FR3034139A1 - AIRCRAFT TURBOMACHINE COMPRISING AN AIR COLLECTION SYSTEM - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une turbomachine (100) d'aéronef comprenant un moteur (150), un conduit de soufflante (160) et un système de prélèvement d'air (120) au niveau du conduit de soufflante, ledit système ayant : - un conduit d'air froid (180) comprenant une ouverture d'air (170) via laquelle le conduit d'air (180) est apte à recevoir de l'air froid du conduit de soufflante (160) ; et - un échangeur d'air (130) comprenant une entrée d'air chaud (135) connectée à une sortie d'air chaud (137) et une entrée d'air froid (136) connectée à une sortie d'air froid (138), l'échangeur recevant de l'air froid (F) à son entrée d'air froid connectée au conduit d'air froid (180), la sortie d'air froid étant connectée à un conduit d'évacuation d'air (181), l'échangeur recevant de l'air chaud (H) en provenance du moteur à son entrée d'air chaud et la sortie d'air chaud étant connectée à un conduit d'air utilisateur (182), l'air dans le conduit d'air utilisateur ayant une pression supérieure à l'air dans le conduit d'évacuation d'air ; le système de prélèvement d'air (120) comprend en outre un système d'aspiration d'air (131) comprenant des moyens d'obturation (134) pour obturer ou ouvrir la sortie d'air froid (138) et des moyens de dérivation d'air (132) pour injecter dans le conduit d'évacuation (181) de l'air prélevé dans le conduit d'air utilisateur (182The invention relates to an aircraft turbomachine (100) comprising a motor (150), a fan duct (160) and an air sampling system (120) at the fan duct, said system having: cold air duct (180) comprising an air opening (170) through which the air duct (180) is adapted to receive cold air from the blower duct (160); and an air exchanger (130) comprising a hot air inlet (135) connected to a hot air outlet (137) and a cold air inlet (136) connected to a cold air outlet ( 138), the exchanger receiving cold air (F) at its cold air inlet connected to the cold air duct (180), the cold air outlet being connected to an exhaust duct (181), the exchanger receiving hot air (H) from the engine at its hot air inlet and the hot air outlet being connected to a user air duct (182), the air in the user air duct having a higher air pressure in the exhaust duct; the air bleeding system (120) further comprises an air suction system (131) including closure means (134) for closing or opening the cold air outlet (138) and means for air branch (132) for injecting into the exhaust duct (181) air taken from the user air duct (182)

Description

1 TURBOMACHINE D'AERONEF COMPRENANT UN SYSTEME DE PRELEVEMENT D'AIR L'invention concerne une turbomachine à double flux et plus particulièrement un système de prélèvement d'air comprenant un échangeur de chaleur d'une telle turbomachine. En référence avec les figures 1 et 2, une turbomachine 1 comprend un système de prélèvement d'air 2 ayant un échangeur de chaleur 3. De l'air chaud H comprimé (3-4 bar, 400°C) est prélevé sur les étages de compresseur du moteur 5 de la turbomachine par le système de prélèvement d'air 2 de sorte à le fournir à un système utilisateur d'air 4, comme par exemple le système de régulation en température de la cabine du fuselage. L'air chaud comprimé H doit être refroidi pour que sa température reste dans des limites acceptables (vers 200°C) avant d'être utilisé par le système utilisateur 4. A cette fin, le système de prélèvement 2 comprend un échangeur de chaleur 3 recevant de l'air froid F (70°C ; 100-150 mbar) du conduit de soufflante 6 de la turbomachine et dans lequel l'air chaud comprimé H est refroidi par échange calorifique avec l'air froid F. L'air froid réchauffé après avoir agi comme flux de refroidissement dans l'échangeur 3 est expulsé dans un compartiment 5a du moteur de la turbomachine tandis que l'air chaud refroidi est utilisé par le système utilisateur 4. De manière générale, l'air froid F est prélevé via d'un conduit d'air froid 8 relié au conduit de soufflante 6 via une ouverture d'air 7 arrangée dans le conduit de soufflante 6. L'air froid transite de l'ouverture d'air 7 jusqu'à l'échangeur 3 via le conduit d'air froid 8 dans lequel est positionnée une vanne 9 permettant de réguler le débit d'air froid arrivant à l'échangeur 3. L'échangeur, la vanne et le conduit d'air froid sont généralement installés dans une bifurcation de la turbomachine. Le conduit d'air froid 8 comprend plusieurs tronçons de formes géométriques adaptées de sorte à relier l'ouverture 7, généralement de section ovoïde, avec la vanne 9 de section circulaire et l'échangeur 3 de section rectangulaire. La conception du conduit d'air froid 8 est prévue pour limiter les accidents de formes qui créeraient des pertes de charges du flux d'air froid F et qui seraient dommageables au fonctionnement de l'échangeur. Pour cette raison, le conduit d'air froid 8 s'étend rectilignement sur une certaine longueur de sorte à lisser les différences de géométrie entre ses différents tronçons.The invention relates to a turbomachine with a double flow and more particularly to an air sampling system comprising a heat exchanger of such a turbomachine. With reference to FIGS. 1 and 2, a turbomachine 1 comprises an air sampling system 2 having a heat exchanger 3. Compressed hot air H (3-4 bar, 400 ° C.) is taken from the stages the engine 5 of the turbomachine compressor by the air sampling system 2 so as to provide it to an air user system 4, such as the temperature control system of the fuselage cabin. The compressed hot air H must be cooled so that its temperature remains within acceptable limits (around 200 ° C) before being used by the user system 4. For this purpose, the sampling system 2 comprises a heat exchanger 3 receiving cold air F (70 ° C, 100-150 mbar) from the fan duct 6 of the turbomachine and in which the hot compressed air H is cooled by heat exchange with the cold air F. The cold air heated after having acted as a cooling