Brevet FR2724447A1 — publié le 19960315

Mélangeur de carburant double pour chambre de combustion de turbomoteur La présente invention concerne un mélangeur d'air/ carburant pour la chambre de combustion d'un turbomoteur et elle a trait, plus-particulièrement, à un mélangeur de carburant double qui est destiné à la chambre de combustion d'un turbomoteur et qui mélange, de façon uniforme, un carburant liquide et/ou gazeux avec de l'air pour réduire les oxydes d'azote NOx formés par la combustion du mélange carburant/air. Les questions de pollution atmosphérique dans le monde entier ont entraîné l'établissement de normes d'émissions plus strictes exigeant des réductions importantes dans les émissions de polluants des turbines à gaz, spécialement pour des applications industrielles et la génération d'énergie. Les oxydes d'azote (NOx), qui constituent un élément précurseur en ce qui concerne la pollution atmosphérique, se forment, en général, dans les régions de température élevée de la chambre de combustion des turbines à gaz par suite de l'oxydation directe de l'azote atmosphérique par l'oxygène. On a obtenu des réductions dans les émissions de NOx des turbines à gaz en réduisant les températures des flammes dans la chambre de combustion, par exemple par l'injection d'eau de haute pureté ou de vapeur d'eau dans la chambre de combustion. De plus, on a réduit les émissions de gaz d'échappement par des mesures telles qu'une réduction catalytique sélective. Bien que les techniques humides (injection d'eau/vapeur d'eau) et la réduction catalytique sélective aient fait leurs preuves elles-mêmes dans le domaine concerné, ces deux techniques nécessitent l'utilisation extensive d'un matériel auxiliaire. Bien entendu, ceci entraîne une augmentation des coûts dans la production de l'énergie. D'autres techniques utilisées pour réduire les émissions des turbines à gaz comprennent la combustion "régime riche, extinction rapide, régime pauvre" et la combustion "prémélange pauvre", o le carburant est brûlé à une température plus faible. Dans un turbomoteur industriel aérodérivatif typique, le carburant est brûlé dans une chambre de combustion annulaire. Le carburant est dosé et injecté dans la chambre de combustion au moyen de buses ou injecteurs multiples en même temps que de l'air de combustion auquel est communiqué un degré déterminé de tourbillonnement. Toutefois, on n'a apporté aucun soin particulier, dans la technique antérieure pour ce qui concerne la conception de l'injecteur ou de l'extrémité en forme de dôme de la chambre de combustion pour mélanger, de façon uniforme, le carburant et l'air afin de réduire les températures de la flamme. Par conséquent, le manque d'uniformité du mélange air/carburant a pour effet que la flamme est localement plus chaude, ce qui conduit à une production considérablement accrue de NOx. Dans le turbomoteur classique des avions, la stabilité de la flamme et la souplesse de fonctionnement du moteur occupent une place prédominante dans les exigences de conception de la chambre de combustion. Ceci s'est traduit, en général, par des conceptions de chambres de combustion dans lesquelles la combustion, au niveau de l'extrémité en forme de dôme de la chambre de combustion, a lieu à des températures les plus élevées possibles dans des conditions stoéchiométriques. Ceci conduit, à son tour, à la formation de grandes quantités de NOx dans de telles chambres de combustion de turbines à gaz étant donné que l'on n'y a apporté qu'une importance secondaire. Bien que l'on ait utilisé, dans la technique antérieure, des conduits de prémélangeage dans des conceptions de combustion en régime pauvre, on s'est aperçu que ces conduits ne donnaient pas satisfaction pour des raisons de retour de flamme et d'auto-allumage dans les applications modernes des turbines à gaz. Le retour de flamme a pour effet que la flamme de la chambre de combustion est attirée vers l'arrière jusque dans la section de mélangeage, ce qui est le plus souvent provoqué par un écoulement à contre- courant depuis la chambre de combustion en raison d'une instabilité du compresseur et d'écoulements transitoires. L'auto-allumage du mélange carburant/air peut se produire à l'intérieur du conduit de prémélangeage si la vitesse du flux d'air n'est pas suffisamment grande, c'est-à-dire s'il existe une région locale de temps de séjour élevé. Le retour de flamme et l'auto-allumage sont donc devenus des questions sérieuses dont il faut tenir compte dans la conception des mélangeurs pour des moteurs aérodérivatifs en raison des