FR3025255A1 - Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur - Google Patents

Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur Download PDF

Info

Publication number
FR3025255A1
FR3025255A1 FR1458248A FR1458248A FR3025255A1 FR 3025255 A1 FR3025255 A1 FR 3025255A1 FR 1458248 A FR1458248 A FR 1458248A FR 1458248 A FR1458248 A FR 1458248A FR 3025255 A1 FR3025255 A1 FR 3025255A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
central body
exhaust
nozzle according
exhaust nozzle
gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR1458248A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3025255B1 (fr
Inventor
Bayon Yves-Marie Le
Guy Crabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Helicopter Engines SAS
Original Assignee
Turbomeca SA
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 Turbomeca SA filed Critical Turbomeca SA
Priority to FR1458248A priority Critical patent/FR3025255B1/fr
Priority to PCT/FR2015/052277 priority patent/WO2016034795A1/fr
Publication of FR3025255A1 publication Critical patent/FR3025255A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3025255B1 publication Critical patent/FR3025255B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/04Mounting of an exhaust cone in the jet pipe
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00Working fluids
    • F05D2210/10Kind or type
    • F05D2210/12Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/323Application in turbines in gas turbines for aircraft propulsion, e.g. jet engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/21Manufacture essentially without removing material by casting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/50Building or constructing in particular ways
    • F05D2230/54Building or constructing in particular ways by sheet metal manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/18Two-dimensional patterned
    • F05D2250/182Two-dimensional patterned crenellated, notched
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/23Three-dimensional prismatic
    • F05D2250/232Three-dimensional prismatic conical
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

L'invention concerne une tuyère d'échappement de gaz de turbomoteur, comprenant une paroi extérieure et une paroi intérieure délimitant entre elles une veine d'écoulement des gaz d'échappement, la paroi intérieure formant un corps central tronconique orienté dans une direction longitudinale La tuyère est caractérisée en ce que le corps (32) central comprend des moyens (44) de guidage des gaz d'échappement le long de la direction longitudinale sur au moins une partie de la longueur du corps (32) central dans le sens de l'écoulement des gaz.