stream in the exchanger 3 is expelled into a compartment 5a of the engine of the turbomachine while the cooled hot air is used by the user system 4. Generally, the cold air F is taken via a cold air duct 8 connected to the blower duct 6 via an air opening 7 arranged in the blower duct 6. The cold air passes from the air opening 7 to the exchanger 3 via the cold air duct 8 in which is positioned a valve 9 to regulate the flow of cold air to the exchanger 3. The exchanger, the valve and the cold air duct are generally installed in a bifurcation of the turbomachine. The cold air duct 8 comprises several sections of geometric shapes adapted to connect the opening 7, generally of ovoid section, with the valve 9 of circular section and the exchanger 3 of rectangular section. The design of the cold air duct 8 is designed to limit the accidents of forms that would create pressure drops of the cold air flow F and which would be harmful to the operation of the exchanger. For this reason, the cold air duct 8 extends rectilinearly over a certain length so as to smooth the differences in geometry between its different sections.

3034139 2 Pour satisfaire des objectifs de performances accrues, les turbomachines des avions commerciaux s'orientent vers une architecture de type double flux à haut taux de dilution (par exemple supérieur à 13 :1). Cette architecture de machine tournante a pour conséquence un grand débit de flux secondaire propulsé par un fan de grand diamètre et une température plus 5 élevée au niveau des étages de compresseur (500-600°C). De plus, les contraintes d'espace dans une turbomachine à fort taux de dilution sont fortes et chacun des systèmes de la turbomachine doit être repensé pour être compact. Le système de prélèvement d'air tel que présenté ci-dessus ne convient pas pour de telles turbomachines à haut taux de dilution, puisque les dimensions de son conduit d'air froid 8 sont 10 incompatibles avec les contraintes d'espace précédemment mentionnées et que diminuer la taille dudit conduit aurait pour conséquence d'augmenter les accidents de formes du conduit et donc les pertes de charges du flux d'air froid y transitant. L'échangeur 3 perdrait alors en capacité de refroidissement. Il existe donc un besoin d'un système de prélèvement d'air qui conjugue des dimensions 15 de conduit d'air froid réduites avec de bonnes performances en refroidissement de l'échangeur. L'invention a pour objectif de répondre à ce besoin et concerne une turbomachine d'aéronef comprenant un moteur et un conduit de soufflante dans lequel s'écoule, en utilisation, un écoulement d'air froid, la turbomachine comprenant en outre un système de prélèvement 20 d'air au niveau du conduit de soufflante, ledit système ayant : - un conduit d'air froid comprenant une ouverture d'air via laquelle le conduit d'air est apte à recevoir de l'air froid du conduit de soufflante ; et - un échangeur d'air comprenant une entrée d'air chaud connectée à une sortie d'air chaud et une entrée d'air froid connectée à une sortie d'air froid, l'échangeur recevant de l'air froid à son 25 entrée d'air froid connectée au conduit d'air froid, la sortie d'air froid étant connectée à un conduit d'évacuation d'air, l'échangeur recevant de l'air chaud en provenance du moteur à son entrée d'air chaud et la sortie d'air chaud étant connectée à un conduit d'air utilisateur, l'air dans le conduit d'air utilisateur ayant une pression supérieure à l'air dans le conduit d'évacuation d'air ; - le système de prélèvement d'air comprend en outre un système d'aspiration d'air comprenant 30 des moyens d'obturation pour obturer ou ouvrir la sortie d'air froid et des moyens de dérivation d'air pour injecter dans le conduit d'évacuation de l'air prélevé dans le conduit d'air utilisateur.In order to meet increased performance objectives, the turbomachines of commercial aircraft are moving towards a dual-flow architecture with a high dilution ratio (for example greater than 13: 1). This rotating machine architecture results in a large secondary flow rate propelled by a large diameter fan and a higher temperature at the compressor stages (500-600 ° C). In addition, the space constraints in a turbomachine with a high dilution ratio are high and each of the turbomachine systems must be redesigned to be compact. The air sampling system as presented above is not suitable for such turbomachines with a high dilution ratio, since the dimensions of its cold air duct 8 are incompatible with the aforementioned space constraints and that reducing the size of said duct would result in increasing the duct shape accidents and therefore the pressure drops of the cold air flow passing through it. Exchanger 3 would then lose in cooling capacity. There is therefore a need for an air sampling system which combines reduced cold air duct dimensions with good cooling performance of the exchanger. The invention aims to meet this need and relates to an aircraft turbomachine comprising a motor and a fan duct in which flows, in use, a cold air flow, the turbomachine further comprising a control system. drawing air at the blower duct, said system having: a cold air duct comprising an air opening via which the air duct is adapted to receive cold air from the blower duct; and an air exchanger comprising a hot air inlet connected to a hot air outlet and a cold air inlet connected to a cold air outlet, the exchanger receiving cold air at its outlet. cold air inlet connected to the cold air duct, the cold air outlet being connected to an exhaust duct, the exchanger receiving hot air from the engine to its air inlet hot and the hot air outlet being connected to a user air duct, the air in the user air duct having a higher air pressure in the exhaust duct; the air sampling system further comprises an air suction system comprising closing means for closing or opening the cold air outlet and air bypass means for injecting into the air duct; evacuation of the air taken from the user air duct.

