Brevet FR2678715A1 — publié le 19930108

Bol de chambre de combustion pour injection aérodynamique. La présente invention propose d'améliorer les bols de chambre de combustion pour injection aérodynamique utilisés notamment dans les turbomachines. Elle concerne plus précisément un bol de chambre de combustion destiné à être interposé entre un injecteur de carburant et Le fond d'une chambre de combustion pour réaliser une injection aérodynamique, ledit bol étant du type comportant un voile de forme tronconique disposé en aval dudit injecteur de carburant et évasé dans le sens de l'écoulement du carburant pulvérisé par ledit injecteur, ledit voile étant pourvu d'une rangée de trous de bol pour l'injection d'air dans le cône de carburant pulvérisé, ledit air injecté étant issu d'une chambre annulaire entourant ledit voile et formée par ledit voile et une paroi extérieure possédant des orifices d'entrée d'air. De tels bols sont connus notamment par les documents EP-224 397 et FR-2 391 359. La rangée de trous de bol est généralement disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe commun de l'injecteur et du voile et sépare artificiellement La paroi du voile en une partie amont comprise entre l'injecteur et La rangée de trous de bol, et une partie aval située du côté de la sortie du bol. La partie amont est constamment mouillée par le carburant qui ruisselle sur elle et elle est, par le fait même, fortement refroidie par le carburant. La partie aval est, en revanche, moins refroidie, du fait du soufflage de l'air à travers les trous de bol. Les trous de bol provoquent un effet d'accroche-flamme et jouent le rôle de stabilisateurs aérodynamiques. De plus, il existe, inmédiatement à la sortie du bol, dans la zone où l'écoule- nent éclate, une recirculation qui favorise la combustion, ce qui accroît encore la température de la partie aval du voile. De ce fait, le voile subit des contraintes mécaniques et thermiques importantes au droit des trous de bol, qui limitent considérablement la durée de vie du bol. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. Le but est atteint selon l'invention par le fait que la partie amont du voile comprise entre l'injecteur et la rangée de trous de bol et la partie aval du voile située entre la rangée de trous de bol et la sortie du bol sont séparées au niveau de la rangée de trous de bol et sont reliées entre elles par l'intermé- diaire de La paroi extérieure. Grâce à cette structure, la partie amont et la partie aval peuvent se dilater librement et indépendamment L'une de l'autre, évitant ainsi tout risque de rupture au niveau des trous de bol. Avantageusement, les bords adjacents de la partie amont et de la partie aval se superposent au droit de La rangée de trous de bol. De préférence, le bord de la partie aval situé au droit de la rangée de trous de bot est disposé du côté du cône de carburant pulvérisé. Avantageusement, Les trous de bol sont formés par des échancrures ménagées en correspondance dans les bords adjacents de La partie amont et de la partie aval. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans Lesquels : la figure 1 représente une coupe axiale du bol selon l'invention ; la figure 2 montre à plus grande échelle une coupe axiale du bol au droit d'un trou de bol, la partie amont et la partie aval étant séparées par mesure de clarté ; et la figure 3 est une vue de face du trou de bol de la figure 2. Le dessin montre un injecteur de carburant 1 monté dans le fond 2 d'une chambre de combustion 3 avec interposition d'un bol 4 comportant de manière connue un voile 5 de forme tronconique disposé en aval de la sortie 6 de l'injecteur 1. Le voile 5 est évasé dans le sens de l'écoulement du carburant et il présente une rangée de trous de bol 7 disposée sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe 8, commun à l'injecteur 1 et au voile 5. Les trous de bol 7 sont destinés à injecter de l'air dans le cône de carburant pulvérisé par l'injecteur 1. Cet air est alimenté à partir d'une chambre annulaire 9 entourant le voile 5 et délimitée par ledit voile 5 et une paroi extérieure 10 munie d'orifices d'entrée d'air 11.La rangée de trous de bol 7 partage le voile 5 en une partie amont 12 comprise entre l'injecteur 1 et la rangée de trous de bol 7 et une partie aval 13 située entre la rangée de trous de bol 7 et la sortie 14 du bol 4. La partie amont 12 est prolongée, du côté opposé à la partie aval 13, par un manchon 15 entourant L'injecteur 1 et à l'intérieur duquel est prévu un inducteur de turbulence axial 16 destiné à créer un tourbillon d'air à L'entrée du bol 4. Selon l'invention, la partie amont 12 et la partie aval 13 du voile 4 sont séparées au niveau de la rangée de trous de bol 7 et elles sont reliées entre elles par la paroi extérieure 10 délimitant partiellement la chambre 9. Le bord 17 de la partie aval 13, situé au droit de la rangée de bol 7, recouvre le bord 18 de la partie amont 12 et ce bord 17 est situé du côté du cône de carburant pulvérisé. Le bord 17 et Le bord 18 présentent des échancrures 19a et 19b ménagées en correspondance pour former Les trous de bol 7. La paroi extérieure 10 est réalisée en liant par brasage une jupe 20 s'étendant axialement sur L'arrière de la partie aval 13 du voile 5, à une cloison 21 présentant les orifices d'entrée d'air 11 et solidaire de la partie amont 12. La jupe 20 est elle-même solidarisée à une couronne 22 fixée au fond 2 de la chambre de combustion 3 par des moyens de fixation 24. Le perçage des trous de bol 7 se fait de préférence-après avoir lié ensemble la jupe 20 et la cloison 21, et éventuellement l'ensemble constitué par la jupe 20 et la cloison 21 à la couronne 22. Ceci permet un calibrage précis des trous de bol 7. On comprend aisément que le fait de séparer la partie amont 12 et la partie aval 13 au niveau de la rangée de trous de bol 7 permet à ces deux pièces de se dilater ou de se contracter librement en fonction des températures, et supprime les contraintes mécaniques et thermiques au droit des trous de bol 7. REVENDICATIONS 1. Bol de chambre de combustion destiné à etre interposé entre un injecteur de carburant (1) et le fond (2) d'une chambre de combustion (3) pour réaliser une injection aérodynamique, ledit bol (4) étant du type comportant un voile (5) de forme tronconique disposé en aval dudit injecteur de carburant (1) et évasé dans le sens de l'écoulement du carburant pulvérisé par ledit injecteur (1), Ledit voile (5) étant pourvu d'une rangée de trous de bol (7) pour l'injection d'air dans le cône de carburant pulvérisé, ledit air injecté étant issu d'une chambre (9) annulaire entourant ledit voile (5) et formée par ledit voile (5) et une paroi extérieure (10) possédant des orifices d'entrée d'air (11), caractérisé en ce que La partie amont (12) du voile (5) comprise entre l'injecteur (1) et la rangée de trous de bol (7) et la partie aval (13) du voile (5) située entre la rangée de trous de bol (7) et La sortie (14) du bol (4) sont separées au niveau de la rangée de trous de bol (7) et sont reliées entre elles par l'intermédiaire de la paroi extérieure (10). 2. Bol selon La revendication 1, caractérisé en ce que les bords adjacents (17, 18) de la partie amont (12) et de la partie aval (13) se superposent au droit de la rangée de trous de bol (7). 3. Bol selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord (17) de la partie aval (12), situé au droit de la rangée de trous de bol (7), est disposé du côté du cône de carburant pulvérisé 4. Bol selon L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les trous de bol (7) sont formés par des échancrures (19a, 19b) ménagées en correspondance dans les bords adjacents (17, 18) de la partie amont (12) et de La partie aval (13).