Brevet FR3031769A1 — publié le 20160722

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne le domaine des injecteurs de fluide, notamment d'oxygène pour les architectures d'éléments d'injection à 5 fort débit, notamment pour un générateur de fluide, une préchambre ou une chambre de combustion. ETAT DE L'ART 10 Les injecteurs de fluide comprennent usuellement un ensemble d'orifices via lesquels sont réalisées la distribution et l'injection de fluide. Le calibrage de tels injecteurs s'avère cependant complexe, de multiples tests successifs doivent communément être réalisés, nécessitant 15 l'utilisation de multiples têtes d'injection permettant de faire varier les paramètres d'injection, et en particulier la variation de pression entrainée par l'injecteur. Or, de tels changements de composants sont fortement pénalisants, non 20 seulement en raison des manipulations requises, mais également du fait de la nécessité de réaliser de multiples têtes d'injection, ces dernières étant particulièrement délicates à réaliser du fait de la précision requise pour la réalisation des orifices d'injection. 25 PRESENTATION DE L'INVENTION La présente invention vise ainsi à remédier au moins partiellement à ces problématiques, et propose une tête d'injection comprenant un conduit d'alimentation en fluide, une chambre de distribution et un ensemble 30 d'injection comprenant au moins un injecteur, le conduit d'alimentation étant configuré pour alimenter en fluide la chambre de distribution, qui est adaptée pour répartir le fluide alimentant l'ensemble d'injection, caractérisée en ce que la chambre de distribution comprend une pluralité d'éléments de calibrage, enserrés entre un panneau amont et un panneau aval de la chambre de distribution, de manière à définir une porosité contrôlée de la chambre de distribution. Lesdits éléments de calibrage sont par exemple des billes. Les éléments de calibrage sont par exemple enserrés entre un caillebotis amont et un caillebotis aval de la chambre de distribution. La chambre de distribution comprend par exemple une portion formant un tore, assurant la répartition du fluide de manière uniforme au sein de la chambre de distribution. 15 L'invention concerne également un procédé de calibrage d'une tête d'injection telle que définie précédemment, dans lequel on remplit successivement la chambre de distribution avec des ensembles distincts d'éléments de calibrage, et on caractérise l'injection de fluide ainsi obtenue au moyen de la tête d'injection comprenant lesdits ensembles 20 d'éléments de calibrage. On caractérise par exemple l'injection de fluide en déterminant la porosité de la chambre de distribution, le filtrage potentiel réalisé par la chambre de distribution, et la variation de pression entre l'amont et l'aval de la tête d'injection. 25 PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, 30 et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une tête d'injection selon un aspect de l'invention, 10 - la figure 2 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'une tête d'injection selon un aspect de l'invention. Sur l'ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE La figure 1 représente schématiquement une tête d'injection 1 selon un aspect de l'invention. Sur la tête d'injection 1 telle que représentée comprend un conduit d'alimentation en fluide 2, adapté pour alimenter en fluide une chambre de distribution 3, elle-même reliée à une pluralité d'injecteurs 4. La chambre de distribution 3 est adaptée de manière à répartir et uniformiser le fluide provenant du conduit d'alimentation 2, afin que les différents injecteurs 4 soient alimentés de manière uniforme dans le cas où la tête d'injection 1 comprend une pluralité d'injecteurs 4, ou afin que l'unique injecteur délivre un débit sensiblement uniforme dans le cas où la tête d'injection 1 comprend un unique injecteur 4. Dans le mode de réalisation représenté, la chambre de distribution 3 comprend une portion formant un tore formant la périphérie de la chambre de distribution 3, et une portion centrale. La portion formant un tore permet d'homogénéiser l'alimentation en fluide reçue par le conduit d'alimentation 2, en répartissant cette alimentation sur toute la périphérie de la chambre de distribution 3, le conduit d'alimentation 2 étant ici relié à cette portion en forme de tore de la chambre de distribution 3. La chambre de distribution 3 comprend des éléments de calibrage 31, disposés de manière à remplir un volume donné de la chambre de distribution 3. Les éléments de calibrage 31 typiquement maintenus en position au moyen de deux panneaux ; un panneau amont 33 et un panneau aval 32, qui enserrent les éléments de calibrage 31 et définissent ainsi le volume de la chambre de distribution 3 rempli par les éléments de calibrage 31. Ces panneaux sont typiquement des caillebotis ; la chambre de distribution 3 comprend alors un caillebotis amont 33 et un caillebotis aval 32. Les éléments de calibrage 31 sont typiquement des billes telles que présentes dans les roulements à billes, qui présentent