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WO2022096832A1 - Fixation d'un cône d'éjection dans une turbine de turbomachine - Google Patents

Fixation d'un cône d'éjection dans une turbine de turbomachine Download PDF

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WO2022096832A1
WO2022096832A1 PCT/FR2021/051948 FR2021051948W WO2022096832A1 WO 2022096832 A1 WO2022096832 A1 WO 2022096832A1 FR 2021051948 W FR2021051948 W FR 2021051948W WO 2022096832 A1 WO2022096832 A1 WO 2022096832A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
annular
annular wall
box
assembly according
cone
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2021/051948
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas VANDELLOS
Benoit Carrere
Eric Conete
Jean-Philippe Joret
Vincent DEVANLAY
Clément Marie Benoît ROUSSILLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Ceramics SA
Original Assignee
Safran Ceramics SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR2011377A external-priority patent/FR3115833B1/fr
Priority claimed from FR2011376A external-priority patent/FR3115828B1/fr
Application filed by Safran Ceramics SA filed Critical Safran Ceramics SA
Priority to US18/251,965 priority Critical patent/US12253048B2/en
Priority to EP21815569.5A priority patent/EP4240958A1/fr
Priority to CN202180085307.4A priority patent/CN116685765A/zh
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    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • TITLE Fixing an exhaust cone in a turbomachine turbine
  • the invention relates to the means for fixing an ejection cone in a turbomachine turbine, in particular the means for fixing an ejection cone made of ceramic matrix composite.
  • This presentation concerns an assembly located at the rear (downstream end) of an aircraft turbojet engine to optimize the flow of hot gases expelled by the turbojet engine, and possibly absorb at least part of the noise generated by the interaction of these hot gases, coming from the internal engine parts (combustion chamber, turbine(s)), with the ambient air and with the flow of cold air expelled by the fan of the turbojet engine.
  • internal engine parts combustion chamber, turbine(s)
  • this presentation concerns the connection between what is often referred to as the "ejection cone” and, located just upstream, a gas outlet from the turbojet engine.
  • the exhaust cone is completed (surrounded) by a so-called “primary nozzle” part.
  • the "ejection cone” is intended to be positioned downstream of the turbine (part) of the turbojet, around which the primary nozzle is placed concentrically.
  • the exhaust cone and the primary nozzle are both fixed to a casing of the turbojet by a system of fixing by flanges.
  • An assembly for an aircraft turbojet engine shown in FIG. 1 comprising:
  • connection flange interposed between, upstream, a so-called metal outlet of a turbojet engine and, downstream, the central element, to connect them together.
  • axis X is the longitudinal axis, or axis of rotation, of the turbomachine, in particular of the fan 20 and of the moving blades of the engine 12.
  • the central gas ejection element may correspond to the aforementioned ejection cone (marked 1 below), or at least to the upstream part 1a below.
  • a conventional ejection cone 1 is shown in Figure 1, on which the upstream (AM) and downstream (AV) of the structure along a motor axis (axis X above) are located respectively to the left and to right of the figure.
  • FIG. 1 an aircraft gas turbojet engine 10 is illustrated in FIG. 1, the central part of which, forming the gas turbine engine 12, is mounted inside an engine nacelle assembly 14, as is typical of an aircraft designed for subsonic operation, such as a turboprop or turbofan engine.
  • Set 14 of nacelle generally comprises an engine nacelle 16 and a fan nacelle 18 surrounding a fan 20 located axially upstream of the engine 12.
  • the engine 12 comprises at least one turbine which may be a low pressure turbine and, further downstream, an exhaust casing 22 comprising an internal annular shroud 22a and an external annular shroud 22b delimiting between them a downstream part of the primary annular stream 24 in which the combustion gases from the combustion chamber of the engine 12 circulate.
  • FIG. 2 shows a schematic view of an enlargement of part II of FIG. 1.
  • the inner annular shroud 22a is connected, at its downstream end, to an upstream part 1a of the ejection cone 1, which may comprise the upstream part 1a, of substantially cylindrical shape, and a downstream part 1b of conical.
  • an acoustic box 3 is arranged inside the ejection cone 1 to reduce the noise pollution of the outlet gases.
  • the acoustic box 3 is connected at its upstream end to the internal annular shroud 22a and at its downstream end to the downstream part of the ejection cone.
  • the aforementioned metal outlet of the turbojet which may be said inner annular shroud 22a, and said central element, which may be said upstream part 1a of the exhaust cone 1.
  • at least one part of the ejection cone is made of a different material from the exhaust casing and/or from the other part of the ejection cone or at least part of the ejection cone is subjected to temperatures different from the temperatures at which subject the exhaust casing and / or the other part of the exhaust cone, which induces thermomechanical stresses, resulting from the differential thermal expansion between said part of the exhaust cone and the exhaust casing.
  • the connection of the acoustic box to the exhaust casing and/or to the ejection cone is also complex due to the difference in material and the difference in temperature and therefore the thermomechanical stresses generated.
  • This presentation proposes to use an assembly of the annular box to the ejection cone which is more reliable and more robust to thermal gradients by the very fact of its connection to one and the other of the aforementioned parts.
  • a first assembly for a turbomachine turbine with a longitudinal axis comprising:
  • an ejection cone comprising an outer annular wall for the flow of a primary air flow and an annular box arranged radially inside said outer annular wall
  • the annular box may be an acoustic annular box making it possible to reduce sound emissions.
  • the outer annular wall of the ejection cone or the annular box can move at least axially under the effect of thermal expansion without risking their rupture and/or while limiting the level of thermomechanical stresses responsible for the damage or breaking.
  • This makes it possible to limit the impact of the differences in materials and/or the differences in temperature between the annular box, the ejection cone and the exhaust casing.
  • the present presentation therefore proposes an architecture allowing free expansion, axial and radial, of the external annular wall with respect to the annular box by a decoupling, located upstream or downstream of the ejection cone, between the annular box and the outer annular wall.
  • upstream and downstream are defined in relation to the air inlet and outlet of the turbine, upstream corresponding to the air inlet and downstream to the turbine outlet. air.
  • the axial direction corresponds to the direction of the axis of revolution of the turbine of the ejection cone, which corresponds to the axis of rotation of said turbine, and a radial direction is a perpendicular direction, i.e. i.e. radial, to the axis of revolution.
  • one end of the outer annular wall or of the annular box may designate an axially peripheral part of the outer annular wall or of the annular box.
  • An end of the external annular wall or of the annular box free in displacement relative to the ejection cone or to the exhaust casing can be an end of the external annular wall or of the annular box devoid of mechanical connection with the ejection cone or the exhaust housing.
  • the annular box can be connected on the one hand to the ejection cone and on the other hand to the exhaust casing, and the upstream end of the outer annular wall can be free to move, in particular in axial and radial displacement, relative to the exhaust casing.
  • the ejection cone is connected to the exhaust casing through the annular box.
  • the outer annular wall of the discharge cone may have an upstream end capable of moving to maintain low levels of thermal expansion. This makes it possible to limit the impact of differences in materials and/or thermal gradients between the annular box, the ejection cone and the exhaust casing.
  • the outer annular wall of the ejection cone can be connected on the one hand to the ejection cone and on the other hand to the exhaust casing, and the upstream end of the annular box can be free to move, in particular axial movement, relative to the exhaust casing.
  • the ejection cone is connected to the exhaust casing through the outer annular wall.
  • the annular box may have an upstream end capable of moving to maintain low levels of thermal expansion. This makes it possible to limit the impact of differences in materials and/or thermal gradients between the annular box, the ejection cone and the exhaust casing.
  • the outer annular wall of the ejection cone can be connected on the one hand to the ejection cone and on the other hand to the exhaust casing, and the downstream end of the annular box can be free in displacement, in particular in axial and radial displacement, relative to the ejection cone.
  • the ejection cone is connected to the exhaust casing through the outer annular wall.
  • the annular box may have a downstream end capable of moving to maintain low levels of thermal expansion. This makes it possible to limit the impact of differences in materials and/or thermal gradients between the annular box, the ejection cone and the exhaust casing.
  • the annular box may comprise an internal annular wall arranged concentric with the external annular wall, and the upstream end of the annular box may correspond to the upstream end of the internal annular wall and the downstream end of the annular box may correspond to the downstream end of the inner annular wall.
  • the annular box may comprise a plurality of partitions extending radially from the inner annular wall of the annular box, in particular towards the outer annular wall, and axially along the inner annular wall.
  • the partitions thus form acoustic partitions.
  • the first assembly may comprise a connecting member fixed to the exhaust casing and connected to the external annular wall of the ejection cone and/or to the annular box.
  • the fixing member may comprise an annular flange around the longitudinal axis fixed to a corresponding flange of the exhaust housing.
  • the fixing member may further comprise a plurality of flexible fixing lugs distributed circumferentially around the longitudinal axis and connected to the annular flange.
  • the fixing lugs can be connected to the external annular wall of the ejection cone and/or to the acoustic box.
  • the ejection cone can be made of a composite material with a ceramic matrix.
  • the outer annular wall can be made of a composite material with a ceramic matrix.
  • the annular box which may be an acoustic annular box, in particular the internal annular wall and the acoustic partitions, can be made of a material ceramic matrix composite.
  • the acoustic partitions can be metallic.
  • This presentation proposes a second assembly for a longitudinal axis turbomachine turbine comprising:
  • an ejection cone comprising an outer annular wall for the flow of a primary air flow and a box arranged comprising an inner annular wall arranged radially inside said outer annular wall
  • connecting member interposed longitudinally between the exhaust casing and the ejection cone, the connecting member being fixed to the exhaust casing and comprising first flexible fixing lugs distributed circumferentially around the longitudinal axis and second flexible fixing lugs distributed circumferentially around the longitudinal axis.
  • the first fixing lugs can be connected to an upstream annular part of the outer annular wall, and the second fixing lugs are connected to an upstream annular part of the inner annular wall of the box.
  • connection of the ejection cone and the box is made by flexible legs which make it possible to absorb part of the differential thermal expansions by their deformation. This makes it possible to limit the impact of the differences in materials between the casing, the ejection cone and the exhaust casing.
  • the connecting member of the second set can be used as the connecting member of the first set.
  • Each first fixing lug and each second fixing lug can comprise a middle portion arranged between a first end and a second end of said first fixing lug, respectively of said second fixing lug.
  • the central portion can be configured to confer properties of flexibility to said first fixing lug, respectively of said second fixing lug.
