[0020] Le flanc aval de chaque caisson acoustique élémentaire peut s’étendre radialement vers l’extérieur, depuis la paroi de fond, de manière inclinée par rapport à une direction de l’axe longitudinal.
[0021] En particulier, le flanc aval peut présenter une première extrémité reliée à la paroi de fond et une seconde extrémité, reliée à la paroi annulaire externe, la seconde extrémité étant agencé en aval, et radialement à l’extérieur, de la première extrémité. Une telle inclinaison améliore la flexibilité du flanc aval.
[0022] Chaque caisson acoustique élémentaire peut comprendre, au niveau d’une extrémité radialement externe de chacun des flancs amont et avals, une patte de fixation adaptée pour être fixée à la paroi annulaire externe.
[0023] Chaque patte de fixation est fixée à la paroi annulaire externe par vissage, rivetage, collage, brasage, co-injection ou co-frittage.
[0024] Chaque caisson acoustique élémentaire peut comprendre au moins une paroi longitudinale s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi de fond, entre le flanc amont et le flanc aval, ladite au moins une paroi longitudinale étant mécaniquement découplée du flanc amont et du flanc aval.
[0025] En d’ autres termes, l’au moins une paroi longitudinale est désolidarisée du flanc amont et du flanc aval. L’au moins une paroi longitudinale comprend ainsi un bord libre à l’amont et un bord libre à l’aval. Cela permet une déformation indépendante de la au moins une paroi longitudinale par rapport au flanc amont et au flanc aval. La au moins une paroi longitudinale peut ainsi se dilater librement, notamment dans la direction longitudinale.
[0026] Ladite au moins une paroi longitudinale de chaque caisson acoustique élémentaire peut s’étendre longitudinalement du flan amont au flan aval.
[0027] Ladite au moins une paroi longitudinale de chaque caisson acoustique élémentaire peut s’étendre radialement vers l’extérieur depuis un bord circonférentiel de la paroi de fond.
[0028] Chaque caisson acoustique élémentaire peut comprendre une première paroi longitudinale s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un premier bord circonférentiel de la paroi de fond et une seconde paroi longitudinale s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un second bord circonférentiel de la paroi de fond. Chaque caisson acoustique élémentaire est ainsi indépendant des autres caissons acoustiques élémentaires. Ainsi, par exemple, chaque caisson acoustique élémentaire peut réaliser un traitement acoustique spécifique. Autrement dit, chaque caisson acoustique peut atténuer une fréquence spécifique. Cela permet, en outre, une intégration plus aisée des caissons acoustiques élémentaires relativement à la paroi annulaire externe.
[0029] Chaque caisson acoustique élémentaire peut comprendre des moyens d’étanchéité amont adaptés pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre le flanc amont et chacune des parois longitudinales et/ou des moyens d’étanchéité aval adaptés pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre le flanc aval et chacune des parois longitudinales.
[0030] Une ouverture peut être formée au niveau de la jonction entre le flanc amont et chacune des parois longitudinales en raison du découplage mécanique entre le flanc amont et chaque paroi longitudinale. De même, une ouverture peut être formée au niveau de la jonction entre le flanc aval et chacune des parois longitudinales en raison du découplage mécanique entre le flanc aval et chaque paroi longitudinale. Les moyens d’étanchéité amont et les moyens d’étanchéité aval permettent d’obstruer ces ouvertures. Les moyens d’étanchéité amont et les moyens d’étanchéité aval permettent ainsi, respectivement, de limiter, voire d’empêcher, une fuite du flux d’air au niveau de la jonction entre le flanc amont et chaque paroi longitudinale et entre le flanc aval et chaque paroi longitudinale. On améliore ainsi le traitement acoustique, c'est-à-dire l’atténuation acoustique réalisée par le caisson acoustique élémentaire.
[0031] Les moyens d’étanchéité amont peuvent comprendre par une première languette amont et une seconde languette amont, la première languette amont et la seconde languette amont s’étendant longitudinalement vers l’aval, respectivement depuis une première extrémité circonférentielle du flanc amont et depuis une seconde extrémité circonférentielle du flanc amont, chacune de la première languette amont et de la seconde languette amont étant de préférence disposée circonférentiellement entre la première paroi longitudinale et la seconde paroi longitudinale.
