BRPI0920271B1 - turbina de alta pressão de turbomáquina e turbomáquina compreendendo tal turbina - Google Patents

turbina de alta pressão de turbomáquina e turbomáquina compreendendo tal turbina Download PDF

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Mathieu Dakowski
Fabrice GARIN
Delphine Roussin-Leroux
Wilfried Schweblen
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Snecma
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Abstract

turbina de alta pressão de turbomáquina e turbomáquina compreendendo tal turbina turbina de alta pressão de turbomáquina, que compreende um disco com pás de rotor (24) com flanges anulares a montante (30, 32) e a jusante (40, 42) que separam uma cavidade anular radialmente interna (72) na qual se estende o cubo (64) do disco (24), de duas cavidades anulares radialmente externas, das quais uma (50) está a montante do disco e recebe um fluxo de ar de ventilação (48), e das quais a outra (88) está a jusante do disco, o flange a montante (30, 32) do disco compreendendo meios (74) que ligam a cavidade externa a montante (50) e a cavidade interna (72) para a ventilação do cubo (64) do disco (24).

Description

“TURBINA DE ALTA PRESSÃO DE TURBOMÁQUINA E TURBOMÁQUINA COMPREENDENDO TAL TURBINA” [0001] A presente invenção se refere à ventilação de uma turbina de alta pressão em uma turbomáquina de corpo duplo, tal como um turborreator de avião, e mais especialmente à ventilação de um disco de turbina de alta pressão.
[0002] As turbomáquinas de corpo duplo compreendem uma turbina de alta pressão disposta na saída de uma câmara de combustão para extrair energia de um fluxo de gases ejetados pela câmara de combustão e acionar em rotação um compressor de alta pressão disposto a montante da câmara de combustão e que alimenta essa câmara com ar sob pressão. Essas turbomáquinas compreendem também uma turbina de baixa pressão disposta a jusante da turbina de alta pressão para extrair um acréscimo de energia do fluxo de gás e acionar em rotação um compressor de baixa pressão disposto a montante do compressor de alta pressão.
[0003] A turbina de alta pressão compreende em geral um disco disposto na saída da câmara de combustão e que leva lâminas acionadas em rotação pelo fluxo de gases ejetados por essa câmara de combustão, o disco sendo circundado por um elemento de estator, tal como um anel setorizado, para assegurar a estanqueidade da corrente de escoamento dos gases dentro da turbina.
[0004] Devido {as temperaturas elevadas atingidas pelos gases de combustão, o anel de estanqueidade do estator e o disco de rotor são submetidos a grandes tensões térmicas de natureza a induzir dilatações desses componentes.
[0005] O disco tem uma massa relativamente grande e reage portanto mais lentamente do que o anel de estanqueidade às variações de temperatura dos gases provocadas pelas variações do regime de funcionamento da turbomáquina, o que gera dilatações térmicas diferenciais, e isso ainda mais visto que o disco é menos exposto aos gases de combustão do que as lâminas que ele leva e do que o anel de estanqueidade do estator.
[0006] Essas dilatações térmicas diferenciais levam a variações das folgas no topo de lâmina no decorrer das diferentes fases de funcionamento da turbomáquina, o que obriga a prever folgas relativamente grandes em detrimento dos desempenhos da turbina.
[0007] Além disso, a temperatura não é homogênea no disco, notadamente entre sua periferia radialmente externa que leva as lâminas que estão em contato com os gases de combustão, e seu cubo que se encontra afastado desses gases de combustão.
[0008] Os gradientes térmicos no disco reduzem sua duração de vida e impõem a utilização de um disco relativamente espesso e maciço, em contradição com as pesquisas de ganhos de massa inerentes à concepção dessas turbomáquinas.
[0009] Para limitar esses inconvenientes, o disco é em geral ventilado por ar retirado a montante, para reaquecê-lo por ocasião das subidas em regime e acelerar sua dilatação térmica, e para resfriá-lo por ocasião das baixas de regime e acelerar sua contração.
