BR112017020929B1

BR112017020929B1 - Cubo de um revestimento e revestimento intermediário para um motor

Info

Publication number: BR112017020929B1
Application number: BR112017020929-2A
Authority: BR
Inventors: Jean-Frédéric Pierre Joseph Bruhat; Philippe Jacques Pierre Fessou; Benjamin LUKOWSKI
Original assignee: Safran Aircraft Engines
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2022-01-04
Also published as: US10794218B2; EP3277942A1; JP6768696B2; CA2980688C; RU2017134989A3; FR3034461B1; WO2016156739A1; US20180080337A1; RU2715766C2; RU2017134989A; CN107466338A; JP2018513306A; CA2980688A1; EP3277942B1; BR112017020929A2; FR3034461A1; CN107466338B

Abstract

cubo de um revestimento e revestimento intermediário para um motor. a presente invenção se refere a um cubo (2) de um revestimento intermediário (1) para um motor de turbina de vazão dupla, sendo que o dito cubo compreende: um duto de vazão de descarga (18) que se estende entre um invólucro interno (3) e um invólucro externo (5) do cubo (2), sendo que o duto de vazão de descarga (18) conduz ao espaço de vazão secundária (14) através de uma abertura de saída (6) formada no invólucro externo (5), sendo que a dita abertura de saída (6) está compreendida em um plano de descarga (p) substancialmente tangencial ao invólucro externo (5); e aletas de descarga (20) que compreendem uma aleta a montante (22) e uma aleta a jusante (24), em que um ângulo agudo a montante (aamont) entre o plano de descarga (p) e uma linha esquelética da aleta a montante (20) é menor que um ângulo agudo a jusante (aaval) entre o plano de descarga (p) e uma linha esquelética da aleta a jusante (24).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao campo geral de motores de turbina de vazão dupla e, mais particularmente, a válvulas de descarga que permitem a regulação do ar na saída de um compressor do dito motor de turbina, sendo que as ditas válvulas algumas vezes são indicadas pelo seu acrônimo VBV (para válvulas de sangria variáveis).

ANTECEDENTES DA TECNOLOGIA

[002] Um motor de turbina de vazão dupla geralmente compreende, de montante para jusante na direção de vazão de gás, um ventilador canalizado, um espaço de vazão primária anular e um espaço de vazão secundária anular. A massa de ar aspirado pelo ventilador é, por esse motivo, dividida em uma vazão primária, que circula no espaço de vazão primária, e uma vazão secundária, que é concêntrica com a vazão primária e circula no espaço de vazão secundária.

[003] O espaço de vazão primária passa através de um corpo primário que compreende um ou mais estágios de compressor, por exemplo, um compressor de baixa pressão e um compressor de alta pressão, um ou mais estágios de turbina, por exemplo, uma turbina de alta pressão e uma turbina de baixa pressão e um bocal de escape de gás.

[004] De uma maneira conhecida per se, o motor de turbina também compreende um revestimento intermediário, em que o cubo do mesmo é disposto entre o revestimento do compressor de baixa pressão e o revestimento do compressor de alta pressão. O revestimentointermediário compreende válvulas de descarga ou VBV, cuja função é regular a velocidade de vazão na entrada do compressor de alta pressão para, em particular, limitar os riscos de oscilação pelo compressor de baixa pressão ao descarregar uma porção do ar fora do espaço de vazão primária.

[005] Como ilustrado na Figura 1, que é uma vista em corte parcial de eixo geométrico de um turbojato de avião de vazão dupla com duas bobinas de um tipoconhecido, os cubos 2 dos revestimentos intermediários que habitualmente compreendem dois invólucros anulares coaxiais, respectivamente, interno 3 e externo 5, conectados mutuamente por um flange transversal a montante 7 e por um flange transversal a jusante 9.

[006] O flange a montante 7 é disposto a jusante no compressor de baixa pressão enquanto o flange a jusante 9 é disposto a montante do ocompressor de alta pressão.