Description

1 TUYÈRE D'ÉCHAPPEMENT DE GAZ DE TURBOMOTEUR 1. Domaine technique de l'invention L'invention concerne une tuyère d'échappement de gaz de turbomoteur. En particulier, l'invention concerne une tuyère d'échappement de gaz d'un turbomoteur d'un aéronef. 2. Arrière-plan technologique L'un des objectifs des échappements de gaz d'un turbomoteur d'un aéronef est l'évacuation des gaz brûlés ayant traversés une ou plusieurs turbines, et la ventilation de la baie moteur pour la tenue thermique des équipements. Les performances aérodynamiques des échappements en sortie de la turbine libre sont étroitement liées aux performances du moteur installé. La performance d'un échappement se caractérise par sa capacité à transformer la pression dynamique en sortie de la turbine libre en une pression statique, cette transformation étant couramment appelée la diffusion. Plus cette diffusion est importante dans l'échappement et plus le taux de détente de l'étage de la turbine augmente, contribuant à augmenter la puissance délivrée par le turbomoteur. La tuyère (élément de l'échappement en sortie de la turbine et en amont de l'éjecteur) est responsable de plus de trois quarts de la diffusion dans l'échappement. Ainsi l'optimisation des performances aérodynamiques de la tuyère impacte directement la consommation spécifique du turbomoteur. La grandeur aérodynamique liée aux performances de l'échappement que l'on cherche à améliorer est le coefficient de récupération de pression statique (CP), qui se définit par : Pst - Pstat(entrée) AP cp at(sortie) stat(entree) stat(échappement) Ptot(entrée) Pstat(entrée) dyn(entrée) avec Pstat(entrée) stat(entrée) la pression statique en entrée de l'échappement, P - stat(sortie) la pression statique en sortie de l'échappement, P - dyn(entrée) la pression dynamique en entrée de l'échappement et P - tot(entrée) la pression totale en entrée de l'échappement, égale à la somme de Pstat(entrée) stat(entrée) et de P - dyn(entrée)- L'entrée de l'échappement correspond à la sortie de la turbine libre.
3025255 2 L'adaptation géométrique de la tuyère est primordiale pour l'optimisation des performances de la tuyère. A certains régimes, un décollement aérodynamique (non rattachement de l'écoulement à la paroi) apparaît, ce qui contribue à réduire la section aérodynamique débitante et la diffusion. Cela entraine une diminution du coefficient de 5 récupération de la pression statique par une augmentation de la pression dynamique et par une diminution de la pression statique en entrée de l'échappement, et donc à une diminution des performances. Les solutions existantes proposent des modifications géométriques qui ont un impact important sur la masse totale de la tuyère. En particulier, l'intégration de 10 géométries exotiques sur la paroi extérieure de la tuyère (de type « tuyères à pétales ») s'accompagne d'une augmentation de la masse du système. 3. Objectifs de l'invention L'invention vise à pallier au moins certains des inconvénients des tuyères d'échappement de gaz connus.
15 En particulier, l'invention vise à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, une tuyère d'échappement qui permet d'empêcher l'apparition de décollements aérodynamiques des gaz d'échappement. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une tuyère d'échappement qui permet de réduire la pression dynamique et augmenter la 20 pression statique en sortie de turbine libre pour améliorer le coefficient de récupération de pression statique. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, une tuyère qui améliore les performances d'échappement sans augmenter la masse totale de la tuyère.
25 L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, une tuyère qui améliore les performances d'échappement tout en réduisant la masse totale de la tuyère d'échappement. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une tuyère qui contribue à une réduire la consommation de carburant du moteur auquel elle 30 est reliée. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une 3025255 3 tuyère qui présente un cout de fabrication réduit par rapport aux tuyères de l'art antérieur. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, une tuyère qui s'adapte à la plupart des turbomoteurs.