[0010] As lâminas do disco se beneficiam em geral de um circuito de ventilação dedicado, que retira ar no fundo da câmara de combustão para levá-lo, com o auxílio de injetores, para uma cavidade anular formada imediatamente a montante do disco e que se comunica com circuitos de ventilação dispostos no interior das lâminas.
[0011] O cubo do disco recebe ar de ventilação retirado, em geral, ao nível de um estágio do compressor de alta pressão, e que circula para a jusante, por exemplo ao longo de um invólucro cilíndrico ou bainha que se estende axialmente a partir do estágio precitado do compressor e que delimita uma cavidade anular radialmente interna em relação à cavidade precitada, até a jusante do disco da turbina de alta pressão.
[0012] No entanto, o ar retirado no compressor de alta pressão para a ventilação do cubo do disco não tem a mesma temperatura e segue um percurso consideravelmente mais longo do que o ar que é retirado no fundo da câmara de combustão para ventilar as lâminas desse disco. Por ocasião de uma mudança de regime, o ar de ventilação do cubo do disco vê assim sua temperatura variar com um atraso em relação ao ar de ventilação das lâminas e em relação aos gases de combustão.
[0013] Isso torna difícil o controle das folgas no topo de lâmina e impõe prever folgas relativamente grandes de natureza a prejudicar os desempenhos da turbina, para limitar os riscos de desgaste prematuro das lâminas e do anel de estanqueidade que as circunda.
[0014] Por outro lado, isso é prejudicial para uma redução satisfatória dos gradientes térmicos no disco da turbina.
[0015] Além disso, o ar retirado no fundo da câmara de combustão para a ventilação das lâminas da turbina de alta pressão tem uma pressão maior do que o ar retirado no compressor de alta pressão para a ventilação do cubo do disco dessa turbina.
[0016] Ora o ar de ventilação das lâminas passa pela cavidade anular ligada aos circuitos de ventilação internos das lâminas, e é assim aplicado em uma parte radialmente externa do flanco a montante do disco, enquanto que o ar de ventilação do cubo escoa dentro da cavidade radialmente interna de um lado e de outro do cubo do disco.
[0017] Disso resulta um desequilíbrio das pressões aplicadas sobre o isco, que induz um impulso axial do disco para a jusante, tornando mais difícil o controle da turbomáquina.
[0018] A invenção tem notadamente como objetivo trazer uma solução simples, econômica e eficaz para esses problemas, que permite evitar os inconvenientes da técnica conhecida.
[0019] Ela tem em especial como objetivo diminuir os gradientes térmicos no disco de rotor da turbina de alta pressão, e reduzir o tempo de resposta em temperatura desse disco.
[0020] Ela tem também como objetivo equilibrar as pressões aplicadas de um lado e de outro do disco para limitar os esforços axiais aplicados ao disco. A invenção propõe para isso um turbina de alta pressão de turbomáquina, que compreende pelo menos um disco com conjunto de lâminas de rotor que compreende flanges anulares a montante e a jusante que separam uma cavidade anular radialmente interna na qual se estende o cubo do disco, de duas cavidades anulares radialmente externas, das quais uma está a montante do disco e recebe um fluxo de ar de ventilação das lâminas do disco que provém de um fundo de câmara de combustão, e das quais a outra está a jusante do disco, caracterizada pelo fato de que o flange a montante do disco compreende meios que fazem se comunicar a cavidade radialmente externa a montante e a cavidade radialmente interna para a ventilação do cubo do disco.
[0021] A ventilação do cubo do disco da turbina de alta pressão não é assim mais assegurada por ar retirado ao nível de um estágio do compressor de alta pressão da turbomáquina, mas sim por uma parte do ar retirado no fundo da câmara de combustão e injetado dentro da cavidade radialmente externa situada a montante do disco, a outra parte desse ar sendo utilizada para a ventilação das lâminas levadas pelo disco.
[0022] Consequentemente, o ar de ventilação do cubo do disco segue um trajeto relativamente curto, do mesmo modo que o ar de ventilação das lâminas, de modo que sua temperatura segue quase sem atraso as variações do regime de funcionamento da turbomáquina.