[007] O invólucro interno 3 delimita externamente o espaço de vazão primária 10 da vazão primária do motor de turbina e compreende aberturas de admissão de ar 4 distribuídas circunferencialmente ao redor de um eixo geométrico X do ar de invólucro interno 3 (que é coaxial com o cubo 2), que são fechadas por uma válvula de descarga 12 correspondente projetada para regular a velocidade de vazão do compressor de alta pressão.

[008] Tal válvula de descarga 12 pode assumir a forma de uma porta que é montada de modo giratório no invólucro interno 3 entre uma posição fechada, em que a porta 12 fecha a correspondente abertura de entrada 4 e é nivelada com o invólucro interno 3 do revestimento intermediário 1 enquanto forma uma superfície substancialmente contínua para reduzir ao máximo os riscos de perturbações aerodinâmicas da vazão primária e uma posição aberta (ver Figura 1) em que a porta 12 é projetada radialmente para o interior em relação ao invólucro interno 3 e, portanto, permite a retirada de uma porção da vazão primária no espaço de vazão primária 10.

[009] O invólucro externo 5 delimita internamente, por um lado, o espaço de vazão secundária 14 da vazão secundária do motor de turbina e compreende aberturas de saída 6 dispostas a jusante do flange transversal a jusante 9 e distribuídas circunferencialmente ao redor do eixo geométrico X do invólucro externo 5 (que é coaxial ao cubo 2).

[010] Quando a velocidade de vazão de ar que entra no compressor de alta pressão é reduzida, um excesso de ar no espaço de vazão secundária 14 pode, portanto, ser ventilado através dessas aberturas de saída 6, evitando, portanto, o fenômeno de oscilação que pode conduzir à deterioração, ou mesmo à completa destruição do compressor de baixa pressão.

[011] O motor de turbina também compreende fluxos de descarga formados entre as aberturas de entrada 4 e as aberturas de saída 6. Cada fluxo de descarga é delimitado, de montante para jusante, entre uma abertura de entrada 4 e uma abertura de saída 6 associada, por um espaço anular 16 delimitado pelos invólucros 3, 5 e as flanges transversais 7, 9, depois por um duto de fluxo de descarga 18 (também conhecido sob o acrônimo motor de kit) configurado para guiar a vazão de gás até o espaço de vazão secundária14. O duto de fluxo de descarga 18 compreende, portanto, uma abertura intermediária 19, que conduz ao espaço intermediário 16 na superfície a montante do flange transversal a jusante 9.

[012] As portas 12, os espaços intermediários 16 e os dutos de fluxo de descarga 18 associados, portanto, formam em conjunto um sistema para ventilar ar em direção ao espaço de vazão secundária 14 do motor de turbina.

[013] O cubo 2 do revestimento intermediário 1 compreende, portanto, uma pluralidade de tais sistemas distribuídos ao redor de seu eixo geométrico X.

[014] Além disso, quando uma porta 12 de uma válvula de descarga está na posição aberta, uma vazão de gás coletada pela mesma passa através do espaço intermediário 16, o duto de fluxo de descarga 18 correspondente, atinge depois o espaço de vazão secundária 14 por meio de uma grade de ventilação que compreende aletas 20 ou uma grade de VBV. Os fluxos de descarga e as aletas 20 das grades de VBV são inclinadas em relação à direção da vazão secundária, para que redirecione a vazão de gás F18 que vem do espaço de vazão primária e alinhá-la, da melhor forma possível, com a da vazão secundária.

[015] O depositante, porém, observou que a introdução da vazão de gás F18 que vem do espaço de vazão primária 10 para o espaço de vazão secundária 14 provocou problemas de separação e recirculação de vazão, tendendo a reduzir a velocidade de vazão de extração.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[016] Um objetivo da invenção é, portanto, aperfeiçoar a velocidade de vazão de extração das válvulas de descarga de um motor de turbina de vazão dupla e reduzir os riscos de separação ou de recirculação de vazão no fluxo secundário do motor de turbina.