[0032] L’ appui circonférentiel de la première languette amont sur la première paroi longitudinale permet d’obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la première paroi longitudinale et le flanc amont. De même, l’appui circonférentiel de la seconde languette amont sur la seconde paroi longitudinale permet d’obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la seconde paroi longitudinale et le flanc amont. [0033] Les moyens d’étanchéité aval peuvent comprendre une première languette aval et une seconde languette aval, la première languette aval et la seconde languette aval s’étendant longitudinalement vers l’amont, respectivement, depuis une première extrémité circonférentielle du flanc aval et depuis une seconde extrémité circonférentielle du flanc aval, chacune de la première languette aval et de la seconde languette aval étant de préférence disposée circonférentiellement entre la première paroi longitudinale et la seconde paroi longitudinale.
[0034] L’ appui circonférentiel de la première languette aval sur la première paroi longitudinale permet d’obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la première paroi longitudinale et le flanc aval. De même, l’appui circonférentiel de la seconde languette aval sur la seconde paroi longitudinale permet d’obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la seconde paroi longitudinale et le flanc aval.
[0035] Chaque caisson acoustique élémentaire peut comprendre au moins une cloison transversale s’étendant circonférentiellement depuis l’au moins une paroi longitudinale. Une telle cloison transversale permet de limiter, voire d’empêcher, une recirculation du flux dans le caisson acoustique élémentaire qui pourrait diminuer les performances d’atténuation acoustique du caisson acoustique élémentaire.
[0036] Ladite moins une cloison transversale de chaque caisson acoustique élémentaire peut s’étendre circonférentiellement de la première paroi longitudinale à la seconde paroi longitudinale.
[0037] La paroi annulaire externe peut être réalisée d’un seul tenant. Cela permet d’améliorer la résistance mécanique de la paroi annulaire externe.
[0038] La paroi annulaire externe peut présenter une épaisseur, notamment au niveau d’une portion d’extrémité amont et/ou au niveau d’une portion d’extrémité aval, comprise entre 3 mm et 4 mm. L’épaisseur de la paroi annulaire externe est notamment considérée dans la direction radiale.
[0039] La paroi de fond, le flanc amont, le flanc aval, le cas échéant l’au moins une paroi longitudinale, de chaque caisson acoustique élémentaire peuvent être réalisés d’un seul tenant.
[0040] La paroi de fond, le flanc amont, le flanc aval, le cas échéant l’au moins une paroi longitudinale, de chaque caisson acoustique élémentaire peuvent présenter une épaisseur de l’ordre de 0,5 mm.
[0041] La paroi annulaire externe et/ou chaque caisson acoustique élémentaire peuvent être réalisés en un matériau composite à matrice céramique. Les matériaux composites à matrice céramique présentent une faible densité, ce qui permet de réduire la masse du cône d’éjection et d’augmenter une capacité mécanique à haute température afin d’accroitre les performances de la turbomachine. Le matériau composite à matrice céramique utilisé peut être à base carbure ou à base oxyde, avec des fibres longues ou courtes.
[0042] Alternativement, la paroi annulaire externe peut être réalisée en matériau composite à matrice céramique et chaque caisson acoustique peut être réalisé en titane. Cet exemple convient particulièrement lorsque la température du caisson acoustique est égale ou inférieure à 600 °C.
[0043] La paroi annulaire externe peut être multi-perforée. Cela permet de rendre la paroi annulaire externe perméable aux ondes acoustiques.
[0044] L’ ensemble peut comprendre en outre un organe de liaison intercalé longitudinalement entre le carter d’échappement et la paroi annulaire externe du cône d’éjection, l’organe de liaison flexible étant fixé au carter d’échappement et à la paroi annulaire externe du cône d’éjection.
[0045] Selon un autre aspect, il est décrit une turbomachine comprenant un ensemble de turbomachine tel que décrit ci-avant.
