Brevet FR2624954A1 — publié le 19890623

La presente Invention a trait au, stru.ctures de ciharnlr)Ps rri : combustion qui sont utilisées pour la combustion des melanges air/carburant, de faeon à produire un qaz qui à son tour est éject.te ldans, une turbine qui est alors mise en rotation par la force d'eljectln q.ui s eaerce (ldessus Une chambre de combustion est constituée d'un nombre de pieces (de matériau en feuille préformé. La forme d'une chambre de cornibustion peut être en forme de fût et avoir des extrémrnités, l'extr-éml-ité arriont etant en torme de dmne et l'extremite aval etant cornfornmee de façon a se terminer par une partie de couronne. Ainsi, quand un anneau de clamires de combustion est assemblé,' leurs extrémités aval forment ensemble une.couronne sensiblement complète qui s'adapte a la couronne d'entree d'un etage de turbine Dans un autre arrangement, on se dispense du nombre des chambres de combustion en formes de fûts, et on utilise une seule chambre de comibustion annulaire. Dans ce dernier arranqernent, l'extrémilité amiort est delfnie par des courbes dans des plans radiaux par rapport a l'axe de la couronne, au lieu de courbes dans tous les plans radiaux par rapport à l'axe du fût comme dans le premier exemple, et l'extrémité aval est évidernment entièrement annulaire. En outre, l'extremite amont lncurvee de la chambre de combustion annulaire comporte un nombre d'ouvertures écartées à angles égaux, adaptées à recevoir des moyens d'injection de carburant et des moyens de tourbillonrinemrient d'air. L'extrémité amont de chaque charnbre de combustion en forme de fut n'a seulement qu'une seule telle ouverture Le procede de construction inévitable des chambres de combustion qui comporte le soudage ensemble de plusieurs parties engendre des problèmries en fonctionrnement Ainsi certaines des parties fonct ionnent à des temlî)eratures plIus elevees que d'autres Ainsi, lec tauv dp dilatation et de contraction locales varient et il en resulte des fissure- L'extrernité incurvée amont est particulièrerrient susc.er)t ie,! de se flssurer, et par corlséquent, la présente invention a pour but (l realisur une construction perfectionnee pour une chlarmbre de cornihu- itlOr de moteur a turbine à gaz. Conriforrmémelit à la présente invenltion, une charnbre de corinb-ust ion d(e 'i'otelur à turbine à gaz comlr.orte une structure Cie paroi et urne téte t lvee a, et dans une extrernite de ladite structuire de par-oi, a un e'-crt de I0 celle-ci, tandis que la tête comporte un premier organe ayant des- surfaces convexe et concave et une périphérie extérieure qui est logee qIssanite dans la sti ucture de paroi, et un second uwqane are Lant des suri. races convexe et concave, le second organe etarit positiornne Cle taçor' telle que sa surface convexe soit écartee de la surface conrcave dju prernmier orQane et compLorte un nombre de reliefs qui en forit saillie a des elrnplace'lenits troliterrient adjlacents à la surface coliave di rprne ier qane L'inventionr va maintenant être décrite, a titre d'exermple, el'n se référant aux dessins ci-joints, sur lesquels la figure 1 est une vue schlématique d'ul ri-loteur à ttuirbine à qaz lu comporte une chlarnmbre cie combustion conforrneinent a une torme de realisationde la présente invention; et la figure 2 est une vue partielle à plus. grande échelle de la chanmbre de corribustion de la fiqure 1. On se retere a la figure 1 Un moteur a turbine a gaz 10 a un equipement de combustion 12 situe entre un compresseur 14 et une turbine 16, de façon connue. Dans le présent exemple, l'équipernent de comibustion est représenté par un nombre de charnbres de combustion 18 ecuîangulairemrient reparties autour de l'axe du moteur, de façon connue également, tout au moins en ce qui concerne leur arrangement genéral. De telles charnbres sont connues comme étant du type "bidon' (cari), par les persornnes cornipétentes dans le dorrailre de la technolocire des turt.bines a qaz On se refere maintenant à la figure 2. La chambre de combustion 18, comrne indiquee ci-dessus est en forme de bidon. Ainsi, un fût 20 est Tr lr l eni Teliiile fîle ridemt,'l Le tt 2 a l' evt'erilte arlmlt _ l.ll P.t tronconilque et es-t --soudee au fût 20 a la jonction de racco'erd-eert 24 Un prem-ier orqanrie hlérilsphérique 20 est fixé a l'extrém-riit tl-urrll:oiqu-,l 22 par des entretoises 28, quI I lalirltelnlrterlt rialldelinelt l Iorgane _6 en relationr de glissement serre avec le fuit '.: par s- perlpherlie extérieure, c'est-a-dire a la jointure 30 Un second orare hérlisphérique 32" est fixé au prernier orcalae -, ar d.'s epar ties cylndi iques oole-Irantes 34 et 36 respectîvernent Cett - Iî ( io:lOn pieut etre ol:tenue par brasulre, soudcage, l tout autre rl-over 1. 