Brevet FR3101935A1 — publié le 20210416

Un aspect de l’invention concerne une chambre annulaire de combustion B de turbomachine comprenant: une virole annulaire interne 10 et externe 12 coaxiales comprenant chacune une paroi s’étendant d’une extrémité amont à une extrémité aval 100, 120, et une bride de support interne 20 et une bride de support externe 22, comprenant chacune : o deux ouvertures de contournement d'air 225, traversant la bride de support 22 o une partie de support 221, pour venir en contact contre un carter, o une partie de séparation 227 comprenant une première extrémité radiale reliée à la partie de support correspondant 221, la première extrémité radiale s’étendant de manière circonférentielle entre les deux ouvertures de contournement d’air 225, un moyen de chauffage local 7 apte à chauffer une zone locale d’une des parois, située entre une des deux extrémités amont et une des deux premières extrémités de la partie de séparation correspondante. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 Chambre annulaire de combustion pour turbomachine DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui d’une chambre annulaire de combustion d’une turbomachine. Une turbomachine comprend d'amont en aval des étages de compression basse et haute pression alimentant une chambre annulaire de combustion dont les gaz de combustion entraînent en sortie au moins une turbine. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Classiquement, comme représenté en figure 1, une chambre annulaire de combustion A comprend deux viroles annulaires interne 10 et externe 12’, s'étendant coaxialement autour d'un axe X reliées l'une à l'autre à leurs extrémités amont par une paroi annulaire 14, dite de fond de chambre, comportant des ouvertures de passage de tête d'injecteurs 16. Seule une partie circonférentielle de la chambre annulaire de combustion A et donc une partie des deux viroles annulaires sont représentées sur la figure 1. Les viroles annulaires interne 10 et externe 12’ comprennent chacune une extrémité aval 100, 120, chacune reliée respectivement à une partie de raccord 200 d’une bride de support aval interne 20 et à une partie de raccord 220’ d’une bride de support aval externe 22’. La bride de support aval interne 20 comprend une partie de support interne 201 reliée à un carter interne 30 et à un carter interne 40 de turbine par exemple une turbine haute pression. Le carter interne 30 est entouré par la virole annulaire interne 10 de la chambre annulaire de combustion A. Plus précisément, la partie de support interne 201 est fixée par boulonnage entre une bride annulaire radiale 300 du carter interne 30 et une bride radiale 400 du carter interne de turbine haute pression 40. La bride de support aval externe 22’ comprend une partie de support externe 221’ reliée à un carter externe 32 de la chambre annulaire de combustion A et à un carter externe 42 de turbine, en l’occurrence dans cette exemple une turbine haute pression. Le carter externe 32 entoure la virole annulaire externe 12’ de la chambre annulaire de combustion A. Plus précisément, la partie de support externe 221’ est fixée par boulonnage entre une bride annulaire radiale 320 du carter externe 32 et une bride radiale 420 du carter externe de turbine haute pression 42. La bride de support aval interne 20 et la bride de support aval externe 22’ sont d’un seul tenant avec respectivement la virole annulaire interne 10 et la virole annulaire externe 12’. Le carter externe 32 se prolonge en aval de la chambre annulaire de combustion 10 pour entourer le carter externe de turbine haute pression 42. La bride de support aval interne 20 et la bride de support aval externe 22’ comprennent chacune respectivement des ouvertures 205 et 225’ de passage d'air de contournement de la chambre annulaire de combustion A. Les viroles annulaires interne 10 et externe 12’ comprennent chacune respectivement dans leur partie aval des trous de dilution 105, 125 permettant un apport d'air du compresseur haute pression afin de refroidir les viroles annulaires interne 10 et externe 12’. La virole annulaire externe 12’ présente également au moins un orifice de bougie, permettant l’introduction d’au moins une bougie 9. En fonctionnement, le carter interne 30 et le carter externe 32 sont soumis à des températures moins importantes que les viroles annulaires interne 10 et externe 12’ de la chambre annulaire de combustion A et donc par conséquence, il s'ensuit la formation d'un gradient thermique dans la bride de support aval interne 20 et la bride de support aval externe 22’. En effet, la température est plus élevée au niveau des parties de raccord 200, 220’, reliées aux viroles annulaires interne 10 et externe 12, respectivement, qu’au niveau des parties de support interne 201 et externe 221’ de jonction au carter interne 30 et externe 32. La présence d'ouvertures 205, 225’ de contournement d'air conduit à refroidir respectivement les brides de support aval interne 20 et externe 22’ mais aussi à augmenter la différence de température entre une première zone de liaison carter s’étendant d’une extrémité interne de l’ouverture 205, 225’ le plus proche de la virole, à respectivement une extrémité de la partie de support interne 201, externe 221’ et une deuxième zone de liaison virole s’étendant de l’ouverture 205, 225’ à respectivement l’extrémité de la partie de raccord 200, 220’ en liaison avec la virole annulaire correspondante. En effet, les parties de raccord 200, 220’ respectivement des brides support aval interne 20 et externe 22’ en jonction aux viroles annulaires interne 10 et externe 12’ sont beaucoup plus chaude que les parties de support interne 201 et externe 221’. Il a été démontré que plus le gradient thermique dans une bride de support aval interne ou externe entre sa zone de liaison carter et sa zone de liaison virole est important, plus les contraintes mécaniques subies sont importantes et plus la durée de vie est faible. Ainsi, il est connu du brevet FR2921463 que pour augmenter la durée de vie des brides de support aval interne 20 et externe 22’, la technique est de réaliser des perçages inclinés dans les extrémités des parties de raccord 200, 220’ des brides de support aval interne 20 et externe 22’ en jonction avec les viroles annulaires respectivement interne 10 et externe 12’. Il est connu aussi du brevet FR2930628 que pour diminuer les contraintes mécaniques de monter les extrémités des parties de support interne ou externe 201, 221’ des brides de support aval interne 20 et externe 22’, tel qu’à froid les extrémités des parties de support interne ou externe 201, 221’ sont écartées radialement d’un appui du carter correspondant et à s’appliquer radialement à chaud sur cet appui du carter. Il est aussi connu du brevet FR3047545, des moyens de chauffage thermique telle qu’une résistance, montés sur les parties de support 201, 221’ afin de diminuer le gradient thermique globale de la bride interne 20 ou externe 22’ entre la partie de support en liaison avec le carter et la partie de raccord avec la virole. Toutefois, ces solutions ne sont pas satisfaisantes. Les viroles annulaires interne 10 et externe 12’ et les brides interne 20 et externe 22’ sont soumises en fonctionnement à de fortes contraintes mécaniques, ce qui combiné au fort gradient thermique et aux différentes ouvertures de refroidissement ou trous de dilution conduisent à l'apparition de criques locale limitant la durée de vie de ces pièces. Il existe donc un besoin d’augmenter la durée de vie des viroles annulaires et des brides de supports. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique aux problèmes de formation de criques dans le but d'améliorer la tenue mécanique et la durée de vie de la chambre annulaire de combustion. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. montre une représentation schématique d’une coupe d’une partie d’une turbomachine selon l’art antérieur, déjà décrite précédemment. montre une représentation schématique en perspective d’une portion d’une chambre annulaire de combustion selon un exemple d’un premier mode de réalisation. montre une représentation schématique en coupe d’une portion d’une chambre annulaire de combustion selon un autre exemple du premier mode de réalisation. montre une représentation schématique en coupe d’une portion d’une chambre annulaire de combustion selon un deuxième mode de réalisation. montre une représentation schématique en coupe d’une portion d’une chambre annulaire de combustion selon un troisième mode de réalisation. Chambre annulaire de combustion (B, B’ C, D) de turbomachine comprenant une comportant : une virole annulaire interne (10) et une virole annulaire externe (12) coaxiales comprenant chacune : une paroi s’étendant axialement d’une extrémité amont à une extrémité aval (100, 120), une bride de support interne (20) et une bride de support externe (22), chacune étant solidaire de l’extrémité aval d’une des viroles annulaires, comprenant chacune une paroi et au moins deux ouvertures de contournement d'air (205, 225) traversant la paroi de la bride de support correspondante (20, 22), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen de chauffage local (7) apte à chauffer localement au moins une zone locale d’une des parois, ledit moyen de chauffage locale étant situé entre une extrémité amont d’une des viroles annulaires interne ou externe et les ouvertures de contournement d’air (205, 225) de la bride de support interne ou externe(20). Chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) selon la revendication 1, dans laquelle le moyen de chauffage local (7) comprend un circuit de résistances électriques comprenant au moins une résistance électrique (72, 721, 722) pour chauffer la zone locale de la paroi et au moins une première borne et deuxième borne de connexion pour alimenter l’au moins une résistance. Chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) selon la revendication 2, dans laquelle le circuit de résistances électriques comprend: au moins une première résistance (72, 721, 722) et une dernière résistance(72, 721, 722), une première borne par résistance (72, 721, 722), dans lequel les résistances (72, 721, 722) sont montées en parallèle les unes par rapport aux autres et peuvent être alimentées chacune indépendamment par leur première borne. Chambre annulaire de combustion (C, D) selon l’une des revendications 2 à 3, dans laquelle la paroi de la bride de support interne (21) ou externe (22) comprend en outre une partie de raccord (200, 220) s’étendant radialement de l’extrémité aval (100, 120) de la virole annulaire correspondante aux ouvertures de contournement d'air (205, 225) , le circuit de résistance comprenant une pluralité de résistances (721) situées et réparties le long circonférentiel de la partie de raccord (200, 220) de la bride de support interne (21) ou externe (22) correspondante. Chambre annulaire de combustion (B, B’, D) selon l’une des revendications 2 à 4, dans laquelle le circuit de résistance comprend au moins une résistance (72) sur ou dans la paroi de la virole interne (10) ou externe (12). Chambre annulaire de combustion (B, B’, D) selon la revendication 5, dans laquelle la paroi de la virole interne (10) ou externe (12) comprend des orifices (129, 105, 125) traversant la paroi entre l’extrémité amont et l’extrémité avale (100, 120), et l’au moins une résistance (72) entoure au moins en partie un des orifices (129, 105, 125). Chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle le moyen de chauffage local (7) est intégré à l’intérieur de la paroi de la virole annulaire interne (10) ou externe (12) ou de la bride de support interne (20) ou externe (22). Chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) selon l’une des revendications 2 à 6 et la revendication 7, dans laquelle la chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) est conçue par une fabrication additive du circuit de résistance du moyen de chauffage (7) dans la paroi de la virole annulaire ou de la bride interne ou externe. Système de turbomachine comprenant une chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, une alimentation électrique et un calculateur de régulation moteurs, une ligne d’alimentation électrique comprenant le circuit de résistance du moyen de chauffage local (7) et au moins un interrupteur entre l’alimentation électrique et le circuit de résistance pour l’alimenter électriquement, et en ce que le calculateur de régulation moteurs commande l’au moins un interrupteur pour commander l’alimentation du circuit de résistance du moyen de chauffage. Procédé de fabrication d’une chambre annulaire de combustion (B, B’, C, D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le procédé de fabrication comprend une étape de fabrication additive d’une résistance (72, 721, 722) dans une paroi de la virole annulaire interne (10) ou externe (12) ou de la bride de support interne (20) ou externe (22) par dépôt de matière par énergie dirigée.