Brève description des dessins
[0046] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0047] La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d’une turbomachine de l’art antérieur ;
[0048] La figure 2 est une vue schématique éclatée d’une partie amont d’un cône d’éjection de la turbomachine de la figure 1 ;
[0049] La figure 3 est une vue schématique partielle en coupe axiale d’un cône d’éjection raccordé à un carter d’éjection de turbine de turbomachine selon la présente description ;
[0050] La figure 4 est une vue schématique en perspective d’un caisson acoustique unitaire du cône d’éjection de la figure 3 ;
[0051] La figure 5 est une vue schématique partielle du cône d’éjection de la figure 3 dans le plan de coupe V-V.
Description des modes de réalisation
[0052] Il est maintenant fait référence à la figure 3 qui représente un ensemble de turbomachine. Un tel ensemble de turbine peut être mis en oeuvre dans une turbomachine d’axe longitudinale. L’ensemble de turbine comprend tout d’abord un carter d’échappement 30 de turbine comportant une virole interne 32 et une virole externe 34.
[0053] L’ ensemble comprend en outre un cône d’éjection 40. Le cône d’éjection 40 est agencé en aval du carter d’échappement 30. Le cône d’éjection 40 est relié, à l’amont, au carter d’échappement 30. Le cône d’éjection 40 comprend une partie amont 40a et une partie aval 40b de forme conique.
[0054] La partie amont 40a comporte une paroi annulaire externe 42 d’écoulement d’un flux d’air primaire. La face radialement externe de la paroi annulaire externe 42 de la partie amont 40a et la face radialement externe de la partie aval 40b délimitent, radialement à l’intérieur, la veine annulaire primaire 22a, au niveau du cône d’éjection 40.
[0055] La paroi annulaire externe 42 est reliée à l’amont au carter d’échappement 30 de la turbine. Pour ce faire, l’ensemble comprend un organe de liaison 44 flexible intercalé longitudinalement entre le carter d’échappement 30 et la paroi annulaire externe du cône d’éjection 42. L’organe de liaison flexible est fixé, à l’amont, à la virole interne 32 du carter d’échappement 30 et, à l’aval, à la paroi annulaire externe 42 du cône d’éjection 40. La paroi annulaire externe 42 peut être fixée à l’organe de liaison 44 par vissage ou rivetage. La paroi annulaire externe 42 est reliée à l’aval à la partie aval 40b du cône d’éjection 40. La paroi annulaire externe 42 peut être fixée à la partie aval 40b du cône d’éjection 40, notamment par rivetage ou vissage.
[0056] Ainsi, la paroi annulaire externe 42 assure, d’une part, la liaison mécanique entre le cône d’éjection 40 et le carter d’échappement 30, et d’autre part, la liaison mécanique entre la partie amont 40a et la partie aval 40b du cône d’éjection. Les contraintes thermomécaniques générés par les gradients de températures et les différences de chargements mécaniques entre le carter d’échappement 30, la partie amont 40a du cône d’éjection 40 et la partie aval 40a du cône d’éjection 40, sont alors repris, au niveau de la partie amont 40a du cône d’éjection 40, par la paroi annulaire externe 42. Aussi, la paroi annulaire externe 42 assure un rôle structural de la partie amont 40a du cône d’éjection 40.
[0057] La paroi annulaire externe 42 est réalisée d’un seul tenant ce qui améliore la résistance mécanique de la paroi annulaire externe 42 en comparaison à une paroi annulaire externe comportant une pluralité de secteurs disposés circonférentiellement bout- à-bout. En outre, la paroi annulaire externe 42 peut présenter une épaisseur comprise entre 3 mm et 4 mm. L’épaisseur de la paroi annulaire externe 42 est ici considérée dans la direction radiale. Alternativement, une portion d’extrémité amont et une portion d’extrémité aval de la paroi annulaire 42 peuvent chacune présenter une surépaisseur, notamment de I’ordre de 3 mm à 4 mm, tandis qu’une portion centrale de la paroi annulaire externe 42 peut présenter une épaisseur inférieure.
[0058] La paroi annulaire externe 42 peut être réalisée en un matériau composite à matrice céramique. Les matériaux composites à matrice céramique présentent une faible densité, ce qui permet de réduire la masse du cône d’éjection 40 et d’augmenter une capacité mécanique à haute température afin d’accroitre les performances de la turbomachine. Le matériau composite à matrice céramique utilisé peut être à base carbure ou à base oxyde, avec des fibres longues ou courtes.