3034139 3 L'avantage de l'invention est que le système d'aspiration fonctionne à la fois comme une vanne d'air pour l'échangeur et comme un moyen d'aspiration de l'air du conduit de soufflante afin d'augmenter le volume d'air froid prélevé.The advantage of the invention is that the suction system functions both as an air valve for the exchanger and as a means for sucking air from the fan duct to increase the air flow. volume of cold air taken.

5 Le transfert de la fonction de vanne d'air (qui était dans le conduit d'air dans l'art antérieur) vers l'aval de l'échangeur, libère l'espace entre l'ouverture d'air du conduit d'air froid et l'échangeur et réduit le nombre de connexions et les accidents de formes isolés du conduit d'air froid. Il est ainsi possible de conjuguer des dimensions de conduit d'air froid réduites avec de 10 bonnes performances en refroidissement de l'échangeur. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : 15 - la figure 1, déjà décrite, est une vue schématique en coupe longitudinale d'une turbomachine de l'art antérieur, la turbomachine comprenant un système de prélèvement d'air muni d'un échangeur ; - la figure 2, déjà décrite, est une vue schématique du circuit d'air chaud et froid arrivant et sortant de l'échangeur de la figure 1; 20 - la figure 3 est une vue similaire à la figure 1, représentant une turbomachine selon l'invention comprenant un système de prélèvement d'air muni d'un échangeur; - la figure 4 est une vue schématique du système de prélèvement d'air de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue schématique du circuit d'air chaud et froid arrivant et sortant de l'échangeur du système de prélèvement d'air selon l'invention ; 25 En référence avec la figure 3, une turbomachine 100 à double flux comprend une nacelle annulaire 101, centrée sur un axe longitudinal X, et entourant un moteur 150. Dans le sens d'écoulement d'un flux d'air froid traversant la turbomachine 100 et matérialisé par la flèche F, le moteur 150 comprend notamment, centré sur son axe longitudinal 30 X, une soufflante 151 et une tuyère 153. Dans la suite de la description, les termes « amont » et « aval » sont à considérer relativement au sens d'écoulement du flux d'air (flèche F) traversant la turbomachine 100. La turbomachine 100 comprend en aval de la soufflante 151, une interveine annulaire 154 concentrique au moteur 150 et qui délimite avec ce dernier une veine annulaire de flux d'air chaud 155.The transfer of the air valve function (which was in the air duct in the prior art) downstream of the exchanger, frees the space between the duct air opening. cold air and heat exchanger and reduces the number of connections and accidents forms isolated from the cold air duct. It is thus possible to combine reduced dimensions of cold air duct with good performance in cooling the exchanger. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will emerge more clearly on reading the following description of exemplary embodiments, said description being given in relation to the attached drawings, among which: FIG. 1, already described, is a schematic view in longitudinal section of a turbomachine of the prior art, the turbomachine comprising an air sampling system provided with an exchanger; FIG. 2, already described, is a schematic view of the hot and cold air circuit arriving and leaving the exchanger of FIG. 1; FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, showing a turbomachine according to the invention comprising an air sampling system equipped with an exchanger; FIG. 4 is a schematic view of the air sampling system of FIG. 3; - Figure 5 is a schematic view of the hot and cold air circuit arriving and leaving the exchanger of the air sampling system according to the invention; With reference to FIG. 3, a turbomachine 100 with a double flow comprises an annular nacelle 101, centered on a longitudinal axis X, and surrounding a motor 150. In the direction of flow of a cold air flow passing through the turbomachine 100 and materialized by the arrow F, the engine 150 comprises in particular, centered on its longitudinal axis 30 X, a fan 151 and a nozzle 153. In the remainder of the description, the terms "upstream" and "downstream" are to be considered relatively in the direction of flow of the air flow (arrow F) passing through the turbomachine 100. The turbomachine 100 comprises downstream of the fan 151, an annular intervein 154 concentric with the motor 150 and which defines with the latter an annular flow stream of hot air 155.

