BRPI1013370B1

BRPI1013370B1 - Capota de entrada giratória para turbomáquina, e, turbomáquina.

Info

Publication number: BRPI1013370B1
Application number: BRPI1013370-4A
Authority: BR
Inventors: Mickaël Delapierre; Mickaél Delapierre; Hervé Gignoux; Gaël Loro; Gael Loro; Sylvie Wintenberger
Original assignee: Snecma
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2020-06-23
Also published as: CA2756845C; BRPI1013370A2; CN102378855A; US20160003146A1; US8984855B2; WO2010112453A1; EP2414655A1; FR2943726A1; US9243562B1; CN102378855B; JP5466291B2; EP2414655B1; RU2529766C2; FR2943726B1; CA2756845A1; RU2011143863A; US20120036827A1; JP2012522170A

Abstract

CAPOTA DE ENTRADA GIRATÓRIA PARA TURBOMÁQUINA, E, TURBOMÁQUINA A presente invenção refere- se a uma capota de entrada giratória (30) para uma turbomáquina, apresentando um eixo de rotação (34) e cuja extremidade dianteira (44) é disposta de modo excentrado em relação a este eixo de rotação (34). Além disso, um cone dianteiro (32) da capota é truncado por uma superfície de truncamento (70) definindo a extremidade dianteira (44) da capota de entrada.

Description

DOMÍNIO TÉCNICO

A presente invenção refere-se ao domínio das turbomáquinas, e mais particularmente às turbomáquinas para aeronave, preferivelmente do tipo turborreatores. Mais precisamente, a invenção refere-se à capota de entrada giratória que equipa estas turbomáquinas.

ESTADO DA TÉCNICA ANTERIOR

Tal capota de entrada giratória é constituída geralmente de duas partes fixadas uma na outra, a parte dianteira em forma de cone, e a parte traseira em forma de virola. De maneira conhecida, a extremidade traseira da virola traseira nivela as plataformas das abas do ventilador, situando-se na continuidade aerodinâmica dianteira das mesmas.

O cone dianteiro apresenta, ele mesmo, uma extremidade dianteira na forma de ponta de cone centrada sobre o eixo de rotação da capota de entrada, correspondendo igualmente ao eixo longitudinal do ventilador e do conjunto turbomáquina.

Esta ponta é conhecida como sendo um ponto da turbomáquina favorecendo a coleta de gelo, sendo dado que a sua centralização sobre o eixo de rotação não permite aplicar forças centrífugas elevadas. Devido a este fato, o gelo que se forma sobre a ponta de cone dianteira pode atingir um tamanho elevado antes de se desprender, com o risco, quando ela acaba por se dessolidarizar-se da ponta, danificar as pás do ventilador que ela repercurte.

Para enfrentar este risco, é conhecido implantar um sistema de descongelamento cujo objetivo é fazer de modo que o gelo coletado sobre a ponta de cone dianteiro seja ejetado antes de atingir um tamanho crítico. Contudo, este tipo de sistema é dispendioso em termos de massa e de espaço ocupado e, sobretudo, particularmente delicado de colocar devido à natureza giratória da capota de entrada que é equipada com o mesmo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A invenção tem, portanto, por objetivo remediar pelo menos parcialmente os inconvenientes mencionados acima, relativos às realizações da arte anterior.

Para isto, a invenção tem em primeiro lugar por objeto uma capota de entrada giratória para turbomáquina, a referida capota apresentando um eixo de rotação e compreendendo um cone dianteiro definindo uma extremidade dianteira da capota. De acordo com a invenção, esta extremidade dianteira é disposta de modo excentrado em relação a este eixo de rotação da capota de entrada, e o referido cone dianteiro é truncado por uma superfície de truncamento definindo a referida extremidade dianteira da capota de entrada.

Assim, em funcionamento, quando o gelo é coletado sobre a extremidade dianteira da capota de entrada, o caráter excentrado desta extremidade implica com vantagem que o gelo seja submetido a forças centrífugas consequentes. Estas favorecem a sua ejeção, e permitem ao mesmo dessolidarizar-se da haste antes que ele atinja um tamanho crítico com relação ao risco de dano às pás de ventilador situadas a jusante.