0 co'nnu c onveynrable Le prenier oroane 26 est formé d'une feuille perforée ou de nr-étal fondu, certalnns des perfolations étant indiquées par la réeférence 3 Le second organe 32 est aussi forme de mretal enl leul lle ou fondu Celui-r_- r a pas de perforations, mais il a un qgrand norrbre de reliefs 40) sur Sa 1 surface convexe, lesquels reliefs s'étendent ver- la surface concave d'u prefnier urjarie 26, puur se telrii-ner très plrès de sa sur-face L" second orqanr ' 32 eterld a ulne position qui est arlja-'ete a la surface literne du fut "0, et les reliefs 40 sont aussi continues a la periphélrie extérieur-e clu second orqane 26, et.les relief-s s'étenldent liuslu'a des enplacelments proches de la surface interne du fut 20 Pendant le tonctiornernent cie la chambre de coml:ustion 18 Inr situi dans le moteur 10, l'air froid du compresseur 14 est fourni a l'eytrernité amont de la chamrnre de combustion 18 et se divise pour s'écouler autour de l'extérieu' du fûlt -0, a l'intérieur de l'extréeriité aiinult du fût 20, sur les entretoises 28, et pour une tres petite part, a travers le joint annulaire 30, en tant cque fuite, mais principalement à travers les perforationris 38, et sur les reliefs 40 et autour de ceux-ci, et ensuite dails le fût 20 par lextrérn-ilté périphérique extérieure du second ot qaiî. 3' En outre,-de l'air s'ecoule a travers uine chambre toul-rbillonraire 41 et est rnélangie au carburant venant d'un injecteur 44, le mélange, suivi par la combustion, ayant lieu dans les limites dlu second or)ane 32. Les f lh les entretoises 28, de sorte que c'est la seule connexion fixe entre eu. -"' La fixation de l'organre.32 se fait par son extrémité interne 36 à l'extreél-ite interne 34 dJe l'urqane 26, ce qui perrriet une exlpanslou sarns c oritr.lrite de loreane 32 U. IJn tel earrarnea ert red. lut he.a,. !r.).lrl' o probabilite de fissures des organes 26 et 32 Un aLutre avantage qui est obtenu par la sépl)aration du fût 20 et de- or'aries 26 et 32 est que si le fût 20 se flssuralt pour d'autres raisons de contraintes, 1il peut être enleve simrnplement par decoupaie a la soudure 214, et un autre fût est substitue, reduisant ainsi le coût de reraration par un ordre de qrandeur qui est considérable. Blern ue la chairlibre de cou:ibustion 12 ait eté déclrite en détail conmme etant en forrie de fût, elle p.ourrait être duL type annuilaire, r. i' IQ laquelle la structure de paroi comriprernd deux futs corncentri]que, (no,. representé). Dans cet arrargernent les orqares 26 et 32 seraiernt chacur semil toroides (rol)n repl',Sente) et leurs partles internres 34 et 36 seralent chacune des tormations locales.(rnon represente) dl'onit le rorir.rie depeln(Jdrai 3t dJu rnomlre dies5 irnjecteurs de carburarnt REVENDIC AT IUl] &,- Ch;am-bre de cornbustion de mloteur à turbine à gaz corriprenarnt ur structure de paroi (20),. et une tête fixée riqidelnient a, et danes ladite structu.re (20), dans laquelle la tête comporte un premier or!arie (26) ayant des surfaces convexe et concave et un second organe (32) ayant des surfaces convexe et concave et loqé dans le premier orciane (2) a un écart de celul-ci, caracti isée en c.e que la periplhérie du pri-enoiel oL uai. (26) est a un ecart etroit dans la structure de par-o (2(Q), definissant 1: ainsi une séparation (30) entre eux, et a des perforations (38) sur June partie substantielle de sa surface, et le second organe (32) a des reliefs (4(0) unifol-r-riém-rerit répartis sur sa sur-face corivex.e. iul el i fonctlîonlmenit eytralerît de la chaleur dil second orqarie (3 >, laquelle rhaleur est dissipee par l'air de refroidissement qui a pace par les perforations (38) dans le premier oraane (26).