[017] Para essa finalidade, a invenção propõe um cubo de revestimento intermediário para um motor de turbina de vazão dupla, em que o dito cubo compreende: - um invólucro interno configurado para delimitar um espaço de vazão primária da vazão de gás primária do motor de turbina, - um invólucro externo configurado para delimitar um espaço de vazão secundária do gás secundário do dito motor de turbina, - um duto de fluxo de descarga que se estende entre o invólucrointerno e o invólucro externo, sendo que o duto de fluxo de descarga conduz ao espaço de vazão secundária através de uma abertura de saída formada no invólucro externo, em que a dita abertura de saída está compreendida em um plano de descarga substancialmente tangente ao invólucro externo, e - aletas de descarga fixadas no duto de fluxo de descarga na abertura de saída do invólucro externo.

[018] Além disso, as aletas de descarga compreendem, de montante para jusante na direção de vazão de gás no espaço de vazão secundária, - uma aleta a montante, que se estende adjacentemente a uma parede a montante do duto de fluxo de descarga e que compreende um bordo de ataque disposto virado para uma vazão de gás no duto de fluxo de descarga e uma parede de superfície superior, e - uma aleta a jusante, que se estende adjacentemente a uma parede a jusante do duto de fluxo de descarga e que compreende um bordo de ataque e uma parede de superfície superior.

[019] Além disso, um ângulo agudo a montante entre o plano de descarga e uma linha tangente à linha esquelética no bordo de ataque da aleta a montante é diferente, e preferencialmente, menor que um ângulo agudo a jusante entre o plano de descarga e uma linha tangente à linha esquelética no bordo de ataque da aleta a jusante.

[020] Certas funções preferidas, porém, sem limitação, do cubo descrito acima são as seguintes, tomadas individualmente ou em combinação: - o ângulo agudo a montante é menor que o ângulo agudo a jusante, - o ângulo agudo a montante é substancialmente igual a um ângulo agudo entre a parede a montante do duto de fluxo de descarga e o plano de descarga, - o ângulo agudo a montante está compreendido entre 30° e 44°, preferencialmente entre 33° e 35°, 34° por exemplo, - o ângulo agudo a jusante é substancialmente igual a um ângulo agudo definido entre a parede a jusante do duto de fluxo de descarga e o plano de descarga, - o ângulo agudo a jusante está compreendido entre 40° e 50°, preferencialmente entre 43° e 45°, 44° por exemplo, - as aletas de descarga compreendem adicionalmente uma aleta suplementar que compreende um bordo de ataque e um bordo de fuga, em que a dita aleta suplementar se estende entre a aleta a montante e a aleta a jusante, e em que um ângulo agudo entre o plano de descarga e uma tangente à linha esquelética no bordo de ataque da aleta suplementar está compreendido entre o ângulo agudo a jusante e o ângulo agudo a montante, e/ou - as aletas de descarga compreendem n aletas suplementares, em que cada uma compreende um bordo de ataque e uma linha esquelética e são distribuídos em intervalos regulares entre a aleta a montante e a aleta a jusante, sendo que um ângulo agudo a jusante entre o plano de descarga e uma tangente à linha esquelética no bordo de ataque da iésimaaleta suplementar é igual a:

em que: aí min é o ângulo agudo mínimo da iésima aleta suplementar amontante é o ângulo agudo a montante ajusante é o ângulo agudo a jusante, as aletas de descarga têm uma linha esquelética curva, as aletas de descarga adicionalmente têm um bordo de fuga oposto ao bordo de ataque, e em que um ângulo entre uma linha tangente à linha esquelética no bordo de fuga das aletas e o plano de descarga é igual a uma média entre um ângulo agudo médio da vazão de gás no duto de fluxo de descarga em relação ao plano de descarga e um ângulo entre uma direção de vazão da vazão secundária na abertura de saída em relação ao plano de descarga:

em que: βBFé o ângulo no bordo de fuga Sé o ângulo de vazão médio no duto de fluxo de descarga em relação ao plano de descarga, e Y é o ângulo do fluxo secundário em relação ao plano de descarga.