5 L'invention vise aussi à fournir un turbomoteur équipé d'une tuyère selon l'invention. 4. Exposé de l'invention Pour ce faire, l'invention concerne une tuyère d'échappement de gaz de turbomoteur, comprenant une paroi extérieure et une paroi intérieure délimitant entre 10 elles une veine d'écoulement des gaz d'échappement, la paroi intérieure formant un corps central tronconique s'étendant le long d'une direction, dite direction longitudinale. La tuyère selon l'invention est caractérisée en ce que le corps central comprend des moyens de guidage des gaz d'échappement le long de ladite direction longitudinale 15 s'étendant au moins partiellement le long dudit corps central. Une tuyère d'échappement de gaz selon l'invention permet donc la réduction du décollement aérodynamique en guidant les gaz d'échappement dans la direction de la veine d'écoulement des gaz d'échappement, depuis la sortie de la turbine libre vers l'extérieur du turbomoteur. Le guidage des gaz le long de la direction longitudinale est 20 obtenu par l'aménagement de moyens de guidage sur le corps central tronconique de la tuyère. Le guidage des gaz d'échappement le long de la direction longitudinale permet aussi de réduire la pression dynamique engendrée par une composante tangentielle de la vitesse des gaz en sortie de la turbine libre, cette composante tangentielle, orthogonale à la direction longitudinale, étant due à la rotation de la turbine libre. La 25 réduction de cette pression dynamique engendre une augmentation de la pression statique du fait de la conservation de la pression totale, et donc une augmentation du coefficient de récupération de pression. Le turbomoteur est ainsi plus performant, ce qui entraine par ailleurs une diminution de la consommation. Avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de guidage des gaz 30 d'échappement sont répartis sur au moins une partie du pourtour dudit corps central. Avantageusement et selon l'invention, les moyens de guidage sont répartis 3025255 4 uniformément sur le pourtour du corps central. Selon cet aspect de l'invention, la réduction du décollement aérodynamique et de la pression dynamique est uniforme sur l'ensemble du contour du corps central. Avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de guidage sont formés 5 sur une portion distale dudit corps central selon le sens d'écoulement des gaz, sur une distance comprise entre la moitié et un tiers de la longueur totale du corps central. Avantageusement et selon l'invention, lesdits moyens de guidage des gaz d'échappement sont formés de cannelures longitudinales. Selon cet aspect de l'invention, les cannelures permettent de former les moyens 10 de guidage sans ajout d'éléments nouveaux, donc sans ajout de matière et sans ajout de masse. Les cannelures sont par exemple directement formées par la paroi intérieure de la tuyère. Avantageusement et selon l'invention, les cannelures présentent une profondeur qui varie entre une valeur minimale, dite profondeur de départ, dans une 15 portion proximale du corps central selon le sens d'écoulement des gaz, et une valeur maximale, dite profondeur de sortie, dans une portion distale du corps central selon le sens d'écoulement des gaz. Selon cet aspect de l'invention, le guidage des gaz par des cannelures présentant une profondeur variant progressivement d'une portion proximale du corps central - 20 notamment une extrémité proximale- à une portion distale du corps central - notamment une extrémité distale- permet ne pas créer de changement abrupt de surface. La variation progressive de la profondeur entre une portion proximale et une portion distale du corps central, permet en outre d'obtenir en sortie des moyens de guidage, des gaz dirigés en grande partie dans le sens de l'écoulement et de la direction 25 longitudinale. Avantageusement et selon l'invention, la profondeur de départ est comprise entre 0,5mm et 1,2mm. Avantageusement et selon l'invention, la profondeur de sortie est comprise entre 6mm et 15mm.
30 Avantageusement et selon l'invention, les cannelures présentent une section droite transversale arrondie selon un rayon de courbure qui varie entre une valeur minimale, dite rayon de départ, dans une portion proximale du corps central selon le 3025255 5 sens d'écoulement des gaz, et une valeur maximale, dite rayon de sortie, dans une portion distale du corps central selon le sens d'écoulement des gaz. Selon cet aspect de l'invention, la réduction du rayon de courbure de chaque cannelure creusée dans le corps central permet un guidage progressif des gaz 5 d'échappement sans créer de changement abrupt de rayon pouvant provoquer des perturbations. Le rayon de sortie réduit par rapport au rayon de départ permet de guider le gaz en grande partie dans le sens de l'écoulement et dans la direction longitudinale. Avantageusement et selon l'invention, lesdites cannelures présentent un rayon 10 de sortie de 6mm. Avantageusement et selon l'invention, le corps central comprend