[0023] Isso permite reduzir as dilatações térmicas diferenciais entre o rotor da turbina de alta pressão e o anel de estanqueidade que circunda esse rotor, de modo que as folgas no topo de lâmina podem ser reduzidas por ocasião do dimensionamento da turbina, sem risco de desgaste prematuro das lâminas e do anel de estanqueidade.
[0024] A invenção permite também reduzir os gradientes de temperatura no disco da turbina de alta pressão, o que aumenta a duração de vida desse disco e permite a utilização de um disco de espessura relativamente reduzida de maneira a reduzir a massa da turbomáquina, o que é especialmente vantajoso no caso de um turborreator de avião. A utilização de um disco de espessura reduzida permite por outro lado melhorar o tempo de resposta em temperatura desse disco e limitar ainda mais as dilatações térmicas diferenciais evocadas acima.
[0025] Por outro lado, o ar de ventilação do cubo do disco tem a mesma pressão que o ar de ventilação das lâminas desse disco, de modo que a mesma pressão é aplicada pelo ar de ventilação a montante e a jusante do disco, o que permite reduzir o impulso axial do ar de ventilação no disco. Isso apresenta vantagens, notadamente para o dimensionamento dos rolamentos dos mancais de sustentação do rotor da turbina de alta pressão.
[0026] Em um modo de realização preferido da invenção, os meios que fazem se comunicar a cavidade radialmente externa a montante e a cavidade radialmente interna compreendem ranhuras radiais formadas na face a montante do flange a montante do disco, essas ranhuras formando canais de circulação de ar entre o flange a montante e um componente que gira da máquina ao qual esse flange é ligado.
[0027] As ranhuras do flange a montante, às vezes chamadas de lúnulas, permitem fazer ar da cavidade radialmente externa passar para a cavidade radialmente interna, sem prejudicar a resistência mecânica desse flange.
[0028] O flange a jusante do disco compreende vantajosamente meios que fazem se comunicar a cavidade radialmente interna e a cavidade radialmente externa a jusante, esses meios compreendendo de preferência ranhuras radiais formadas na face a jusante do flange a jusante do disco. Essas ranhuras formam canais de circulação de ar entre o flange a jusante e um componente que gira da turbomáquina ao qual esse flange é ligado.
[0029] A colocação em comunicação da cavidade radialmente externa a jusante com a cavidade radialmente interna permite aplicar a pressão do ar de ventilação do cubo do disco sobre o conjunto do flanco a jusante desse disco, de maneira a reduzir da melhor forma possível o impulso axial sobre o disco.
[0030] As ranhuras do flange a jusante proporcionam a mesma vantagem, em termos de propriedades mecânicas, que as ranhuras do flange a montante.
[0031] De acordo com uma outra característica da invenção, a cavidade radialmente interna é delimitada, radialmente para o interior, por um invólucro cilíndrico ou bainha da qual a extremidade a montante é fixada ao componente que leva o flange a montante do disco, e da qual a extremidade a jusante é fixada ao componente que leva o flange a jusante do disco.
[0032] A bainha permite fechar com estanqueidade a cavidade radialmente interna, e apresenta a vantagem de ser consideravelmente diminuída em relação às bainhas da arte anterior, devido a sua fixação a pequena distância a montante e a jusante do disco da turbina de alta pressão. Essa diminuição da bainha permite não somente um ganho de massa mas também reduzir os riscos de coincidências vibratórias nos modos de flexão dessa bainha.
[0033] No modo de realização preferido da invenção, a bainha delimita, com a árvore de uma turbina de baixa pressão da turbomáquina, uma passagem anular de admissão de ar de ventilação retirado em um estágio de um compressor de alta pressão da turbomáquina.
[0034] Esse ar de ventilação pode por exemplo ser utilizado para a ventilação de elementos do rotor da turbina de baixa pressão a jusante da turbina de alta pressão.
[0035] O componente que leva o flange a montante do disco é por exemplo um disco de rotor que leva juntas de labirinto e que compreende orifícios, dispostos no prolongamento de injetores fixados em uma parede interna da câmara de combustão, para a passagem do fluxo de ar retirado no fundo da câmara de combustão.
[0036] O componente que leva o flange a jusante do disco é por exemplo um mancal do rotor.