températures de fonctionnement et des taux de compression plus élevés. Etant donné qu'une des applications recherchées de la présente invention concerne le turbomoteur LM6000, qui est la version autodérivative du moteur CF6-80C2 de la Général Electric Company, ces considérations sont d'une importance capitale. Le brevet U.S. NO 5 165 241 décrit un mélangeur air/ carburant destiné à des chambres de combustion de turbines à gaz pour assurer un mélangeage uniforme, ce mélangeur comprenant un conduit de mélangeage, un ensemble de dispositifs annulaires intérieur et extérieur de tourbillonnement à sens de rotation opposés, disposés à l'extrémité amont du conduit de mélangeage, et un injecteur de carburant situé axialement, le long de ce conduit de mélangeage, et formant un corps central de ce dernier, de l'air sous haute pression en provenance d'un compresseur étant injecté dans le conduit de mélangeage à travers les dispositifs de tourbillonnement pour former une région de cisaillement intense et du carburant étant injecté dans le conduit de mélangeage à travers le corps central. Toutefois, cette conception n'est avantageuse que pour l'introduction de carburant gazeux dans la chambre de combustion. Le brevet U.S. N 5 251 447 décrit un mélangeur air/ carburant similaire à celui décrit ci-dessus. Le mélangeur de carburant double selon la présente invention est toutefois différent du mélangeur air/carburant du brevet U.S.N 5 251 447 par le fait qu'il comporte des collecteurs- distributeurs et des passages de carburant séparés pour permettre l'injection d'un carburant gazeux et/ou liquide. La demanderesse a également déposé une demande de brevet N008/107 969 pour un mélangeur de carburant double dans lequel le carburant gazeux est injecté à travers des passages de carburant se trouvant dans les aubes des dispositifs de tourbillonnement extérieurs et le carburant liquide est injecté à travers des passages se trouvant dans le moyeu séparant les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur. Par contre, le mélangeur de carburant double selon la présente invention injecte à la fois le carburant gazeux et le carburant liquide à travers des passages se trouvant dans les aubes des dispositifs de tourbillonnement extérieurs, le circuit du carburant liquide à travers les passages des aubes étant de préférence indépendant du circuit de carburant gazeux. Selon un des aspects de la présente invention, le mélangeur de carburant double comprend un conduit de mélangeage, un carénage entourant l'extrémité amont du conduit de mélangeage dans lequel est contenu un collecteur- distributeur de carburant gazeux et un collecteur- distributeur de carburant liquide communiquant, en vue d'un écoulement, avec une source de carburant gazeux et une source de carburant liquide, respectivement, et un moyen de réglage, un ensemble de dispositifs annulaires intérieur et extérieur de tourbillonnement à sens de rotation inverses, adjacents à l'extrémité amont du conduit de mélangeage, au moins les dispositifs annulaires extérieurs de tourbillonnement comprenant des aubes creuses pourvues de cavités intérieures et de passages de carburant, tous étant en communication, en vue de l'écoulement d'un fluide, avec les collecteurs-distributeurs de carburants gazeux et liquide pour injecter le carburant gazeux et le carburant liquide dans le flux d'air, et un moyeu séparant les dispositifs annulaires intérieur et extérieur de tourbillonnement pour permettre une rotation indépendante de ces derniers, de l'air sous haute pression en provenance d'un compresseur étant injecté dans le conduit de mélangeage à travers les dispositifs de tourbillonnement pour former une région de cisaillement intense, et du carburant gazeux et/ou liquide étant injecté dans le flux d'air à partir des aubes des dispositifs annulaires extérieurs de tourbillonnement de telle sorte que l'air sous haute pression et le carburant y soient mélangés de façon uniforme afin de n'engendrer qu'un minimum de formation de polluants quand le mélange carburant/air s'échappe de l'extrémité aval du conduit de mélangeage dans la chambre de combustion et s'enflamme. Ce mélangeur présente également les caractéristiques ci- après prises séparément ou en combinaison: - un corps central est disposé axialement le long du conduit de mélangeage et radialement à l'intérieur du dispositif annulaire intérieur; - le collecteur- distributeur de carburant liquide se trouve dans le collecteur- distributeur de carburant gazeux; - des cavités de carburant liquide sont disposées dans les cavités