Brevet FR3019271A1 — publié le 20151002

DEFLECTEUR DE FOND DE CHAMBRE DE COMBUSTION D'UNE TURBOMACHINE COMPORTANT DES RAINURES SUR UN BORD RADIAL DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine général des chambres de combustion équipant les turbomachines, et plus particulièrement au domaine des déflecteurs de fond de chambre situés dans de telles chambres de combustion. L'invention s'applique à tout type de turbomachines terrestres ou aéronautiques, et notamment aux turbomachines d'aéronef telles que les turboréacteurs et les turbopropulseurs. Elle concerne plus précisément un déflecteur de fond de chambre de combustion d'une turbomachine, un ensemble comportant au moins deux déflecteurs de fond de chambre de combustion de turbomachine, une chambre de combustion de turbomachine comportant un tel déflecteur ou un tel ensemble, ainsi qu'une turbomachine comportant une telle chambre de combustion. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Une chambre de combustion 11 conventionnelle divergente d'une turbomachine 10 est illustrée, en coupe axiale, sur la figure 1. La chambre de combustion 11 est logée dans une chambre de diffusion 12 qui est un espace annulaire défini entre un carter externe 13 et un carter interne 14. La chambre de combustion 11 comporte deux parois concentriques, formées par une virole interne 15 et une virole externe 16 délimitant un tube à flamme (ou foyer) annulaire. Ces viroles interne 15 et externe 16 sont coaxiales et sensiblement coniques, et s'évasent de l'amont vers l'aval. De plus, les viroles interne 15 et externe 16 de la chambre de combustion 11 sont reliées entre elles vers l'amont de la chambre de combustion 11 par un fond de chambre 17. Le fond de chambre 17 se présente sous la forme d'une pièce annulaire tronconique, s'étendant entre deux plans sensiblement transversaux en s'évasant de l'amont vers l'aval. Le fond de chambre 17 est en outre traversé par des systèmes d'injection 18 à travers lesquels passent des injecteurs 19 qui introduisent du carburant à l'extrémité amont de la chambre de combustion 11 où se déroulent les réactions de combustion. En outre, une tuyère 20 de compresseur fournit l'air comprimé servant au fonctionnement de la turbomachine 10 en alimentant la chambre de diffusion 12 dans laquelle le tube à flamme constituant la chambre de combustion 11 est plongé. Les conduits d'alimentation traversent la chambre de diffusion 12 et aboutissent à des systèmes de pompage de carburant 21 à l'extérieur de la vanne d'écoulement. Les réactions de combustion qui se produisent dans la chambre de combustion 11 ont pour effet de faire rayonner de la chaleur de l'aval vers l'amont en direction du fond de chambre 17. Ainsi, en fonctionnement, le fond de chambre 11 est soumis à de fortes températures. Afin de le protéger, des écrans thermiques sectorisés, encore appelés déflecteurs 1, sont interposés entre le foyer et les parois du fond de chambre 17, comme on peut le voir sur la figure 1. On a par ailleurs représenté sur la figure 2, en perspective, un exemple d'un tel déflecteur 1 utilisé pour la protection thermique de la paroi du fond 17 de chambre de combustion 11 de la turbomachine 10. Le déflecteur 1 se présente sous la forme d'une plaque sensiblement plane fixée par brasage sur le fond de chambre 17 avec une ouverture centrale 2 pour le passage d'un système d'injection 18. Il comporte deux murets latéraux (ou nervures) 3a, 3b le long des bords radiaux pour le rigidifier, tournés vers la paroi du fond de chambre 17, et deux languettes 4a, 4b de guidage d'air le long des bords transversaux, tournées vers le foyer et ménageant un espace avec les viroles interne 15 et externe 16 de la chambre de combustion 11. Le nombre de déflecteurs 1 dans la chambre de combustion 11 est identique au nombre de systèmes d'injection 18. Les déflecteurs 1 sont refroidis par les impacts de jets d'air de refroidissement pénétrant dans la chambre de combustion 11 à travers des orifices de refroidissement 22 percés dans le fond de chambre 17. En particulier, les orifices de refroidissement 22 peuvent être obtenus par une multi-perforation du fond de chambre 17, par exemple de maille triangulaire ou trapézoïdale. L'air formant ces jets, s'écoulant de l'amont vers l'aval, et guidé par des carénages de chambre 23, traverse le fond de