FR3089544A1 - COOLING DEVICE FOR A TURBOMACHINE HOUSING - Google Patents

COOLING DEVICE FOR A TURBOMACHINE HOUSING Download PDF

Info

Publication number
FR3089544A1
FR3089544A1 FR1872629A FR1872629A FR3089544A1 FR 3089544 A1 FR3089544 A1 FR 3089544A1 FR 1872629 A FR1872629 A FR 1872629A FR 1872629 A FR1872629 A FR 1872629A FR 3089544 A1 FR3089544 A1 FR 3089544A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
ramp
housing
casing
ramp support
manifold
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR1872629A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3089544B1 (en
Inventor
Marcel Arthur Bunel Jacques
Frantz Karl Villenave Benjamin
Christian Amaury D'HERBIGNY Emeric
Hervé ABADIE Ghislain
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 Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
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
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR1872629A priority Critical patent/FR3089544B1/en
Publication of FR3089544A1 publication Critical patent/FR3089544A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3089544B1 publication Critical patent/FR3089544B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

L’invention concerne un dispositif de refroidissement (21) d’un carter de turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur d’avion, s’étendant autour d’un axe, comportant au moins un boîtier collecteur (22), au moins une première rampe (23) et au moins une seconde rampe (23) liées au boîtier collecteur (22) et s’étendant circonférentiellement de part et d’autre dudit boîtier collecteur (22), supportées respectivement par au moins un premier support de rampe (28) et un second support de rampe (28) destinés à être fixés au carter, chaque rampe (23) comportant des orifices d’éjection d’air destinés à être orientés vers le carter de sorte que l’air issu du boîtier collecteur (22) alimente les rampes (23) et soit éjecté par lesdits orifices de manière à refroidir le carter, caractérisé en ce que l’écartement angulaire du premier support de rampe (28) par rapport au boîtier collecteur (22) et l’écartement angulaire du second support de rampe (28) par rapport au boîtier collecteur (22) sont chacun inférieur à 10°. Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 3]The invention relates to a cooling device (21) of a turbine casing for a turbomachine, such as for example an airplane turbojet, extending around an axis, comprising at least one manifold housing (22) , at least a first ramp (23) and at least a second ramp (23) linked to the collecting box (22) and extending circumferentially on either side of said collecting box (22), supported respectively by at least a first ramp support (28) and a second ramp support (28) intended to be fixed to the casing, each ramp (23) having air ejection holes intended to be oriented towards the casing so that the air from the manifold housing (22) feeds the ramps (23) and is ejected through said orifices so as to cool the housing, characterized in that the angular spacing of the first ramp support (28) relative to the manifold housing (22) and the angular spacing of the second ramp support (28) relative to the housing co The reader (22) are each less than 10 °. Figure to be published with the abstract: [Fig. 3]

Description

DescriptionDescription

Titre de l’invention : DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT D’UN CARTER DE TURBOMACHINETitle of the invention: COOLING DEVICE FOR A TURBOMACHINE HOUSING

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

[0001] La présente invention concerne un dispositif de refroidissement d’un carter d’une turbomachine, telle par exemple qu’une turbomachine à double flux.The present invention relates to a device for cooling a casing of a turbomachine, such as for example a turbomachine with double flow.

Etat de la technique antérieureState of the prior art

[0002] La figure 1 représente une turbomachine 1 à double flux et à double corps. L’axe de la turbomachine est référencé X et correspond à l’axe de rotation des parties tournantes. Dans ce qui suit, les termes axial et radial sont définis par rapport à l’axe X.Figure 1 shows a turbomachine 1 with double flow and double body. The axis of the turbomachine is referenced X and corresponds to the axis of rotation of the rotating parts. In what follows, the axial and radial terms are defined with respect to the X axis.

[0003] La turbomachine 1 comporte, de l’amont vers l’aval dans le sens d’écoulement des gaz, une soufflante 2, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7.The turbomachine 1 comprises, from upstream to downstream in the gas flow direction, a fan 2, a low pressure compressor 3, a high pressure compressor 4, a combustion chamber 5, a high turbine pressure 6 and a low pressure turbine 7.