intérieures du dispositif de tourbillonnement extérieur; - des tubes de carburant liquide sont disposés dans les passages de carburant des aubes, lesdits tubes de carburant liquide étant en communication, en vue d'un écoulement, avec les cavités de carburant liquide, l'écoulement du carburant gazeux et du carburant liquide étant maintenu séparé jusqu'à ce qu'il soit injecté dans le conduit de mélangeage; - un moyen est prévu pour fournir de l'air de purge au collecteur-distributeur de liquide et aux passages de carburant liquide quand le carburant gazeux est fourni au conduit de mélangeage; - un moyen est prévu pour fournir de l'air de purge au collecteur-distributeur de gaz et aux passages de carburant gazeux lorsque le carburant liquide est fourni au conduit de mélangeage; - le collecteur-distributeur de carburant liquide est adjacent au collecteur-distributeur de carburant gazeux dans le carénage; - à travers la paroi du conduit de mélangeage se trouvent une pluralité de passages qui se terminent en aval des dispositifs de tourbillonnement, les passages dans la paroi du conduit de mélangeage communiquant, en vue de l'écoulement d'un fluide, avec le collecteur-distributeur de carburant gazeux; - les cavités de carburant liquide sont disposées à l'extérieur des cavités intérieures des aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur; - lesdits tubes s'étendent vers l'aval, au-delà du bord de fuite des aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur; - lesdits tubes sont chanfreinés à leur extrémité aval; - dans les aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur, se trouvent des passages raccordant les cavités de carburant liquide aux tubes de carburant liquide se trouvant dans les passages de carburant; - les tubes de carburant liquide s'étendent vers l'aval au-delà du bord de fuite des aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur; - les tubes de carburant liquide sont chanfreinés à leur extrémité aval. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une structure de chambre de combustion annulaire simple comprenant le mélangeur de carburant double selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe agrandie du mélangeur de carburant double de la présente invention et de la partie en forme de dôme de la chambre de combustion de la figure 1, cette vue montrant l'écoulement du carburant et de l'air dans cette partie; la figure 3 est une vue de face du mélangeur d'air/ carburant de la présente invention, représenté sur la figure 2; la figure 4A est une vue en coupe d'une aube du dispositif de tourbillonnement extérieur des figures 2 et 3, cette vue montrant les passages de carburant s'étendant depuis la cavité intérieure jusqu'au bord de fuite ainsi que les tubes de carburant liquide traversants, qui communiquent, en vue d'un écoulement, avec la cavité de carburant liquide se trouvant dans la cavité intérieure; la figure 4B est une vue en perspective de l'aube de la figure 4A; la figure 5 est une vue en perspective éclatée du mélangeur de carburant double représenté sur la figure 2, les passages dans le carénage n'ayant pas été représentés pour ne pas surcharger le dessin; la figure 6 est une vue en coupe d'une variante de réalisation du mélangeur de carburant double de la présente invention, le circuit de carburant liquide étant extérieur au circuit de carburant gazeux; la figure 7 est une vue en coupe d'une aube du dispositif de tourbillonnement extérieur de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe partielle des tubes représentés sur les figures 1-7, cette vue montrant un chanfrein extérieur à l'extrémité d'un tube; et la figure 9 est une vue en coupe partielle de l'extrémité aval d'un tube qui est analogue à celui représenté sur les figures 1-7 et qui comporte un chanfrein intérieur à son extrémité. En se référant maintenant aux dessins sur lesquels les références identiques désignent les mêmes éléments sur toutes les figures, on voit que la figure 1 représente un appareil de combustion 10 à combustion continue, du type convenant pour être utilisé dans un turbomoteur et comprenant un corps creux 12 définissant une chambre de combustion 14 dans ce moteur. Le corps creux 12 a une forme globalement annulaire et est constitué par une chemise extérieure 16, une chemise intérieure 18 et une extrémité en forme de coupole ou dôme 20. Toutefois, on comprendra que la présente invention n'est pas limitée à une telle configuration annulaire et qu'elle peut être utilisée avec la même efficacité dans des appareils de combustion du type bien