  • the middle portion may have a different thickness from the thickness of the first and second ends.
  • upstream and downstream are defined in relation to the air inlet and outlet of the turbine, upstream corresponding to the air inlet and downstream to the turbine outlet. air.
  • the axial direction corresponds to the direction of the axis of revolution of the blade wheel, which corresponds to the axis of rotation of said blade wheel, and a radial direction is a perpendicular direction, i.e. i.e. radial, to the axis of revolution.
  • an axial plane is a plane containing the axis of revolution of the paddle wheel and a radial plane is a plane perpendicular to this axis.
  • the first fixing lugs may have a stiffness less than a stiffness of the outer annular wall of the ejection cone.
  • the first fixing lugs make it possible to limit the thermomechanical stresses on the exhaust casing and the box due to their deformation.
  • the lower stiffness of the first fixing lugs can in particular be obtained by material properties and geometric parameters of the first fixing lugs.
  • the internal annular wall of the box can be made of a metallic material or of a composite material with a ceramic matrix.
  • the second fixing lugs may have a stiffness less than a stiffness of the internal annular wall of the box.
  • the second fixing lugs make it possible to limit the thermomechanical stresses on the exhaust casing and the ejection cone due to their deformation.
  • the lower stiffness of the second fixing lugs can in particular be obtained by material properties and geometric parameters of the second fixing lugs.
  • the internal annular wall of the casing may have a downstream part connected to a downstream part of the external annular wall of the ejection cone.
  • the downstream part of the internal annular wall of the casing can be connected, for example by screwing, to the downstream part of the external annular wall of the ejection cone.
  • a downstream connecting member can be fixed on the one hand to the downstream part of the internal annular wall of the casing and on the other hand to the downstream part of the external annular wall of the ejection cone.
  • the downstream connecting member can be formed by a flexible plate. This allows relative movements between the casing and the ejection cone and reduces the impact of thermomechanical stresses.
  • downstream part of the annular wall can be free.
  • the downstream part of the inner annular wall of the box can be devoid of connection, in particular with the downstream part of the outer annular wall of the ejection cone.
  • the downstream part of the internal annular wall of the casing is free to move, which allows relative displacements between the casing and the ejection cone and reduces the impact of thermomechanical stresses.
  • the box may be annular.
  • the box may include a plurality of acoustic baffles extending radially outward from the inner annular wall of the box.
  • the acoustic partitions can be made of a metallic material or of a composite material with a ceramic matrix.
  • the box may be an acoustic box. The acoustic box makes it possible to limit noise pollution due to the flow of gases from the turbine.
  • the number of second fixing lugs may be greater than the number of first fixing lugs.
  • the connecting member may comprise an annular flange extending radially and connected to the exhaust casing, the first fixing tabs and the second fixing tabs being connected to said annular flange.
  • the annular flange can be connected to a corresponding annular flange of the exhaust casing.
  • the first fixing lugs and the second fixing lugs can be connected to a radially outer annular part of the annular flange.
  • the first fixing tabs and the second fixing tabs can be connected to a radially outer end of the annular flange.
  • the first fixing lugs and the second fixing lugs can be connected to a radially internal annular part of the annular flange.
  • the first fixing lugs and the second fixing lugs can be connected to a radially inner end of the annular flange.
  • the first fixing lugs and the second fixing lugs may extend perpendicular to the annular flange of the connecting member.
  • Each of the first mounting tabs may be circumferentially spaced from one of the second mounting tabs.
  • the first fixing lugs and the second fixing lugs can be distributed circumferentially, for example regularly, around the longitudinal axis.
  • Each of the second fixing lugs can have a first end connected to said annular flange and each of the first fixing lugs can have a first end connected to the first end of one of the second fixing lugs.
  • Several, in particular two, of the first fixing lugs can be connected to a first end of a single second fixing lug.
  • connecting a part to another or fixing a part to another means fixing the parts together by a mechanical means (screwing, welding in particular) or creating a one-piece connection so that the two parts are integral with each other.
  • the first fixing lugs can be connected to an annular part, in particular at one end, radially outer of the annular flange and the second fixing lugs can be connected to an annular part, in particular at one end, radially inner of the flange annular.
  • first fixing lugs and the second fixing lugs are better decoupled.
  • Each of the first fixing lugs may have a first end connected to the annular flange and a second end connected to the upstream annular part of the outer annular wall of the discharge cone, and each of the second fixing lugs may have a first end connected at the second end of one of the first fixing lugs and a second end connected to the upstream annular part of the internal annular wall of the box.
  • each second fixing lug can be connected by screwing to the second end of one of the first fixing lugs.
  • the first end of each second fixing lug can coincide with the second end of one of the first fixing lugs, so that the first fixing lug and the second fixing lug form a single piece.
  • each of the second fixing lugs may be arranged upstream of, and radially inward with respect to, the first end of said second fixing lug.
  • each of the second fixing lugs may be arranged downstream of, and radially inward with respect to, the first end of said second fixing lug.
  • Each first end of one of the first fixing lugs can be connected to an annular part, in particular an end, radially outer of the annular flange.
  • Each of the second fixing lugs can have a first end connected to the annular flange and a second end connected to the upstream annular part of the internal annular wall of the box, and each of the first fixing lugs can have a first end connected to the second end of one of the second fixing lugs and a second end connected to the upstream annular part of the outer annular wall.
  • each first fixing lug can be connected by screwing to the second end of one of the second fixing lugs.
  • each first fixing lug can be combined with the second end of one of the second fixing lugs, so that the first fixing lug and the second fixing lug form a single piece.
  • each of the first fixing lugs may be arranged upstream of, and radially outwardly with respect to, the first end of said first fixing lug.
  • each of the first fixing lugs may be arranged downstream of, and radially outwardly relative to, the first end of said first fixing lug.
  • Each first end of the second fixing lugs can be connected to an annular part, in particular an end, radially inside the annular flange.
  • At least one, in particular each, of the first fixing lugs can extend radially outwards and in a first direction of the circumferential direction around the longitudinal axis.
  • At least one, in particular each, of the first fixing lugs may extend radially outwards and in a second direction of the circumferential direction around the longitudinal axis opposite to the first direction.
  • Each first fixing lug extending in the first direction can be alternated with a first fixing lug extending in the second direction.
  • the first end of each first, first-direction extending bracket may be arranged adjacent the first end of a first, second-direction extending bracket.
  • the ejection cone in particular the outer annular wall of the ejection cone, can be made of a composite material with a ceramic matrix.
  • the exhaust casing can be made of a metallic material.
  • the connecting member can be made of a metallic material.
  • the upstream annular end of the outer annular wall of the exhaust cone may be longitudinally aligned with an annular ring of the exhaust housing. This shroud externally delimits an internal annular surface for the flow of the primary air flow exiting the turbine.
  • This presentation also relates to a turbine comprising the first or the second assembly of the aforementioned type.
  • FIG. 1 Figure 1, already described, shows a schematic profile section of a turbomachine for aircraft.
  • FIG. 2 Figure 2, already described, shows a schematic side view of a downstream part of the turbomachine of Figure 1.
  • figure 3 is a schematic representation of a side view of a first example of assembly of an ejection cone to an exhaust casing.
  • Figure 4 is a schematic representation of a side view of an alternative embodiment of the first example of assembly of an ejection cone to the exhaust casing.
  • figure 5 is a schematic representation of a side view of a second example of assembly of an ejection cone to an exhaust casing.
  • Figure 6 is a schematic representation of a side view of a third example of assembly of an ejection cone to an exhaust housing.
  • Figures 7a and 7b show respectively a schematic perspective view of a first example of a connecting member and a schematic perspective view of an ejection cone fitted with the first example of a connecting member.
  • FIGS. 8a, 8b and 8c represent respectively a schematic perspective view of the ejection cone fitted with a second example of a connecting member, a schematic perspective view of the second example of a connecting member and a schematic view in side section of the second connecting member.
  • Figures 9a and 9b show a schematic side sectional view of a third example of a connecting member.
  • Figures 10a and 10b show respectively a partial schematic perspective view of a fourth example of a connecting member and a schematic side sectional view of the fourth example of a connecting member.
  • Figures 11a and 11b show respectively a partial schematic perspective view of a fifth example of a connecting member and a schematic side sectional view of the fifth example of a connecting member.
  • Figures 12a, 12b and 12c respectively represent a schematic side sectional view, a schematic front sectional view along the axis AA and a schematic perspective view of a sixth example of a connecting member.
  • FIGS. 13a and 13b represent respectively a schematic cross-sectional front view and a schematic perspective view of a seventh example of a connecting member.
  • Figures 14a and 14b show respectively a schematic side sectional view and a schematic perspective view of an eighth example of a connecting member.
  • Figure 15 shows a schematic perspective view of a ninth example of a connecting member.
  • Figures 16a and 16d show schematic sectional side views of a tenth example of a connecting member and Figures 16b and 16c show schematic perspective views of the tenth example of a connecting member.
  • Figures 17a and 17b show schematic sectional side views of an eleventh example of a connecting member.
  • Figures 18a and 18b show schematic sectional side views of a twelfth example of a connecting member.
  • Figures 19a and 19b show schematic sectional side views of a thirteenth example of a connecting member and Figure 19c shows a schematic perspective view of the thirteenth.
  • the ejection cone 102 may be the ejection cone 1 of the turbomachine 1 of Figure 1 and comprises an outer annular wall 104 around a longitudinal axis X and forming a vein of the primary flow leaving a turbine arranged upstream of the ejection cone 102.
  • the ejection cone 102 is made of a composite material with a ceramic matrix while the outer annular wall 104 is made of a composite material with a ceramic matrix.
  • An annular acoustic box 106 is also arranged in the exhaust cone 102 to absorb part of the noise generated by the turbomachine comprising the exhaust cone 102.
  • the acoustic box 106 comprises an internal annular wall 108 arranged in the external annular wall 104 of the ejection cone 102.
  • the acoustic box 106 also includes a plurality of partitions 110 extending radially from the internal annular wall 108 of the acoustic box 106 and axially along the wall 108.
  • the internal annular wall 108 and/or the acoustic partitions are made from a composite material with a ceramic matrix or from a metallic material.
  • the internal annular wall 108 is fixed for example by screwing to the ejection cone 102 and is connected to a ferrule 112 of an exhaust casing 111 of the turbomachine.
  • the shroud 112 of the exhaust casing 111 is arranged in the continuity of the outer annular wall 104 so as to define an upstream part of the flow path of the primary flow leaving the turbine.