chambre 17 à travers les orifices de refroidissement 22, et vient impacter la face amont des déflecteurs 1. L'air est ensuite guidé radialement vers l'intérieur et l'extérieur du foyer pour initier le film de refroidissement 24a de la virole interne 15 et le film de refroidissement 24b de la virole externe 16. Ce guidage le long des déflecteurs 1 est assuré par les murets latéraux 3a, 3b orientés radialement. Néanmoins, la solution présentée ci-dessus, mettant en oeuvre des murets latéraux 3a, 3b le long des bords radiaux des déflecteurs 1, pour assurer le refroidissement des déflecteurs 1 de la chambre de combustion 11, n'est pas entièrement satisfaisante. En particulier, le refroidissement n'est pas nécessairement réalisé de façon suffisante pour assurer un fonctionnement optimal de la chambre de combustion 11. Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 3 qui représente un ensemble de trois déflecteurs 1 consécutifs tels que celui représenté sur la figure 2, les déflecteurs 1 sont séparés les uns des autres par un jeu J qui est classiquement compris entre 0,5 et 1 mm. Ce jeu J correspond à la distance entre le muret latéral 3a d'un premier déflecteur 1 et le muret latéral 3b d'un deuxième déflecteur 1 d'un ensemble de deux déflecteurs 1 voisins. Or, il peut arriver que du coke se forme et se dépose dans les fentes formées par les jeux J entre les déflecteurs 1. Dans ce cas, la tenue thermique des déflecteurs 1 peut être significativement dégradée, ce qui constitue une contrainte pour le refroidissement des déflecteurs 1. EXPOSÉ DE L'INVENTION Il existe ainsi un besoin pour proposer une solution alternative pour permettre le refroidissement de déflecteurs d'une chambre de combustion de turbomachine. En particulier, il existe un besoin pour améliorer la tenue thermique des déflecteurs de chambre de combustion de turbomachine. Il existe notamment un besoin pour concevoir des moyens permettant d'éviter un dépôt de coke entre les bords radiaux de deux déflecteurs consécutifs. L'invention a pour but de remédier au moins partiellement aux besoins mentionnés ci-dessus et aux inconvénients relatifs aux réalisations de l'art antérieur. L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un déflecteur de fond de chambre de combustion d'une turbomachine, comportant deux bords radiaux, deux bords transversaux et une ouverture centrale pour le passage d'un système d'injection de la chambre de combustion, caractérisé en ce qu'au moins un bord radial du déflecteur comporte une pluralité de rainures pour améliorer la circulation d'air au niveau dudit au moins un bord radial. Grâce à l'invention, il est possible d'améliorer le processus de refroidissement des déflecteurs d'une chambre de combustion de turbomachine en comparaison avec les solutions connues, notamment telles que présentées précédemment. L'invention permet tout particulièrement la création d'un système de purge anti-cokéfaction entre deux déflecteurs consécutifs qui améliore la tenue thermique des déflecteurs, et notamment de leurs bords radiaux. Le déflecteur selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles. Les rainures dudit au moins un bord radial peuvent s'étendre sensiblement transversalement. De plus, les rainures peuvent être réparties de façon régulière sur ledit au moins un bord radial. En particulier, les rainures peuvent être espacées les unes des autres d'un même écart. Les rainures peuvent également présenter une hauteur radiale comprise entre 0,5 et 1,5 mm. Les rainures peuvent être formées en partie sur la hauteur radiale dudit au moins un bord radial, notamment sur une distance totale radiale comprise entre 10 et 20 % de la hauteur radiale dudit au moins un bord radial. Ledit au moins un bord radial peut ne pas comporter de rainures sur une distance radiale comprise entre 60 et 80 % de la hauteur radiale dudit au moins un bord radial, cette distance radiale constituant notamment une portion centrale de la hauteur radiale dudit au moins un bord radial. En outre, les rainures peuvent être formées au niveau des extrémités dudit au moins un bord radial, à proximité des bords transversaux. En outre, l'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux déflecteurs consécutifs tels que définis précédemment, dont les bords radiaux comportant les rainures sont espacés par un jeu, les