connu en forme de boîte cylindrique ou tubulaire, ainsi que comme chambre de combustion comportant une pluralité d'espaces annulaires. Dans la présente configuration annulaire, l'extrémité en forme de dôme 20 du corps creux 12 comprend une cuvette de tourbillonnement 22 dans laquelle est disposé un mélangeur de carburant double 24 selon la présente invention pour permettre le mélange d'un carburant gazeux et/ou liquide et de l'air. Par conséquent, l'introduction et l'inflammation subséquentes du mélange carburant/air dans la chambre de combustion 14 entraînent un minimum de formation de polluants. La cuvette de tourbillonnement 22, qui est représentée d'une façon générale sur la figure 1, est constituée par le mélangeur 24 et le moyen de tourbillonnement décrit ci-après. Comme on peut mieux le voir sur les figures 1 et 2, le mélangeur 24 comprend un dispositif de tourbillonnement intérieur 26 et un dispositif de tourbillonnement extérieur 28 qui sont soudés ou fixés de toute autre manière dans la cuvette de tourbillonnement 22, les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur, 26 et 28 étant, de préférence, à sens de rotation contraires (voir l'orientation de leurs aubes respectives sur la figure 3). Le sens de rotation que le dispositif de tourbillonnement intérieur 26 et le dispositif de tourbillonnement extérieur 28 communiquent à l'air n'a pas d'importance pourvu que ces sens de rotation soient opposés l'un par rapport à l'autre. Les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur 26 et 28 sont séparés par un moyeu 30 qui leur permet d'être annulairement coaxiaux et de faire tourner séparément l'air qui les traverse. Comme représenté sur les figures 1 et 2, les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur, 26 et 28, sont, de préférence, axiaux mais ils peuvent être radiaux ou bien axiaux et radiaux combinés. On remarquera que les dispositifs de tourbillonnement 26 et 28 comportent des aubes 32 et 34 (voir figure 3) faisant un angle compris entre 400 et 600 avec l'axe A passant par le centre du mélangeur 24 (voir figures 2 et 6). De plus, le rapport de débit massiques d'air entre le dispositif de tourbillonnement intérieur 26 et le dispositif de tourbillonnement extérieur 28 est de préférence d'environ 1:3. Comme on peut mieux le voir sur les figures 1 et 2, un carénage 23 entoure le mélangeur 24 à son extrémité amont, un collecteur- distributeur 35 de carburant gazeux et un collecteur-distributeur 40 de carburant liquide étant contenus dans ce carénage. En aval des dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur 26 et 28 se trouve un conduit annulaire de mélangeage 37. Le collecteur- distributeur 35 de carburant gazeux et le collecteur- distributeur 40 de carburant liquide communiquent, en vue d'un écoulement, avec les aubes 34 du dispositif de tourbillonnement extérieur 28 et leur débit est réglé par un mécanisme approprié 80 d'alimentation et de réglage de carburant. Bien que cela n'ait pas été représenté sur les figures, le collecteur-distributeur 35 de carburant gazeux et le collecteur-distributeur 40 de carburant liquide pourraient être modifiés de manière à communiquer, en vue d'un écoulement, avec les aubes 32 du dispositif de tourbillonnement intérieur 26. Plus particulièrement, les aubes 34 ont une structure creuse telle que celle représentée sur les figures 4A et 4B. Comme on peut voir sur ces figures, les aubes 34 comportent une cavité interne traversante 36 adjacente à la partie de bord d'attaque plus large 46 qui communique, en vue d'un écoulement, avec le collecteurdistributeur 35 de carburant gazeux au moyen d'un passage 33 de carburant gazeux. De préférence, chacune des aubes 34 comporte une pluralité de passages 38 s'étendant depuis la cavité intérieure 36 jusqu'au bord de fuite 39 de cette aube. Les passages 38 peuvent être percés à l'aide de lasers ou à l'aide d'autres procédés connus et sont utilisés pour injecter le carburant gazeux dans le flux d'air au niveau du bord de fuite 39 afin d'améliorer le macromélangeage du carburant avec l'air. Les passages 38, dont le diamètre est d'environ 0, 6 millimètres (24 mils), sont calibrés de manière à minimiser toute obturation de ces passages tout en maximisant le mélangeage air/carburant. Le nombre et le calibre des passages 38 dans les aubes 34 dépendent de la quantité de carburant traversant le collecteur-distributeur 35 de carburant gazeux, de la pression du carburant, et du nombre ainsi que de la conception particulière des aubes des dispositifs de tourbillonnement 26 et 