INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un agencement donné à titre d'exemple pour un moteur à turbine à gaz à soufflante à engrenages 10 est montré sur la . La turbine basse pression 19 (voir ) entraîne l'arbre 26, qui est couplé à une roue solaire, ou engrenage solaire, 28 de l'agencement d'engrenage épicycloïdal 30. Radialement vers l'extérieur de l'engrenage solaire 28 et s'engrenant avec celui-ci, il y a une pluralité d'engrenages satellites 32 qui sont couplés ensemble par un porte-satellites 34. Le porte-satellites 34 force les engrenages satellites 32 à changer d'orientation autour de l'engrenage solaire 28 en synchronisme tout en permettant à chaque engrenage satellite 32 de tourner autour de son propre axe. Le porte-satellites 34 est couplé par l'intermédiaire de liaisons 36 à la soufflante 23 afin d'entraîner sa rotation autour de l'axe de moteur 9. Radialement vers l'extérieur des engrenages satellites 32 et s'engrenant avec ceux-ci, il y a un anneau ou couronne dentée 38 qui est accouplé, par l'intermédiaire de liaisons 40, à une structure de support stationnaire 24.
Il convient de noter que les termes « turbine basse pression » et « compresseur basse pression » tels qu'ils sont utilisés ici peuvent être pris pour indiquer les étages de turbine de plus basse pression et les étages de compresseur de plus basse pression (c'est-à-dire n'incluant pas la soufflante 23) respectivement et/ou les étages de turbine et de compresseur qui sont reliés ensemble par l'arbre d'interconnexion 26 avec la vitesse de rotation la plus basse dans le moteur (c'est-à-dire n'incluant pas l'arbre de sortie de boîte d’engrenages qui entraîne la soufflante 23). Dans une certaine littérature, la « turbine basse pression » et le « compresseur basse pression » auxquels il est fait référence ici peuvent en variante être connus sous le nom de « turbine à pression intermédiaire » et « compresseur à pression intermédiaire ». Lorsqu'une telle nomenclature alternative est utilisée, la soufflante 23 peut être désignée premier étage de compression ou étage de compression de plus basse pression.
La boîte d’engrenages épicycloïdale 30 est montrée à titre d'exemple de façon plus détaillée sur la . Chacun parmi l'engrenage solaire 28, les engrenages satellites 32 et la couronne dentée 38 comprend des dents autour de sa périphérie pour s'engrener avec les autres engrenages. Cependant, pour la clarté, seules des parties données à titre d'exemple des dents sont illustrées sur la . Il y a quatre engrenages satellites 32 illustrés, bien qu'il sera apparent au lecteur spécialiste que plus ou moins d'engrenages satellites 32 puissent être fournis dans le champ d'application de l'invention revendiquée. Des applications pratiques d'une boîte d’engrenages épicycloïdale planétaire 30 comprennent généralement au moins trois engrenages satellites 32.
La boîte d’engrenages épicycloïdale 30 illustrée à titre d'exemple sur les Figures 2 et 3 est du type planétaire, en ce que le porte-satellites 34 est couplé à un arbre de sortie par l'intermédiaire de liaisons 36, avec la couronne dentée 38 fixe. Cependant, n'importe quel autre type approprié de boîte d’engrenages épicycloïdale 30 peut être utilisé. À titre d'exemple supplémentaire, la boîte d’engrenages épicycloïdale 30 peut être un agencement en étoile, dans lequel le porte-satellites 34 est maintenu fixe, avec la couronne (ou anneau) dentée 38 autorisée à tourner. Dans un tel agencement, la soufflante 23 est entraînée par la couronne dentée 38. À titre d'autre exemple alternatif, la boîte d’engrenages 30 peut être une boîte d’engrenages différentielle dans laquelle la couronne dentée 38 et le porte-satellites 34 sont l’un et l’autre autorisés à tourner.
On aura à l’esprit que l’agencement montré sur les Figures 2 et 3 est à titre d’exemple uniquement, et que diverses alternatives sont dans le champ d’application de la présente description. Strictement à titre d’exemple, n’importe quel agencement approprié peut être utilisé pour positionner la boîte d’engrenages 30 dans le moteur 10 et/ou pour relier la boîte d’engrenages 30 au moteur 10. À titre d’exemple supplémentaire, les connexions (telles que les liaisons 36, 40 sur l’exemple de la ) entre la boîte d’engrenages 30 et d’autres parties du moteur 10 (telles que l’arbre d’entrée 26, l’arbre de sortie et la structure fixe 24) peuvent avoir n’importe quel degré souhaité de rigidité ou de flexibilité. À titre d’exemple supplémentaire, n’importe quel agencement approprié des paliers entre des parties rotatives et stationnaires du moteur (par exemple entre les arbres d’entrée et de sortie depuis la boîte d’engrenages et les structures fixes, telles que le carter de boîte d’engrenages) peut être utilisé, et la description n’est pas limitée à l’agencement donné à titre d’exemple de la . Par exemple, lorsque la boîte d’engrenages 30 a un agencement en étoile (décrit ci-dessus), l’homme du métier comprendrait aisément que l’agencement des liaisons de sortie et de support et des emplacements de palier serait typiquement différent de celui montré à titre d’exemple sur la .