entre seize et vingt cannelures de guidage des gaz d'échappement répartis sur le pourtour du corps central. L'invention concerne également un turbomoteur caractérisé en ce qu'il 15 comprend une tuyère d'échappement de gaz selon l'invention. L'invention concerne également une tuyère et un turbomoteur caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 5. Liste des figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la 20 lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une représentation schématique d'un échappement de turbomoteur comprenant une tuyère selon l'état de la technique, la figure 2 est une représentation schématique d'une tuyère d'échappement selon 25 l'état de la technique, la figure 3 est une représentation schématique partielle d'un corps central d'une tuyère selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une représentation schématique partielle d'un corps central d'une tuyère selon le premier mode de réalisation de l'invention, 30 la figure 5 est une représentation schématique d'un corps central d'une tuyère selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, 3025255 6 la figure 6 est un ensemble de courbes représentant les variations du coefficient de récupération de pression statique et de la consommation spécifique des tuyères selon le deuxième mode de réalisation, la figure 7 est une représentation schématique d'un corps central d'une tuyère 5 selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 8 est un ensemble de courbes représentant les variations du coefficient de récupération de pression statique et de la consommation spécifique des tuyères selon le troisième mode de réalisation, 6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention 10 Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir 15 d'autres réalisations. La figure 1 représente schématiquement un échappement 10 de turbomoteur d'un aéronef selon l'état de la technique. L'échappement 10 est conçu pour améliorer les performances du turbomoteur principalement par diffusion des gaz d'échappement provenant de la combustion de gaz nécessaire au fonctionnement du turbomoteur. Les 20 gaz brulés par cette combustion permettent d'entrainer une turbine 12 libre en rotation, qui est généralement connectée à un arbre pour transmettre l'énergie de cette rotation et ainsi permettre la propulsion de l'aéronef dans lequel se trouve le turbomoteur, par exemple par l'intermédiaire d'une hélice. En sortie de cette turbine 12, les gaz brulés doivent être évacués par l'échappement 10, qui comprend notamment une tuyère 14 et 25 un éjecteur 16. Le gaz est évacué selon la direction indiquée par les flèches 18. L'écoulement des gaz se fait dans une veine 20 d'écoulement délimité à l'extérieur par une paroi 22 extérieure de la tuyère 14 puis par l'éjecteur 16. Au niveau de la jonction entre la tuyère 14 et l'éjecteur 16, une ou plusieurs entrées 24, 26 permettent l'arrivée d'air frais, représentée par les flèches 27 provenant d'une écope 28 formée dans un 30 capot 30 entourant et protégeant le turbomoteur. Au niveau de la sortie de la turbine 12 libre, la veine 20 d'écoulement des gaz est 3025255 7 délimitée à l'extérieur par la paroi 22 extérieure, et à l'intérieur par un corps 32 central, généralement de forme tronconique, dont l'axe est orienté dans la direction d'écoulement des gaz, dite direction longitudinale. Le corps 32 central est maintenu en position par des bras 34 structuraux fixés à la paroi 22 extérieure de la tuyère 14.
5 La figure 2 représente en vue rapprochée une tuyère 14 d'échappement selon l'état de la technique, telle que décrit en lien avec la figure 1. Les flèches référencées 36 représentent la veine 20 d'écoulement des gaz, délimitée par la paroi 22 extérieure et le corps 32 central tronconique. Le corps 32 central comporte une portion proximale 38, aussi désignée par les termes « partie amont », située du côté de la turbine 12 libre, et 10 une portion distale 40, aussi désignée par les termes « partie avale », située de l'autre côté. Dans la partie 40 avale du corps 32 central se produit un phénomène de décollement dans une zone 42 de décollement, dû à un détachement de l'écoulement de gaz de la surface du corps 32 central, entrainant une réduction de la diffusion et de la section aérodynamique de l'échappement dans laquelle la veine 20 d'échappement 15 circule. L'invention vise à résoudre ce problème. Pour cela, la figure 3 représente schématiquement et partiellement un corps 32 central d'une tuyère 14 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le corps 32 central comprend des moyens 44 de guidage