[021] De acordo com um segundo aspecto, a invenção também propõe um revestimentointermediário para um motor de turbina de vazão dupla que compreende um cubo intermediário, conforme descrito acima.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[022] Outras funções, objetivos e vantagens da presente invenção aparecerão mais claramente sob a leitura da descrição detalhada a seguir, e com referência aos desenhos anexos fornecidos a título de exemplos não limitativos, em que: A Figura 1, que foi descrita acima, é uma vista em corte axial de um cubo para o revestimento intermediário conhecido a partir da técnica anterior, A Figura 2a ilustra uma realização de um duto de fluxo de descarga do revestimento intermediário, de acordo com a invenção, A Figura 2b é uma vista esquemática de uma realização exemplificativa de um duto de fluxo de descarga de um cubo de um revestimentointermediário, de acordo com a invenção, e A Figura 3 é uma vista em corte esquemática de uma realização exemplificativa de uma aleta de descarga que pode ser usada na invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA REALIZAÇÃO

[023] A seguir, um cubo 2 de um revestimento intermediário para um motor de turbina de vazão dupla e um revestimento intermediário associado será descrito agora com referência às Figuras anexas.

[024] As peças de cubo 2 para o revestimento intermediário da técnica anterior, já descritas, também são apresentadas nas realizações abaixo.

[025] Em particular, um cubo 2 de um revestimentointermediário de acordo com a invenção compreende: - um invólucro interno 3 configurado para delimitar um espaço de vazão primária 10 da vazão de gás primária do motor de turbina, - um invólucro externo 5 configurado para delimitar um espaço de vazão secundária 14 da vazão de gás secundária do dito motor de turbina, e - pelo menos um duto de fluxo de descarga 18, que se estende entre o invólucro interno 3 e o invólucroexterno 5.

[026] O invólucro interno 3 e o invólucro externo 5 são coaxiais com o eixo geométrico X do cubo 2.

[027] O duto de fluxo de descarga 18 conduz ao espaço de vazão primária10 através de uma abertura de entrada 4 formada no invólucro interno 3 e ao espaço de vazão secundária 14 através de uma abertura de saída 6 formada no invólucro externo 5. Preferencialmente, o cubo do revestimento 2 compreende uma pluralidade de dutos de fluxo de descarga 18, distribuída uniformemente entre o invólucro interno 3 e o invólucro externo 5.

[028] A abertura de entrada 4, que é formada no invólucro interno 3 do cubo 2, pode ser aberta ou fechada seletivamente por uma porta 12, dependendo das fases de voo do motor de turbina. Preferencialmente, a porta 12 é móvel entre uma posição fechada, em que a porta 12 fecha a abertura de entrada 4, e uma posição aberta, em que a porta 12 libera a abertura de entrada 4. Por exemplo, a porta 12 pode ser montada articulada no invólucro interno 3 ou compreender uma escotilha deslizante.

[029] O duto de fluxo de descarga 18 também compreende uma parede a montante 18a e uma parede a jusante 18b, que se estendem entre o espaço intermediário 16 e a abertura de saída 6. A extremidade para fora de modo radial da parede a montante 18a é niveladacom o invólucro externo 5, após a abertura de saída 6, enquanto a extremidade para fora de modo radial da parede a jusante 18b é nivelada com o invólucro externo 5 a jusante da dita abertura 6. A parede a montante 18a do duto de fluxo de descarga 18 também delimita a porção radialmente para fora do duto 18, sendo que a parede a jusante 18b delimita sua porção para dentro de modo radial.

[030] O cubo 2 compreende adicionalmente uma grade de VBV que compreende um conjunto de aletas de descarga 20 fixadas no duto de fluxo de descarga 18 na abertura de saída 6 e configurada para orientar uma vazão de gás de descarga F18 vinda a partir do espaço de vazão primária 10 e injetala no espaço de vazão secundária 14 em uma direção substancialmente paralela à da vazão secundária F14, para reduzir as perdas de carga no espaço de vazão secundária 14.

[031] As aletas de descarga 20 compreendem, de montante para jusante na direção de vazão de gás no espaço de vazão secundária 14, uma aleta a montante 22 e uma aleta a jusante 24.