rainures du bord radial de l'un desdits au moins deux déflecteurs étant formées en quinconce par rapport aux rainures du bord radial de l'autre desdits au moins deux déflecteurs. Autrement dit, les rainures du bord radial du premier déflecteur peuvent ne pas être formées en vis-à-vis des rainures du bord radial du deuxième déflecteur. De cette façon, il peut avantageusement être possible d'améliorer la tenue thermique des bords radiaux des déflecteurs. Par ailleurs, l'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une chambre de combustion de turbomachine, comportant deux parois concentriques formées par une virole interne et une virole externe délimitant un foyer annulaire de la chambre de combustion, les viroles interne et externe étant reliées entre elles en amont de la chambre de combustion par un fond de chambre, caractérisée en ce que le fond de chambre de la chambre de combustion comporte au moins un déflecteur tel que défini précédemment ou un ensemble d'au moins deux déflecteurs tel que défini précédemment. Les rainures du ou des déflecteurs peuvent avantageusement être formées sur la face amont du ou des déflecteurs en regard du fond de chambre, de sorte à pouvoir assurer un refroidissement du déflecteur par l'aval. En outre, l'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, une turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de combustion telle que définie précédemment. L'ensemble, la chambre de combustion et la turbomachine selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de celle-ci, ainsi qu'à l'examen des figures, schématiques et partielles, du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 illustre, en coupe axiale, un exemple de chambre de combustion de turbomachine, - la figure 2 représente, en perspective, un exemple d'un déflecteur utilisé pour la protection thermique de la paroi du fond de chambre de combustion d'une turbomachine, - la figure 3 représente, partiellement et en vue de face, un ensemble de trois déflecteurs de chambre de combustion de turbomachine tels que celui de la figure 2, - la figure 4 représente, partiellement et en vue de face, un ensemble de deux déflecteurs de chambre de combustion de turbomachine selon l'invention, et - la figure 5 représente plus en détails, en perspective, la zone A de la figure 4. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PARTICULIER Dans toute la description, il est noté que les termes amont et aval sont à considérer par rapport à une direction principale F d'écoulement normal des gaz (de l'amont vers l'aval) pour une turbomachine 10. Par ailleurs, on appelle axe T de la turbomachine 10, l'axe de symétrie radiale de la turbomachine 10. La direction axiale de la turbomachine 10 correspond à l'axe de rotation T de la turbomachine 10. Une direction radiale de la turbomachine 10 est une direction perpendiculaire à l'axe T de la turbomachine 10. En outre, sauf précision contraire, les adjectifs et adverbes axial, radial, axialement et radialement sont utilisés en référence aux directions axiale et radiale précitées. De plus, sauf précision contraire, les termes intérieur et extérieur sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d'un élément est plus proche de l'axe T de la turbomachine 10 que la partie extérieure du même élément. Les figures 1, 2 et 3 ont déjà été décrites précédemment dans la partie relative à l'état de la technique antérieure. En référence aux figures 4 et 5, on a illustré un exemple de réalisation d'un ensemble de deux déflecteurs 1 conformes à l'invention pour une chambre de combustion 11 d'une turbomachine 10. Les éléments de la turbomachine 10, et notamment ceux de la chambre de combustion 11, déjà décrits précédemment en référence à la figure 1 ne sont pas repris ci-après. Toutefois, les déflecteurs 1 selon l'invention peuvent équiper une turbomachine 10 et une chambre de combustion 11 telles que décrites précédemment. Plus particulièrement, la figure 4 représente, partiellement et en vue de face, l'ensemble de deux déflecteurs 1 selon l'invention, et la figure 5 représente, en détails et en perspective, la zone A de la figure 4. Les déflecteurs 1 sont utilisés pour la protection thermique de la paroi du fond 17 de la chambre de combustion 11 de la turbomachine 10. Chaque déflecteur 1 se présente sous la forme d'une plaque sensiblement