le long de la direction longitudinale sur au moins une partie de la longueur du 20 corps 32 central dans le sens de l'écoulement des gaz. Les moyens 44 de guidage sont répartis sur au moins une partie du contour du corps 32 central, ici sur la totalité du contour du corps 32 central. Seule la partie supérieure du corps 32 central est représentée, la partie inférieure étant similaire car le corps 32 central est tronconique et les moyens 44 de guidage sont ici uniformément répartis sur la totalité du pourtour du 25 corps 32 central. L'écoulement des gaz s'effectue de la partie 38 amont vers la partie 40 avale du corps 32 central. La turbine 12 libre étant en rotation, les gaz brulés en sortie de cette turbine 12 arrivant au niveau de la partie 38 amont ne se propagent pas uniquement dans la direction longitudinale mais ont aussi une composante tangentielle dans le sens 30 de la rotation de la turbine 12. Sur la figure 3 sont représentés les vecteurs 46, 50 de vitesse des gaz d'échappement dans la partie 38 amont, dit vecteur 46 vitesse amont, et dans la partie 40 avale, dit vecteur 50 vitesse aval du corps 32 central. Les vecteurs 46, 3025255 8 50 ont chacun deux composantes, une composante longitudinale dans la direction longitudinale, c'est-à-dire dans le sens de l'écoulement des gaz, et une composante tangentielle dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale, due à la rotation de la turbine 12 libre. Le vecteur 46 vitesse amont se décompose en un vecteur 5 47 vitesse amont longitudinal et un vecteur 48 vitesse amont tangentiel, et le vecteur 50 vitesse aval se décompose en un vecteur 51 vitesse aval longitudinal et un vecteur 52 vitesse aval tangentiel. Les moyens 44 de guidage permettent la réduction de la composante tangentielle de ces vecteurs 46, 50 vitesse. Le vecteur 50 vitesse aval a en effet une 10 composante tangentielle réduite par rapport au vecteur 46 vitesse amont. La réduction de cette composante tangentielle permet la réduction du décollement aérodynamique en orientant l'écoulement des gaz sur la surface du corps 32 central dans la direction longitudinale, dans laquelle s'écoulent les gaz d'échappement plus éloignés du corps 32 central.
15 La réduction de la composante tangentielle du vecteur vitesse a aussi pour effet de réduire la norme du vecteur vitesse du gaz d'échappement, c'est-à-dire de réduire la vitesse du gaz d'échappement. Cette réduction de la vitesse entraine une réduction de la pression dynamique, et donc une augmentation de la pression statique, par principe de conservation de la pression totale égale à la somme de la pression dynamique et de 20 la pression statique. L'augmentation de la pression statique et la diminution de la pression dynamique permettent alors l'augmentation du coefficient de récupération de pression statique, énoncé dans le préambule, ce qui permet d'augmenter la performance de l'échappement 10 et donc du turbomoteur. Les moyens 44 de guidage des gaz d'échappements sont formés dans ce mode 25 de réalisation de cannelures 54 creusées dans le corps 32 central dans le sens de l'écoulement des gaz. Les cannelures 54 sont formées sur le corps 32 central soit par chaudronnerie sur un corps central classique, soit par moulage lors de la fabrication du corps 32 central. La formation des cannelures 54 n'ajoute pas ou très peu de masse au corps 32 central, ce qui permet de ne pas réduire les performances générales de 30 l'aéronef dans lequel est installé le turbomoteur. Selon les modes de réalisation de l'invention, l'augmentation de masse du corps 32 central n'excède pas 3%, cette augmentation de masse de la veine interne de la tuyère primaire peut être facilement 3025255 9 compensée par une réduction de la longueur de l'éjecteur. Les cannelures 54 possèdent certaines caractéristiques géométriques qui sont visibles et référencées sur la figure 4, qui représente un corps 32 central selon le même mode de réalisation que la figure 3.