[0059] La partie amont 40a du cône d’éjection 40 comprend en outre un caisson acoustique 50 annulaire agencé radialement à l’intérieur de la paroi annulaire externe 42, permettant de réaliser une atténuation acoustique. La paroi annulaire externe 42 peut être multi-perforée pour être perméable aux ondes acoustiques.
[0060] Le caisson acoustique 50 comprend une pluralité de caissons acoustiques élémentaires 60 distribués circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X. Les caissons acoustiques élémentaires 60 sont agencés les uns après les autres circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X.
[0061] Un caisson acoustique élémentaire 60 est plus particulièrement visible à la figure 4. Un caisson acoustique élémentaire 60 définit un volume intérieur 62. Le volume intérieur 62 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 est délimité, radialement à l’extérieur, par la paroi annulaire extérieure 42 du caisson acoustique élémentaire 60 respectif.
[0062] Chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend tout d’abord une paroi de fond 64 agencée radialement en regard de la paroi annulaire externe 42. Le volume intérieur 62 de chaque caisson acoustique 60 élémentaire est délimité, radialement à l’intérieur, par la paroi de fond 64 du caisson acoustique élémentaire 60. La paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 est destinée à former un résonnateur de type Helmholtz permettant d’atténuer une certaine gamme de fréquences.
[0063] Le caisson acoustique 50 présente ainsi une paroi annulaire interne 52 formée par l’ensemble des parois de fond 64 des caissons acoustiques élémentaires 60 qui sont structurellement indépendantes les unes des autres. Comme visible à la figure 5, les parois de fond 64 des caissons acoustiques élémentaires 60 sont circonférentiellement alignées. Toutefois, alternativement, il peut être prévu un jeu radial entre les parois de fond 64 de deux caissons acoustiques élémentaires 60 adjacents. Autrement dit, chaque caisson acoustique élémentaire 60 peut présenter une dimension radiale spécifique, entre la paroi de fond 64 et la paroi annulaire externe 42, notamment pour un réaliser un traitement acoustique sur une gamme spécifique de fréquences. [0064] En outre, dans l’exemple de la figure 5, un jeu circonférentiel j1 est formé entre les parois de fond 64 de deux caissons acoustiques élémentaires 60 circonférentiellement adjacents. En d’autres termes, les parois de fond 64 de deux caissons acoustiques élémentaires 60 adjacents sont circonférentiellement disjointes. Ainsi, la paroi annulaire interne 52 du caisson acoustique 50, qui formée par les parois de fond 64 des caissons acoustiques élémentaires 60, est circonférentiellement discontinue.
[0065] Le jeu circonférentiel j1 formé entre la paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 et la paroi de fond 64 des caissons acoustiques élémentaires 60 circonférentiellement adjacents permet un degré de liberté, dans la direction circonférentielle, de la paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60. Ainsi, La paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 peut être librement dilatée, notamment dans la direction circonférentielle, en réponse aux gradients thermiques. On entend par « librement dilater » qu’une faible, voire aucune, résistance ne s’oppose à la dilation de chaque caisson acoustique élémentaire 60. En effet, grâce au degré de liberté dans la direction circonférentielle, les contraintes thermomécaniques subit par chaque caisson acoustique élémentaire 60, en particulier par la paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60, sont réduites lorsque le caisson acoustique élémentaire 60 est déformé par dilation thermique, notamment dans la direction circonférentielle, en réponse aux gradients de températures. On préserve ainsi, les caissons acoustiques élémentaires 60 des efforts thermomécaniques.