plane, et est fixé par brasage sur le fond 17 de la chambre de combustion 11. Chaque déflecteur 1 comporte par ailleurs une ouverture centrale 2 pour le passage d'un système d'injection 18. Il comporte de plus deux murets latéraux 3a et 3b le long de ses bords radiaux afin de le rigidifier. Ces murets latéraux 3a et 3b sont tournés vers la paroi du fond 17 de la chambre de combustion 11. En outre, chaque déflecteur 1 comporte deux languettes 4a et 4b de guidage d'air le long de ses bords transversaux. Ces languettes 4a et 4b sont tournées vers le foyer et ménagent un espace avec les viroles interne 15 et externe 16 de la chambre de combustion 11. De plus, les murets latéraux 3a et 3b des deux déflecteurs 1 sont espacés l'un de l'autre par un jeu J, compris par exemple entre 0,5 et 1 mm. Comme décrit précédemment, les déflecteurs 1 sont refroidis par les impacts de jets d'air de refroidissement pénétrant dans la chambre de combustion 11 à travers les orifices de refroidissement 22 percés dans le fond de chambre 17 (voir figure 1). Cependant, un tel principe de refroidissement des déflecteurs 1 ne s'avère pas suffisamment satisfaisant pour le fonctionnement optimal de la chambre de combustion 11. De plus, il peut se produire un risque de dépôt de coke entre les murets latéraux 3a et 3b des deux déflecteurs 1 voisins qui impacte significativement sur la tenue thermique de ces murets latéraux 3a et 3b. Aussi, conformément à l'invention, le muret latéral 3a ou 3b de chaque déflecteur 1 comporte une pluralité de rainures 5a ou 5b pour améliorer la circulation d'air au niveau du jeu J entre les murets latéraux 3a et 3b. Les rainures 5a et 5b sont réparties de façon régulière et s'étendent sensiblement transversalement sur les murets latéraux 3a et 3b. Elles présentent en outre une hauteur radiale h comprise par exemple entre 0,5 et 1,5 mm. L'air de refroidissement, issu des orifices de refroidissement 22, traverse les rainures 5a et 5b, puis atteint le foyer de la chambre de combustion 11 après passage au travers de la fente formée par le jeu J entre les murets latéraux 3a et 3b des deux déflecteurs 1. L'évacuation de cet air de refroidissement au travers de la fente formée par le jeu J, après circulation dans les rainures 5a et 5b des murets latéraux 3a et 3b, peut avantageusement permettre d'améliorer le refroidissement des déflecteurs 1 et d'éviter que du carburant ne pénètre dans cette fente formée par le jeu J afin d'empêcher la formation et le dépôt de coke qui impacterait négativement la tenue thermique des déflecteurs 1. L'invention peut ainsi permettre de réaliser une fuite contrôlée entre les deux déflecteurs 1 afin d'améliorer la tenue thermique des déflecteurs 1. Il est par ailleurs à noter que l'utilisation des rainures 5a et 5b, conforme à l'invention, sur les murets latéraux 3a et 3b des déflecteurs 1 s'avère particulièrement adaptée aux chambres de combustion 11 de dernière génération, présentant un rapport entre la longueur L et la hauteur H (représentées sur la figure 1) tel que L/H soit compris entre 1,1 et 1,2. En comparaison, ce rapport L/H est de l'ordre de 1,7 à 1,8 pour une chambre de combustion 11 conventionnelle. En effet, la diminution de ce rapport L/H, tout en conservant une longueur L de chambre constante, se traduit par une augmentation de la hauteur H du fond 17 de la chambre de combustion 11, typiquement de 45 à 50 %. De ce fait, cela engendre également une augmentation de la hauteur radiale des déflecteurs 1, dans les mêmes proportions, qui a pour effet que ces déflecteurs 1 présentent des points critiques du point de vue thermique au niveau de leurs extrémités, à proximité de leurs bords transversaux. Aussi, les rainures 5a et 5b peuvent être formées sur toute la hauteur radiale H' des murets latéraux 3a et 3b mais de façon avantageuse, comme représenté sur la figure 4, elles sont au moins formées sur des distances dl et d2 à proximité des bords transversaux 4a et 4b des déflecteurs 1. Les distances dl et d2 forment une distance totale radiale D qui est comprise entre 10 et 20 % de la hauteur radiale H' des murets latéraux 3a et 3b. De ce fait, les murets latéraux 3a et 3b peuvent comporter des portions centrales 6a et 6b dépourvues de rainures 5a et 5b sur une distance radiale D', comme représenté sur la figure 4. Cette distance radiale