5 Les caractéristiques des cannelures 54 sont les suivantes : le nombre de cannelures 54, et leur répartition sur le contour du corps 32 central ; la longueur L des cannelures 54. Les cannelures se prolongeant ici jusqu'à l'extrémité en aval du corps 32 central, cette longueur est aussi associée à 10 une abscisse O de départ des cannelures 54 ; la profondeur des cannelures, qui correspond à la distance entre la partie des cannelures 54 la plus éloignée de l'axe du corps central, c'est-à-dire au niveau des espaces entre deux cannelures 54, et la partie la plus proche de l'axe du corps 32 central, c'est-à-dire dans le creux des cannelures 54. Plus 15 précisément, les cannelures 54 peuvent avoir une profondeur fixe sur toute la longueur ou bien une profondeur variable, entre une profondeur Pmin minimale du côté de la partie 38 amont du corps 32 central, au niveau de l'abscisse O de départ, et une profondeur Pmax maximale dans la partie 40 aval du corps 32 central, à l'extrémité de celui-ci ; 20 le rayon des cannelures 54, celles-ci étant arrondies dans leur creux. Comme la profondeur, le rayon peut être fixe ou variable sur la longueur des cannelures, d'un rayon Rd de départ en amont du corps 32 central au niveau de l'abscisse O de départ, et d'un rayon Rs de sortie dans la partie aval du corps 32 central, à l'extrémité de celui-ci.
25 Les figures 5 et 7 représentent deux autres modes de réalisation de l'invention, dans lesquels les caractéristiques des cannelures 54 énoncés précédemment diffèrent par leurs valeurs. La figure 5 représente un deuxième mode de réalisation où les cannelures 56 présentent les caractéristiques suivantes : 30 seize cannelures 56 réparties uniformément sur la totalité du contour du corps 32 central ; profondeur de départ de 0,5mm, profondeur de sortie de 15mm ; 3025255 10 rayon de sortie de 6mm ; abscisse de départ à la moitié du corps central, soit une longueur de cannelures 56 égale à la moitié de la longueur du corps 32 central. La figure 6 représente quatre courbes 60, 61, 62, 63 représentant les variations 5 du coefficient de récupération de pression statique et de la consommation spécifique de la tuyère selon le deuxième mode de réalisation, en sortie de tuyère et en sortie de l'éjecteur de l'échappement comprenant la tuyère. Les courbes 60 et 61 représentent les variations de coefficients de récupération de pression statique en fonction de la puissance délivrée par le turbomoteur, 10 respectivement au niveau de la sortie de la tuyère et au niveau de la sortie de l'éjecteur. Le coefficient de récupération statique est ainsi augmenté pour toutes les puissances délivrées. Les courbes 62 et 63 représentent les variations de la consommation spécifique de carburant en fonction de la puissance délivrée par le turbomoteur, respectivement 15 au niveau de la sortie de la tuyère et au niveau de la sortie de l'éjecteur. Ainsi, l'augmentation du coefficient de récupération de pression statique entraîne une diminution de la consommation de carburant, notamment dans les puissances élevées. La figure 7 représente un troisième mode de réalisation où les cannelures 58 présentent les caractéristiques suivantes : 20 vingt cannelures réparties uniformément sur la totalité du contour du corps 32 central ; profondeur de départ de 1,2mm, profondeur de sortie de 6mm ; rayon de sortie de 6mm ; abscisse de départ au deux tiers du corps 32 central en partant de 25 l'extrémité de la partie 38 amont, soit une longueur de cannelures 58 égale à un tiers de la longueur du corps 32 central. Les performances mesurées sont néanmoins optimales pour toute abscisse de départ entre la moitié et deux tiers du corps 32 central, dans ce mode de réalisation. La figure 8 représente deux courbes 64, 65, 66, 67 représentant les variations du 30 coefficient de récupération de pression statique et de la consommation spécifique des tuyères selon le troisième mode de réalisation, et au niveau de l'éjecteur de l'échappement comprenant la tuyère.
3025255 11 Les courbes 64 et 65 représentent les variations de coefficients de récupération de pression statique en fonction de la puissance délivrée par le turbomoteur, respectivement au niveau de la sortie de la tuyère et au niveau de la sortie de l'éjecteur. Le coefficient de récupération statique est ainsi augmenté pour toutes les puissances 5 délivrées. Les courbes 66 et 67 représentent les variations de la consommation spécifique de carburant en fonction de la puissance délivrée par le turbomoteur, respectivement au niveau de la tuyère et au niveau de l'éjecteur. Ainsi, l'augmentation du coefficient de récupération de pression statique entraîne une diminution de la consommation de 10 carburant. En comparant avec la figure 6, on remarque cependant que le troisième mode de réalisation est plus efficace sur une grande partie du régime de fonctionnement du turbomoteur, mais moins efficace sur les hautes puissances. Les deuxième et troisième modes de réalisation représentés figures 5 et 7 ont pour avantage supplémentaire d'apporter une augmentation de performance sans que 15 les cannelures 56, 58 ne soit présentes sur une longueur trop importante du corps 32 central. En effet, l'absence de cannelures dans la partie 38 amont du corps 32 central, notamment dans