[0066] Chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend en outre un flanc amont 66a et un flan aval 66b. Le volume intérieur 62 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 est délimité, respectivement à l’amont et à l’aval, par le flanc amont 66a et le flanc aval 66b du caisson acoustique élémentaire 60 respectif. Le flanc amont 66a présente une première extrémité reliée à la paroi de fond 64 et une seconde extrémité, reliée à la paroi annulaire externe 42. Chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend ici une patte de fixation amont 70a s’étendant longitudinalement vers l’amont depuis la seconde extrémité du flanc amont 66a. La patte de fixation amont 70a est notamment adaptée pour relier, à l’amont, le caisson acoustique élémentaire 60 respectif à la paroi annulaire externe 42. La seconde extrémité du flanc amont 66a est ici agencée en amont, et radialement à l’extérieur, de la première extrémité du flanc amont 66a. Ainsi, de manière remarquable, le flanc amont 66a de chaque caisson acoustique élémentaire 60 s’étend radialement vers l’extérieur, depuis la paroi de fond 64, de manière inclinée par rapport à une direction l’axe longitudinal X.
[0067] Le flanc aval 66b présente une première extrémité reliée à la paroi de fond 64 et une seconde extrémité, reliée à la paroi annulaire externe 42. Chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend ici une patte de fixation aval 70b s’étendant longitudinalement vers l’aval depuis la seconde extrémité du flanc aval 66b. La patte de fixation aval 70b est notamment adaptée pour relier, à l’aval, le caisson acoustique élémentaire 60 respectif à la paroi annulaire externe 42. La seconde extrémité du flanc aval 66b est ici agencée en aval, et radialement à l’extérieur, de la première extrémité du flanc aval 66b. Ainsi, de manière remarquable, le flanc aval de chaque caisson acoustique élémentaire 60 s’étend radialement vers l’extérieur, depuis la paroi de fond 64, de manière inclinée par rapport à une direction l’axe longitudinal X.
[0068] La patte de fixation amont 70a et la patte de fixation aval 70b peuvent être chacune fixée à la paroi annulaire externe 42 par vissage, rivetage, collage, brasage, co-injection ou co-frittage.
[0069] En raison de leur inclinaison par rapport à une direction de l’axe longitudinal, le flanc amont 66a et le flanc aval 66b forment respectivement une première liaison flexible reliant la paroi de fond 64 à une portion d’extrémité amont de la paroi annulaire externe 42 et une seconde liaison flexible reliant la paroi de fond 64 à une portion d’extrémité aval de la paroi annulaire externe 42. La première liaison flexible et la seconde liaison flexible entre chaque caisson acoustique élémentaire 60 et la paroi annulaire externe 42 sont chacune adaptée pour se déformer et absorber les efforts thermomécaniques générés par la dilatation différentielle entre la paroi annulaire externe 42 et le caisson acoustique élémentaire 60 respectif due aux gradients de températures. En effet, par exemple, la paroi annulaire externe 42 peut être soumise à une température de l’ordre de 700 °C tandis que la paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 peut être soumise à une température de l’ordre de 500 °C.
[0070] Aussi, le flanc amont 66a et le flanc aval 66b de chaque caisson acoustique élémentaire 60 peuvent présenter chacun un coefficient de raideur leur permettant de se déformer librement et d’absorber les contraintes thermomécaniques. Ainsi, lorsque la paroi de fond 64 de l’un des caissons acoustiques élémentaires 60 et la paroi annulaire externe 42 se dilatent de manière différenciée en réponse aux gradients thermiques, la flexibilité du flanc amont 66a et du flanc aval 66b du caisson acoustique élémentaire 60 respectif permet de réduire les efforts thermomécaniques subit par la paroi de fond 64. Aussi, la flexibilité du flanc amont 66a et du flanc aval 66b du caisson acoustique élémentaire 60 permet de limiter, voire d’empêcher, la transmission des efforts mécaniques repris par la paroi annulaire externe 42 vers la paroi de fond 64 des caissons acoustiques élémentaires 60.
[0071] De manière à favoriser une telle flexibilité, le flanc amont 66a et le flanc aval 66b peuvent chacun présenter une épaisseur de l’ordre de 0,5 mm. Par ailleurs, en raison des efforts limités s’appliquant à la paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60, celle-ci peut présenter une épaisseur réduite. La paroi de fond 64 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 peut par exemple être de l’ordre de 0,5 mm.