[0037] A invenção também se refere a uma turbomáquina que compreende uma turbina de alta pressão do tipo descrito acima.
[0038] A invenção será melhor compreendida e outros detalhes, vantagens e características dessa última aparecerão mais claramente com a leitura da descrição seguinte feita a título de exemplo não limitativo, em referência aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é uma vista esquemática parcial em corte axial de uma turbomáquina que compreende uma turbina de alta pressão de acordo com a arte anterior; - a figura 2 é uma vista esquemática parcial em corte axial em escala ampliada de uma turbomáquina que compreende uma turbina de alta pressão de acordo com a invenção.
[0039] A figura 1 representa um turborreator de avião 10 de corpo duplo de um tipo conhecido, que compreende notadamente, de a montante para a jusante, um compressor de alta pressão, uma câmara de combustão e uma turbina de alta pressão.
[0040] O compressor de alta pressão compreende um rotor formado por discos 12, 14 que levam lâminas 16, 18 e entre os quais são intercalados estágios retificadores 20 destinados à guia do fluxo de ar no compressor. Em sua saída, o compressor de alta pressão compreende um rotor de compressor centrífugo 22 destinado a alimentar com ar sob pressão a câmara de combustão.
[0041] A turbina de alta pressão compreende essencialmente um disco 24 de rotor que leva lâminas 26 que se estendem na corrente de escoamento dos gases de combustão ejetados pela câmara de combustão e destinadas a extrair energia mecânica desse fluxo de gás para acionar em rotação o rotor da turbina de alta pressão e do compressor de alta pressão, de uma maneira conhecida. As lâminas 26 do disco 24 são circundadas por um anel de estanqueidade setorizado (não visível na figura) fixado a um cárter da turbina de alta pressão e que assegura a estanqueidade da corrente de escoamento dos gases de combustão dentro dessa turbina.
[0042] O disco 24 da turbina de alta pressão é ligado a um disco que gira 28, disposto a montante do disco 24, por um flange anular 30 que se estende radialmente na extremidade a montante de uma parede cilíndrica 32 que se estende para a montante a partir do flanco a montante 34 do disco 24 da turbina de alta pressão. O disco 28 leva tirinhas 36 de juntas de labirinto e CE ligado ao rotor do compressor de alta pressão.
[0043] O disco 24 da turbina de alta pressão é também ligado a um mancal 38, disposto a jusante desse disco 24, por um flange anular 40 que se estende radialmente na extremidade a jusante de uma parede cilíndrica 42 que se estende para a jusante a partir do flanco a jusante 44 do disco 24 da turbina de alta pressão. O mancal 38 leva também tirinhas 46 de juntas de labirinto.
[0044] Em funcionamento, as lâminas 26 do disco 24 da turbina de alta pressão e o anel de estanqueidade que circunda essas lâminas são submetidos a grandes tensões térmicas devido à passagem dos gases de combustão muito quentes dentro da turbina.
[0045] Para limitar o impacto negativo dessas tensões térmicas sobre a duração de vida das lâminas 26, essas últimas compreendem circuitos internos de condutos percorridos por ar de ventilação retirado no fundo da câmara de combustão, e cuja temperatura é inferior àquela dos gases de combustão.
[0046] Esse ar, simbolizado pela flecha 48, é levado para uma cavidade anular 50 por injetores 52 distribuídos de modo anular em torno do eixo do turborreator e montados na extremidade a montante de condutos recurvados 54 conectados a um espaço anular 56 de contorno da câmara de combustão, delimitado por uma parede troncônica radialmente interna 58 dessa câmara. O ar de ventilação 48 que sai dos injetores entra na cavidade 50 por orifícios 62 formados no disco 28.
[0047] A cavidade 50 é delimitada pelo disco 28, pela parede cilíndrica 32 que leva o flange a montante 30, e pelo flanco a montante 34 do disco 24, e essa cavidade 50 se comunica com os circuitos de ventilação dispostos no interior das lâminas 26 e que desembocam dentro dessa cavidade ao nível dos pés das lâminas. O ar de ventilação 48 escoa dentro da cavidade 50 radialmente na direção do exterior ao longo do flanco a montante 34 do disco até os orifícios de entrada dos circuitos de ventilação das lâminas 26.