3034139 4 La nacelle 101 constitue l'enveloppe externe de la turbomachine 100 et entoure l'interveine 154 avec laquelle elle est concentrique. La nacelle 101 délimite ainsi, avec l'interveine 154, une veine annulaire de flux d'air froid, dit conduit de soufflante 160. Le conduit de soufflante 160 se prolonge jusqu'à la tuyère 153. Le moteur 150 est fixé à la nacelle 101 au moyen de deux 5 bifurcations 102,103 diamétralement opposées. En référence avec les figures 4 et 5, la turbomachine 100 comprend un système de prélèvement d'air 120 afin de fournir en air un ou plusieurs systèmes utilisateurs d'air 140. Selon l'invention, le système de prélèvement d'air 120 comporte : 10 - un échangeur 130, par exemple un échangeur à plaques, arrangé par exemple dans la bifurcation 102. L'échangeur comprend deux entrées et deux sorties, dont une entrée d'air chaud 135 et une entrée d'air froid 136, et une sortie d'air chaud 137 et une sortie d'air froid 138. L'entrée d'air froid/ chaud est fluidiquement connectée à, respectivement, la sortie d'air 15 froid/chaud ; - le système d'aspiration d'air froid 131 arrangé par exemple dans la bifurcation 102 et prévu pour augmenter un débit d'air froid F admis dans le système de prélèvement d'air. Ce système est situé en aval de l'échangeur 130 et sera décrit plus loin dans la description. - un dispositif de prise d'air 151 destiné à prélever de l'air chaud H dans le moteur 150 (par 20 exemple au niveau des étages de compresseur) et à l'envoyer à l'entrée d'air chaud 135 de l'échangeur via un conduit d'air chaud 183 ; et - un conduit d'air froid 180 reliant une ouverture d'air (écope ou trou) 170 arrangée dans le conduit de soufflante 160 à l'entrée d'air froid 136 de l'échangeur 130 et par lequel transite un flux d'air froid F.The nacelle 101 constitutes the outer casing of the turbomachine 100 and surrounds the interveine 154 with which it is concentric. The nacelle 101 thus delimits, with the interveine 154, an annular stream of cold air flow, said fan duct 160. The fan duct 160 extends to the nozzle 153. The engine 150 is fixed to the nacelle 101 by means of two diametrically opposite bifurcations 102, 103. With reference to FIGS. 4 and 5, the turbomachine 100 comprises an air sampling system 120 for supplying air to one or more air user systems 140. According to the invention, the air sampling system 120 comprises An exchanger 130, for example a plate exchanger, arranged for example in the bifurcation 102. The exchanger comprises two inlets and two outlets, including a hot air inlet 135 and a cold air inlet 136, and a hot air outlet 137 and a cold air outlet 138. The cold / hot air inlet is fluidly connected to, respectively, the cold / hot air outlet; - The cold air intake system 131 arranged for example in the bifurcation 102 and provided to increase a cold air flow F admitted into the air intake system. This system is located downstream of the exchanger 130 and will be described later in the description. an air intake device 151 for taking hot air H from the engine 150 (for example at the compressor stages) and sending it to the hot air inlet 135 of the exchanger via a hot air duct 183; and a cold air duct 180 connecting an air opening (scoop or hole) 170 arranged in the fan duct 160 to the cold air inlet 136 of the exchanger 130 and through which a flow of air passes through. cold air F.

25 L'échangeur 130 est situé à l'intersection entre le conduit d'air froid 180 et le conduit d'air chaud 183 et réalise un échange calorifique (les flux d'air ne se mélangent pas) entre le flux d'air froid F reçu en entrée d'air froid 136 et le flux d'air chaud H reçu en entrée d'air chaud 135. Le flux d'air chaud H est refroidi dans l'échangeur 130 par le flux d'air froid F puis envoyé vers un 30 système utilisateur d'air 140 via un conduit d'air utilisateur 182 fluidiquement relié à la sortie d'air chaud 137. Le flux d'air froid est quant à lui évacué dans une zone du moteur située dans la veine annulaire de flux d'air chaud 155 (appelée zone « core » du moteur) via un conduit d'air d'évacuation 181 qui est fluidiquement relié à la sortie d'air froid 138 de l'échangeur 130.The exchanger 130 is located at the intersection between the cold air duct 180 and the hot air duct 183 and provides a heat exchange (the air flows do not mix) between the cold air flow. F received cold air inlet 136 and the hot air flow H received hot air inlet 135. The hot air flow H is cooled in the exchanger 130 by the cold air flow F then sent to an air user system 140 via a user air duct 182 fluidly connected to the hot air outlet 137. The cold air flow is discharged into an area of the engine located in the annular duct of the duct. hot air flow 155 (referred to as the "core" zone of the engine) via an exhaust air duct 181 which is fluidly connected to the cold air outlet 138 of the exchanger 130.