  • the internal annular wall 108 is connected to the ferrule 12 of the exhaust casing 111 through a connecting member 114.
  • the outer annular wall 104 is connected at its downstream end to the ejection cone 102.
  • the upstream end of the outer annular wall 104 is devoid of any mechanical connection and it is free to move, in particular axial and radial movement, by relative to the ferrule 112, or relative to the exhaust casing.
  • the upstream end of the outer annular wall 104 is arranged in sliding contact with the shroud 112.
  • the outer annular wall 104 of the ejection cone 102 has an upstream end able to move axially and radially when the thermal expansions are significant. This limits the impact of differences in materials and/or thermal gradients between the acoustic box, the exhaust cone and the exhaust casing.
  • the outer annular wall 104 can also have an upstream end going as far as the exhaust casing 111.
  • the ferrule 112 is not necessary and the connecting member 114 is directly attached to the exhaust casing 111, in particular to a flange of the exhaust casing 111.
  • the upstream end of the outer annular wall 104 is thus free of contact.
  • the outer annular wall 104 then defines the upstream part of the flow path of the primary flow leaving the turbine.
  • the upstream end of the outer annular wall 104 is connected to the connecting member 114 while the upstream end of the inner annular wall 108 of the acoustic box 106 is devoid of connection with said connecting member 114.
  • the upstream end of the internal annular wall 108 of the acoustic box 106 is free to move, in particular axial and radial movement, with respect to the shroud 112, or with respect to the exhaust casing.
  • the internal annular wall 108 of the acoustic box 106 has an upstream end able to move axially and radially when the thermal expansions are significant. This limits the impact of differences in materials and/or thermal gradients between the acoustic box, the exhaust cone and the exhaust casing.
  • the ejection cone 102 is connected to the exhaust casing 111 through the outer annular wall 104.
  • the upstream end of the outer annular wall 104 is connected to the connecting member 114 and the upstream end of the inner annular wall 108 of the acoustic box 106 is also connected to the member connection 114.
  • the downstream end of the internal annular wall 108 of the acoustic box 106 is itself devoid of connection with the ejection cone 102.
  • the downstream end of the internal annular wall 108 of the acoustic box 106 is free in displacement, in particular in axial and radial displacement, with respect to the ejection cone 102.
  • the internal annular wall 108 of the acoustic box 106 has a downstream end capable of moving axially and radially when the thermal expansions are significant. This limits the impact of differences in materials and/or thermal gradients between the acoustic box, the exhaust cone and the exhaust casing.
  • the ejection cone 102 is connected to the exhaust casing 111 through the outer annular wall 104.
  • FIG. 7 represents an upstream part of a turbomachine turbine, for example the turbomachine of FIG. primary air leaving the turbine.
  • a shroud 106-1 is arranged upstream AM of the external annular wall arranged in the continuity of an exhaust casing not shown in FIG. 7 and of the external annular wall 104 of the ejection cone 102 and delimiting an annular surface flow rate of the primary air flow exiting the turbine.
  • a box 106 is arranged in the exhaust cone 102 and is configured to absorb part of the noise generated by the turbomachine.
  • the box 106 comprises an inner annular wall 108 arranged concentric with the outer annular wall 104 of the ejection cone 102.
  • the box 106 comprises partitions 110 extending radially from the inner annular wall 108 in the direction of the outer annular wall 104.
  • the outer annular wall 104 of the ejection cone 102 is made of a composite material with a ceramic matrix or of metal.
  • the box 106, in particular the internal annular wall 108 and the partitions 110 are made of a composite material with a ceramic matrix or of metal.
  • a connecting member 100 is provided to fix the ejection cone 102 and box 106 assembly to the exhaust casing.
  • the connecting member 100 comprises a plurality of first fixing lugs 112-1 and second fixing lugs 114-1 flexible and distributed circumferentially around the longitudinal axis X.
  • the connecting member comprises an annular flange 116 extending radially and comprising orifices to be fixed to the exhaust casing in particular to a corresponding flange of the exhaust casing.
  • a first end of each first fixing lug 112-1 is connected to a radially outer end of the annular flange 116 through an outer annular part 113.
  • a first end of each second fixing lug 114-1 is connected to a radially internal of the annular flange 116 through an internal annular part 115.
  • each first fixing lug 112-1 is connected, by screwing, to an upstream end 103 of the ejection cone 102, in particular to an upstream end 103 of the outer annular wall 104 of the ejection cone 102, and a second end of each second fixing lug 114-1 is connected, by screwing, to the internal annular wall 108 of the box 106.
  • the annular flange 116 is formed by a plurality of beams 117 distributed circumferentially around the longitudinal axis X and connecting the external annular part 113 and the internal annular part 115.
  • the annular flange can be solid and include holes to be assembled by screwing to ferrule 106-1 of the exhaust casing.
  • each first fixing lug 112-1 is arranged radially inward, i.e. in the direction of the longitudinal axis X with respect to the first end of said first fixing lug 112-1.
  • the first fixing lugs ensure the connection of the ejection cone 102 to the exhaust casing and the second fixing lugs ensure the connection of the box 106 to the exhaust casing.
  • the first brackets and the second brackets are flexible and decoupled. Thus, they make it possible to absorb part of the thermodynamic stresses due to the difference in materials, on the one hand, between the ejection cone and the exhaust casing, and on the other hand, between the box and the casing. 'exhaust.
  • the connecting lugs also make it possible to absorb part of the thermodynamic stresses undergone by the outer annular wall and the box due to their differential thermal expansions.
  • the connecting member 200 comprises the same elements as the connecting member 100. Unlike the annular flange 116 is formed of a single tenon.
  • Each first fixing lug 112-1 is formed by a plate having a second end 202 connected to an upstream part of the outer annular wall 104 located downstream of the upstream end 103 of the outer annular wall 104.
  • Each first fixing lug 112-1 further comprises a first end 210 connected directly to the annular flange 116, in particular to the radially outer end 214 of the annular flange 116.
  • Each first fixing lug 112-1 comprises a central portion 212 between the second end 202 and the first end 210.
  • the second end 202 is arranged to project radially outwardly relative to the first end 210.
  • the second end 202 is longitudinally aligned with the first end 210.
  • the second end 202 has a radial thickness less than the radial thickness of the central portion 212 and the radial thickness of the first end 210. This difference in radial thicknesses makes the first fixing lug 112-1 flexible.
  • Each second fixing lug 114-1 comprises a first end 208 connected to the annular flange 116 through the inner annular part 115 which extends from the radially inner end 216 of the annular flange 116.
  • Each second fixing lug 114- 1 comprises a second end 204 connected by screwing to the internal annular wall 108 of the box 106.
  • Each second fixing lug 114-1 comprises a central portion 206 between the second end 204 and the first end 208.
  • the central portion 206 has a radial thickness less than the radial thickness of the first end 208 and the radial thickness of the second end 204. This difference in radial thicknesses makes the second fixing lug 114-1 flexible.
  • each second fixing lug 114-1 has a width in a circumferential direction less than a width in the circumferential direction of the first end 208 of the second fixing lug 114-1.
  • the outer annular wall 104 can extend upstream to ensure continuity with the exhaust casing in place of the ferrule 106-1.
  • the number of first fixing lugs 112-1 can be less than the number of second fixing lugs 114-1. In this case, each first fixing lug 112-1 can be arranged circumferentially opposite one of the second fixing lugs 114-1.
  • each first fixing lug 112-1 is removable and is connected by screwing to the annular flange 116, in particular in a central part of the connecting flange 116.
  • each second fixing lug 114-1 is removable and is connected by screwing to the annular flange 116, in particular in a central part of the flange connection 116.
  • each second fixing lug 114-1 has a uniform radial thickness at its first end 208, its second end 204 and its central portion 206.
  • first fixing lugs 112-1 in the case of FIG. 9a or the second fixing lugs 114-1 in the case of FIG. 9b can be replaced more easily.
  • the upstream annular end 103 of the outer annular wall 104 of the ejection cone 102 is arranged in continuity with an annular part 304 of the exhaust casing to form a flow surface for the primary flow exiting the turbine.
  • the connecting member 400i comprises the same elements as the connecting member 200 of Figure 8. Unlike the first fixing lugs 112-1 and the second fixing lugs 114-1 are connected to the radially outer end 214 of the annular flange 116. The first end 210 of each first fixing lug 112-1 extends from the outer annular part 113 of the annular flange. The first end 210 of each second fixing lug 114-1 also extends from the outer annular part 113 of the annular flange.
  • Each first fixing lug 112-1 is interposed with a second fixing lug 114-1.
  • Each first fixing lug 112-1 is also spaced circumferentially from the second fixing lugs 114-1 arranged on either side of said first fixing lug 112-1.
  • FIG. 16d A variant of the connecting member 400i is shown in Figure 16d, in which each first fixing lug 112-1 is superimposed with a second fixing lug 114-1.
  • the first end 210 of the first fixing lug 112-1 is screwed to the first end 208 of the second fixing lug superposed with said first fixing lug 112-1 at the level of the radially outer end 214 of the annular flange 116 .
  • the connecting member 4002 comprises the same elements as the connecting member 400i of Figure 10. Unlike the first fixing lugs 112-1 and the second fixing lugs 114-1 are connected to the radially internal end 216 of the annular flange 116. The first end 210 of each first fixing lug 112-1 extends from the internal annular part 115 of the annular flange 116. The first end 210 of each second fixing lug 114-1 also extends from the outer annular portion 115 of the annular flange 116.
  • Each first fixing lug 112-1 is interposed with a second fixing lug 114-1.
  • Each first fixing lug 112-1 is also spaced circumferentially from the second fixing lugs 114-1 arranged on either side of said first fixing lug 112-1.
  • FIG. 16a A variant of the connecting member 4002 is shown in Figure 16a, in which each first fixing lug 112-1 is superimposed with a second fixing lug 114-1.
  • the first end 210 of the first fixing lug 112-1 is screwed to the first end 208 of the second fixing lug 114-1 superposed with said first fixing lug 112-1 at the level of the radially inner end 216 of the ring flange 116.
  • Each first fixing lug 112-1 as represented in FIG. 16b, can be formed by a plate.
  • Each first fixing lug 112-1 as represented in FIG. 16c, can be formed by two fingers that are radially separate and connected at the level of the first end 210 of the first fixing lug.
  • the fingers have second ends 2022 and 202i connected to the outer annular wall 104 of the ejection cone 102.
