Brevet FR2887924A1 — publié le 20070105

Dispositif de guidage d'un flux d'air entre un compresseur et une chambre de combustion dans une turbomachine L'invention concerne un dispositif de guidage d'un flux d'air entre un 5 compresseur et une chambre de combustion dans une turbomachine telle par exemple qu'un turboréacteur d'avion. Ce dispositif de guidage du flux d'air comprend un redresseur agencé en sortie du compresseur et un diffuseur agencé en entrée de la chambre de combustion. Dans la technique actuelle, il est connu de former le redresseur et le diffuseur d'une seule pièce, mais cette pièce monobloc est complexe à mettre au point, coûteuse à réparer et complexe à dimensionner en durée de vie. Il est également connu d'utiliser un redresseur qui est indépendant du diffuseur et qui comprend alors des moyens de liaison et de fixation à des carters interne et externe respectivement, par exemple du compresseur, du diffuseur et/ou de la chambre de combustion. Le redresseur doit dans ce cas assurer le guidage du flux d'air et résister aux efforts appliqués aux pièces auxquelles il est fixé. Les moyens de fixation d'un tel redresseur sont de plus relativement complexes et encombrants. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique, et efficace au problème du support et de la fixation du redresseur. Elle propose à cet effet un dispositif de guidage d'un flux d'air entre un compresseur et une chambre de combustion dans une turbomachine, comprenant un redresseur et un diffuseur, le redresseur et le diffuseur étant des pièces indépendantes l'une de l'autre, caractérisé en ce que le redresseur est porté uniquement par le diffuseur. Le redresseur du dispositif selon l'invention est indépendant du diffuseur ce qui facilite sa réalisation et permet d'optimiser sa forme et ses dimensions pour améliorer le guidage du flux d'air depuis le compresseur vers la chambre de combustion. Selon une caractéristique de l'invention, le redresseur comprend à son extrémité aval des moyens d'accrochage et de fixation sur l'extrémité 5 amont du diffuseur. Les moyens de fixation et d'accrochage du redresseur sur le diffuseur sont moins encombrants et plus simples que les moyens de liaison et de fixation à des carters utilisés dans la technique connue. Le dispositif selon l'invention peut ainsi être monté dans un espace réduit entre un compresseur et une chambre de combustion d'une turbomachine. En outre, les efforts auxquels sont soumis les carters du compresseur, du distributeur haute-pression et de la chambre de combustion ne sont pas transmis au redresseur ce qui permet d'augmenter sa durée de vie et d'optimiser ses formes et dimensions pour répondre uniquement à sa fonction aérodynamique de guidage du flux d'air. De façon classique, le redresseur comprend deux viroles cylindriques radialement externe et interne respectivement. Les viroles cylindriques du redresseur selon l'invention comportent à leur extrémité aval les moyens d'accrochage et de fixation sur le diffuseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité aval de la virole externe du redresseur est montée par emboîtement ajusté ou serré sur une partie amont cylindrique d'une paroi externe du diffuseur. L'emboîtement est réalisé en alignant le redresseur avec le diffuseur et en poussant le redresseur vers le diffuseur dans une direction parallèle à leur axe commun. L'extrémité aval de la virole interne du redresseur peut également être montée par emboîtement ajusté ou serré sur une partie amont cylindrique d'une paroi interne du diffuseur. En variante, l'extrémité aval de la virole interne du redresseur est 30 fixée par des moyens du type vis-écrou sur l'extrémité amont d'une paroi interne du diffuseur. L'extrémité aval de la virole interne du diffuseur comprend par exemple une bride annulaire radiale destinée à être fixée par des boulons sur une bride annulaire radiale de l'extrémité amont de la paroi interne du diffuseur. Le montage/démontage du redresseur est simple et rapide et ne nécessite pas d'intervenir sur des carters de la turbomachine. Dans un autre mode de réalisation, l'extrémité aval de la virole interne du redresseur est fixée par soudage ou brasage sur l'extrémité amont d'une paroi interne du diffuseur. Dans cette solution simple, le redresseur a l'avantage d'être léger et peu coûteux à réaliser mais est ensuite indémontable du diffuseur. La présente invention concerne également une turbomachine, telle qu'un turboréacteur d'avion, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus, ainsi qu'un redresseur pour un dispositif de guidage tel que décrit cidessus, comprenant des aubes radiales montées entre des viroles radialement interne et externe respectivement, dont les extrémités aval comprennent des moyens d'accrochage et de fixation. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d'un dispositif de guidage du flux d'air selon l'invention et d'une chambre de combustion d'une turbomachine; - les figures 2 à 4 sont des vues schématiques partielles en coupe axiale de modes de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur les dessins, ce qui se trouve à gauche est en amont ou à l'avant et ce qui se trouve à droite est en aval ou en arrière. En figure 1, le dispositif selon l'invention comprend un redresseur 10 monté sur un diffuseur 12, ce dispositif étant agencé en aval d'un compresseur, non représenté, pour le guidage du flux d'air sortant de ce compresseur à l'entrée d'une chambre de combustion 14 de forme annulaire. L'air qui provient du compresseur passe dans le redresseur (flèches 16) puis dans le diffuseur (flèches 18) et pénètre dans la chambre de combustion (flèches 20), à l'intérieur de laquelle il est mélangé à du carburant puis brûlé. Les gaz de combustion sont introduits dans une turbine, non représentée, agencée en aval de la sortie 22 de la chambre de combustion, pour l'entraînement en rotation d'un arbre portant le rotor du compresseur autour de l'axe 24. Le carburant est amené dans la chambre de combustion 14 par des injecteurs 26 raccordés à des brûleurs et qui sont répartis sur une circonférence autour de l'axe 24 et fixés à un carter cylindrique externe 28 de la chambre par des boulons 30, ces injecteurs étant raccordés à une rampe annulaire 32 d'alimentation en carburant qui s'étend autour du carter 28 coaxialement à l'axe 24 et qui est relié au carter par des moyens 34 appropriés. Le diffuseur 12 est supporté par des voiles tronconiques interne 36 et externe 38 qui s'étendent autour de l'axe 24 et qui sont fixés par des brides radiales 40, 42, respectivement sur une bride radiale 44 de la chambre de combustion et sur une bride radiale du carter externe 28 de la chambre de combustion. Le diffuseur 12 comprend une paroi de révolution interne 46 entourée par une paroi de révolution externe 48, et une tôle mince 50 formant séparateur, qui s'étend autour de l'axe 24 entre les parois 46 et 48 et qui partage le flux d'air 16 sortant du compresseur et passant dans le redresseur en deux veines annulaires interne et externe 18. Des bras structuraux 52 s'étendent radialement entre la tôle mince 50 et les parois de révolution 46 et 48 pour le maintien de la tôle mince 50 et la transmission des efforts dans le diffuseur. Les parois interne 46 et externe 48 s'étendent en amont au-delà des bras structuraux 52 et forment des parties cylindriques 54, 56, respectivement, sur lesquelles vient s'accrocher et se fixer le redresseur 10. Le redresseur 10 comprend des viroles cylindriques interne 58 et externe 60 qui s'étendent l'une à l'intérieur de l'autre autour de l'axe 24, et qui sont reliées entre elles par des aubes radiales 62. Les viroles interne 58 et externe 60 comprennent à leur extrémité aval des moyens d'accrochage et de fixation sur les parties cylindriques 54, 56, respectivement, du diffuseur. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'extrémité aval de la virole externe 60 du redresseur comprend un rebord cylindrique 64 qui s'étend vers l'aval coaxialement à l'axe 24, et qui est destiné à être emboîté de façon ajustée sur la partie cylindrique 56 amont de la paroi externe du diffuseur. En position montée, le rebord cylindrique 64 du redresseur est autour de la partie cylindrique 56 amont du diffuseur. Ce rebord 64 a un diamètre interne tel que la surface interne de la virole externe 60 du redresseur est alignée avec la surface interne de la partie cylindrique 56 du diffuseur. L'extrémité aval de la virole interne 58 comprend une bride annulaire radiale 66 destinée à être fixée par des moyens appropriés du type visécrou sur une bride annulaire radiale 68 de la partie cylindrique amont 54 de la paroi interne