35 II est à noter, qu'en utilisation de la turbomachine, l'air dans le conduit d'air utilisateur/ conduit d'air chaud a une pression (de l'ordre de 3-4 bars) supérieure à la pression d'air dans le 3034139 5 conduit d'air froid/ conduit d'évacuation d'air (de l'ordre de 100à 150 mbars). Dans la suite de la description, l'air dans le conduit d'air utilisateur/ conduit d'air chaud sera pour cette raison désigné comme air sous pression.It should be noted that in use of the turbomachine, the air in the user air duct / hot air duct has a pressure (of the order of 3-4 bar) greater than the pressure of air in the 3034139 5 cold air duct / exhaust duct (of the order of 100 to 150 mbar). In the following description, the air in the user air duct / hot air duct will therefore be designated as pressurized air.

5 En référence avec la figure 5, le système d'aspiration 131 comprend : - des moyens d'obturation 134 de la sortie d'air froid 138 de l'échangeur pour l'obturer ou l'ouvrir; - des moyens de dérivation d'air 132 pour dériver de l'air sous pression prélevé dans le conduit d'air utilisateur vers le conduit d'évacuation d'air 181. 10 - une unité centrale 139, de type microcontrôleur, pour piloter les moyens d'obturation et les moyens de dérivation en fonction des besoins en air froid de l'échangeur 130. Les moyens d'obturation 134 sont par exemple des volets dont le degré d'ouverture est commandé par un ou plusieurs moteurs électriques (non représentés) pilotés par l'unité centrale 15 139. Ils sont situés en aval de l'échangeur et agissent comme une vanne à débit variable, permettant de réguler le débit d'air froid transitant dans l'échangeur 130 du conduit d'air froid 180 vers le conduit d'évacuation 181. Les moyens de dérivation d'air 132 comprennent une vanne 132a et un tube de dérivation d'air 132b reliant le conduit d'air utilisateur 182 avec le conduit d'air d'évacuation 181. Une 20 première extrémité du tube de dérivation 132b est située dans le conduit d'air utilisateur 182 et comprend une entrée d'air assurant un piquage d'air pour envoyer l'air sous pression ainsi prélevé vers une seconde extrémité du tube située dans le conduit d'évacuation d'air 181. La seconde extrémité comprend un ou plusieurs trous d'air 132c de sorte à expulser l'air sous forme de jets d'air dans le conduit d'évacuation d'air.With reference to FIG. 5, the suction system 131 comprises: shutter means 134 for the cold air outlet 138 of the exchanger for closing or opening it; air derivation means 132 for diverting pressurized air taken from the user air duct towards the air exhaust duct 181. a central unit 139, of the microcontroller type, for controlling the air shut-off means and the bypass means as a function of the cold air requirements of the exchanger 130. The shut-off means 134 are for example shutters whose degree of opening is controlled by one or more electric motors (not shown ) are controlled by the central unit 139. They are situated downstream of the exchanger and act as a variable-flow valve, making it possible to regulate the flow of cold air passing through the exchanger 130 of the cold air duct 180 to the exhaust duct 181. The air bypass means 132 includes a valve 132a and an air bypass tube 132b connecting the user air duct 182 with the exhaust air duct 181. An air duct 132 includes a valve 132a and an air bypass tube 132b connecting the user air duct 182 with the exhaust air duct 181. A first end of the bypass tube 132b is located in the user air duct 182 and comprises an air inlet ensuring an air intake to send the pressurized air thus withdrawn to a second end of the tube located in the exhaust duct 181 The second end includes one or more air holes 132c so as to expel the air as air jets into the exhaust air duct.