28; toutefois, on s'est aperçu que trois passages donnent un fonctionnement adéquat. Les passages 38 de carburant gazeux peuvent aussi s'étendre depuis la cavité intérieure 36 des aubes, soit sur une certaine distance vers l'aval, soit simplement à travers la partie bord d'attaque 46 pour se terminer de façon sensiblement perpendiculaire à une surface de compression ou à une surface d'aspiration de l'aube 34. Ces modes de réalisation possibles présentent l'avantage de permettre à l'énergie du flux d'air de contribuer au mélangeage pour autant que les passages se terminent de façon sensiblement perpendiculaire au flux d'air 60. Un collecteur-distributeur de carburant liquide séparé 40 est, comme on peut mieux le voir sur la figure 2, disposé de préférence à l'intérieur du collecteur-distributeur 35 de carburant gazeux et son débit est également réglé par un mécanisme 80 de réglage et d'alimentation de carburant. Un passage 44 de carburant liquide s'étend depuis le collecteur-distributeur 40 de carburant liquide jusqu'à des cavités 42 de carburant liquide formées dans la cavité intérieure 36 des aubes 34, en mettant ainsi ce collecteur et ces cavités en communication pour un écoulement de fluide. Des tubes 47 de carburant liquide, qui sont disposés à l'intérieur des passages 38 présents dans les aubes 34, sont raccordés à une cavité 42 de carburant liquide pour permettre une injection de carburant liquide dans le flux d'air. Des tubes 47 de carburant liquide s'étendent, de préférence, légèrement vers l'aval du bord de fuite 39 des aubes, sur une distance d, afin d'empêcher le carburant liquide d'être entraîné dans le sillage des aubes 34 o il pourrait s'auto-enflammer. Comme on peut le voir sur la figure 8, les tubes 47 comportent aussi, de préférence, un bord chanfreiné extérieur vif 52, à leurs extrémités de sortie, afin de minimiser le risque potentiel d'un entraînement du carburant liquide par une zone de recirculation se trouvant sur le bord arrière 53 du tube, ce qui entraînerait une auto-inflammation. Les tubes 47 peuvent, dans une variante, comporter un bord chanfreiné intérieur vif 54, comme représenté sur la figure 9. On remarquera que le passage 44 de carburant liquide pénètre, de préférence, dans la cavité 42 de carburant liquide à travers le passage 33 de carburant gazeux. Par conséquent, le collecteur-distributeur 40 de carburant liquide, les cavités 42 de carburant liquide et les tubes 47 de carburant liquide se trouvent isolés de l'air très chaud de décharge du compresseur, ce qui réduit considérablement le risque d'une carbonisation du carburant à l'intérieur des cavités 44 de carburant liquide et des tubes 47 de carburant liquide. On comprendra que le mélangeur 24 de la chambre de combustion 10 peut passer d'un fonctionnement avec un carburant gazeux à un fonctionnement avec un carburant liquide (et vice versa). Pendant ces périodes de transition, on diminue (ou augmente) progressivement le débit du carburant gazeux et on augmente (ou diminue) progressivement le débit du carburant liquide. Du fait que les débits massiques normaux de carburant sont compris entre 454 kilogrammes et 9080 kilogrammes/heure (1000-20000 pounds/hour), la période de temps approximative pour une transition de carburant est de 0,5-5 minutes. Bien entendu, on a recours à un mécanisme 80 de réglage et d'alimentation de carburant pour contrôler de tels débits afin que les critères de transition appropriés soient respectés à coup sûr. Dans le mélangeur 24 se trouve un corps central 49 qui peut être un tronçon cylindrique droit ou, de préférence, un tronçon qui converge de façon sensiblement uniforme depuis son extrémité amont jusqu'à son extrémité aval. Le corps central 49 est, de préférence, moulé à l'intérieur du mélangeur 24 et dimensionné de manière à se terminer immédiatement avant l'extrémité aval du conduit de mélangeage 37 afin de résoudre un problème gênant qui se pose au niveau de l'extrémité 50 du corps central et qui a lieu aux pressions élevées par suite d'une stabilisation de la flamme à cet endroit. Le corps central 49 comprend, de préférence, un passage traversant 51 pour admettre dans la chambre de combustion 14, au voisinage de l'extrémité 50 du corps central, l'air dont la vitesse axiale est relativement élevée. Pour favoriser la formation du passage 51, on peut faire en sorte que celui-ci ait, d'un bout à l'autre, un diamètre uniforme. Cette conception diminue alors le rapport local carburant/air pour contribuer à pousser la flamme vers l'aval de l'extrémité 50 du corps