  • the connecting member 500 comprises the same elements as the connecting member 400. Unlike each first fixing lug 112-1 extends in a first direction from a circumferential direction B around the longitudinal axis X. The second end 202 of each first fixing lug 112-1 is arranged projecting radially with respect to the first end 210 of said first fixing lug 112-1. Moreover, the second end 202 of each first fixing lug 112-1 is circumferentially offset with respect to the first end 210 of said first fixing lug 112-1.
  • the connecting member 500 further comprises at least one first fixing lug 112-11 extending in the first direction of the circumferential direction B and at least one first fixing lug 112- 12 extending in a second direction opposite to the first direction of the circumferential direction B.
  • a pair of first fixing lugs 112-11 and 112-12 are arranged head to tail.
  • a second end 210i of the first mounting bracket 112-11 extending in the first direction is adjacent to a second end 2102 of the first mounting bracket 112-12 extending in the second direction.
  • a first end 202i of the first mounting bracket 112-11 extending in the first direction is opposed to a first end 2022 of the first mounting bracket 112-12 extending in the second direction.
  • the second end 210i of the first fixing lug 112-11 extending in the first direction and the second end 2102 of the first fixing lug 112-12 extending in the second direction are connected to the same first end 208 d a second bracket 114-1.
  • each first fixing lug 112- 1 extends simultaneously in the direction of the longitudinal axis X and in the first direction of the circumferential direction B.
  • the second end 202 of each first fixing lug 112-1 is offset circumferentially and in the direction of the longitudinal axis X with respect to the first end 210 of said first fixing lug 112-1.
  • the variant of the connecting member 600 shown in Figure 15 comprises the same elements as the connecting member 500 of Figure 13. Unlike and similar to the connecting member 600 of Figure 14, a first fixing lug 112-11 extends simultaneously in the direction of the longitudinal axis X and in the first direction of the circumferential direction B and is interposed with a first fixing lug 112-12 extends simultaneously in the direction of the longitudinal axis X and in the second direction of the circumferential direction B.
  • the second end 202i and 2022 of each first fixing lug 112-11 and 112-12 is offset circumferentially and in the direction of the longitudinal axis X with respect to the first end 210i and 21 ⁇ 2 of said first bracket 112-1 i and 112-12.
  • the connecting member 700 comprises the same elements as the connecting member 4002 of Figure 16. Unlike, the first end 210 of each first fixing lug 112-1 is fixed by screwing at the second end 204 of a second bracket 114-1.
  • each second fixing lug 114-1 is connected to the internal annular wall 108.
  • the second end 202 of each first fixing lug 112-1 is connected to the outer annular wall 104.
  • each second fixing lug 114-1 is connected to the annular flange 116 at its radially inner end 216.
  • each first fixing lug 112-1 is arranged radially projecting outwards and downstream from the first end 210 of said first fixing lug 112-1.
  • each first fixing lug 112-1 is arranged projecting radially outwards and upstream from the first end 210 of said first fixing lug 112-1.
  • each first fixing lug 112-1 is integral with the second end 204 of a second fixing lug 114-1, so that the first fixing lug 112 -1 forms a single piece with said second fixing lug 114-1.
  • the connecting member 800 comprises the same elements as the connecting member 700 of Figure 17. Unlike, the first end 208 of each second fixing lug 114-1 is fixed by screwing at the second end 202 of a first bracket 112-1.
  • each second fixing lug 114-1 is connected to the internal annular wall 108.
  • each first fixing lug 112-1 is connected to the outer annular wall 104.
  • each first fixing lug 112-1 is connected to the annular flange 116 at its radially outer end 214.
  • each second bracket 114-1 is arranged projecting radially inward and downstream of the first end 208 of said second bracket 114-1.
  • each second bracket 114-1 is arranged projecting radially inward and upstream from the first end 208 of said second bracket 114-1.
  • each second fixing lug 114-1 is integral with the second end 202 of a first fixing lug 112-1, so that the first fixing lug 112- 1 forms a single piece with said second fixing lug 114-1.

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Abstract

Le présent exposé concerne un ensemble pour turbine de turbomachine d'axe longitudinal comprenant : un cône d'éjection (102) comprenant une paroi annulaire externe (104) d'écoulement d'un flux d'air primaire et un caisson annulaire (106) agencé radialement à l'intérieur de ladite paroi annulaire externe (104), un carter d'échappement (111) agencé en amont du cône d'éjection (102) et relié à ce dernier, et dans lequel une extrémité de la paroi annulaire externe (104) ou une extrémité du caisson annulaire (106) est libre en déplacement relativement au cône d'éjection (102) ou au carter d'échappement.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Fixation d’un cône d’éjection dans une turbine de turbomachine
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les moyens de fixation d’un cône d’éjection dans une turbine de turbomachine, en particulier les moyens de fixation d’un cône d’éjection en composite à matrice céramique.
Etat de la technique antérieure
Le présent exposé concerne un ensemble situé à l’arrière (extrémité aval) d’un turboréacteur d'aéronef pour optimiser l'écoulement des gaz chauds expulsés par le turboréacteur, et possiblement absorber au moins une partie du bruit engendré par l'interaction de ces gaz chauds, issus des parties internes moteur (chambre de combustion, turbine(s)), avec l'air ambiant et avec le flux d'air froid expulsé par la soufflante du turboréacteur.
Plus précisément, le présent exposé concerne la liaison entre ce qui est souvent dénommé « cône d'éjection » et, située juste à l’amont, une sortie de gaz du turboréacteur.
Typiquement le cône d'éjection est complété (entouré) par une partie dite « tuyère primaire ». Le « cône d'éjection » est destiné à être positionné en aval de la (partie) turbine du turboréacteur, autour de laquelle la tuyère primaire est placée concentriquement. Le cône d'éjection et la tuyère primaire sont tous deux fixés sur un carter du turboréacteur par un système de fixation par des brides.
On connaît un ensemble pour turboréacteur d'aéronef représenté sur la figure 1 , comprenant :
- un élément central d'éjection de gaz, annulaire autour d’un axe (X) et adapté pour que du gaz soit éjecté par le turboréacteur autour de lui, d’amont vers l’aval, et
- une bride de liaison interposée entre, à l’amont, une dite sortie métallique d'un turboréacteur et, à l’aval, l’élément central, pour les relier ensemble.
L’axe X précité est l’axe longitudinal, ou axe de rotation, de la turbomachine, en particulier de la soufflante 20 et des aubes mobiles du moteur 12.
L’élément central d'éjection de gaz peut correspondre au cône d'éjection précité (repéré 1 ci- après), ou au moins à la partie amont 1 a ci-après.
Un cône d'éjection classique 1 est représenté à la figure 1 , sur laquelle l'amont (AM) et l'aval (AV) de la structure suivant un axe moteur (axe X ci-avant) sont situés respectivement à gauche et à droite de la figure.
Plus généralement, un turboréacteur à gaz d'aéronef 10 est illustré en figure 1 , dont la partie centrale, formant le moteur 12 à turbine(s) à gaz, est montée à l'intérieur d'un ensemble 14 de nacelle de moteur, comme cela est typique d'un aéronef conçu pour un fonctionnement subsonique, telle qu’un turbopropulseur ou un turboréacteur à double flux. L'ensemble 14 de nacelle comprend généralement une nacelle de moteur 16 et une nacelle de soufflante 18 entourant une soufflante 20 située axialement en amont du moteur 12.
Axialement en partie aval, le moteur 12 comprend au moins une turbine qui peut être une turbine basse pression et, encore en aval, un carter d’échappement 22 comprenant une virole annulaire interne 22a et une virole annulaire externe 22b délimitant entre elles une partie aval de la veine annulaire primaire 24 dans laquelle circule les gaz de combustion issus de la chambre de combustion du moteur 12. La figure 2 montre une vue schématique d’un agrandissement de la partie II de la figure 1.
Axialement, la virole annulaire interne 22a est reliée, à son extrémité aval, à une partie amont 1 a du cône d'éjection 1 , lequel peut comprendre la partie amont 1 a, de forme sensiblement cylindrique, et une partie aval 1 b de forme conique. De plus, un caisson acoustique 3 est agencé à l’intérieur du cône d’éjection 1 pour réduire les nuisances sonores des gaz de sortie. Le caisson acoustique 3 est relié à son extrémité amont à la virole annulaire interne 22a et à son extrémité aval à la partie aval du cône d’éjection.
En pratique, il reste difficile de relier ensemble la sortie métallique précitée du turboréacteur, qui peut être ladite virole annulaire interne 22a, et ledit élément central, qui peut être ladite partie amont 1a du cône d'éjection 1. En effet, au moins une partie du cône d’éjection est réalisée dans un matériau différent du carter d’échappement et/ou de l’autre partie du cône d’éjection ou au moins une partie du cône d’éjection est soumise à des températures différentes des températures auxquelles sont soumises le carter d’échappement et/ou de l’autre partie du cône d’éjection, ce qui induit des contraintes thermomécaniques, issues des dilatations thermiques différentielles entre ladite partie du cône d’éjection et le carter d’échappement. La liaison du caisson acoustique au carter d’échappement et/ou au cône d’éjection est aussi complexe du fait de la différence de matériau et de la différence de température et donc des contraintes thermomécaniques engendrées.
Résumé de l’invention
Le présent exposé propose d’utiliser un assemblage du caisson annulaire au cône d’éjection qui soit plus fiable et plus robuste aux gradients thermiques du fait même de sa liaison à l’une et l’autre des pièces précitées.
Pour cela, le présent exposé propose un premier ensemble pour turbine de turbomachine d’axe longitudinal comprenant :
- un cône d’éjection comprenant une paroi annulaire externe d’écoulement d’un flux d’air primaire et un caisson annulaire agencé radialement à l’intérieur de ladite paroi annulaire externe,
- un carter d’échappement agencé en amont du cône d’éjection et relié à ce dernier, et dans lequel une extrémité de la paroi annulaire externe ou une extrémité du caisson annulaire est libre en déplacement relativement au cône d’éjection ou au carter d’échappement.
Le caisson annulaire peut être un caisson annulaire acoustique permettant de réduire les émissions sonores.
Ainsi, la paroi annulaire externe du cône d’éjection ou le caisson annulaire peuvent se déplacer au moins axialement sous l’effet des dilatations thermiques sans risquer leur rupture et/ou tout en limitant le niveau de contraintes thermomécaniques responsables de l’endommagement ou de la rupture. Ceci permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou des différences de températures entre le caisson annulaire, le cône d’éjection et le carter d’échappement. Le présent exposé propose donc une architecture permettant une dilatation libre, axiale et radiale, de la paroi annulaire externe par rapport au caisson annulaire par un découplage, situé à l’amont ou à l’aval du cône d’éjection, entre le caisson annulaire et la paroi annulaire extérieure.