[0048] Em funcionamento, a temperatura elevada dos gases de combustão provoca dilatações térmicas das lâminas 26 e do anel de estanqueidade que as circunda, mas também do disco 24 que leva essas lâminas.
[0049] Essa temperatura varia em função do regime de funcionamento do turborreator, de modo que os elementos precitados vão alternadamente se dilatar, por ocasião de subidas em regime, e se contrair, por ocasião de baixas de regime.
[0050] O cubo 64 do disco é ventilado por ar 66 retirado ao nível do compressor de alta pressão do turborreator, por exemplo entre os discos de rotor 12 e 14, e é guiado para a jusante ao longo de um invólucro cilíndrico ou bainha 68 da qual a extremidade a montante é ligada ao disco 12 do compressor de alta pressão e da qual a extremidade a jusante é ligada por um flange 70 ao mancal 38. O ar 66 passa na perfuração do disco 24 e em torno de seu cubo 64, escoando para isso em uma cavidade anular radialmente interna 72 delimitada notadamente pela bainha 68 e pelas paredes cilíndricas a montante 32 e a jusante 42 do disco 24, e esse ar de ventilação 66 escapa em seguida para a jusante por orifícios formados no flange 70 da bainha e no mancal 38.
[0051] O ar de ventilação 66 permite manter o disco 24 a um nível de temperatura destinado a limitar o gradiente térmico dentro desse disco.
[0052] Por outro lado, por ocasião de uma subida do regime de funcionamento do turborreator, a temperatura do ar 66 aumenta, o que permite reaquecer o disco 24 e assim acelerar sua dilatação térmica e limitar o aumento da folga no topo das lâminas 26 da turbina de alta pressão, apesar da dilatação mais rápida do anel de estanqueidade que circunda essas lâminas.
[0053] Por ocasião de uma baixa de regime, a temperatura do ar 66 diminui de modo que esse ar resfria o disco e acelera sua contração térmica, o que permite reduzir os riscos de atrito entre os topos das lâminas 26 e o anel de estanqueidade que se contrai mais rapidamente.
[0054] No entanto, a temperatura do ar 66 retirado no compressor de alta pressão é diferente daquela do ar 48 retirado no fundo da câmara de combustão e ela reage às evoluções do regime de funcionamento do turborreator com um atraso substancial, o que limita a eficácia desse modo de ventilação do cubo do disco 24.
[0055] Além disso, o ar de ventilação 48 retirado no fundo da câmara de combustão tem uma pressão superior àquela do ar de ventilação 66 retirado no compressor de alta pressão, e aplica essa pressão sobre uma parte radialmente externa do flanco a montante 34 do disco 24, enquanto que a pressão menor do ar de ventilação 66 é aplicada de um lado e de outro do cubo 64 do disco. Disso resulta um esforço axial orientado para a jusante sobre o disco 24, que torna mais difícil o controle do turborreator.
[0056] A invenção propõe, para resolver esses problemas, modificar os meios de ventilação do disco 24 da turbina de alta pressão, e mais precisamente utilizar uma parte do ar de ventilação 48 retirado no fundo da câmara de combustão para a ventilação do cubo 64 do disco 24.
[0057] A figura 2 representa uma parte de um turborreator 10 de acordo com a invenção, e mais especialmente o disco 24 da turbina de alta pressão desse turborreator assim como seu ambiente imediato.
[0058] De acordo com a invenção, o flange a montante 30 do disco 24 compreende ranhuras radiais 74 formada em sua face a montante aplicada contra o flanco a jusante do disco 28, de maneira a formar canais de colocação em comunicação da cavidade anular 50 situada radialmente no exterior da parede cilíndrica a montante 32, com a cavidade anular 72 situada radialmente no interior dessa parede 32.
[0059] As ranhuras 74, às vezes chamada de lúnulas, permitem que uma parte 76 do ar de ventilação 48 se introduza dentro da cavidade radialmente interna 72 na qual se estende o cubo 64 do disco 24 para ventilar esse cubo, enquanto que o resto 78 do ar de ventilação 48 continua a alimentar os circuitos internos das lâminas 26.