sa première moitié, permet d'implanter facilement les bras 34 structuraux maintenant le corps 32 central en position fixe, comme représenté figure 1, sans nécessité d'effectuer de changements de celui-ci et tout en conservant des 20 performances optimales engendrées par les cannelures 56, 58. L'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits. En particulier, d'autres modes de réalisation de la tuyère d'échappement de gaz sont possibles, par exemple en faisant varier notamment le nombre de cannelures, la répartition de ces cannelures sur l'ensemble ou une partie du contour du corps central, la position de 25 départ des cannelures, la profondeur de départ des cannelures à cette position de départ, la profondeur de sortie des cannelures, le rayon de départ et le rayon de sortie des cannelures.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Tuyère d'échappement de gaz de turbomoteur, comprenant une paroi (22) extérieure et une paroi intérieure délimitant entre elles une veine (20) d'écoulement des gaz d'échappement, la paroi intérieure formant un corps (32) central tronconique s'étendant le long d'une direction, dite direction longitudinale, caractérisée en ce que ledit corps (32) central comprend des moyens (44, 54, 56, 58) de guidage des gaz d'échappement le long de ladite direction longitudinale s'étendant au moins partiellement le long dudit corps central.
  2. 2. Tuyère d'échappement selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de guidage des gaz d'échappement sont répartis sur au moins une partie du pourtour dudit corps (32) central.
  3. 3. Tuyère d'échappement selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de guidage des gaz d'échappement sont répartis uniformément sur le pourtour dudit corps central.
  4. 4. Tuyère d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens (44, 54, 56, 58) de guidage sont formés sur une portion distale dudit corps (32) central selon le sens d'écoulement des gaz, sur une distance comprise entre la moitié et un tiers de la longueur totale du corps (32) central.
  5. 5. Tuyère d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens (44, 54, 56, 58) de guidage des gaz d'échappement sont formés de cannelures (54, 56, 58) longitudinales.
  6. 6. Tuyère d'échappement selon la revendication 5, caractérisée en ce que les cannelures présentent une profondeur qui varie entre une valeur minimale, dite profondeur (Pmin) de départ, dans une portion proximale du corps (32) central selon le sens d'écoulement des gaz, et une valeur maximale, dite profondeur (Pmax) de sortie, dans une portion distale du corps (32) central selon le sens d'écoulement des gaz.
  7. 7. Tuyère d'échappement selon la revendication 6, caractérisée en ce que la profondeur (Pmin) de départ est comprise entre 0,5mm et 1,2mm.
  8. 8. Tuyère d'échappement selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que la profondeur (Pmax) de sortie est comprise entre 6mm et 15mm. 3025255 13
  9. 9. Tuyère d'échappement selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les cannelures (54, 56, 58) présentent une section droite transversale arrondie selon un rayon de courbure qui varie entre une valeur minimale, dite rayon (Rd) de départ, 5 dans une portion proximale du corps (32) central selon le sens d'écoulement des gaz, et une valeur maximale, dite rayon (Rs) de sortie, dans une portion distale du corps (32) central selon le sens d'écoulement des gaz.
  10. 10. Tuyère d'échappement selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdites cannelures (54, 56, 58) présentent un rayon (Rs) de sortie de 6mm. 10
  11. 11. Tuyère d'échappement selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisée en ce que le corps (32) central comprend entre seize et vingt cannelures (44, 54, 56, 58) de guidage des gaz d'échappement répartis sur le pourtour du corps (32) central.
  12. 12. Turbomoteur, caractérisé en ce qu'il comprend une tuyère d'échappement de gaz selon l'une des revendications 1 à 11. 15
FR1458248A 2014-09-03 2014-09-03 Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur Expired - Fee Related FR3025255B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1458248A FR3025255B1 (fr) 2014-09-03 2014-09-03 Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur
PCT/FR2015/052277 WO2016034795A1 (fr) 2014-09-03 2015-08-27 Tuyère d'échappement de gaz de turbomoteur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1458248A FR3025255B1 (fr) 2014-09-03 2014-09-03 Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3025255A1 true FR3025255A1 (fr) 2016-03-04
FR3025255B1 FR3025255B1 (fr) 2016-11-04

