Brevet FR2551500A1 — publié le 19850308

ANNEAU-BRULEUR POUR POSTCOMBUSTION DE MOTEUR A REACTION L'invention concerne un anneau-brûleur pour postcombustion de moteur à réaction en particulier pour système de ré5 chauffe d'un turboréacteur à double flux, ledit système étant placé à l'arrière de la paroi de séparation des deux flux et comprenant un anneau stabilisateur de flamme de section approximativement en V contenant une rampe circulaire d'injection de carburant débitant à contre-courant à 10 travers des ouvertures prévues à la pointe du V. Certains moteurs militaires multiflux, équipés d'un système de r&chauffe sur les deux flux, ont un mattre couple très réduit Ils peuvent comporter un ou plusieurs 15 anneaux brûleurs servant à la postcombustion proprement dite et à la chauffe du flux froid secondaire Généralement un des anneaux de postcombustion est situé a la confluence des deux flux, juste derrière la paroi conique les séparant. L'anneau-brûleur comprend un anneau stabilisateur de flamme à section en V contenant une rampe circulaire d'injection de carburant débitant à contre-courant à travers des ouvertures pratiqu 6 es à la pointe du V. 25 Par suite de la position de l'anneau stabilisateur, ses ailes sont soumises à des températures très différentes. L'aile externe est baignée par le flux d'air secondaire dont la température ne dépasse pas 200 "C tandis que l'aile 30 interne est soumise à la température du gaz sortant de la turbine, de l'ordre de 850 C. De telles différences de température entraînent des contraintes très sévères et des déformations de l'anneau préjudiciables à son bon fonctionnement et à sa tenue mécanique. Le brevet français 2 186 608 propose une solution au problème de l'échauffement en disposant à une certaine distance en amont de l'anneau-brûleur un organe annulaire appelé enclume, contre lequel viennent se pulvériser les jets émis par les trous prévus dans la rampe Le mélange de gaz et de carburant pulvérisé ainsi produit, pénètre par les ouvertures entourant les jets et prévues dans l'anneau stabilisateur, dans l'espace entourant la rampe dans l'anneau et protège celle-ci contre la chaleur de la flamme En outre, les nappes de brouillard sont uniformément chargées en carburant pulvérisé et mouillent la surface extérieure de l'anneau stabilisateur ce qui évitent 15 les points chauds et les déformations trop importantes. Le dispositif décrit ne permet toutefois pas d'éviter les contraintes dans l'anneau, ce qui influe défavorablement sur sa tenue mécanique Le but principal de l'enclume est 20 l'obtention d'une pulvérisation uniforme du carburant dans le courant d'air et une meilleure stabilité de la flamme. L'invention se propose de remédier aux contraintes prenant naissance dans l'anneau stabilisateur en dissociant les 25 deux ailes et en leur permettant de se dilater librement séparément, chaque aile étant maintenue par un dispositif articulé A la paroi séparant les deux flux. L'invention est remarquable en ce que l'anneau stabili30 sateur de flamme est formé de deux parties indépendantes, chacune de ces parties constituant une aile du V, et en ce que des moyens supports articulés sont prévus à l'extrémité de la paroi de séparation des flux pour maintenir chacune des parties de l'anneau stabilisateur. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple, permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente une coupe longitudinale partielle d'un anneau-brûleur selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de 10 l'anneau passant par une fixation de la rampe d'injection. La figure 3 est une vue en bout partielle du réacteur montrant l'anneau-brûleur et la fixation de la rampe 15 d'injection. La figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de l'anneau-brûleur selon la figure 1. La figure 1 est une vue en coupe partielle et longitudinale de la partie de turboréacteur située à la sortie du canal du flux secondaire 1 et à l'extrémité du canal du flux primaire 2 L'anneau-brûleur 3 est fixé à la conflu25 ence des deux flux, juste derrière la paroi conique 4 les séparant et sur laquelle il est fixé. L'anneau-brûleur 3 comporte une rampe d'injection 5, percée d'orifices 6 pour injecter du carburant, à contre30 courant des-veines d'air primaire et secondaire, un anneau stabilisateur de flamme 7 situé en amont de la rampe et entourant celle-ci De manière connue, l'anneau stabilisateur présente une section approximativement en V, la pointe du V étant dirigée vers l'amont du courant. 