[0060] A cavidade radialmente interna 72 é delimitada por uma bainha cilíndrica 80 da qual a extremidade a montante é fixada ao disco 28 e da qual a extremidade a jusante é fixada ao mancal 82 montado a jusante do disco 24 da turbina. Essa bainha apresenta assim a vantagem de uma extensão axial consideravelmente reduzida em relação àquela da bainha 68 da arte anterior descrita acima.
[0061] Por outro lado, ranhuras 84 análogas às ranhuras 74 são formadas na face a jusante do flange a jusante 40 aplicada contra uma parede radial a montante 86 do mancal 82, para formar canais de colocação em comunicação da cavidade radialmente interna 72 com uma cavidade anular a jusante 88 situada radialmente no exterior da parede cilíndrica 42 que leva o flange a jusante 40 e que é delimitada pelo flanco a jusante 44 do disco 24 e por elementos de estator 89.
[0062] Ar de ventilação 66 continua a ser retirado ao nível do compressor de alta pressão, como na arte anterior descrita acima, mas esse ar não passa mais dentro da cavidade radialmente interna 72 e é guiado em uma passagem anular 90 delimitada pela bainha 80 e uma árvore 91 do rotor de uma turbina de baixa pressão disposta a jusante da turbina de alta pressão. Esse ar 66 escoa para a jusante passando para isso por orifícios 92 do mancal 82 para ir ventilar elementos da turbina de baixa pressão, tais como discos de rotor. Assim, contrariamente ao mancal 38 da rate anterior, o mancal 82 não compreende orifícios que desembocam dentro da cavidade radialmente interna 72.
[0063] Em funcionamento, uma parte 78 do ar de ventilação 48 retirado no fundo da câmara de combustão assegura a ventilação das lâminas 26 enquanto que uma outra parte 76 desse ar passa pelos canais formados pelas ranhuras 74 do flange a montante 30 até dentro da cavidade radialmente interna 72. O ar 76 assegura assim a ventilação do disco 24 da turbina de alta pressão, e em especial de seu cubo 64, escoando para isso de a montante para a jusante dentro da cavidade 72 de maneira a contornar o cubo 64, como simbolizado pelas flechas 94 e 96. O ar de ventilação do disco 24 passa em seguida pelos canais formados pelas ranhuras 84 do flange a jusante 40 até dentro da cavidade radialmente externa a jusante 88, como simbolizado pelas flechas 98, e assegura a ventilação do flanco a jusante 44 do disco 24.
[0064] O ar 76 de ventilação do disco 24 está assim na mesma temperatura que o ar 78 de ventilação das lâminas 26. Essa temperatura é inferior àquela dos gases de combustão ejetados pela câmara de combustão de modo que o ar 78 assegura em permanência o resfriamento das lâminas, e essa temperatura varia em função do regime de funcionamento do turborreator de modo que o ar 76 reaqueça o disco 24 por ocasião de uma subida em regime e resfrie esse disco 24 por ocasião de uma baixa do regime.
[0065] A temperatura do ar de ventilação 76 retirado no fundo da câmara de combustão reage mãos rapidamente às variações de regime do turborreator do que aquela do ar de ventilação 66 retirado no compressor de alta pressão.
[0066] Disso resulta uma melhor sincronização das dilatações térmicas do anel de estanqueidade do estator da turbina de alta pressão e daquelas do rotor dessa turbina, o que permite um melhor controle da folga no topo das lâminas 26 levada pelo disco 24.
[0067] Disso resulta também uma melhor homogeneidade da temperatura no disco 24, de natureza a melhorar a duração de vida desse disco, e que torna possível, por ocasião do dimensionamento da turbina de alta pressão, a utilização de um disco de espessura menor do que na arte anterior, permitindo um ganho de massa e melhorando ainda mais o tempo de resposta em temperatura desse disco.