Family

ID=51688350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1458248A Expired - Fee Related FR3025255B1 (fr) 2014-09-03 2014-09-03 Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3025255B1 (fr)
WO (1) WO2016034795A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2529956A1 (fr) * 1982-07-12 1984-01-13 Gen Electric Systeme d'ejection a flux melange
EP1482160A1 (fr) * 2003-05-28 2004-12-01 Snecma Moteurs Tuyère de turbomachine à réduction de bruit
US20070000234A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Anderson Jack H Jet nozzle mixer
FR2919899A1 (fr) * 2007-08-06 2009-02-13 Snecma Sa Melangeur a lobes muni de bras redresseurs d'ecoulement pour tuyere a flux confluents de turbomachine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2529956A1 (fr) * 1982-07-12 1984-01-13 Gen Electric Systeme d'ejection a flux melange
EP1482160A1 (fr) * 2003-05-28 2004-12-01 Snecma Moteurs Tuyère de turbomachine à réduction de bruit
US20070000234A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Anderson Jack H Jet nozzle mixer
FR2919899A1 (fr) * 2007-08-06 2009-02-13 Snecma Sa Melangeur a lobes muni de bras redresseurs d'ecoulement pour tuyere a flux confluents de turbomachine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016034795A1 (fr) 2016-03-10
FR3025255B1 (fr) 2016-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3676480B1 (fr) Aube de redresseur de soufflante de turbomachine, ensemble de turbomachine comprenant une telle aube et turbomachine equipee de ladite aube ou dudit ensemble
FR3027053B1 (fr) Stator de turbomachine d'aeronef
FR2660697A1 (fr) Procede et dispositif pour extraire de l'air d'un compresseur.
CA2595183A1 (fr) Turbomachine a double flux a variation artificielle de sa section de col
CA2634615C (fr) Chambre de combustion de turbomachine a circulation helicoidale de l'air
CA2605947C (fr) Canal de transition entre deux etages de turbine
CA2937491A1 (fr) Turbomachine a prelevement de flux d'air comprime
EP2188514B1 (fr) Turbomoteur à émission de bruit réduite pour aéronef
FR2982842A1 (fr) Avion
FR3073891B1 (fr) Mat d'un ensemble propulsif
CA2980794C (fr) Dispositif a grilles d'ejection de microjets pour la reduction du bruit de jet d'une turbomachine
CA2721227A1 (fr) Turbomoteur a double flux pour aeronef a emission de bruit reduite
FR2921977A1 (fr) Turbomoteur a double flux pour aeronef
FR2536460A1 (fr) Diffuseur compact perfectionne, convenant particulierement pour des turbines a gaz de haute puissance
FR3025255A1 (fr) Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur
WO2020229476A1 (fr) Chambre de combustion comprenant des moyens de refroidissement d'une zone d'enveloppe annulaire en aval d'une cheminee
FR3090033A1 (fr) Ensemble d’aube directrice de sortie et de bifurcation pour turbomachine
FR3068735B1 (fr) Turboreacteur a faible bruit de soufflante
EP2767695B1 (fr) Vanne de conduite de dérivation d'un turbocompresseur munie d'un volet de fermeture à déflecteur
FR3015566B1 (fr) Turbomachine a double turbine axiale
EP3563047A1 (fr) Moyeu de carter intermédiaire comprenant des canaux de guidage du flux de décharge formés par les ailettes de décharge
BE1028097A1 (fr) Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci
CA3130189A1 (fr) Redresseur de flux secondaire a tuyere integree
WO2022096359A1 (fr) Entrée d'air de nacelle d'ensemble propulsif d'aéronef pour favoriser une phase d'inversion de poussée
WO2025141253A1 (fr) Cone central de soufflante a dimensions optimisees pour systeme propulsif

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160304

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

CD Change of name or company name

Owner name: SAFRAN HELICOPTER ENGINES, FR

Effective date: 20170727

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

ST Notification of lapse

Effective date: 20250505