[0072] Tel que représenté à la figure 4, chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend une première paroi longitudinale 68a s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un premier bord circonférentiel de la paroi de fond 64 et une seconde paroi longitudinale 68b s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un second bord circonférentiel de la paroi de fond 64. Le premier bord circonférentiel de la paroi de fond 64 est circonférentiellement opposé au second bord circonférentiel de la paroi de fond 64. Chaque paroi longitudinale 68a, 68b s’étend longitudinalement du flanc amont 66a au flanc aval 66b. Le volume intérieur de chaque caisson acoustique élémentaire 60 est délimité, circonférentiellement de part et d’autre, par la première paroi longitudinale 68a et la deuxième paroi longitudinale 68b du caisson acoustique élémentaire 60 respectif.
[0073] Chacune des parois longitudinales 68a, 68b est mécaniquement découplée du flanc amont 66a et du flanc aval 66b. En d’autres termes, Chacune des parois longitudinales 68a, 68b est désolidarisée du flanc amont 66a et du flanc aval 66b. Chacune des parois longitudinales 68a, 68b comprend ainsi un bord libre à l’amont et un bord libre à l’aval. Cela permet une déformation indépendante de chacune des parois longitudinales 68a, 68b par rapport au flanc amont 66a et au flanc aval 66b. Chacune des parois longitudinales 68a, 68b peut ainsi se dilater librement, notamment dans la direction longitudinale.
[0074] La première paroi longitudinale 68a comporte une portion radialement interne 68a’ et une portion radialement externe 68a”. La seconde paroi longitudinale 68b comporte également une portion radialement interne 68b’ et une portion radialement externe 68b”. Comme visible à la figure 5, les portions radialement externes 68a”, 68b” de la première paroi longitudinale 68a et de la seconde paroi longitudinale 68b sont parallèles entre elles. Les portions radialement internes 68a’, 68b’ de la première paroi longitudinale 68a et de la seconde paroi longitudinale 68b se rapprochent l’une de l’autre, depuis les portions radialement externes 68a”, 68b” respectives de la première paroi longitudinale 68a et de la seconde paroi longitudinale 68b, en allant vers l’axe longitudinal X.
[0075] Un tel agencement des parois longitudinales 68a, 68b permet de former le jeu circonférentiel j1 entre les parois de fond 64 de deux caissons acoustiques élémentaires 60 adjacents. Aussi, un tel agencement des parois longitudinales 68a, 68b permet que la portion radialement externe 68a” de la première paroi longitudinale 68a d’un premier des caissons acoustiques élémentaires 60 soit, circonférentiellement, à proximité de la portion radialement externe 68b” de la seconde paroi longitudinale 68b d’un second des caissons acoustiques élémentaires 60 qui est circonférentiellement adjacent du premier caisson acoustique élémentaire 60. Ainsi, la portion radialement externe 68a” de la première paroi longitudinale 68a du premier caisson acoustique élémentaire 60 peut être reliée à la portion radialement externe 68b” de la seconde paroi longitudinale 68b du second caisson acoustique élémentaire 60.
[0076] La paroi de fond 64, le flanc amont 66a, le flanc aval 66b, la première paroi longitudinale 68a et la seconde paroi longitudinale 68b de chaque caisson acoustique élémentaire 60 sont ici réalisés d’un seul tenant.
[0077] Par ailleurs, une ouverture peut être formée au niveau de la jonction entre le flanc amont 66a et chacune des parois longitudinales 68a, 68b en raison du découplage mécanique entre le flanc amont 66a et chaque paroi longitudinale 68a, 68b. De même, une ouverture peut être formée au niveau de la jonction entre le flanc aval 66b et chacune des parois longitudinales 68a, 68b en raison du découplage mécanique entre le flanc aval 66b et chaque paroi longitudinale 68a, 68b. Des moyens d’étanchéité peuvent être prévus pour limiter, voire d’empêcher, une fuite du flux d’air au niveau de la jonction entre, d’une part, le flanc amont 66a et chaque paroi longitudinale 68a, 68b et, d’autre part, entre le flanc aval 66b et chaque paroi Iongitudinale68a, 68b. On évite ainsi une dégradation du traitement acoustique réalisé par le caisson acoustique élémentaire 60. En particulier, il peut être prévu des moyens d’étanchéité amont 72 adaptés pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre le flanc amont 66a et chacune des parois longitudinales 68a, 68b et/ des moyens d’étanchéité aval 74 adaptés pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre le flanc aval 66b et chacune des parois longitudinales 68a, 68b.