central. Les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur, 26 et 28, sont conçus de manière à laisser passer une quantité spécifiée de flux d'air, et le collecteur- distributeur 35 de carburant gazeux ainsi que le collecteur- distributeur 40 de carburant liquide ont des dimensions qui permettent le passage d'une quantité spécifiée d'écoulement de carburant afin que l'on obtienne un prémélange pauvre au niveau du plan de sortie 43 du mélangeur 24. Par "pauvre", on veut dire que le mélange carburant/air contient plus d'air que ce qui est nécessaire pour une combustion complète du carburant, c'est-à-dire un rapport d'équivalence inférieur à un. On s'est aperçu qu'un rapport d'équivalence compris entre 0,4 et 0,7 est préférable. Comme on peut le voir sur la figure 2, le flux d'air 60 sortant du dispositif de tourbillonnement intérieur 26 et du dispositif de tourbillonnement extérieur 28 établit une couche 45 de cisaillement intense dans le conduit de mélangeage 37. La couche de cisaillement 45 est ajustée de manière à augmenter le processus de mélangeage, grace à quoi le carburant s'écoulant à travers les aubes 34 et/ou les tubes 47 est mélangé de façon uniforme avec la couche 45 de cisaillement intense provenant des dispositifs de tourbillonnement 26 et 28 et à empêcher un courant de reflux le long de la paroi 48 du conduit de mélangeage 37. Le conduit de mélangeage 37 peut être un tronçon cylindrique droit mais, de préférence, devrait converger de façon uniforme, depuis son extrémité amont jusqu'à son extrémité aval, afin d'augmenter les vitesses du carburant et d'empêcher un courant de reflux depuis la région de combustion primaire 62. De plus, la conception convergente du conduit de mélangeage 37 a pour effet d' accélérer d'une façon uniforme l'écoulement du mélange carburant/air, ce qui empêche l'accumulation de couches limites le long des côtés de ce conduit ainsi qu'un retour de flamme depuis ces derniers (les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur 26 et 28 peuvent aussi avoir une conception convergente analogue). Un moyen supplémentaire servant à introduire le carburant dans le conduit de mélangeage 37 est formé par une pluralité de passages 65 traversant la paroi 48 du conduit de mélangeage 37, ces passages étant en communication, en vue d'un écoulement, avec le collecteur- distributeur 35 de carburant (voir figure 2). Les passages 65 peuvent se trouver entre les sillages des aubes 34 du dispositif de tourbillonnement extérieur afin de faire tourner le flux de carburant rapidement, le long de la surface intérieure de la paroi 48 du conduit de mélangeage 37, de manière à amener le carburant jusqu'aux régions extérieures du conduit de mélangeage 37. Dans une variante, les passages 65 peuvent être alignés avec les sillages des aubes 34 de dispositif de tourbillonnement extérieur afin de se trouver à l'abri du flux d'air à vitesse élevée créé par les aubes 34, ce qui permet au carburant de pénétrer davantage dans le champ d'écoulement de l'air et, de ce fait, approximativement jusqu'au corps central 49 à l'intérieur du conduit de mélangeage 37. Pour empêcher que des couches limites se forment sur les parois des passages, il est préférable que la superficie de la section du conduit de mélangeage conique 37 diminue depuis l'extrémité amont jusqu'à l'extrémité aval suivant un facteur d'environ de 2:1. Pendant le fonctionnement, de l'air comprimé 58 en provenance d'un compresseur (non représenté) est injecté dans l'extrémité amont du mélangeur 24 o il traverse les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur, 26 et 28, et pénètre dans le conduit de mélangeage 37. Le carburant gazeux (désigné par des flèches 61 sur la figure 2) est injecté dans le flux d'air 60 (qui comprend des couches 45 de cisaillement intense) depuis les passages 38 des aubes 34 et/ou des passages 65 qui communiquent, en vue d'un écoulement, avec le collecteur-distributeur 35 de carburant, et est mélangé, comme représenté dans la moitié supérieure de la figure 2. Dans une variante, le carburant liquide (désigné par des flèches 63 sur la figure 2) est injecté dans le flux d'air 60 en provenance des tubes 47 de carburant liquide et s'écoule dans les passages 38 des aubes 34 et est mélangé, comme représenté dans la moitié inférieure de la figure 2. A l'extrémité aval du conduit de mélangeage 37, le mélange carburant/air s'échappe dans une région de combustion primaire 62 de la chambre de combustion 14 qui est délimitée par les chemises intérieure et extérieure 18 et 16. Le mélange carburant/air brûle alors dans