25 La vanne 132a des moyens de dérivation d'air permet, selon son degré d'ouverture, de réguler le débit d'air des jets d'air envoyés dans le conduit d'évacuation via le tube dérivation 132b. Lorsque la turbomachine 100 est mise en marche, le fonctionnement du système de 30 prélèvement d'air 120, tel que décrit ci-dessus, est le suivant : l'air est admis dans la turbomachine 100 via la soufflante 151. En aval de la soufflante, le flux d'air froid F s'écoule dans le conduit de soufflante 120. En fonction d'un débit d'air requis par un système utilisateur 140, l'unité centrale commande 139 les moyens d'obturations 134 de façon à réguler le débit d'air froid transitant au 35 travers de l'échangeur 130 entre un débit nul et un débit maximal selon : 3034139 6 - une commande de débit maximale : les moyens d'obturation 134 sont dans une position d'ouverture maximale et la sortie d'air froid 138 de l'échangeur est par conséquent pleinement ouverte. Cette commande est adoptée pour réaliser un prélèvement maximal d'air froid dans la veine secondaire 160 dans les cas de fonctionnements extrêmes du système de prélèvement d'air 5 120 qui se produisent lorsque la demande des systèmes utilisateurs d'air 140 est forte et est combinée à un régime moteur faible. - une commande de débit nul : les moyens d'obturation 134 obturent totalement la sortie d'air froid 138 de l'échangeur 130. Dans ce cas, aucun fluide n'est prélevé dans la veine secondaire 160 par le système de prélèvement d'air 120. 10 - une commande débit intermédiaire : dans laquelle les moyens d'obturation 134 obturent partiellement la sortie d'air froid 138 de manière à permettre à de l'air froid prélevé dans la veine secondaire 160 à transiter jusqu'au conduit d'évacuation 181 d'air via l'échangeur 130. Ce cas est approprié à la plupart des régimes moteur (par exemple en régime de croisière) de la turbomachine.The valve 132a of the air bypass means allows, according to its degree of opening, to regulate the air flow of the air jets sent into the evacuation pipe via the bypass tube 132b. When the turbine engine 100 is started, the operation of the air sampling system 120, as described above, is as follows: the air is admitted into the turbomachine 100 via the fan 151. Downstream of the In a blower, the cold air flow F flows into the fan duct 120. Depending on the air flow required by a user system 140, the central unit controls the shutter means 134 so as to regulate the flow rate of cold air passing through the exchanger 130 between a zero flow and a maximum flow rate according to: - a maximum flow control: the closure means 134 are in a maximum open position and the cold air outlet 138 of the exchanger is therefore fully open. This control is adopted to achieve a maximum bleed of cold air in the secondary vein 160 in the extreme operation cases of the air sampling system 120 which occur when the demand of the air user systems 140 is high and is combined with a low engine speed. - A zero flow control: the closure means 134 completely block the cold air outlet 138 of the exchanger 130. In this case, no fluid is removed from the secondary vein 160 by the sampling system. air 120. 10 - a control intermediate flow: in which the closure means 134 partially block the cold air outlet 138 so as to allow cold air taken from the secondary vein 160 to transit to the duct d evacuation 181 of air via the exchanger 130. This case is suitable for most engine speeds (for example at cruising speed) of the turbomachine.

15 En commande de débit nul, l'unité centrale 139 pilote la vanne 132a des moyens de dérivation d'air en position fermée de sorte qu'aucun air sous pression n'est envoyé dans le conduit d'évacuation d'air 181. Entre la commande de débit intermédiaire à la commande de débit maximale, l'unité 20 centrale 139 pilote le degré d'ouverture de la vanne 132a des moyens de dérivation d'air en fonction des besoins de l'échangeur 130 de sorte à envoyer des jets d'air de plus ou moins forte pression via le tube 132b dans le conduit d'évacuation 181. Ces jets d'air ont une pression maximale de 3-4 bars quand ladite 132a vanne est pleine ouverte. Du fait de la conservation des énergies du fluide (théorème de Bernoulli) entre un point du 25 conduit d'air froid 180 et un point du conduit d'évacuation 181 situé en aval de la seconde extrémité du tube 132b des moyens de dérivation, l'envoi de jets d'air dans le conduit d'évacuation 181 à une pression supérieure à celle régnant dans ledit conduit crée un phénomène d'aspiration de l'air du conduit de soufflante 160 et augmente la quantité d'air froid F prélevé dans le conduit de soufflante 120 et admise à l'entrée d'air froid 136 de l'échangeur via 30 l'ouverture d'air 170. L'avantage de l'invention est que le système d'aspiration 131 fonctionne à la fois comme une vanne d'air pour l'échangeur et comme un moyen d'aspiration de l'air du conduit de soufflante afin d'augmenter le volume d'air froid prélevé dans ce dernier. Ceci présente plusieurs 35 avantages qui permettent de répondre au problème technique résolu par l'invention.In zero flow control, the central unit 139 controls the valve 132a of the air bypass means in the closed position so that no pressurized air is sent into the air exhaust duct 181. Between the intermediate flow control at the maximum flow control, the central unit 139 controls the degree of opening of the valve 132a of the air bypass means according to the needs of the exchanger 130 so as to send jets more or less high pressure air via the tube 132b in the exhaust duct 181. These air jets have a maximum pressure of 3-4 bar when said 132a valve is full open. Due to the conservation of the energies of the fluid (Bernoulli's theorem) between a point of the cold air duct 180 and a point of the exhaust duct 181 situated downstream of the second end of the tube 132b, bypass means sending air jets into the exhaust duct 181 at a pressure greater than that prevailing in said duct creates a phenomenon of suction of the air from the fan duct 160 and increases the amount of cold air F taken from the fan duct 120 and admitted to the cold air inlet 136 of the exchanger via the air opening 170. The advantage of the invention is that the suction system 131 functions both as an air valve for the exchanger and as a means for sucking air from the fan duct to increase the volume of cold air taken from the latter. This has several advantages which make it possible to respond to the technical problem solved by the invention.