[0078] Tels que représentés à la figure 4, les moyens d’étanchéité amont 72 sont formés par une première languette amont 72a et une seconde languette amont 72b. La première languette amont 72a et la seconde languette amont 72b s’étendent longitudinalement vers l’aval, respectivement depuis une première extrémité circonférentielle du flanc amont 66a et une seconde extrémité circonférentielle du flanc amont 66a. La première extrémité circonférentielle et la seconde extrémité circonférentielle du flanc amont 66a sont circonférentiellement opposées. Chacune de la première languette amont 72a et de la seconde languette amont 72b est ici disposée circonférentiellement entre la première paroi longitudinale 68a et la seconde paroi longitudinale 68b. La première languette amont 72a est en appui circonférentiellement sur la première paroi longitudinale 68a pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la première paroi longitudinale 68a et le flanc amont 66a. La seconde languette amont 72b est en appui circonférentiellement sur la seconde paroi longitudinale 68b pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la seconde paroi longitudinale 68b et le flanc amont 66a. La première languette amont 72a et la seconde languette amont 72b sont chacune d’un seul tenant avec le flanc amont 66a. [0079] Les moyens d’étanchéité aval 74 sont formés par une première languette aval 74a et une seconde languette aval 74b. La première languette aval 74b et la seconde languette aval 74b s’étendent longitudinalement vers l’amont, respectivement depuis une première extrémité circonférentielle du flanc aval 66b et une seconde extrémité circonférentielle du flanc aval 66b. La première extrémité circonférentielle et la seconde extrémité circonférentielle du flanc aval 66b sont circonférentiellement opposées. Chacune de la première languette aval 74a et de la seconde languette aval 74b est ici disposée circonférentiellement entre la première paroi longitudinale 68a et la seconde paroi longitudinale 68b. La première languette aval 74a est en appui circonférentiellement sur la première paroi longitudinale 68a pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la première paroi longitudinale 68a et le flanc aval 66b. La seconde languette aval 74b est en appui circonférentiellement sur la seconde paroi longitudinale 68b pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre la seconde paroi longitudinale 68b et le flanc aval 66b. La première languette aval 74a et la seconde languette aval 74b sont chacune d’un seul tenant avec le flanc aval 66b.
[0080] Tel que représenté à la figure 4, chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend deux cloisons transversales 76 s’étendant circonférentiellement de la première paroi longitudinale 68a à la seconde paroi longitudinale 68b. Chaque cloison transversale 76 s’étend radialement entre la paroi de fond 64 du caisson acoustique respectif et la paroi annulaire externe 42. Une telle cloison transversale 76 permet de limiter, voire d’empêcher, une recirculation du flux dans le caisson acoustique élémentaire 60 qui pourrait diminuer les performances d’atténuation acoustique du caisson acoustique élémentaire 60. Chaque cloison transversale 76 peut reliée à une seule des parois longitudinales 68a, 68b ou aux deux parois longitudinales 68a, 68b. Alternativement, chaque caisson acoustique élémentaire 60 peut comprendre une seule cloison transversale 76 ou plus de deux cloisons transversales 76, en particulier trois ou quatre cloisons transversales 76. Aussi, il n’est pas exclu que deux caissons acoustiques élémentaires 60 comprennent un nombre différent de cloisons transversales 76.
[0081] Chaque caisson acoustique élémentaire 60 peut être réalisé en un matériau composite à matrice céramique. Le matériau composite à matrice céramique utilisé peut être à base carbure ou à base oxyde, avec des fibres longues ou courtes. Alternativement, chaque caisson acoustique peut être réalisé en titane, notamment lorsque la température du caisson acoustique est égale ou inférieure à 600 °C.