la chambrede combustion 14 o une zone de recirculation de flamme est établie à l'aide de l'écoulement tourbillonnant sortant du conduit de mélangeage 37. Il convient en particulier de souligner que les deux flux d'air tournant en sens contraires et sortant des dispositifs de tourbillonnement 26 et 28 forment des couches de cisaillement très énergétiques, dans lesquelles a lieu un mélange intense du carburant et de l'air par suite de la dissipation intense de l'énergie de turbulence des deux flux d'air s'écoulant en concomitance. Le carburant est injecté dans ces couches 45 de cisaillement énergétiques, de sorte qu'il se produit un macromélangeage (environ 25,4 millimètres (1 pouce)) et un micromélangeage (environ 2510-3 millimètres (1 millième de pouce) voire moins) dans une région ou sur une distance très courte. De cette façon, le degré maximal de mélangeage entre le carburant et l'air fournis au conduit de mélangeage 37 a lieu dans la quantité limitée d'espace disponible dans un moteur aéeodérivatif (environ 50,8 millimètres-101,6 millimètres) (2-4 pouces)). I1 est important de remarquer que le conduit de mélangeage 37 est dimensionné de manière à être tout juste suffisamment long pour que le mélange du carburant et de l'air soit achevé dans le conduit de mélangeage 37 sans que le tourbillonnement assuré par les dispositifs de tourbillonnement intérieur et extérieur 26 et 28 se soit dissipé dans une mesure o ce tourbillonnement n'assure pas la présence d'une zone de recirculation de flamme 41 dans la région de combustion primaire 62. Afin d'accroître la rotation radialement vers l'extérieur du mélange tourbillonnant de carburant/air et d'établir le gradient de pression défavorable dans la région de combustion primaire 62 pour établir et augmenter la zone de recirculation de flamme 41, l'extrémité aval du conduit de mélangeage 37 peut s'évaser vers l'extérieur, comme représenté sur la figure 1. La zone de recirculation de flamme 41 agit alors de manière à favoriser l'inflammation du nouveau mélange carburant/air "froid" pénétrant dans la région de combustion primaire 62. Dans une variante, le conduit de mélangeage 37 et les dispositifs de tourbillonnement 26 et 28 peuvent être dimensionnés de telle sorte qu'il existe un faible tourbillonnement à l'extrémité aval du conduit de mélangeage 37. Par conséquent, la flamme en aval se trouve stabilisée par une stabilisation classique d'une flamme jaillissant derrière un corps non profilé (par exemple une plaque perforée). On a représenté sur la figure 6 une variante de mélangeur de carburant double 69. Dans ce mélangeur, un collecteur- distributeur 70 de carburant liquide est présent à l'intérieur d'un carénage 23 adjacent au collecteur- distributeur 35 de carburant gazeux (de façon opposée à ce collecteur 35 de carburant gazeux). Un passage séparé 71 de carburant liquide (distinct du passage 33 de carburant gazeux) est formé à travers le carénage 23 et débouche dans les cavités 72 de carburant liquide des aubes 34 du dispositif de tourbillonnement extérieur jusqu'aux tubes 77 de carburant liquide présents dans les passages 38 des aubes 34, o le carburant liquide peut alors être injecté dans le conduit de mélangeage 37. Le carburant liquide pénètre dans les tubes 77 à partir de la cavité 72 au moyen de passages 73. A part le positionnement du collecteur-distributeur 70 de carburant liquide dans le carénage 23 et des passages 71 de carburant liquide ainsi que des cavités 72 de carburant liquide étant indépendant du passage 33 de carburant et de la cavité intérieure 36 (c'est-à-dire que le circuit de carburant liquide est extérieur au circuit de carburant gazeux), le fonctionnement du mélangeur de carburant double 69 est identique à celui du mélangeur de carburant double 24. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le prémélangeage de carburant et d'air avant sa combustion dans un turbomoteur, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un conduit de mélangeage linéaire (37) ayant une section droite circulaire définie par une paroi; (b) un carénage (23) entourant l'extrémité amont dudit conduit de mélangeage, ledit carénage contenant un collecteur-distributeur (35) de carburant gazeux et un collecteur-distributeur (40) de carburant liquide, chacun desdits collecteurs-distributeurs étant en communication, en vue d'un écoulement, avec une source de carburant gazeux et une source de carburant liquide, respectivement, et un moyen de commande; (c) un ensemble de dispositifs de tourbillonnement annulaires intérieur et extérieur (26, 