Dans le présent exposé, l’amont et l’aval sont définis par rapport à l’entrée et la sortie d’air de la turbine, l’amont correspondant à l’entrée d’air et l’aval à la sortie d’air. Par ailleurs, la direction axiale correspond à la direction de l'axe de révolution de la turbine du cône d’éjection, qui correspond à l’axe de rotation de ladite turbine, et une direction radiale est une direction perpendiculaire, c’est-à-dire radial, à l'axe de révolution.
Dans le présent exposé, une extrémité de la paroi annulaire externe ou du caisson annulaire peut désigner une partie axialement périphérique de la paroi annulaire externe ou du caisson annulaire .
Une extrémité de la paroi annulaire externe ou du caisson annulaire libre en déplacement relativement au cône d’éjection ou au carter d’échappement peut être une extrémité de la paroi annulaire externe ou du caisson annulaire dépourvue de liaison mécanique avec le cône d’éjection ou le carter d’échappement.
Selon un mode de réalisation, le caisson annulaire peut être relié d’une part au cône d’éjection et d’autre part au carter d’échappement, et l’extrémité amont de la paroi annulaire externe peut être libre en déplacement, en particulier en déplacement axial et radial, relativement au carter d’échappement.
Selon ce mode de réalisation, le cône d’éjection est relié au carter d’échappement à travers le caisson annulaire . La paroi annulaire externe du cône d’éjection peut présenter une extrémité amont apte à se déplacer pour maintenir des niveaux de dilatations thermiques faibles. Ce qui permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou des gradients thermiques entre le caisson annulaire , le cône d’éjection et le carter d’échappement.
Selon un mode de réalisation, la paroi annulaire externe du cône d’éjection peut être reliée d’une part au cône d’éjection et d’autre part au carter d’échappement, et l’extrémité amont du caisson annulaire peut être libre en déplacement, en particulier en déplacement axial, relativement au carter d’échappement.
Selon ce mode de réalisation, le cône d’éjection est relié au carter d’échappement à travers la paroi annulaire externe. Le caisson annulaire peut présenter une extrémité amont apte à se déplacer pour maintenir des niveaux de dilatations thermiques faibles. Ce qui permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou de gradients thermiques entre le caisson annulaire , le cône d’éjection et le carter d’échappement.
Selon un mode de réalisation, la paroi annulaire externe du cône d’éjection peut être reliée d’une part au cône d’éjection et d’autre part au carter d’échappement, et l’extrémité aval du caisson annulaire peut être libre en déplacement, en particulier en déplacement axial et radial, relativement au cône d’éjection.
Selon ce mode de réalisation, le cône d’éjection est relié au carter d’échappement à travers la paroi annulaire externe. Le caisson annulaire peut présenter une extrémité aval apte à se déplacer pour maintenir des niveaux de dilatations thermiques faibles. Ce qui permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou de gradients thermiques entre le caisson annulaire , le cône d’éjection et le carter d’échappement.
Le caisson annulaire peut comprendre une paroi annulaire interne agencée concentriques avec la paroi annulaire externe, et l’extrémité amont du caisson annulaire peut correspondre à l’extrémité amont de la paroi annulaire interne et l’extrémité aval du caisson annulaire peut correspondre à l’extrémité aval de la paroi annulaire interne.
Le caisson annulaire peut comprendre une pluralité de cloisons s’étendant radialement de la paroi annulaire interne du caisson annulaire, en particulier en direction de la paroi annulaire externe, et axialement le long de la paroi annulaire interne. Lorsque le caisson est un caisson acoustique permettant de réduire les émissions de de bruit, les cloisons forment ainsi des cloisons acoustiques.
Selon un mode de réalisation, le premier ensemble peut comprendre un organe de liaison fixé au carter d’échappement et relié à la paroi annulaire externe du cône d’éjection et/ou au caisson annulaire.
L’organe de fixation peut comprendre une bride annulaire autour de l’axe longitudinal fixée à une bride correspondante du carter d’échappement. L’organe de fixation peut comprendre en plus une pluralité de pattes de fixation flexibles distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal et reliées à la bride annulaire. Les pattes de fixation peuvent être reliées à la paroi annulaire externe du cône d’éjection et/ou au caisson acoustique.
Le cône d’éjection peut être réalisé dans un matériau composite à matrice céramique. La paroi annulaire externe peut être réalisée dans un matériau composite à matrice céramique.
Le caisson annulaire qui peut être un caisson annulaire acoustique, en particulier la paroi annulaire interne et les cloisons acoustiques, peuvent être réalisés dans un matériau composite à matrice céramique. Alternativement, les cloisons acoustiques peuvent être métalliques.
Le présent exposé propose un second ensemble pour turbine de turbomachine d’axe longitudinal comprenant :
- un cône d’éjection comprenant une paroi annulaire externe d’écoulement d’un flux d’air primaire et un caisson agencé comprenant une paroi annulaire interne agencée radialement à l’intérieur de ladite paroi annulaire externe,
- un carter d’échappement agencé en amont du cône d’éjection, et
- un organe de liaison intercalé longitudinalement entre le carter d’échappement et le cône d’éjection, l’organe de liaison étant fixé au carter d’échappement et comprenant des premières pattes de fixation flexibles distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal et des secondes pattes de fixation flexibles distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal.
Les premières pattes de fixation peuvent être reliées à une partie annulaire amont de la paroi annulaire externe, et les secondes pattes de fixation sont reliées à une partie annulaire amont de la paroi annulaire interne du caisson.
Cet agencement permet de découpler la liaison du carter au cône d’éjection et au caisson du fait de l’utilisation d’un organe de liaison avec deux pattes de fixation. De plus, la liaison du cône d’éjection et du caisson est réalisée par des pattes flexibles qui permettent d’absorber une partie des dilatations thermiques différentielles par leur déformation. Ceci permet de limiter l’impact des différences de matériaux entre le caisson, le cône d’éjection et le carter d’échappement.
L’organe de liaison du second ensemble peut être utilisé comme organe de liaison du premier ensemble.
Chaque première patte de fixation et chaque seconde patte de fixation peut comprendre une portion médiane agencée entre une première extrémité et une seconde extrémité de ladite première patte de fixation, respectivement de ladite seconde patte de fixation. La portion centrale peut être configurée pour conférer des propriétés de flexibilité à ladite première patte de fixation, respectivement de ladite seconde patte de fixation. La portion médiane peut présenter une épaisseur différente de l’épaisseur des première et seconde extrémités.
Dans le présent exposé, l’amont et l’aval sont définis par rapport à l’entrée et la sortie d’air de la turbine, l’amont correspondant à l’entrée d’air et l’aval à la sortie d’air. Par ailleurs, la direction axiale correspond à la direction de l'axe de révolution de la roue à aubes, qui correspond à l’axe de rotation de ladite roue à aubes, et une direction radiale est une direction perpendiculaire, c’est-à-dire radial, à l'axe de révolution. De même, un plan axial est un plan contenant l'axe de révolution de la roue à aubes et un plan radial est un plan perpendiculaire à cet axe. Les premières pattes de fixation peuvent présenter une raideur inférieure à une raideur de la paroi annulaire externe du cône d’éjection. Ainsi, les premières pattes de fixation permettent de limiter les contraintes thermomécaniques sur le carter d’échappement et le caisson en raison de leur déformation. La raideur inférieure des premières pattes de fixation peut notamment être obtenue par des propriétés de matériau et des paramètres géométriques des premières pattes de fixation.
La paroi annulaire interne du caisson peut être réalisée en un matériau métallique ou en un matériau composite à matrice céramique.
Les secondes pattes de fixation peuvent présenter une raideur inférieure à une raideur de la paroi annulaire interne du caisson. Ainsi, les secondes pattes de fixation permettent de limiter les contraintes thermomécaniques sur le carter d’échappement et le cône d’éjection en raison de leur déformation. La raideur inférieure des secondes pattes de fixation peut notamment être obtenue par des propriétés de matériau et des paramètres géométriques des secondes pattes de fixation.
La paroi annulaire interne du caisson peut présenter une partie aval reliée à une partie aval de la paroi annulaire externe du cône d’éjection. La partie aval de la paroi annulaire interne du caisson peut être reliée, par exemple par vissage, à la partie aval de la paroi annulaire externe du cône d’éjection. Un organe de liaison aval peut être fixé d’une part à la partie aval de la paroi annulaire interne du caisson et d’autre part à la partie aval de la paroi annulaire externe du cône d’éjection. L’organe de liaison aval peut être formé par une plaque flexible. Ceci permet des déplacements relatifs entre le caisson et le cône d’éjection et réduit l’impact des contraintes thermomécaniques.
En variante, la partie aval de la paroi annulaire peut être libre. En d’autres termes, la partie aval de la paroi annulaire interne du caisson peut être dépourvue de liaison, en particulier avec la partie aval de la paroi annulaire externe du cône d’éjection. Ainsi, la partie aval de la paroi annulaire interne du caisson est libre en déplacement, ce qui permet des déplacements relatifs entre le caisson et le cône d’éjection et réduit l’impact des contraintes thermomécaniques.
Le caisson peut être annulaire. Le caisson peut comprendre une pluralité de cloisons acoustiques s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi annulaire interne du caisson. Les cloisons acoustiques peuvent être réalisées en un matériau métallique ou en matériau composite à matrice céramique. Le caisson peut être un caisson acoustique. Le caisson acoustique permet de limiter les nuisances sonores dues à l’écoulement des gaz issus de la turbine.
Le nombre des secondes pattes de fixation peut être supérieur au nombre des premières pattes de fixation.
L’organe de liaison peut comprendre une bride annulaire s’étendant radialement et reliée au carter d’échappement, les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation étant reliées à ladite bride annulaire. La bride annulaire peut être reliée à une bride annulaire correspondante du carter d’échappement.
Les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation peuvent être reliées à une partie annulaire radialement externe de la bride annulaire. Les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation peuvent être reliées à une extrémité radialement externe de la bride annulaire.
Les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation peuvent être reliées à une partie annulaire radialement interne de la bride annulaire. Les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation peuvent être reliées à une extrémité radialement interne de la bride annulaire.