Ainsi, la présente description s’étend à un moteur à turbine à gaz ayant n’importe quel agencement de styles de boîte d’engrenages (par exemple en étoile ou planétaire), de structures de support, d’agencement d’arbres d’entrée et de sortie, et d’emplacements de palier.
Le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, ou 6,0, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.
Sauf indication contraire, toutes les références à la « taille de cœur » ici sont en unités s.K 1/2 po et toutes les références au « nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur » sont le nombre de buses par taille unitaire de cœur de moteur également en s.K 1/2 po.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, chaque buse de pulvérisation de carburant peut comprendre une buse de pulvérisation de carburant duplex.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, un premier sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant peut être agencé pour recevoir davantage de carburant qu'un second sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant en dessous d'un point d'étagement. Le point d'étagement peut être ou peut comprendre un débit de carburant seuil.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre entre 2 et 6 buses de pulvérisation de carburant. Le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre 4 buses de pulvérisation de carburant.
Le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut être agencé plus près d'un ou plusieurs allumeurs de la chambre de combustion que le second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le moteur à turbine à gaz peut comprendre une vanne de séparation agencée pour séparer l'écoulement de carburant entre les buses de pulvérisation de carburant de la chambre de combustion de telle sorte que des injecteurs pilotes du premier sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant reçoivent plus de carburant que des injecteurs pilotes du second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant en dessous d'un point d'étagement. Le point d'étagement peut être ou peut comprendre un débit de carburant seuil.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le moteur à turbine à gaz peut être un moteur à turbine à gaz à entraînement direct.
Comme indiqué ailleurs dans le présent document, la présente description peut s'appliquer à n'importe quelle configuration pertinente de moteur à turbine à gaz. Un tel moteur à turbine à gaz peut être, par exemple, un moteur à turbine à gaz à double flux, un moteur à turbine à gaz à rotor ouvert (dans lequel l'hélice n'est pas entourée par une nacelle), un turbopropulseur ou un turboréacteur. N'importe quel tel moteur peut être ou non pourvu d'un dispositif de postcombustion. Un tel moteur à turbine à gaz peut être, par exemple, conçu pour des applications de production de puissance sur terre ou en mer.
L’écoulement d’huile peut être divisé en deux ou plusieurs écoulements parallèles, par exemple un écoulement à travers la boîte d’engrenages principale 30 et un écoulement à travers les autres composants de moteur, ou plusieurs écoulements parallèles à travers la boîte d’engrenages principale 30 (par exemple par l’intermédiaire de composants différents de la boîte d’engrenages) et des écoulements séparés à travers l’AGB et la ou chaque chambre de palier 33.
À partir de la boîte d’engrenages de puissance 30 (et/ou d’autres composants moteurs 33 tels que l’AGB, le cas échéant), l’huile est collectée dans un carter 2008. Une pompe de récupération 2010 est conçue pour pomper de lʼhuile du carter 2008 en retour dans le réservoir dʼhuile 2002, prête à être réutilisée.
La illustre le système à boucle d’huile secondaire 2000’, qui est un système d’huile à boucle fermée 2000’. Le système d’huile à boucle fermée secondaire 2000’ comprend un réservoir d’huile secondaire 2002’ adapté à contenir un volume d’huile. Dans certaines mises en œuvre, les gaz sont retirés de l’huile au sein du réservoir d’huile 2002’ par un dé-aérateur.
Une pompe d’alimentation secondaire 2004’ est configurée pour pomper de l’huile du réservoir d’huile secondaire 2002’ à l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004. La température moyenne de l’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004, aux conditions de croisière, est supérieure à la température moyenne de carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004. Dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004, l’énergie thermique est transférée de l’écoulement d’huile vers l’écoulement du carburant. De cette manière, la température moyenne de l’écoulement d’huile sortant de l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 est inférieure à la température moyenne de l’écoulement d’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004. De cette manière également, la température moyenne du carburant sortant de l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 est supérieure à la température moyenne de carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004.
L’écoulement d’huile est ensuite acheminé vers/en retour vers un générateur d’entraînement intégré 2006, où il lubrifie et/ou refroidit des composants mobiles et est réchauffé pendant le procédé. Dans certaines mises en œuvre, l’huile peut être utilisée principalement comme liquide de refroidissement pour l’IDG 2006, et peut effectuer une lubrification minimale ou nulle.