3034139 7 D'une part, le transfert de la fonction de vanne d'air, qui était dans le conduit d'air dans l'art antérieur, vers l'aval de l'échangeur (vanne 132a) libère l'espace entre l'ouverture d'air 170 du conduit d'air froid 180 et l'échangeur et réduit le nombre de connexions et les accidents de formes isolés du conduit d'air froid. En effet, selon l'invention, le conduit d'air froid 180 relie 5 l'ouverture d'air 170 du conduit d'air froid de section ovoïde à l'échangeur 130 de section rectangulaire. Le conduit d'air froid 180 peut alors être dessiné de manière compacte qui est compatible avec les contraintes d'espaces des turbomachines à haut taux de dilution. D'autre part, combiné au conduit d'air compact, la fonction d'aspiration de l'air 131 permet 10 au système de prélèvement 120 selon l'invention d'être adapté à tous les cas de fonctionnement d'une turbomachine à haut taux de dilution car elle permet lorsqu'elle est active, d'augmenter le débit d'air admis à l'entrée d'air froid de l'échangeur. U n autre avantage de l'invention est que le conduit d'air froid 180 du système de prélèvement d'air ayant une forme plus simple que les conduits d'air de l'art antérieur, peut être 15 équipé d'une couche de protection thermique adaptée à ses contours qui soit facile à poser. Dans une forme avantageuse de l'invention représentée à la figure 5, la seconde extrémité du tube de dérivation 132b est située en aval des moyens d'obturation 134 et a, dans un plan normal à la direction des flux d'air dans le conduit d'évacuation, une partie en forme de serpentin 20 circulaire ou rectangulaire percée de multiples trous (tube picolo) afin d'envoyer des jets d'air sous pression sur une plus grande surface. Enfin, bien que décrit sous la forme de volet, les moyens d'obturation 134 pourraient prendre d'autres formes, par exemple celle d'un diaphragme ou d'un unique volet. 25On the one hand, the transfer of the air valve function, which was in the air duct in the prior art, downstream of the exchanger (valve 132a) frees the space between air opening 170 of the cold air duct 180 and the heat exchanger and reduces the number of connections and accidents forms isolated from the cold air duct. Indeed, according to the invention, the cold air duct 180 connects the air opening 170 of the cold air duct of ovoid section to the exchanger 130 of rectangular section. The cold air duct 180 can then be designed in a compact manner that is compatible with the space constraints of turbomachines with a high dilution ratio. On the other hand, combined with the compact air duct, the suction function of the air 131 allows the sampling system 120 according to the invention to be adapted to all the operating cases of a high-pressure turbine engine. dilution rate because it allows when active, increase the air flow admitted to the cold air inlet of the exchanger. Another advantage of the invention is that the cold air duct 180 of the air sampling system having a simpler shape than the air ducts of the prior art can be provided with a layer of thermal protection adapted to its contours which is easy to install. In an advantageous form of the invention shown in FIG. 5, the second end of the bypass tube 132b is situated downstream of the closure means 134 and has, in a plane normal to the direction of the air flows in the duct. a circular or rectangular serpentine-shaped portion pierced with multiple holes (picolo tube) for sending jets of pressurized air over a larger area. Finally, although described in the form of shutter, the shutter means 134 could take other forms, for example that of a diaphragm or a single shutter. 25

Claims (1)

REVENDICATIONS1) Turbomachine (100) d'aéronef comprenant un moteur (150) et un conduit de soufflante (160) dans lequel s'écoule, en utilisation, un écoulement d'air froid (F), la turbomachine comprenant en outre un système de prélèvement d'air (120) au niveau du conduit de soufflante, ledit système ayant - un conduit d'air froid (180) comprenant une ouverture d'air (170) via laquelle le conduit d'air (180) est apte à recevoir de l'air froid du conduit de soufflante (160) ; et - un échangeur d'air (130) comprenant une entrée d'air chaud (135) connectée à une sortie d'air chaud (137) et une entrée d'air froid (136) connectée à une sortie d'air froid (138), l'échangeur recevant de l'air froid (F) à son entrée d'air froid connectée au conduit d'air froid (180), la sortie d'air froid étant connectée à un conduit d'évacuation d'air (181) , l'échangeur recevant de l'air chaud (H) en provenance du moteur à son entrée d'air chaud et la sortie d'air chaud étant connectée à un conduit d'air utilisateur (182), l'air dans le conduit d'air utilisateur ayant une pression supérieure à l'air dans le conduit d'évacuation d'air ; caractérisé en ce que le système de prélèvement d'air (120) comprend en outre un système d'aspiration d'air (131) comprenant des moyens d'obturation (134) pour obturer ou ouvrir la sortie d'air froid (138) et des moyens de dérivation d'air (132) pour injecter dans le conduit d'évacuation (181) de l'air prélevé dans le conduit d'air utilisateur (182).2) 3) 4) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'aspiration (131) comprend une unité centrale (139) configurée pour piloter les moyens d'obturation (134) et les moyens de dérivation d'air (132). Turbomachine selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'obturation (134) sont situés dans le canal d'évacuation et sont sous la forme d'au moins un volet ou d'un diaphragme. Turbomachine selon la revendications 2, caractérisé en ce que les moyens de dérivation comprennent un tube de dérivation d'air (132b) reliant le conduit d'air utilisateur (182) et le conduit d'évacuation d'air (181) et une vanne (132a) pilotée par l'unité centrale (139) pour obturer ou ouvrir le tube de dérivation d'air (132b). 