28) à sens de rotation contraires, adjacents à l'extrémité amont dudit cdnduit de mélangeage pour communiquer un tourbillonnement à un flux d'air, ledit dispositif de tourbillonnement annulaire extérieur comprenant des aubes creuses (34) munies de cavités intérieures (36), les cavités intérieures desdites aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur étant en communication, en vue de l'écoulement d'un fluide, avec ledit collecteur-distributeur de carburant gazeux et ledit collecteur-distributeur de carburant liquide, et lesdites aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur comportant une pluralité de passages traversants de carburant en communi- cation, en vue d'un écoulement, avec lesdites cavités intérieures pour injecter le carburant gazeux et/ou le carburant liquide dans ledit flux d'air; et (d) un moyeu séparant lesdits dispositifs annulaires intérieur et extérieur pour permettre une rotation indépendante des tourbillons de ces dispositifs; l'air sous pression élevée en provenance d'un compresseur étant injecté dans ledit conduit de mélangeage à travers lesdits dispositifs de tourbillonnement pour former une région (45) de cisaillement intense, et le carburant gazeux et/ou le carburant liquide étant injecté dans ledit conduit de mélangeage depuis lesdits passages d'aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur de sorte que l'air sous haute pression et le carburant y sont mélangés de façon uniforme, grâce à quoi une formation minimale de polluants a lieu quand le mélange carburant/air s'échappe de l'extrémité aval dudit conduit de mélangeage pour pénétrer dans la chambre de combustion et y être enflammé. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un corps central (49) disposé axialement le long du conduit de mélangeage et radialement à l'intérieur du dispositif de tourbillonnement annulaire intérieur. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur-distributeur de carburant liquide se trouve dans le collecteur-distributeur de carburant gazeux. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des cavités de carburant liquide disposées dans les cavités intérieures du dispositif du tourbillonnement extérieur. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des tubes (47) de carburant liquide disposés dans les passages de carburant des aubes, lesdits tubes de carburant liquide étant en communication, en vue d'un écoulement, avec les cavités de carburant liquide, l'écoulement du carburant gazeux et du carburant liquide étant maintenu séparé jusqu'à ce qu'il soit injecté dans le conduit de mélangeage. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen pour fournir de l'air de purge au collecteur- distributeur de liquide et aux passages de carburant liquide quand le carburant gazeux est fourni au conduit de mélangeage. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un moyen pour fournir de l'air de purge au collecteur- distributeur de gaz et aux passages de carburant gazeux lorsque le carburant liquide est fourni au conduit de mélangeage. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur-distributeur de carburant liquide est adjacent au collecteur-distributeur de carburant gazeux dans le carénage. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, à travers la paroi du conduit de mélangeage une pluralité de passages qui se terminent en aval des dispositifs de tourbillonnement, les passages dans la paroi du conduit de mélangeage communiquant, en vue de l'écoulement d'un fluide, avec le collecteur- distributeur de carburant gazeux. 10. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cavités de carburant liquide sont disposées à l'extérieur des cavités intérieures des aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur. 11. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits tubes s'étendent vers l'aval, au-delà du bord de fuite des aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits tubes sont chanfreinés à leur extrémité aval. 13. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, dans les aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur, des passages raccordant les cavités de carburant liquide aux tubes de carburant liquide se trouvant dans les passages de carburant. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que que les tubes de carburant liquide s'étendent vers l'aval au-delà du bord de fuite des aubes de dispositif de tourbillonnement extérieur. 15.Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que que les tubes de carburant liquide sont chanfreinés à leur extrémité aval.