[032] A aleta a montante 22 e a aleta a jusante 24 compreendem, cada uma, um bordo de ataque BA e um bordo de fuga BF opostos ao bordo de ataque BA. O bordo de ataque BA de uma aleta 22, 24 corresponde à porção anterior de seu perfil aerodinâmico. Esta porção é voltada para a vazão de gás F18 e divide a vazão de ar em uma vazão de ar de superfície inferior e uma vazão de ar de superfície superior. Por um lado, o bordo de fuga BF corresponde à porção posterior do perfil aerodinâmico, onde as vazões de superfície inferior e de superfície superior se unem novamente.

[033] A aleta a montante 22 e a aleta a jusante 24 têm adicionalmente, cada uma, uma parede de superfície inferior I e uma parede de superfície superior E, que conectam o bordo de ataque BA e o bordo de fuga BF e ao longo das quais as vazões de superfície inferior e de superfície superior, respectivamente, passam.

[034] A aleta a montante 22 e a aleta a jusante 24 são adjacentes à parede a montante 18a e a parede a jusante 18b, respectivamente. A parede a montante 18a e a parede a jusante 18b geralmente não se estendem em paralelo na zona adjacente ao invólucro externo 5, como mostrado esquematicamente na Figura 2b. Além disso, a inclinação da aleta a montante 22 no duto de fluxo de descarga é diferente de aquela da aleta a jusante 24, o que permite uma redução nos riscos de separação ou de recirculação da vazão secundária F14 no fluxo secundário.

[035] Mais precisamente, a aleta a montante 22 e a aleta a jusante 24 são orientadas no duto de fluxo de descarga 18 para que o ângulo amontante, denominado ângulo a montante, entre um plano de descarga P e uma tangente T à linha esquelética C no bordo de ataque BA da aleta a montante 22 seja diferente do ângulo, ajusante, denominado ângulo a jusante, entre o plano de descarga P e uma tangente T à linha esquelética C no bordo de ataque BA da aleta a jusante 24.

[036] Entende-se a linha esquelética C como que é uma linha fictícia que compreende o conjunto de pontos equidistantes da parede de superfície superior E e da parede de superfície inferior I de uma aleta fornecida.

[037] Entende-se por plano de descarga P, no presente documento, como um plano fictício tangente ao invólucro externo 5 na abertura de saída 6. O plano de descarga P intercepta, por esse motivo, a parede a montante 18a e a parede a jusante 18b e compreende a seção transversal de saída do fluxo de descarga.

[038] Os ângulos a montante amontante e a jusante ajUsante foram ilustrados na Figura 2b a título de indicação. Esses ângulos são agudos para orientar a vazão F18 que vem do duto de fluxo de descarga 18 e alinha-la com a vazão secundária F14.

[039] Deve se observar que os ângulos a montante amontante e a jusante ajUsante correspondem ao ângulo de incidência do fluído, que é o ângulo no qual a vazão de gás F18 no duto de fluxo de descarga 18 encontra a aleta 22, 24 correspondente. Ainda, a direção de vazão da vazão de gás F18 no duto 18 não é constante entre a parede a montante 18a e a parede a jusante 18b, devido, em particular, à inclinação do duto de fluxo de descarga 18 em relação à direção de vazão da vazão primária e a inclinação relativa das paredes a montante 18a e a jusante 18b: esse é o motivo pelo qual a adaptação do ângulo de incidência das aletas 22, 24, dependendo de a sua posição no duto de fluxo de descarga 18 permite uma redução nos riscos de separação modificando-se localmente o ângulo da vazão F18 na zona das aletas 22, 24 de modo que seja o mais próximo possível ao do ângulo de vazão F14, o que permite que as perdas aerodinâmicas sejam limitadas.

[040] Os depositantes observaram, em particular, que a orientação local da vazão de gás F18 na abertura de saída 6 foi mais inclinada na parede a jusante 18b que na parede a montante 18a. O ângulo agudo a montante amontanteé, por esse motivo preferencialmente menor que o ângulo agudo a jusante ajusante. Tal orientação da aleta a montante 22 e da aleta a jusante 24 permite, portanto, um aperfeiçoamento na circulação da vazão de gás F18 na grade de VBV e, em particular, na aleta a montante 22, mas também permite a melhor deflexão da vazão de gás F18 antes de entrar no espaço de vazão secundária 14 para limitar perdas aerodinâmicas.