un état de surface maitrisé. Les éléments de calibrage 31 permettent de faire varier différents paramètres de la tête d'injection 1, notamment la porosité de la chambre de distribution 3, le filtrage potentiel effectué, et la variation de pression (ou deltaP) de l'injection. Ainsi, les propriétés de la tête d'injection varient en fonction des 20 caractéristiques des éléments de calibrage 31 ; notamment leur forme, leurs dimensions, le volume de la chambre de distribution 3 rempli par les éléments de calibrage 31, leur état de surface, le matériau utilisé. Une telle tête d'injection 1 peut ainsi être utilisée notamment lors 25 d'étapes de calibrage d'un système. En effet, les propriétés de la tête d'injection peuvent être modifiées de manière simple et peu coûteuse, en remplaçant les éléments de calibrage 31, au lieu de devoir remplacer la tête d'injection 1 dans son ensemble. 30 On peut donc réaliser des étapes successives de calibrage de la tête d'injection, en caractérisant les propriétés d'injection obtenues pour chaque essai, afin de déterminer quelles propriétés d'injection sont souhaitées par exemple pour le fonctionnement optimal d'un système. On peut par exemple utiliser des billes de diamètres différents lors des différentes étapes de calibrage. On utilise par exemple lors de différentes étapes de calibrage, différents 5 ensembles d'éléments de calibrage 31, chaque ensemble comprenant par exemple des éléments de calibrage 31 identiques. La figure 2 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'une tête d'injection 1 selon un aspect de l'invention. 10 La tête d'injection 1 comprend ici un unique injecteur 4, et la chambre de distribution 3 est cylindrique de révolution. Le fonctionnement de cet exemple est similaire à celui présenté 15 précédemment en référence à la figure 1 ; le conduit d'alimentation 2 alimente la chambre de distribution 3 en fluide, une portion de cette dernière étant remplie d'éléments de calibrage 31 enserrés entre un panneau aval 32 et un panneau amont 33, qui modifient ainsi les propriétés de l'injection réalisée par la tête d'injection. 20 Dans l'exemple présenté, les panneaux amont 33 et aval 32 sont des caillebotis. Dans l'exemple représenté, un conduit d'alimentation secondaire 5, par 25 exemple pour réaliser une alimentation en un second ergol, est aménagé en aval de la tête d'injection 1. Dans cet exemple, afin de modifier les propriétés d'injection de la tête d'injection 1, il suffit de retirer le caillebotis amont 33 afin de remplacer les éléments de calibrage 31, puis de remettre le caillebotis amont 33 en 30 position afin d'enserrer les éléments de calibrage 31 et les maintenir en position. La tête d'injection 1 présentée est donc particulièrement avantageuse pour la réalisation d'essais de calibrage d'un système, du fait de la possibilité de modification des propriétés d'injection qu'elle confère. De plus, le calibrage réalisé au moyen d'une chambre de distribution 3 présentant une portion à porosité contrôlée permet de réaliser une fonction de filtrage contre la pollution sur le circuit dans lequel est disposée cette tête d'injection 1.10 REVENDICATIONS1. Tête d'injection (1) comprenant un conduit d'alimentation (2) en fluide, une chambre de distribution (3) et un ensemble d'injection (4) comprenant au moins un injecteur, le conduit d'alimentation (2) étant configuré pour alimenter en fluide la chambre de distribution (3), qui est adaptée pour répartir le fluide alimentant l'ensemble d'injection (4), caractérisée en ce que la chambre de distribution (3) comprend une pluralité d'éléments de calibrage (31), enserrés entre un panneau amont 1 0 (33) et un panneau aval (32) de la chambre de distribution (3), de manière à définir une porosité contrôlée de la chambre de distribution (3). 2. Tête d'injection (1) selon la revendication 1, dans laquelle lesdits 1 5 éléments de calibrage (31) sont des billes. 3. Tête d'injection (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle lesdits éléments de calibrage (31) sont enserrés entre un caillebotis amont (33) et un caillebotis aval (32) de la chambre de 20 distribution (3). 4. Tête d'injection (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle la chambre de distribution (3) comprend une portion formant un tore, assurant la répartition du fluide de manière uniforme au sein de la 25 chambre de distribution (3). 5. Procédé de calibrage d'une tête d'injection (1) de fluide selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on remplit successivement la chambre de distribution (3) avec des ensembles distincts d'éléments de 30 calibrage (31), et on caractérise l'injection de fluide ainsi obtenue au moyen de la tête d'injection (1) comprenant lesdits ensembles d'éléments de calibrage (31). 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel on caractérise l'injection de fluide en déterminant la porosité de la chambre de distribution (3), le filtrage potentiel réalisé par la chambre de distribution, et la variation de pression entre l'amont et l'aval de la tête d'injection (1).5