Les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation peuvent s’étendre perpendiculairement à la bride annulaire de l’organe de liaison.
Chacune des premières pattes de fixation peut être espacée circonférentiellement d’une des secondes pattes de fixation. Ainsi, les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixations peuvent être distribuées circonférentiellement, par exemple régulièrement, autour de l’axe longitudinal.
Chacune des secondes pattes de fixation peut présenter une première extrémité reliée à ladite bride annulaire et chacune des premières pattes de fixation peut présenter une première extrémité reliée à la première extrémité d’une des secondes pattes de fixation. Plusieurs, en particulier deux, des premières pattes de fixation peuvent reliée à une première extrémité d’une seule seconde patte de fixation.
Dans le texte, relier une pièce à une autre ou fixer une pièce à une autre a pour sens fixer les pièces entre elles par un moyen mécanique (vissage, soudage notamment) ou créer un raccordement monobloc de sorte que les deux pièces sont solidaires entre elles.
Les premières pattes de fixation peuvent être reliées à une partie annulaire, en particulier à une extrémité, radialement externe de la bride annulaire et les secondes pattes de fixation peuvent être reliées à une partie annulaire, en particulier à une extrémité, radialement interne de la bride annulaire. Ainsi les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation sont mieux découplées.
Chacune des premières pattes de fixation peut présenter une première extrémité reliée à la bride annulaire et une seconde extrémité reliée à la partie annulaire amont de la paroi annulaire externe du cône d’éjection, et chacune des secondes pattes de fixation peut présenter une première extrémité reliée à la seconde extrémité d’une des premières pattes de fixation et une seconde extrémité reliée à la partie annulaire amont de la paroi annulaire interne du caisson.
La première extrémité de chaque seconde patte de fixation peut être reliée par vissage à la seconde extrémité d’une des premières pattes de fixation. La première extrémité de chaque seconde patte de fixation peut être confondue avec la seconde extrémité d’une des premières pattes de fixation, de sorte que la première patte de fixation et la seconde patte de fixation forment une seule pièce.
La seconde extrémité de chacune des secondes pattes de fixation peut être agencée en amont de, et radialement vers l’intérieur par rapport à, la première extrémité de ladite seconde patte de fixation.
La seconde extrémité de chacune des secondes pattes de fixation peut être agencée en aval de, et radialement vers l’intérieur par rapport à, la première extrémité de ladite seconde patte de fixation.
Chaque première extrémité d’une des premières pattes de fixation peut être reliée à une partie annulaire, en particulier une extrémité, radialement externe de la bride annulaire.
Chacune des secondes pattes de fixation peut présenter une première extrémité reliée à la bride annulaire et une seconde extrémité reliée à la partie annulaire amont de la paroi annulaire interne du caisson, et chacune des premières pattes de fixation peut présenter une première extrémité reliée à la seconde extrémité d’une des secondes pattes de fixation et une seconde extrémité reliée à la partie annulaire amont de la paroi annulaire externe.
La première extrémité de chaque première patte de fixation peut être reliée par vissage à la seconde extrémité d’une des secondes pattes de fixation.
La première extrémité de chaque première patte de fixation peut être confondue avec la seconde extrémité d’une des secondes pattes de fixation, de sorte que la première patte de fixation et la seconde patte de fixation forment une seule pièce.
La seconde extrémité de chacune des premières pattes de fixation peut être agencée en amont de, et radialement vers l’extérieur par rapport à, la première extrémité de ladite première patte de fixation.
La seconde extrémité de chacune des premières pattes de fixation peut être agencée en aval de, et radialement vers l’extérieur par rapport à, la première extrémité de ladite première patte de fixation.
Chaque première extrémité des secondes pattes de fixation peut être reliée à une partie annulaire, en particulier une extrémité, radialement interne de la bride annulaire.
Au moins une, en particulier chacune, des premières pattes de fixation peut s’étendre radialement vers l’extérieur et dans un premier sens de la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal.
Au moins une, en particulier chacune, des premières pattes de fixation peut s’étendre radialement vers l’extérieur et dans un second sens de la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal opposée au premier sens.
Chaque première patte de fixation s’étendant dans le premier sens peut être alternée avec une première patte de fixation s’étendant dans le second sens. La première extrémité de chaque première patte de fixation s’étendant dans le premier sens peut être agencée adjacente à la première extrémité d’une première patte de fixation s’étendant dans le second sens.
Le cône d’éjection, en particulier la paroi annulaire externe du cône d’éjection, peut être réalisé dans un matériau composite à matrice céramique. Le carter d’échappement peut être réalisé dans un matériau métallique. L’organe de liaison peut être réalisé dans un matériau métallique. L’extrémité annulaire amont de la paroi annulaire externe du cône d’éjection peut être alignée longitudinalement avec une virole annulaire du carter d’échappement. Cette virole délimite extérieurement une surface annulaire interne d’écoulement du flux d’air primaire sortant de la turbine.
Le présent exposé concerne en outre une turbine comprenant le premier ou le second ensemble du type précité.
Brève description des figures
[Fig. 1] la figure 1 , déjà décrite, représente une coupe schématique de profil d'une turbomachine pour aéronef.
[Fig. 2] la figure 2, déjà décrite, représente une vue schématique de côté d’une partie aval de la turbomachine de la figure 1 .
[Fig. 3] la figure 3 est une représentation schématique d’une vue de côté d’un premier exemple d’assemblage d’un cône d’éjection à un carter d’échappement.
[Fig. 4] la figure 4 est une représentation schématique d’une vue de côté d’une variante de réalisation du premier exemple d’assemblage d’un cône d’éjection au carter d’échappement. [Fig. 5] la figure 5 est une représentation schématique d’une vue de côté d’un deuxième exemple d’assemblage d’un cône d’éjection à un carter d’échappement.
[Fig. 6] la figure 6 est une représentation schématique d’une vue de côté d’un troisième exemple d’assemblage d’un cône d’éjection à un carter d’échappement.
[Fig. 7] les figures 7a et 7b représentent respectivement une vue schématique en perspective d’un premier exemple d’un organe de liaison et une vue schématique en perspective d’un cône d’éjection équipé du premier exemple d’organe de liaison.
[Fig. 8] les figures 8a, 8b et 8c représentent respectivement une vue schématique en perspective du cône d’éjection équipé d’un deuxième exemple d’organe de liaison, une vue schématique en perspective du deuxième exemple d’organe de liaison et une vue schématique en coupe de côté du deuxième organe de liaison.
[Fig. 9] les figures 9a et 9b représentent une vue schématique en coupe de côté d’un troisième exemple d’un organe de liaison. [Fig.10] les figures 10a et 10b représentent respectivement une vue schématique partielle en perspective d’un quatrième exemple d’organe de liaison et une vue schématique en coupe de côté du quatrième exemple d’organe de liaison.
[Fig.11] les figures 11a et 11 b représentent respectivement une vue schématique partielle en perspective d’un cinquième exemple d’organe de liaison et une vue schématique en coupe de côté du cinquième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 12] les figures 12a, 12b et 12c représentent respectivement une vue schématique en coupe de côté, une vue schématique en coupe de face selon l’axe AA et une vue schématique en perspective d’un sixième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 13] les figures 13a et 13b représentent respectivement une vue schématique de face en coupe et une vue schématique en perspective d’un septième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 14] les figures 14a et 14b représentent respectivement une vue schématique en coupe de côté et une vue schématique en perspective d’un huitième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 15] la figure 15 représente une vue schématique en en perspective d’un neuvième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 16] les figures 16a et 16d représentent des vues schématiques en coupe de côté d’un dixième exemple d’organe de liaison et les figures 16b et 16c représentent des vues schématiques en perspective du dixième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 17] les figures 17a et 17b représentent des vues schématiques en coupe de côté d’un onzième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 18] les figures 18a et 18b représentent des vues schématiques en coupe de côté d’un douzième exemple d’organe de liaison.
[Fig. 19] les figures 19a et 19b représentent des vues schématiques en coupe de côté d’un treizième exemple d’organe de liaison et la figure 19c représente une vue schématique en perspective du treizième.
Description détaillée de l’invention
En référence à la figure 3, le cône d’éjection 102 peut être le cône d’éjection 1 de la turbomachine 1 de la figure 1 et comprend une paroi annulaire externe 104 autour d’un axe longitudinal X et formant une veine du flux primaire en sortant d’une turbine agencée en amont du cône d’éjection 102. Le cône d’éjection 102 est réalisé dans un matériau composite à matrice céramique tandis que la paroi annulaire externe 104 est réalisée dans un matériau composite à matrice céramique.
Un caisson annulaire acoustique 106 est en outre disposé dans le cône d’éjection 102 pour absorber une partie du bruit engendré par la turbomachine comprenant le cône d’éjection 102. Le caisson acoustique 106 comprend une paroi annulaire interne 108 agencée dans la paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102. Le caisson acoustique 106 comprend aussi une pluralité de cloisons 110 s’étendant radialement de la paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 et axialement le long de la paroi 108.
La paroi annulaire interne 108 et/ou les cloisons acoustiques sont réalisées dans un matériau composite à matrice céramique ou dans un matériau métallique.
La paroi annulaire interne 108 est fixée par exemple par vissage au cône d’éjection 102 et est reliée à une virole 112 d’un carter d’échappement 111de la turbomachine. La virole 112 du carter d’échappement 111 est agencée dans la continuité de la paroi annulaire externe 104 de sorte à définir une partie amont de la veine d’écoulement du flux primaire sortant de la turbine. La paroi annulaire interne 108 est reliée à la virolel 12 du carter d’échappement 111 à travers un organe de liaison 114.
La paroi annulaire externe 104 est reliée à son extrémité aval au cône d’éjection 102. L’extrémité amont de la paroi annulaire externe 104 est dépourvue de toute liaison mécanique et elle est libre en déplacement, en particulier en déplacement axial et radial, par rapport à la virole 112, soit par rapport au carter d’échappement. L’extrémité amont de la paroi annulaire externe 104 est agencée en contact glissant avec la virole 112.
La paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102 présente une extrémité amont apte à se déplacer axialement et radialement lorsque les dilatations thermiques sont importantes. Ce qui permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou de gradients thermiques entre le caisson acoustique, le cône d’éjection et le carter d’échappement.