[041] Em uma realização, o ângulo a montante amontantee o ângulo a jusante ajUsante são selecionados perto dos ângulos de inclinação da parede a montante 18a e a parede a jusante 18b, respectivamente, em relação ao plano de descarga P.

[042] O ângulo agudo a montante amontante pode, por exemplo, estar compreendido entre 30° e 44°, preferencialmente entre 33° e 35°, 35° por exemplo.

[043] O ângulo agudo a jusante ajUsante pode, por seu lado, estar compreendido entre 40° e 50°, preferencialmente entre 43° e 45°, 44° por exemplo.

[044] As aletas de descarga 20 podem compreender adicionalmente aletas suplementares 26, que se estendem entre a aleta a montante 22 e a aleta a jusante 24. As Figuras anexas 2a e 2b ilustram, por exemplo, uma grade de VBV que compreende três aletas de descarga 22, 24, 26.

[045] Essas aletas suplementares 26 também compreendem, cada uma, um bordo de ataque BA, um bordo de fuga BF e paredes de superfície inferior I e superior E.

[046] Para cada uma das aletas suplementares 26, o ângulo at entre o plano de descarga P e a tangente T à linha esquelética C no bordo de ataque BA da aleta suplementar 26 está compreendido, preferencialmente, entre o ângulo a montante amontante e o ângulo a jusante ajusante.

[047] De acordo com uma primeira realização, o ângulo at pode ser substancialmente igual ao ângulo a jusante ajusante. O depositante, de fato, observou que a redução do ângulo a montante amontante em relação a o ângulo a jusante ajusante permitiu uma forte redução nas separações da vazão F18 durante sua introdução na vazão 14.

[048] De acordo com uma segunda realização, o ângulo at pode estar compreendido entre o ângulo a montante amontante e o ângulo a jusante ajusante. Por exemplo, o ângulo at das aletas pode ser inclinado progressivamente entre o ângulo a jusante ajusante e o ângulo a montante amontante, dependendo de a posição de cada aleta suplementar 26 entre a parede a jusante 18b e a parede a montante 18a, o que permite levar em conta a inclinação progressiva da vazão de gás F18 no duto de fluxo de descarga entre a parede a jusante 18b e a parede a montante 18a.

[049] Na realização exemplificativa ilustrada nas Figuras 2a e 2b, o duto 18 compreende três aletas de descarga 20: uma aleta a montante 22, uma aleta a jusante 24 e uma aleta suplementar 26 localizadas na metade entre a aleta a montante 22 e a aleta a jusante 24. O ângulo até, portanto, compreendido preferencialmente entre o ângulo a jusante ajusante e o ângulo a montante amontante• Por exemplo, para um ângulo a jusante ajusante de 44° e um ângulo a montante amontantede 34°, o ângulo at pode, por exemplo, estar compreendido entre 34° e 44°, tipicamente 41°.

[050] Geralmente, para um duto 18 que compreende n aletas suplementares 26 e, por esse motivo, n+2 aletas de descarga 20, o ângulo at da iésima aleta suplementar 26 (a numeração das aletas suplementares 26 é executada de montante para jusante na direção de vazão de gás no espaço de vazão secundária e i está compreendida entre 1 e n) pode estar compreendido entre o jusante do ângulo adownstream e um ângulo mínimo aimin, de modo que:

em que: ai min é o ângulo agudo mínimo da iésima aleta suplementar 26 amontante é o ângulo agudo a montante ajusante é o ângulo agudo a jusante.

[051] Portanto, para um duto 18 que compreende quatro aletas de descarga 20 com um ângulo a montante de 20°, um ângulo a jusante de 50°, um ângulo a1min de 30° é obtido para a primeira aleta suplementar 26 e um ângulo a2min de 40° para a segunda aleta suplementar 26.