A invenção apresenta, portanto, a vantagem de se basear sobre um projeto simples, oferecendo uma confiabilidade elevada, e pouco penalizante em termos de custos e de volume ocupado. A sua obtenção por truncamento de um cone dianteiro contribui muito para a simplicidade de seu projeto.

De acordo com um modo de realização preferido da presente invenção, o referido cone dianteiro é oblíquo de eixo inclinado em relação ao referido eixo de rotação da capota de entrada. No entanto, é igualmente possível que o cone dianteiro seja reto, de eixo confundido com o referido eixo de rotação da capota de entrada. O interesse é então poder partir de um cone dianteiro clássico da arte anterior, e operar o truncamento a fim de alcançar a realização desejada.

Preferivelmente, a referida superfície de truncamento é sensivelmente plana, inclinada em relação a um plano ortogonal ao eixo de rotação da capota de entrada.

Como lembrado acima, qualquer que seja o modo de realização visado, é feito preferivelmente de modo que a capota de entrada giratória apresente, da dianteira para a traseira, o referido cone dianteiro, e uma virola traseira.

Por último, a invenção tem igualmente por objeto uma turbomáquina, preferivelmente para aeronave, compreendendo uma capota de entrada giratória como descrito acima.

Outras vantagens e características da invenção aparecerão na descrição como descrito acima. detalhada não limitativa abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Esta descrição será feita em relação aos desenhos anexos entre os quais;

- a figura 1, representa uma vista em semi-corte longitudinal de uma parte dianteira de turbomáquina de aeronave, de acordo com um modo de realização preferido da presente invenção;
- a figura 2 representa esquematicamente, de modo ampliado, a capota de entrada giratória equipando a turbomáquina mostrada na figura 1; e
- a figura 3 representa uma vista esquemática em perspectiva do cone dianteiro equipando a capota de entrada giratória mostrada na figura 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS

Em referência à figura 1, pode-se notar uma parte dianteira 1 da turbomáquina para aeronave, do tipo turborreator, de acordo com um modo de realização preferido da presente invenção.

Na figura 1, apenas foi representado o compressor de baixa pressão 3 do gerador de gases, que tem, por exemplo, duplo corpo.

A turbomáquina dispõe, em uma direção geral de escoamento do fluido através desta turbomáquina, indo da dianteira para a traseira como é representado esquematicamente pela seta 9, de uma entrada de ar 4, um ventilador 6, um bocal de separação dos fluxos 14 do qual são procedentes um canal primário anular 16 e um canal secundário anular 18 disposto radialmente para o exterior em relação ao canal primário 16, e uma virola interna 10 de suporte das abas diretoras de saída de ventilador 12. Como evidente, estes elementos clássicos conhecidos do versado na técnica dispõem cada um de uma forma anular, centrada em um eixo longitudinal 22 da turbomáquina.

Assim, o fluxo de ar F atravessando o ventilador 6 divide-se em dois fluxos distintos logo após a sua entrada em contato com a extremidade a montante do bocal de separação 14, a saber, em um fluxo primário F1 que penetra no canal 16 e um fluxo secundário F2 que penetra no canal 18 e atravessando os conjuntos de pás diretores de saída de ventilador 12.

Além disso, a turbomáquina compreende em sua extremidade dianteira uma capota de entrada giratória 30, solidária em rotação do ventilador 6. De maneira conhecida, a capota 30 apresenta um cone dianteiro 32 de eixo 33, e uma virola traseira 36 montada fixamente sobre o cone 32, preferivelmente por cavilhas 38. A sua extremidade traseira nivela as plataformas 40 das pás de ventilador 42, situando-se na continuidade aerodinâmica dianteira destas plataformas.

Uma das particularidades da presente invenção reside no fato de que a extremidade dianteira 44 da capota de entrada giratória 30 é excentrada do eixo de rotação 34 desta capota 30, o eixo 34 correspondendo igualmente ao eixo do ventilador 6, e mais geralmente ao eixo longitudinal 22 da turbomáquina.