Dans la variante représentée à la figure 4, la paroi annulaire externe 104 peut également avoir une extrémité amont allant jusqu’au carter d’échappement 111. Dans ce cas, la virole 112 n’est pas nécessaire et l’organe de liaison 114 est directement rattaché au carter d’échappement 111 , en particulier à une bride du carter d’échappement 111. L’extrémité amont de la paroi annulaire externe 104 est ainsi libre de contact. La paroi annulaire externe 104 définie alors la partie amont de la veine d’écoulement du flux primaire sortant de la turbine. Dans la variante représentée à la figure 5, l’extrémité amont de la paroi annulaire externe 104 est reliée à l’organe de liaison 114 tandis que l’extrémité amont de la paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 est dépourvue de liaison avec ledit organe de liaison 114. L’extrémité amont de la paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 est libre en déplacement, en particulier en déplacement axial et radial, par rapport à la virole 112, soit par rapport au carter d’échappement.
La paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 présente une extrémité amont apte à se déplacer axialement et radialement lorsque les dilatations thermiques sont importantes. Ce qui permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou de gradients thermiques entre le caisson acoustique, le cône d’éjection et le carter d’échappement.
Dans cette variante, le cône d’éjection 102 est relié au carter d’échappement 111 à travers la paroi annulaire externe 104. Dans la variante représentée à la figure 6, l’extrémité amont de la paroi annulaire externe 104 est reliée à l’organe de liaison 114 et l’extrémité amont de la paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 est aussi reliée à l’organe de liaison 114. L’extrémité aval de la paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 est quant à elle dépourvue de liaison avec le cône d’éjection 102. L’extrémité aval de la paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 est libre en déplacement, en particulier en déplacement axial et radial, par rapport au cône d’éjection 102.
La paroi annulaire interne 108 du caisson acoustique 106 présente une extrémité aval apte à se déplacer axialement et radialement lorsque les dilatations thermiques sont importantes sont importantes. Ce qui permet de limiter l’impact des différences de matériaux et/ou de gradients thermiques entre le caisson acoustique, le cône d’éjection et le carter d’échappement.
Dans cette variante, le cône d’éjection 102 est relié au carter d’échappement 111 à travers la paroi annulaire externe 104.
Si la présente description a été réalisée en référence à un caisson annulaire acoustique, celle- ci est également applicable à un caisson annulaire non nécessairement acoustique.
La figure 7 représente une partie amont d’une turbine de turbomachine par exemple la turbomachine de la figure 1. La turbomachine comprend un cône d’éjection 102 de gaz comprenant une paroi annulaire externe 104 délimitant une veine d’écoulement d’un flux d’air primaire sortant de la turbine. Une virole 106-1 est agencée en amont AM de la paroi annulaire externe agencée dans la continuité d’un carter d’échappement non représenté sur la figure 7 et de la paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102 et délimitant une surface annulaire d’écoulement du flux d’air primaire sortant de la turbine. Un caisson 106 est agencé dans le cône d’éjection 102 et est configuré pour absorber une partie du bruit engendré par la turbomachine. Le caisson 106 comprend une paroi annulaire interne 108 agencée concentrique avec la paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102. Le caisson 106 comprend des cloisons 110 s’étendant radialement de la paroi annulaire interne 108 en direction de la paroi annulaire externe 104.
La paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102 est en un matériau composite à matrice céramique ou en métal. Le caisson 106, en particulier la paroi annulaire interne 108 et les cloisons 110 sont réalisées en un matériau composite à matrice céramique ou en métal.
Un organe de liaison 100 est prévu pour fixer l’ensemble cône d’éjection 102 et caisson 106 au carter d’échappement. L’organe de liaison 100 comprend une pluralité de premières pattes de fixation 112-1 et des secondes pattes de fixation 114-1 flexibles et distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X.
L’organe de liaison comprend une bride annulaire 116 s’étendant radialement et comprenant des orifices pour être fixées au carter d’échappement en particulier à une bride correspondante du carter d’échappement. Une première extrémité de chaque première patte de fixation 112-1 est reliée à une extrémité radialement externe de la bride annulaire 116 à travers une partie annulaire externe 113. Une première extrémité de chaque seconde patte de fixation 114-1 est reliée à une extrémité radialement interne de la bride annulaire 116 à travers une partie annulaire interne 115.
Une seconde extrémité de chaque première patte de fixation 112-1 est reliée, par vissage, à une extrémité amont 103 du cône d’éjection 102, en particulier à une extrémité amont 103 de la paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102, et une seconde extrémité de chaque seconde patte de fixation 114-1 est reliée, par vissage, à la paroi annulaire interne 108 du caisson 106.
La bride annulaire 116 est formée par une pluralité de poutrelle 117 distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X et reliant la partie annulaire externe 113 et la partie annulaire interne 115. Alternativement, la bride annulaire peut être pleine et comporter des trous pour être assemblée par vissage à la virole 106-1 du carter d’échappement.
La seconde extrémité de chaque première patte de fixation 112-1 est agencée radialement vers l’intérieur soit en direction de l’axe longitudinal X par rapport à la première extrémité de ladite première patte de fixation 112-1.
Les premières pattes de fixation assurent la liaison du cône d’éjection 102 au carter d’échappement et les secondes pattes de fixation assurent la liaison du caisson 106 au carter d’échappement. Les premières pattes de fixation et les secondes pattes de fixation sont flexibles et découplée. Ainsi, elles permettent d’absorber une partie des contraintes thermodynamiques dues à la différence de matériaux, d’une part, entre le cône d’éjection et le carter d’échappement, et d’autre part, entre le caisson et le carter d’échappement. Les pattes de liaison permettent aussi d’absorber une partie des contraintes thermodynamiques subit par la paroi annulaire externe et le caisson en raison de leurs dilations thermiques différentielles. En référence à la figure 8, l’organe de liaison 200 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 100. A la différence, la bride annulaire 116 est formée d’un seul tenon. Chaque première patte de fixation 112-1 est formée par une plaque ayant une seconde extrémité 202 reliée à une partie amont de la paroi annulaire externe 104 située en aval de l’extrémité amont 103 de la paroi annulaire externe 104. Chaque première patte de fixation 112-1 comprend en outre une première extrémité 210 reliée directement à la bride annulaire 116, en particulier à l’extrémité radialement externe 214 de la bride annulaire 116. Chaque première patte de fixation 112-1 comprend une portion centrale 212 entre la seconde extrémité 202 et la première extrémité 210. La seconde extrémité 202 est agencée radialement en saillie vers l’extérieur par rapport à la première extrémité 210. De plus, la seconde extrémité 202 est alignée longitudinalement avec la première extrémité 210. La seconde extrémité 202 présente une épaisseur radiale inférieure à l’épaisseur radiale de la portion centrale 212 et à l’épaisseur radiale de la première extrémité 210. Cette différence d’épaisseurs radiales rend la première patte de fixation 112-1 flexible.
Chaque seconde patte de fixation 114-1 comprend une première extrémité 208 reliée à la bride annulaire 116 à travers la partie annulaire interne 115 laquelle s’étend de l’extrémité radialement interne 216 de la bride annulaire 116. Chaque seconde patte de fixation 114-1 comprend une seconde extrémité 204 reliée par vissage à la paroi annulaire interne 108 du caisson 106. Chaque seconde patte de fixation 114-1 comprend une portion centrale 206 entre la seconde extrémité 204 et la première extrémité 208.
La portion centrale 206 présente une épaisseur radiale inférieure à l’épaisseur radiale de la première extrémité 208 et à l’épaisseur radiale de la seconde extrémité 204. Cette différence d’épaisseurs radiales rend la seconde patte de fixation 114-1 flexible.
La seconde extrémité 204 de chaque seconde patte de fixation 114-1 présente une largeur dans une direction circonférentielle inférieure à une largeur dans la direction circonférentielle de la première extrémité 208 de la seconde patte de fixation 114-1.
La paroi annulaire externe 104 peut s’étendre en amont pour assurer la continuité avec le carter d’échappement à la place de la virole 106-1.
Le nombre des premières pattes de fixation 112-1 peut être inférieur au nombre des secondes pattes de fixation 114-1. Dans ce cas, chaque première patte de fixation 112-1 peut être agencée circonférentiellement en regard d’une des secondes pattes de fixations 114-1.
En référence à la figure 9, l’organe de liaison 300 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 200 de la figure 8. A la différence, chaque première patte de fixation 112-1 est amovible et est reliée par vissage à la bride annulaire 116, en particulier dans une partie centrale de la bride de liaison 116. En variante, chaque seconde patte de fixation 114-1 est amovible et est reliée par vissage à la bride annulaire 116, en particulier dans une partie centrale de la bride liaison 116. Dans ce cas, chaque seconde patte de fixation 114-1 présente une épaisseur radiale uniforme au niveau de sa première extrémité 208, sa seconde extrémité 204 et sa portion centrale 206.
Ainsi, les premières pattes de fixation 112-1 dans le cas de la figure 9a ou les secondes pattes de fixation 114-1 dans le cas de la figure 9b peuvent être remplacées plus facilement.
L’extrémité annulaire amont 103 de la paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102 est agencée dans la continuité d’une partie annulaire 304 du carter d’échappement pour former une surface d’écoulement du flux primaire sortant de la turbine.
En référence à la figure 10, l’organe de liaison 400i comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 200 de la figure 8. A la différence, les premières pattes fixation 112-1 et les secondes pattes de fixation 114-1 sont reliées à l’extrémité radialement externe 214 de la bride annulaire 116. La première extrémité 210 de chaque première patte fixation 112-1 s’étend de la partie annulaire externe 113 de la bride annulaire. La première extrémité 210 de chaque seconde patte fixation 114-1 s’étend aussi de la partie annulaire externe 113 de la bride annulaire.
Chaque première patte fixation 112-1 est intercalée avec une seconde patte de fixation 114- 1 . Chaque première patte fixation 112-1 est aussi espacée circonférentiellement des secondes pattes de fixation 114-1 agencées de part et d’autre de ladite première patte fixation 112-1.
Une variante de l’organe de liaison 400i est représentée sur la figure 16d, dans lequel chaque première patte fixation 112-1 est superposée avec une seconde patte de fixation 114-1. La première extrémité 210 de la première patte de fixation 112-1 est vissée à la première extrémité 208 de la seconde patte de fixation superposée avec ladite première patte de fixation 112-1 au niveau de l’extrémité radialement externe 214 de la bride annulaire 116.