À partir du générateur d’entraînement intégré 2006, l’huile est collectée dans un carter secondaire 2008’. Une pompe de récupération secondaire 2010’ est configurée pour pomper de l’huile du carter secondaire 2008’ dans le réservoir d’huile secondaire 2002’ prête à être réutilisée.
La représente schématiquement une variante de coupe du système d’huile à boucle fermée primaire 2000 représenté sur la . Dans cette section un écoulement d’huile est pompé par la pompe d’alimentation 2004 par une soupape 2016. La soupape 2016 est actionnable pour diviser l’écoulement d’huile vers à la fois l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 et un premier échangeur de chaleur air-huile 2020, le premier échangeur de chaleur air-huile 2020 étant agencé en parallèle de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. Le trajet d’écoulement d’huile peut être qualifié de ramification, avec l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 sur une branche et le premier échangeur de chaleur air-huile 2020 sur l’autre branche, dans une configuration parallèle de telle sorte que l’huile puisse s’écouler par l’intermédiaire d’une branche ou l’autre, mais la même partie d’huile ne peut pas passer par les deux sur le même cycle – l’écoulement se divise. Les écoulements d’huile sont ensuite recombinés et acheminés vers la boîte d’engrenages de puissance 30 et d’autres composants de moteur 33. Tout pourcentage approprié d’huile peut s’écouler à travers chacun du premier échangeur de chaleur air-huile 2020 et de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. Dans certains exemples, la soupape 2016 est exploitable pour faire varier l’écoulement d’huile vers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 et le premier échangeur de chaleur air-huile 2020. Dans divers exemples, on peut prévoir un échangeur de chaleur huile-huile (non représenté), par exemple étant agencé en série avec le premier échangeur de chaleur air-huile 2020 sur cette branche de la division parallèle. L’échangeur de chaleur huile-huile peut permettre un échange de chaleur entre les systèmes d’huile à boucle fermée primaire et secondaire.
La montre schématiquement un exemple d’agencement et d’interaction du premier système d’huile à boucle fermée 2000, du second système d’huile à boucle fermée 2000’ et du système de carburant 1000, avec un écoulement de carburant montré dans des lignes noires épaisses et un écoulement d’huile montré dans des lignes noires plus minces. La ligne noire épaisse striée indique un trajet de remise en circulation 6011 pris uniquement par une partie du carburant.
Le système d’huile à boucle fermée primaire 2000 de cet exemple d’agencement est agencé comme illustré sur la . Le système d’huile à boucle fermée secondaire 2000’ de cet exemple d’agencement est agencé comme illustré sur la . Le système de carburant 1000 de cet exemple d’agencement est agencé comme illustré sur la , mais avec une soupape de remise en circulation supplémentaire 6010 et une conduite 6011 comme décrit ci-dessus. Une conduite de contournement 1005 peut également être présente, mais n’est pas représentée par souci de clarté.
En cours d’utilisation, le carburant est pompé depuis le réservoir de carburant 50 par la pompe à carburant basse pression 1002. Le carburant s’écoule alors à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004. Le système d’huile à boucle fermée secondaire 2000’ est conçu de telle sorte que son écoulement de remise en circulation de l’huile s’écoule également à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004.
Aux conditions de croisière, la température moyenne de l’écoulement d’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 est supérieure à la température moyenne de l’écoulement de carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004. L’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 est conçu de telle sorte que la chaleur est transférée de l’écoulement d’huile vers l’écoulement de carburant. De cette manière, la température moyenne de l’écoulement d’huile à la sortie de l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 est inférieure à la température moyenne de l’écoulement d’huile à l’entrée de l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004. De la même manière, la température moyenne de l’écoulement de carburant à la sortie de l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 est supérieure à la température moyenne de l’écoulement de carburant à l’entrée de l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004.
Le carburant s’écoule alors à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. Le système d’huile à boucle fermée primaire 2000 est conçu de telle sorte que son écoulement de remise en circulation de l’huile s’écoule également à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006.
Aux conditions de croisière, la température moyenne de l’écoulement d’huile entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est supérieure à la température moyenne de l’écoulement de carburant entrant dans l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. L’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est conçu de telle sorte que la chaleur est transférée de l’écoulement d’huile vers l’écoulement de carburant. De cette manière, la température moyenne de l’écoulement d’huile à la sortie de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est inférieure à la température moyenne de l’écoulement d’huile à l’entrée de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. De la même manière, la température moyenne de l’écoulement de carburant à la sortie de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006 est supérieure à la température moyenne à l’entrée de l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006.
Aux conditions de croisière, la température moyenne de l’écoulement d’huile s’écoulant à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile d’IDG 1004 peut être inférieure à la température moyenne de l’écoulement d’huile s’écoulant à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006. De cette manière, le carburant passe à travers l’échangeur de chaleur 1004 ayant une température moyenne d’écoulement d’huile inférieure d’abord, avant de passer à travers l’échangeur de chaleur 1006 ayant une température moyenne d’écoulement d’huile supérieure.