du diffuseur. Dans l'exemple représenté, les brides 66, 68 comprennent des orifices axiaux de passage de boulons 70 qui sont régulièrement répartis autour de l'axe 24. L'extrémité amont de la partie cylindrique 54 du diffuseur est engagée sur une surface cylindrique 72 formée sur l'extrémité aval de la virole interne 58 du diffuseur de sorte que la surface externe de la virole interne 58 soit alignée avec la surface externe de la partie cylindrique 54 du diffuseur. Pour le montage du redresseur 10 sur le diffuseur 12, le redresseur est déplacé vers le diffuseur coaxialement à celui-ci jusqu'à ce que le rebord 64 de la virole externe vienne s'emboîter sur la partie cylindrique 56 de la paroi externe du diffuseur. Des boulons sont alors engagés dans les orifices alignés des brides 66 et 68 et reçoivent des écrous de serrage des brides entre elles. Le démontage du redresseur est obtenu en répétant les étapes précitées en sens inverse. Dans la variante de réalisation représentée en figure 3, l'extrémité aval de la virole interne 58 du redresseur comprend également un rebord cylindrique 74 qui s'étend vers l'aval coaxialement à l'axe 24 et qui est emboîté de façon ajustée sur la partie cylindrique amont 54 du diffuseur, la surface externe de la virole 58 étant alignée avec la surface externe de cette partie cylindrique 54. L'emboîtement ajusté ou serré des viroles 58, 60 du redresseur sur les parois 46, 48 du diffuseur suffit alors à fixer le redresseur sur le diffuseur. Dans une autre variante représentée en figure 4, l'extrémité aval de la virole interne 58 est soudée ou brasée en 76 sur l'extrémité amont de la partie cylindrique 54 du diffuseur, tandis que l'extrémité aval de la virole externe 60 comprend un rebord cylindrique 64 emboîté ajusté sur la partie cylindrique amont 56 du diffuseur. Dans l'exemple représenté, le diffuseur ne comprend pas de séparateur et les extrémités aval des parois 46, 48 du diffuseur s'étendent 25 en aval au-delà des bras structuraux 52. REVENDICATIONS 1. Dispositif de guidage d'un flux d'air entre un compresseur et une chambre de combustion dans une turbomachine, comprenant un redresseur (10) et un diffuseur (12), le redresseur (10) et le diffuseur (12) étant des pièces indépendantes l'une de l'autre, caractérisé en ce que le redresseur (10) est porté uniquement par le diffuseur (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le redresseur (10) comprend à son extrémité aval des moyens d'accrochage et de fixation sur l'extrémité amont du diffuseur (12). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le redresseur (10) comprend deux viroles cylindriques (58, 60) radialement interne et externe respectivement, comportant à leur extrémité aval les moyens d'accrochage et de fixation sur le diffuseur (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité aval de la virole externe (60) du redresseur (10) est montée par emboîtement ajusté sur une partie amont cylindrique (56) d'une paroi externe (48) du diffuseur (12). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'extrémité aval de la virole interne (58) du redresseur (10) est montée par emboîtement ajusté sur une partie amont cylindrique (54) d'une paroi interne (46) du diffuseur (12). 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité aval de la virole interne (58) du redresseur (10) est fixée par des moyens du type vis-écrou sur l'extrémité amont d'une paroi interne (46) du diffuseur (12). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité aval de la virole interne (58) du diffuseur (10) comprend une bride annulaire radiale (66) destinée à être fixée par des boulons (70) sur une bride annulaire radiale (68) de l'extrémité amont de la paroi interne (46) du diffuseur (12). 8. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'extrémité aval de la virole interne (58) du redresseur (10) est fixée par soudage ou brasage sur l'extrémité amont d'une paroi interne (46) du diffuseur (12). 9. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif selon l'une des revendications précédentes. 10. Redresseur pour un dispositif de guidage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des aubes radiales (62) montées entre des viroles radialement interne (58) et externe (60) respectivement, dont les extrémités aval comprennent des moyens d'accrochage et de fixation.