[052] Tal orientação também permite que cada aleta suplementar 26 seja orientada individualmente dependendo doângulo local de incidência da vazão de gás F18 no duto de fluxo de descarga 18.

[053] As aletas de descarga 20 podem ser lineares, ou seja, ter uma parede de superfície inferior I e uma parede de superfície superior E que sejam substancialmente planas e paralelas.

[054] Como uma variante, as aletas de descarga 20 podem ter uma linha esquelética curva C, para aperfeiçoar a deflexão da vazão de gás F18 proveniente do espaço de vazão primária, para alinha-la com a vazão secundária F14.

[055] Por exemplo, para uma aleta 22, 24, 26 fornecida da grade de VBV, o ângulo βBFientre a tangente T à linha esquelética C no bordo de fuga BF da aleta 22, 24, 26 e o plano de descarga P pode ser igual à média do ângulo de vazão local δ, (na aleta em consideração) da vazão de gás F18 no duto de fluxo de descarga 18 em relação ao plano de descarga P e o ângulo entre a direção de vazão do fluxo secundário e o plano de descarga P na abertura de saída 6.

[056] Portanto, o ângulo βBFi de uma aleta 20 fornecida pode ser definido conforme o seguinte:

[057] Obtém-se, portanto, para cada aleta 22, 24, 26, uma linha esquelética curva C específica.

[058] Alternativamente, as aletas de descarga 20 de uma grade de VBV fornecida podem ser idênticas, para que simplifique, em particular, a fabricação do cubo 2 e para reduzir seu custo de fabricação. Para essa finalidade, não importa se for a aleta 22, 24, 26 da grade de VBV, um ângulo médio , que corresponde à média dos ângulos de vazão locais da vazão de gás F18 no duto de fluxo de descarga 18 é determinado, sendo que esse ângulo é usado depois para determinar o ângulo βBFpara todas as aletas 20:

[059] Deve se observar que o ângulo médio δ,o ângulo local δ,e o ângulo da direção da vazão secundária 14 são ângulos agudos.

[060] O ângulo médio δpode, por exemplo, ser determinado mediando-se os ângulos locais δ,. Entender-se-á, portanto, que a medição dos ângulos δ, é feita apenas quando o fluxo de descarga é distribuído, ou seja, quando o motor de turbina está em operação transitória (principalmente durante a decolagem e durante o pouso) e que a porta 12 está na posição aberta para coletar uma porção do gás no espaço de vazão primária 10. Ainda, quando o fluxo de descarga está sendo distribuído, o fluxo da vazão de gás F18 no duto de fluxo de descarga 18 é substancialmente constante e reproduzível: a determinação dos ângulos locais δ,é, por esse motivo, reproduzível em algum grau, dentro de 2°.

[061] Como uma primeira aproximação, um ângulo médio δpode ser aproximado pela média dos ângulos locais na aleta a montante 22 e na aleta a jusante 24.

[062] Poder-se-ia, em particular, começar com um perfil aerodinâmico de reserva NACA (acrônimo do Comitê Consultivo Nacional em Aeronáutica) para dimensionar as aletas de descarga com base em seu ângulo βBFiou βBF, um perfil de reserva NACA54115, por exemplo.