35 Selon la réalisation conforme à l'invention, l'anneau stabilisateur est formé de deux parties indépendantes 8 et 9, chacune de ces parties constituant une aile du V Les deux extrémités voisines des ailes laissent entre elles 5 une fente annulaire continue 10 laissant le passage aux jets de carburant émis par la rampe 5. L'anneau brûleur 3 est maintenu sur la paroi conique de séparation des flux 4 par des moyens supports articulés 10 11. Les ailes externe 8 et interne 9 sont suspendues à la paroi conique 4 par des leviers coudés 12, par l'intermédiaire des chapes soudées 13 et 14 respectivement sur les ailes 8 et 9, disposées dans des mêmes plans axiaux et réparties uniformément le long des ailes. Les leviers 12 présentent deux bras 15 et 16 d'inégales longueurs Le bras le plus court 16 se termine par une 20 double chape 16 a qui coopère par l'intermédiaire d'une biellette 17 avec une double chape 14 de l'aile interne 9, la biellette 17 étant articulée aux doubles chapes 16 a et 14 par deux axes 18 et 19 (voir aussi la figure 4). Le coude formé par les bras 15 et 16 comporte un alésage qui reçoit l'axe 20 maintenant de manière articilée la chape 13 soudée sur l'aile externe 8. L'extrémité libre du bras le plus long 15 porte un alésage 30 coopérant par l'intermédiaire d'un axe 21 avec une chape 22 fixée sur la surface externe de la paroi 4. Les mouvements relatifs des ailes 7 et 8 dus aux dilatations différentielles, n'ont d'autre effet que d'ouvrir ou 35 fermer plus ou moins l'angle formé par les axes 18, 19 et 18, 20 sans mise en contrainte de l'anneau. Selon le détail de réalisation montré figures 2 et 3 du dispositif conforme à l'invention, la rampe d'injection 5 est fixée de place en place le long de l'aile par des pattes 23 et des rivets Z 4 à l'aile externe 8 de l'anneau. L'aile externe 8, plongée dans le flux d'air secondaire à 10 faible température, présente une dilatation thermique faible et ses caractéristiques dimensionnelles varient peu. La rampe d'injection 5 qui lui est solidaire ne subira pas 15 de déplacement sensible susceptible de modifier la direction des jets et permettra de maintenir une largeur raisonnable de la fente annulaire 10 malgré la dilatation relativement importante de l'aile interne 9. La fente continue 10 de l'anneau-brûleur selon l'invention permettra éventuellement l'utilisation d'un anneau enclume tel que d 6 crit dans le brevet français 2 186 608 La suppression des cloisons séparant les ouvertures entourant les jets telles que décrites dans le brevet cité empêche 25 la déformation de cette zone relativement faible et améliore le passage du mélange de gaz et de carburant pulvérisé dans l'espace entourant la rampe 5 dans l'anneau stabilisateur 7 et protège la rampe contre la chaleur de la flamme. REVENDICATIONS 1 Anneau-brûleur pour postcombustion de moteur à réaction en particulier pour système de réchauffe d'un turbo5 réacteur à double flux, ledit système étant placé à l'arrière de la paroi de séparation des deux flux et comprenant un anneau stabilisateur de flamme de section approximativement en V contenant une rampe circulaire d'injection de carburant débitant à contre-courant à travers des ouvertures prévues à la pointe du V, caractérisé en ce que l'anneau stabilisateur de flamme ( 7) est formé de deux parties indépendantes ( 8, 9), chacune de ces parties constituant une aile du V, et en ce que des moyens supports articulés ( 11) sont prévus à l'extrémité de la 15 paroi de séparation des flux ( 4) pour maintenir chacune des parties de l'anneau stabilisateur. 2 Anneau-brûleur selon la revendication 1, caractérise en ce que les moyens supports articulés ( 11) comportent un 20 levier coudé ( 12) fixé de manière articulée par l'extrémité d'un de ses bras ( 15) à la paroi de séparation des flux ( 4), l'autre bras ( 16) portant de manière articulée et par l'intermédiaire d'une biellette ( 17), une des ailes ( 9) de l'anneau stabilisateur, l'autre aile ( 8) étant 25 fixée de manière articulée au coude du levier ( 12). 3 Anneau-brûleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ailes ( 8, 9) de l'anneau stabilisateur portent des chapes ( 13, 14) disposées approximativement dans des 30 mêmes plans axiaux, réparties uniformément le long des ailes, lesdites chapes ( 13, 14) coopérant respectivement de manière articulée avec le coude du levier ( 12) et avec une extrémité de la biellette ( 17). 4 Anneau-brûleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aile ( 8) située à l'extérieur par rapport à l'autre aile ( 9) porte des moyens de fixation ( 23, 24) de la rampe d'injection de carburant ( 5). Anneau-brûleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constitués par des pattes ( 23) fixées de place en place le long de l'aile ( 8). 10