[0068] Por outro lado, devido à circulação do ar 76 dentro das três cavidades anulares, respectivamente radialmente externas 50 e 88 e radialmente interna 72, a mesma pressão é aplicada sobre os flancos a montante 34 e a jusante 44 do disco 24 de modo que o impulso axial exercido sobre o disco pelo ar de ventilação é substancialmente nulo, o que facilita o controle do turborreator.
[0069] Finalmente, a diminuição da bainha 80 em relação à bainha 68 da arte anterior permite um ganho de massa e reduz os riscos de coincidências vibratórias nos modos de flexão dessa bainha.
[0070] No exemplo representado na figura 2 e descrito acima, os meios de colocação em comunicação das cavidades radialmente externas 50 e 88 e radialmente interna 72 são canais formados por ranhuras radiais formadas nos flanges 30 e 40. Tais ranhuras permitem a colocação em comunicação das cavidades precitadas ao mesmo tempo em que preservam a rigidez das paredes cilíndricas 32 e 42 que levam os flanges 30 e 40.
[0071] Em variante ou de maneira complementar, seria possível prever orifícios nessas paredes cilíndricas 32 e 42 para a passagem do ar de ventilação para diferentes cavidades.
REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Turbina de alta pressão de turbomáquina, que compreende pelo menos um disco com conjunto de lâminas de rotor (24) que compreende flanges anulares a montante (30, 32) e a jusante (40, 42) que separam uma cavidade anular radialmente interna (72) na qual se estende o cubo (64) do disco (24), de duas cavidades anulares radialmente externas, das quais uma (50) está a montante do disco e recebe um fluxo de ar (48) de ventilação das lâminas do disco que provém de um fundo de câmara de combustão, e das quais a outra (88) está a jusante do disco, caracterizada pelo fato de que o flange a montante (30, 32) do disco compreende meios (74) que fazem se comunicar a cavidade radialmente externa a montante (50) e a cavidade radialmente interna (72) para a ventilação do cubo (64) do disco (24).
2. Turbina de alta pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os meios que fazem se comunicar a cavidade radialmente externa a montante (50) e a cavidade radialmente interna (72) compreendem ranhuras radiais (74) formadas na face a montante do flange a montante (30) do disco, essas ranhuras (74) formando canais de circulação de ar entre o flange a montante (30) e um componente que gira (28) da turbomáquina ao qual esse flange é ligado.
3. Turbina de alta pressão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o flange a jusante (40) do disco compreende meios (84) que fazem se comunicar a cavidade radialmente interna (72) e a cavidade radialmente externa a jusante (88).
4. Turbina de alta pressão de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que os meios que fazem se comunicar a cavidade radialmente externa a jusante (88) e a cavidade radialmente interna (72) compreendem ranhuras radiais (84) formadas na face a jusante do flange a jusante (40) do disco, essas ranhuras formando canais de circulação de ar entre o flange a jusante (30) e um componente que gira (82) da turbomáquina ao qual esse flange é ligado.
5. Turbina de alta pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a cavidade radialmente interna (72) é delimitada, radialmente para o interior, por um invólucro cilíndrico ou bainha (80) da qual a extremidade a montante é fixada ao componente (28) que leva o flange a montante (30) do disco (24), e da qual a extremidade a jusante é fixada ao componente (82) que leva o flange a jusante (40) do disco.
6. Turbina de alta pressão de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a bainha (80) delimita, com a árvore (91) de uma turbina de baixa pressão da turbomáquina, uma passagem anular (90) de admissão de ar de ventilação (66) retirado em um estágio de um compressor de alta pressão da turbomáquina.
7. Turbina de alta pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o componente que leva o flange a montante (30) do disco (24) é um disco de rotor (28) que leva juntas de labirinto (36) e que compreende orifícios (62) para a passagem do fluxo de ar (48) retirado no fundo da câmara de combustão.
8. Turbina de alta pressão de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que os orifícios (62) do disco (28) que leva as juntas de labirinto (36) são dispostos no prolongamento de injetores (52) fixados em uma parede interna (58) da câmara de combustão.
9. Turbina de alta pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o componente que leva o flange a jusante (40) do disco é um mancal (82) do rotor.
10. Turbomáquina, caracterizada pelo fato de que ela compreende uma turbina de alta pressão como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
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