En référence à la figure 11 , l’organe de liaison 4002 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 400i de la figure 10. A la différence, les premières pattes fixation 112-1 et les secondes pattes de fixation 114-1 sont reliées à l’extrémité radialement interne 216 de la bride annulaire 116. La première extrémité 210 de chaque première patte fixation 112-1 s’étend de la partie annulaire interne 115 de la bride annulaire 116. La première extrémité 210 de chaque seconde patte fixation 114-1 s’étend aussi de la partie annulaire externe 115 de la bride annulaire 116.
Chaque première patte fixation 112-1 est intercalée avec une seconde patte de fixation 114- 1 . Chaque première patte fixation 112-1 est aussi espacée circonférentiellement des secondes pattes de fixation 114-1 agencées de part et d’autre de ladite première patte fixation 112-1.
Une variante de l’organe de liaison 4002 est représentée sur la figure 16a, dans lequel chaque première patte fixation 112-1 est superposée avec une seconde patte de fixation 114-1. La première extrémité 210 de la première patte de fixation 112-1 est vissée à la première extrémité 208 de la seconde patte de fixation 114-1 superposée avec ladite première patte de fixation 112-1 au niveau de l’extrémité radialement interne 216 de la bride annulaire 116.
Chaque première patte de fixation 112-1 telle que représentée sur la figure 16b, peut être formée par une plaque.
Chaque première patte de fixation 112-1 telle que représentée sur la figure 16c, peut être formée par deux doigts radialement disjoints et reliés au niveau de la première extrémité 210 de la première patte de fixation. Les doigts présentent des secondes extrémités 2022 et 202i reliées à la paroi annulaire externe 104 du cône d’éjection 102.
En référence à la figure 12, l’organe de liaison 500 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 400. A la différence, chaque première patte de fixation 112-1 s’étend dans un premier sens d’une direction circonférentielle B autour de l’axe longitudinal X. La seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est agencé radialement en saillie par rapport à la première extrémité 210 de ladite première patte de fixation 112-1. De plus, la seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est circonférentiellement décalée par rapport à la première extrémité 210 de ladite première patte de fixation 112-1.
Dans une variante représentée sur la figure 13, l’organe de liaison 500 comprend en plus au moins une première patte de fixation 112-11 s’étendant dans le premier sens de la direction circonférentielle B et au moins une première patte de fixation 112-12 s’étendant dans un second sens opposé au premier sens de la direction circonférentielle B. Une paire de première patte de fixation 112-11 et 112-12 est agencée tête-bêche. Une seconde extrémité 210i de la première patte de fixation 112-11 s’étendant dans le premier sens est adjacente à une seconde extrémité 2102 de la première patte de fixation 112-12 s’étendant dans le second sens. Une première extrémité 202i de la première patte de fixation 112-11 s’étendant dans le premier sens est opposée à une première extrémité 2022 de la première patte de fixation 112-12 s’étendant dans le second sens.
La seconde extrémité 210i de la première patte de fixation 112-11 s’étendant dans le premier sens et la seconde extrémité 2102 de la première patte de fixation 112-12 s’étendant dans le second sens sont reliées à une même première extrémité 208 d’une seconde patte de fixation 114-1.
En référence à la figure 14, l’organe de liaison 600 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 500 de la figure 12. A la différence, chaque première patte de fixation 112- 1 s’étend simultanément dans la direction de l’axe longitudinal X et dans le premier sens de la direction circonférentielle B. La seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est décalée circonférentiellement et dans la direction de l’axe longitudinal X par rapport à la première extrémité 210 de ladite première patte de fixation 112-1 .
La variante de l’organe de liaison 600 représentée sur la figure 15, comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 500 de la figure 13. A la différence et similairement à l’organe de liaison 600 de la figure 14, une première patte de fixation 112-11 s’étend simultanément dans la direction de l’axe longitudinal X et dans le premier sens de la direction circonférentielle B et est intercalée avec une première patte de fixation 112-12 s’étend simultanément dans la direction de l’axe longitudinal X et dans le second sens de la direction circonférentielle B. La seconde extrémité 202i et 2022 de chaque première patte de fixation 112-11 et 112-12 est décalée circonférentiellement et dans la direction de l’axe longitudinal X par rapport à la première extrémité 210i et 21Û2 de ladite première patte de fixation 112-1 i et 112-12.
En référence à la figure 17, l’organe de liaison 700 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 4002 de la figure 16. A la différence, la première extrémité 210 de chaque première patte de fixation 112-1 est fixée par vissage à la seconde extrémité 204 d’une seconde patte de fixation 114-1.
La seconde extrémité 204 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est reliée à la paroi annulaire interne 108. La seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est reliée à la paroi annulaire externe 104.
La première extrémité 208 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est reliée à la bride annulaire 116 au niveau de son extrémité radialement interne 216.
Sur la figure 17a, la seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est agencée radialement en saillie vers l’extérieur et en aval de la première extrémité 210 de ladite première patte de fixation 112-1.
Sur la figure 17b, la seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est agencée radialement en saillie vers l’extérieur et en amont de la première extrémité 210 de ladite première patte de fixation 112-1.
Dans une variante représentée aux figures 19b et 19c, la première extrémité 210 de chaque première patte de fixation 112-1 est solidaire de la seconde extrémité 204 d’une seconde patte de fixation 114-1 , de sorte que la première patte de fixation 112-1 forme une seule pièce avec ladite seconde patte de fixation 114-1.
En référence à la figure 18, l’organe de liaison 800 comprend les mêmes éléments que l’organe de liaison 700 de la figure 17. A la différence, la première extrémité 208 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est fixée par vissage à la seconde extrémité 202 d’une première patte de fixation 112-1.
La seconde extrémité 210 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est reliée à la paroi annulaire interne 108.
La seconde extrémité 202 de chaque première patte de fixation 112-1 est reliée à la paroi annulaire externe 104.
La première extrémité 210 de chaque première patte de fixation 112-1 est reliée à la bride annulaire 116 au niveau de son extrémité radialement externe 214.
Sur la figure 18a, la seconde extrémité 204 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est agencée radialement en saillie vers l’intérieur et en aval de la première extrémité 208 de ladite seconde patte de fixation 114-1.
Sur la figure 18b, la seconde extrémité 204 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est agencée radialement en saillie vers l’intérieur et en amont de la première extrémité 208 de ladite seconde patte de fixation 114-1.
Dans une variante représentée à la figure 19a, la première extrémité 208 de chaque seconde patte de fixation 114-1 est solidaire de la seconde extrémité 202 d’une première patte de fixation 112-1 , de sorte que la première patte de fixation 112-1 forme une seule pièce avec ladite seconde patte de fixation 114-1.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Ensemble pour turbine de turbomachine d’axe longitudinal comprenant :
- un cône d’éjection (102) comprenant une paroi annulaire externe (104) d’écoulement d’un flux d’air primaire et un caisson annulaire (106) agencé radialement à l’intérieur de ladite paroi annulaire externe (104),
- un carter d’échappement (111 ) agencé en amont du cône d’éjection (102) et relié à ce dernier, et dans lequel une extrémité de la paroi annulaire externe (104) ou une extrémité du caisson annulaire (106) est libre en déplacement relativement au cône d’éjection (102) ou au carter d’échappement.
2. Ensemble selon la revendication 1 , dans lequel le caisson annulaire (106) est relié d’une part au cône d’éjection (102) et d’autre part au carter d’échappement, et dans lequel l’extrémité amont de la paroi annulaire externe (104) est libre en déplacement relativement au carter d’échappement.
3. Ensemble selon la revendication 1 , dans lequel la paroi annulaire externe (104) du cône d’éjection (102) est reliée d’une part au cône d’éjection (102) et d’autre part au carter d’échappement, et dans lequel l’extrémité amont du caisson annulaire (106) est libre en déplacement relativement au carter d’échappement.
4. Ensemble selon la revendication 1 , dans lequel la paroi annulaire externe (104) du cône d’éjection (102) est reliée d’une part au cône d’éjection (102) et d’autre part au carter d’échappement, et dans lequel l’extrémité aval du caisson annulaire (106) est libre en déplacement relativement au cône d’éjection (102).
5. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le caisson annulaire (106) comprend une paroi annulaire interne (108) agencée concentrique avec la paroi annulaire externe (104), et l’extrémité amont du caisson annulaire (106) correspond à l’extrémité amont de la paroi annulaire interne (108) et l’extrémité aval du caisson annulaire (106) correspond à l’extrémité aval de la paroi annulaire interne (108).
6. Ensemble selon la revendication 5, dans lequel le caisson annulaire (106) comprend une pluralité de cloisons (110) s’étendant radialement de la paroi annulaire interne (108) du caisson annulaire (110) et axialement le long de la paroi annulaire interne (108).
7. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, comprenant un organe de liaison (114) fixé au carter d’échappement (111 ) et relié à la paroi annulaire externe (104) du cône d’éjection (102) et/ou au caisson annulaire (106).
8. Ensemble selon les revendications 5 et 7, dans lequel l’organe de liaison comprend des premières pattes de fixation (112-1 ) flexibles distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal et des secondes pattes de fixation (114-1 ) flexibles distribuées circonférentiellement autour de l’axe longitudinal, dans lequel les premières pattes de fixation (112-1 ) sont reliées à une partie annulaire amont de la paroi annulaire externe (104) du cône d’éjection (102), et les secondes pattes de fixation (114-1 ) sont reliées à une partie annulaire amont de la paroi annulaire interne (109) du caisson (108).
9. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel chacune des premières pattes de fixation (112-1 ) est espacée circonférentiellement d’une des secondes pattes de fixation (114-1 ).
10. Ensemble selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel l’organe de liaison (100,200,300,400,500,600,700) comprend une bride annulaire (116) s’étendant radialement et reliée au carter d’échappement, les premières pattes de fixation (112-1 ) et les secondes pattes de fixation (114-1 ) étant reliées à ladite bride annulaire (116).
11. Ensemble selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel au moins une des premières pattes de fixation (112-1 ) s’étend radialement vers l’extérieur et dans un premier sens de la direction circonférentielle (B) autour de l’axe longitudinal (X).
12. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel au moins une des premières pattes de fixation (112-1 ) s’étend radialement vers l’extérieur et dans un second sens de la direction circonférentielle (B) autour de l’axe longitudinal (X) opposé au premier sens.
13. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le cône d’éjection (102) est réalisé dans matériau composite à matrice céramique.
14. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le caisson acoustique (106) est réalisé dans un matériau composite à matrice céramique.
15. Turbine comprenant un ensemble selon l’une des revendications précédentes.
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