[0082] L’ invention ne se limite pas aux seuls exemples décrits précédemment et est susceptible de nombreuses variantes. [0083] Selon une variante non représentée, chaque caisson acoustique élémentaire 60 comprend une seule paroi longitudinale. Le volume intérieur 62 de chaque caisson acoustique élémentaire 60 est délimité, circonférentiellement, d’une part par la paroi longitudinale du caisson acoustique élémentaire 60 et, d’autre part, par la paroi longitudinale du caisson acoustique circonférentiellement adjacent.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Ensemble de turbomachine d’axe longitudinal comprenant :
- un carter d’échappement (30) de turbine,
- un cône d’éjection (40) agencé en aval du carter d’échappement (30), le cône d’éjection comprenant une partie amont (40a) et une partie aval (40b), la partie amont (40a) du cône d’éjection (40) comprenant une paroi annulaire externe (42) d’écoulement d’un flux d’air primaire, la paroi annulaire externe (42) étant reliée, à l’amont, au carter d’échappement (30) de la turbine et, à l’aval, à la partie aval (40b) du cône d’éjection (40), la partie amont (40a) du cône d’éjection (40) comprenant en outre un caisson acoustique (50) annulaire agencé radialement à l’intérieur de la paroi annulaire externe (42), le caisson acoustique comprenant une pluralité de caissons acoustiques élémentaires (60) distribués circonférentiellement autour de l’axe longitudinal, chaque caisson acoustique élémentaire (60) étant relié à la paroi annulaire externe (42) par au moins une liaison flexible permettant une libre dilatation thermique du caisson acoustique élémentaire (60), chaque caisson acoustique élémentaire (60) présentant un degré de liberté en direction circonférentielle vis à vis des caissons acoustiques élémentaires (60) circonférentiellement adjacents.
[Revendication 2] Ensemble selon la revendication 1 , dans lequel chaque caisson acoustique élémentaire (60) comprenant :
- une paroi de fond (64) agencée radialement en regard de la paroi annulaire externe (42),
- un flanc amont (66a) formant une première liaison flexible reliant la paroi de fond (64) à une portion d’extrémité amont de la paroi annulaire externe (42),
- un flanc aval (66b) formant une seconde liaison flexible reliant la paroi de fond (64) à une portion d’extrémité aval de la paroi annulaire externe (42), et dans lequel un jeu circonférentiel (j1 ) est formé entre les parois de fond (64) de deux caissons acoustiques élémentaires (60) circonférentiellement adjacents.
[Revendication 3] Ensemble selon la revendication 2, dans lequel le caisson acoustique (50) définit une paroi annulaire interne (52) discontinue, la paroi annulaire interne (52) étant formée par la paroi de fond (64) de chaque caisson acoustique élémentaire (60).
[Revendication 4] Ensemble selon la revendication 2 ou 3, dans lequel chaque caisson acoustique élémentaire (60) comprend au moins une paroi longitudinale (68a, 68b) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi de fond (64), entre le flanc amont (66a) et le flanc aval (66b), ladite au moins une paroi longitudinale (68a, 68b) étant mécaniquement découplée du flanc amont (66a) et du flanc aval (66b).
[Revendication 5] Ensemble selon la revendication 4, dans lequel chaque caisson acoustique élémentaire (60) comprend une première paroi longitudinale (68a) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un premier bord circonférentiel de la paroi de fond (64) et une seconde paroi longitudinale (68b) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un second bord circonférentiel de la paroi de fond (64).
[Revendication 6] Ensemble selon la revendication 5, dans lequel chaque caisson acoustique élémentaire (60) comprend des moyens d’étanchéité amont (72) adaptés pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre le flanc amont (66a) et chacune des parois longitudinales (68a, 68b) et/ou des moyens d’étanchéité aval (74) adaptés pour obstruer une ouverture au niveau de la jonction entre le flanc aval (66b) et chacune des parois longitudinales (68a, 68b).
[Revendication 7] Ensemble selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel chaque caisson acoustique élémentaire (60) comprend au moins une cloison transversale (76) s’étendant circonférentiellement depuis l’au moins une paroi longitudinale (68a, 68b).
[Revendication 8] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi annulaire externe (42) est réalisée d’un seul tenant.
[Revendication 9] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un organe de liaison (44) intercalé longitudinalement entre le carter d’échappement (30) et la paroi annulaire externe (42) du cône d’éjection, l’organe de liaison (44) flexible étant fixé au carter d’échappement (30) et à la paroi annulaire externe (42) du cône d’éjection.
[Revendication 10] Turbomachine comprenant un ensemble de turbomachine selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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