Après l’écoulement à travers l’échangeur de chaleur carburant-huile principal 1006, le carburant s’écoule vers la pompe à carburant moteur 1003, qui est située en aval des échangeurs de chaleur carburant-huile primaire et secondaire 1006, 1004 dans les exemples montrés et est agencée pour délivrer du carburant à la chambre de combustion 16 du moteur à turbine à gaz 10.
La montre schématiquement un exemple de configuration du système d’huile à boucle fermée primaire 2000 et du système d’huile à boucle fermée secondaire 2000’ où les deux écoulements indépendants de remise en circulation d’huile sont amenés en relation d’échange de chaleur à travers un échangeur de chaleur huile-huile 2030.
Le procédé peut comprendre le fonctionnement du moteur à turbine à gaz, ou le dispositif de commande peut être conçu pour commander le fonctionnement du moteur à turbine à gaz, de telle sorte qu’un rapport d’une moyenne de particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 100 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données et de particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 85 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données à des particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 100 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données est dans la plage de 0,7:1 à 1:1 lorsqu’un carburant fourni à la pluralité de buses de pulvérisation de carburant est un carburant aviation durable au lieu d’un carburant hydrocarboné d’origine fossile.
Le procédé peut comprendre le fonctionnement du moteur à turbine à gaz, ou le dispositif de commande peut être conçu pour commander le fonctionnement du moteur à turbine à gaz, de telle sorte qu’un rapport d’une moyenne de particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 100 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données et de particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 85 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données à des particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 100 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données est d’environ 0,4:1, 0,5:1, 0,6:1, 0,7:1, 0,8:1, 0,9:1, ou 1:1, ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs, lorsqu’un carburant fourni à la pluralité de buses de pulvérisation de carburant est un carburant aviation durable au lieu d’un carburant hydrocarboné d’origine fossile.
Le procédé peut comprendre le fonctionnement du moteur à turbine à gaz, ou le dispositif de commande peut être conçu pour commander le fonctionnement du moteur à turbine à gaz, de telle sorte qu’un rapport une moyenne de particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 100 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données et de particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 85 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données à des particules/kg de nvPM dans l’échappement du moteur à turbine à gaz lorsque le moteur fonctionne à 100 % de poussée disponible pour les conditions de fonctionnement données est d’environ 0,60:1, 0,65:1, 0,70:1, 0,75:1, 0,80:1, 0,85:1, 0,90:1, 0,95:1, ou 1,00:1, ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs, lorsqu’un carburant fourni à la pluralité de buses de pulvérisation de carburant est un carburant aviation durable au lieu d’un carburant hydrocarboné d’origine fossile.
Les énoncés suivants peuvent s’appliquer à l’un quelconque des aspects définis ci-dessus, ou n’importe où ailleurs ici.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le rapport du nombre de buses de pulvérisation de carburant dans le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant au nombre de buses de pulvérisation de carburant dans le second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut être dans la plage de 1:3 à 1:4.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le rapport du nombre de buses de pulvérisation de carburant dans le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant au nombre de buses de pulvérisation de carburant dans le second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut être dans la plage de 1:3,5 à 1:4.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comporter entre 1 et 10 buses de pulvérisation de carburant, et plus préférablement entre 3 et 5 buses de pulvérisation de carburant.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comporter entre 10 et 25 buses de pulvérisation de carburant, et plus préférablement entre 13 et 20, et encore plus préférablement entre 13 et 17.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le nombre total de buses de pulvérisation de carburant peut être de 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 ou 30, ou une quelconque plage inclusive définie entre deux quelconques de ces valeurs, les deux valeurs formant les limites supérieure et inférieure de la plage et étant incluses dans la plage.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comporter 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comporter 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, ou une quelconque plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le dispositif combustor peut comprendre un ou plusieurs allumeurs. Le dispositif combustor peut comprendre un quelconque nombre approprié d’allumeurs, par exemple 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 et ainsi de suite, ou une quelconque plage inclusive définie entre deux quelconques des valeurs de cette phrase, les deux valeurs formant les limites supérieure et inférieure de la plage et étant incluses dans la plage.
Chacun du premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut être situé plus près d’un ou plusieurs des allumeurs respectifs que le second sous-ensemble.
Un ou plusieurs des allumeurs peuvent être agencés diamétralement opposés à un autre un ou plusieurs des allumeurs.
Dans un quelconque aspect de la présente description, le carburant fourni à la pluralité de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre un carburant aviation durable, par exemple ayant un % de SAF dans la plage de 10 à 50 %, ou de 50 à 100 %, ou qui peut être 100 % de SAF.