No modo de realização preferido representado nas figuras 1 a 3, o caráter excentrado da extremidade dianteira 44 é obtido com a ajuda de um cone dianteiro 32 reto, cujo eixo 33 é confundido com o eixo de rotação 34 do cone e o eixo longitudinal da turbomáquina 22. Além disso, a parte dianteira deste cone é truncada por uma superfície de truncamento 70 sensivelmente plana, inclinada em relação a um plano P ortogonal aos eixos 22, 34, por exemplo, de um ângulo B compreendido entre 1 e 15°. Assim, é o truncamento que permite definir a extremidade dianteira excentrada 44, dado que esta corresponde ao ponto o mais dianteiro da elipse 72 formada pela intersecção entre o cone 32 e a superfície de truncamento 70 sensivelmente plana, como é visível na figura 3.

Deve ser notado que uma realização similar poderia ser visada com um cone dianteiro de 32 oblíquo, a saber, apresentando um eixo 33 inclinado em relação ao eixo de rotação 34.

De maneira conhecida, um condutor de equilíbrio 50 pode equipar o cone dianteiro 32, sendo disposto interiormente na proximidade da ligação com cavilhas com a virola traseira 36. Este condutor 50 tem, portanto, por finalidade, compensar o desequilíbrio, e apresenta, portanto, uma espessura evolutiva ao longo da direção circunferencial, como mostrado esquematicamente na figura 2. A sua realização pode consistir em um furo 52 de eixo 54 excentrado em relação aos eixos 22, 34. Para completar o condutor de equilíbrio 50 e compensar o desequilíbrio resultante essencialmente da defasagem da extremidade dianteira de 44 em relação ao eixo de rotação 34, está prevista outro condutor de equilíbrio 62, disposto interiormente na proximidade da extremidade dianteira 44. Este condutor 62 apresenta, portanto, uma espessura evolutiva ao longo da direção circunferencial, como mostrado esquematicamente na figura 2, a sua realização podendo igualmente consistir em um furo 64 de eixo 66 excentrado em relação aos eixos 22, 34. Alternativamente ou simultaneamente, o desequilíbrio poderia ser compensado por uma espessura evolutiva, na direção circunferencial, da película formando o cone 32.

Quando o ventilador e a capota de entrada 30 giram, com a extremidade dianteira excentrada de 44 suportando o gelo 60, está é submetida a forças centrífugas consequentes favorecendo sua ejeção da capota.

Como evidente, diversas modificações podem ser introduzidas pelo versado na invenção foi descrita, unicamente a título de exemplos não limitativos.

Claims

Capota de entrada giratória (30) para turbomáquina, a referida capota apresentando um eixo de rotação (34) e compreendendo um cone dianteiro (32) definindo uma extremidade dianteira (44) da capota de entrada, a referida extremidade dianteira (44) sendo disposta de modo excêntrico em relação ao referido eixo de rotação (34) da capota de entrada,caracterizada pelo fato de que o referido cone dianteiro (32) é truncado por uma superfície de truncamento (70) definindo a referida extremidade dianteira (44) da capota de entrada.
Capota de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o referido cone dianteiro (32) é oblíquo com um eixo (33) inclinado em relação ao referido eixo de rotação (34) da capota de entrada.
Capota de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o referido cone dianteiro (32) é reto com um eixo (33) e coincidente com o referido eixo de rotação (34) da capota de entrada.
Capota de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,caracterizada pelo fato de que a referida superfície de truncamento (70) é substancialmente plana, inclinada em relação a um plano (P) ortogonal ao eixo de rotação (34) da capota de entrada.
Capota de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4,caracterizada pelo fato de que apresenta, da dianteira para a traseira, o referido cone dianteiro (32), e uma virola traseira (36).
Turbomáquina (1), preferivelmente para aeronave,caracterizada pelo fato de compreender uma capota de entrada giratória (44) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.