D' est en particulier comprise entre 60 et 80 % de la hauteur radiale H' des murets latéraux 3a et 3b. Sur ces portions centrales 6a et 6b, les murets latéraux 3a et 3b sont semblables aux murets latéraux des déflecteurs de l'art antérieur, tels que par exemple représentés sur la figure 2. Des solutions connues peuvent ainsi être mises en oeuvre au niveau de ces portions 6a et 6b, telles que par exemple celles proposées dans la demande de brevet FR 2 918 444 Al qui prévoit la présence d'un couvre joint sur au moins un bord radial d'un déflecteur. Par ailleurs, comme il ressort clairement des figures 4 et 5, les rainures 5a du bord radial 3a de l'un des deux déflecteurs 1 sont formées en quinconce par rapport aux rainures 5b du bord radial 3b de l'autre des deux déflecteurs 1. Autrement dit, les rainures 5a et 5b ne sont pas en vis-à-vis les unes des autres. De cette façon, l'air circulant dans les rainures 5a impacte le muret latéral 3b, et l'air circulant dans les rainures 5b impacte le muret latéral 3a. La disposition en quinconce des rainures 5a et 5b permet avantageusement d'améliorer la tenue thermique des murets latéraux 3a et 3b. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Diverses modifications peuvent y être apportées par l'homme du métier. L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié. REVENDICATIONS1. Déflecteur (1) de fond (17) de chambre de combustion (11) d'une turbomachine (10), comportant deux bords radiaux (3a, 3b), deux bords transversaux (4a, 4b) et une ouverture centrale (2) pour le passage d'un système d'injection (18) de la chambre de combustion (11), caractérisé en ce qu'au moins un bord radial (3a, 3b) du déflecteur (1) comporte une pluralité de rainures (5a, 5b) pour améliorer la circulation d'air au niveau dudit au moins un bord radial (3a, 3b). 2. Déflecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (5a, 5b) s'étendent sensiblement transversalement. 3. Déflecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les rainures (5a, 5b) sont réparties de façon régulière sur ledit au moins un bord radial (3a, 3b). 4. Déflecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures (5a, 5b) sont formées en partie sur la hauteur radiale (H) dudit au moins un bord radial (3a, 3b), notamment sur une distance totale radiale (D) comprise entre 10 et 20 % de la hauteur radiale (H') dudit au moins un bord radial (3a, 3b). 5. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un bord radial (3a, 3b) ne comporte pas de rainures (5a, 5b) sur une distance radiale (D') comprise entre 60 et 80 % de la hauteur radiale (H') dudit au moins un bord radial (3a, 3b), cette distance radiale (D') constituant notamment une portion centrale de la hauteur radiale (H') dudit au moins un bord radial (3a, 3b). 6. Déflecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures (5a, 5b) sont formées au niveau des extrémités dudit au moins un bord radial (3a, 3b), à proximité des bords transversaux (4a, 4b).30 7. Ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux déflecteurs (1) consécutifs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les bords radiaux (3a, 3b) comportant les rainures (5a, 5b) sont espacés par un jeu (J), les rainures (5a) du bord radial (3a) de l'un desdits au moins deux déflecteurs (1) étant formées en quinconce par rapport aux rainures (5b) du bord radial (3b) de l'autre desdits au moins deux déflecteurs (1). 8. Chambre de combustion (11) de turbomachine (10), comportant deux parois concentriques formées par une virole interne (15) et une virole externe (16) délimitant un foyer annulaire de la chambre de combustion (11), les viroles interne (15) et externe (16) étant reliées entre elles en amont de la chambre de combustion (11) par un fond de chambre (17), caractérisée en ce que le fond de chambre (17) de la chambre de combustion (11) comporte au moins un déflecteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou un ensemble d'au moins deux déflecteurs (1) selon la revendication 7. 9. Chambre de combustion selon la revendication 8, caractérisée en ce que les rainures (5a, 5b) du ou des déflecteurs (1) sont formées sur la face amont du ou des déflecteurs (1) en regard du fond de chambre (17). 10. Turbomachine (10), caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de combustion (11) selon la revendication 8 ou 9.