3034139 9 5) Turbomachine selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube de dérivation d'air (132b) a une entrée positionnée de sorte à prélever l'air en aval de la sortie d'air chaud 5 (137) de l'échangeur (130) et ayant au moins une sortie située en aval des moyens d'obturation (134) pour injecter l'air prélevé dans le conduit d'air d'évacuation (181). 6) Turbomachine selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une partie du tube de dérivation d'air (132b) située dans le conduit d'évacuation (181) a, dans un plan normal à 10 la direction des flux d'air dans ce conduit, une forme de serpentin circulaire ou rectangulaire percée de multiples trous pour l'évacuation de l'air. 7) Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de prélèvement d'air (120) comprend un dispositif de prise d'air (151) pour 15 prélever de l'air chaud (H) sur le moteur, l'air chaud prélevé étant amené à l'entrée d'air chaud (135) de l'échangeur via un conduit d'air chaud (183). 8) Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le conduit d'air d'évacuation (181) relie la sortie d'air froid (138) de l'échangeur à une zone 20 du moteur (155). 9) Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit d'air froid (180) est équipé d'une protection thermique adaptée à ses contours. 25CLAIMS1) An aircraft turbomachine (100) comprising a motor (150) and a fan duct (160) in which flows, in use, a cold air flow (F), the turbomachine further comprising a control system. air intake (120) at the fan duct, said system having - a cold air duct (180) comprising an air opening (170) through which the air duct (180) is adapted to receive cold air of the fan duct (160); and an air exchanger (130) comprising a hot air inlet (135) connected to a hot air outlet (137) and a cold air inlet (136) connected to a cold air outlet ( 138), the exchanger receiving cold air (F) at its cold air inlet connected to the cold air duct (180), the cold air outlet being connected to an exhaust duct (181), the exchanger receiving hot air (H) from the engine at its hot air inlet and the hot air outlet being connected to a user air duct (182), the air in the user air duct having a higher air pressure in the exhaust duct; characterized in that the air bleeding system (120) further comprises an air suction system (131) including closure means (134) for closing or opening the cold air outlet (138) and air bypass means (132) for injecting into the exhaust duct (181) air taken from the user air duct (182) .2) 3) 4) A turbomachine according to claim 1, characterized in that the suction system (131) comprises a central unit (139) configured to drive the shutter means (134) and the air bypass means (132). Turbomachine according to claim 1 or 2, characterized in that the closure means (134) are located in the discharge channel and are in the form of at least one flap or diaphragm. Turbine engine according to claim 2, characterized in that the bypass means comprise an air bypass tube (132b) connecting the user air duct (182) and the exhaust duct (181) and a valve (132a) controlled by the central unit (139) to close or open the air bypass tube (132b). The turbo machine according to claim 4, characterized in that the air bypass tube (132b) has an inlet positioned to draw air downstream of the hot air outlet (137) of the exchanger (130) and having at least one outlet located downstream of the closure means (134) for injecting the air taken from the exhaust air duct (181). 6) A turbomachine according to claim 5, characterized in that a portion of the air bypass tube (132b) located in the exhaust duct (181) has, in a plane normal to the direction of the air flow. in this duct, a form of circular or rectangular coil pierced with multiple holes for the evacuation of air. 7) A turbomachine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the air sampling system (120) comprises an air intake device (151) for collecting hot air (H) on the engine, the hot air removed being brought to the hot air inlet (135) of the exchanger via a hot air duct (183). 8) turbomachine according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the exhaust air duct (181) connects the cold air outlet (138) of the exchanger to a zone 20 of the engine ( 155). 9) turbomachine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the cold air duct (180) is equipped with a thermal protection adapted to its contours. 25