Claims

1. CUBO (2) DE UM REVESTIMENTO intermediário (1) para uma turbina de vazão dupla, em que o cubo compreende: - um invólucro interno (3) configurado para delimitar externamente um espaço de vazão primária (10) da vazão de gás primária do motor de turbina, - um invólucro externo (5) configurado para delimitar internamente um espaço de vazão secundária (14) da vazão de gás secundária (F14) do motor de turbina, - pelo menos um duto de fluxo de descarga (18) que se estende entre o invólucro interno (3) e o invólucro externo (5), sendo que o duto de fluxo de descarga (18) conduz ao espaço de vazão secundária (14) através de uma abertura de saída (6) formada no invólucro externo (5), sendo que a abertura de saída (6) é compreendida em um plano de descarga (P) tangente ao invólucro externo (5), e - aletas de descarga (20) fixadas no duto de fluxo de descarga (18) na abertura de saída (6) do invólucro externo (5), em que as aletas de descarga (20) compreendem, de montante para jusante na direção de vazão de gás no espaço de vazão secundária (14), uma aleta a montante (22) que se estende de modo adjacente a uma parede a montante (18a) do duto de fluxo de descarga (18) e compreende um bordo de ataque (BA) disposto virado para uma vazão de gás (F18) no duto de fluxo de descarga (18) e uma linha esquelética (C), e uma aleta a jusante (24) que se estende de modo adjacente a uma parede a jusante (18b) do duto de fluxo de descarga (18) e que compreende um bordo de ataque (BA) e uma linha esquelética (C), sendo que o cubo (2) do revestimento intermediário é caracterizado por um ângulo agudo a montante (amontante) entre o plano de descarga (P) e uma tangente (T) à linha esquelética (C) no bordo de ataque (BA) da aleta a montante (20) é menor que um ângulo agudo a jusante (ajusante) entre o plano de descarga (P) e uma tangente (T) à linha esquelética (C) no bordo de ataque (BA) da aleta a jusante (24).

2. CUBO (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo ângulo agudo a montante (amontante) ser igual a um ângulo agudo entre a parede a montante (18a) do duto de fluxo de descarga (18) e o plano de descarga (P).

3. CUBO (2), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo ângulo agudo a montante (amontante) estar compreendido entre 30° e 44°, preferencialmente entre 33° e 35°, 34° por exemplo.

4. CUBO (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo ângulo agudo a jusante (ajusante) ser igual a um ângulo agudo definido entre a parede a jusante (18b) do duto de fluxo de descarga (18) e o plano de descarga (P).

5. CUBO (2), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo ângulo agudo a jusante estar compreendido entre 40° e 50°, preferencialmente entre 43° e 45°, 44° por exemplo.

6. CUBO (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelas aletas de descarga compreenderem adicionalmente uma aleta suplementar (26) que compreende um bordo de ataque (BA) e um bordo de fuga (BF), sendo que a aleta suplementar (26) se estende entre a aleta a montante (20) e a aleta a jusante (24), e em que um ângulo agudo entre o plano de descarga (P) e uma tangente (T) à linha esquelética (C) no bordo de ataque (BA) da aleta suplementar (26) está compreendido entre o ângulo agudo a jusante (ovante) e o ângulo agudo a montante (aim)n!ante).

7. CUBO (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelas aletas de descarga compreenderem n aletas suplementares (26), em que cada uma compreende um bordo de ataque (BA) e uma linha esquelética (C), e são distribuídas em intervalos regulares entre a aleta a montante (20) e a aleta a jusante (24), em que um ângulo agudo a jusante (αz) entre o plano de descarga (P) e uma tangente (T) à linha esquelética (C) no bordo de ataque (BA) da iésimaaleta suplementar (26) é igual a:

em que: ai miné o ângulo agudo mínimo da iésimaaleta suplementar (26) amontante é o ângulo agudo a montante ajusanteé o ângulo agudo a jusante.

8. CUBO (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelas aletas de descarga (20) terem uma linha esquelética curva (C).

9. CUBO (2), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelas aletas de descarga (20) adicionalmente terem um bordo de fuga (BF), oposto ao bordo de ataque (BA), e em que um ângulo (βBF)entre uma tangente (T) à linha esquelética (C) no bordo de fuga (BF) das aletas (20) e o plano de descarga (P) é igual a uma média entre uma ângulo agudo médio () da vazão de gás no duto de fluxo de descarga (18) em relação ao plano de descarga (P) e um ângulo () entre uma direção de vazão da vazão secundária (F14) na abertura de saída (6) em relação ao plano de descarga (P):

em que: βBFé o ângulo no bordo de fuga é o ângulo de vazão médio no duto de fluxo de descarga em relação ao plano de descarga (P), e Y é o ângulo do fluxo secundário em relação ao plano de descarga (P).

10. REVESTIMENTO INTERMEDIÁRIO (1) PARA UM MOTOR de turbina de vazão dupla caracterizado por compreender um cubo (2) de revestimento intermediário (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.