[0004] L’air issu de la soufflante 2 est divisé en un flux primaire 8 s’écoulant dans une veine annulaire primaire 9, et un flux secondaire 10 s’écoulant dans une veine annulaire secondaire 11 entourant la veine annulaire primaire 10.The air from the fan 2 is divided into a primary flow 8 flowing in a primary annular vein 9, and a secondary flow 10 flowing in a secondary annular vein 11 surrounding the primary annular vein 10.

[0005] Le compresseur basse pression 3, le compresseur haute pression 4, la chambre de combustion 5, la turbine haute pression 6 et la turbine basse pression 7 sont ménagés dans la veine primaire 9.The low pressure compressor 3, the high pressure compressor 4, the combustion chamber 5, the high pressure turbine 6 and the low pressure turbine 7 are formed in the primary stream 9.

[0006] Le rotor de la turbine haute pression 6 et le rotor du compresseur haute pression 4 sont couplés en rotation par l’intermédiaire d’un premier arbre 12 de manière à former un corps haute pression.The rotor of the high pressure turbine 6 and the rotor of the high pressure compressor 4 are coupled in rotation by means of a first shaft 12 so as to form a high pressure body.

[0007] Le rotor de la turbine basse pression 7 et le rotor du compresseur basse pression 3 sont couplés en rotation par l’intermédiaire d’un second arbre 13 de manière à former un corps basse pression, la soufflante 2 pouvant être reliée directement au rotor du compresseur basse pression 3 ou bien par l’intermédiaire d’un train d’engrenage épicycloïdal par exemple.The rotor of the low pressure turbine 7 and the rotor of the low pressure compressor 3 are coupled in rotation via a second shaft 13 so as to form a low pressure body, the fan 2 being able to be connected directly to the rotor of the low pressure compressor 3 or else via an epicyclic gear train for example.

[0008] Comme cela est mieux visible à la figure 2, la turbine basse-pression 7 comporte en particulier différents étages successifs comportant des roues mobiles 14 et des parties fixes. La roue mobile comporte un disque 15 au niveau duquel sont montées des aubes 16. Les extrémités des aubes 16 sont entourées d’un anneau fixe 17 en matériau abradable, ledit anneau 17 étant fixé sur le carter 18 de la turbine. Des distributeurs 19 sont situés en aval des roues mobiles 14. Les distributeurs 19 et les anneaux 17 sont montés sur le carter par l’intermédiaire de brides ou de crochets 20 s’étendant depuis la surface radialement interne du carter 18.As is best seen in Figure 2, the low-pressure turbine 7 has in particular different successive stages comprising movable wheels 14 and fixed parts. The movable wheel comprises a disc 15 at the level of which blades are mounted 16. The ends of the blades 16 are surrounded by a fixed ring 17 of abradable material, said ring 17 being fixed on the casing 18 of the turbine. Distributors 19 are located downstream of the movable wheels 14. The distributors 19 and the rings 17 are mounted on the casing by means of flanges or hooks 20 extending from the radially internal surface of the casing 18.

[0009] Afin de garantir un rendement élevé de la turbomachine, il convient de limiter le flux d’air ne traversant pas les roues mobiles 14 des différents étages, c’est-à-dire de limiter les fuites entre les extrémités radialement externes des aubes 16 et l’anneau 17 en matériau abradable. Pour cela, il convient de contrôler le jeu au niveau de cette interface, ce jeu étant dépendant de la température du carter 18, et notamment des zones dudit carter 18 comportant les crochets ou brides 20 supportant l’anneau 17.In order to guarantee a high efficiency of the turbomachine, it is advisable to limit the air flow which does not pass through the movable wheels 14 of the different stages, that is to say to limit the leaks between the radially external ends of the vanes 16 and the ring 17 of abradable material. For this, it is necessary to control the clearance at this interface, this clearance being dependent on the temperature of the casing 18, and in particular of the zones of said casing 18 comprising the hooks or flanges 20 supporting the ring 17.

[0010] Le flux d’air primaire issu de la chambre de combustion 5 présente une température élevée et échauffe les parties situées en aval, telles que les parties fixes et mobiles de la turbine 6, 7.The primary air flow from the combustion chamber 5 has a high temperature and heats the parts located downstream, such as the fixed and mobile parts of the turbine 6, 7.

[0011] Afin de maîtriser le jeu précité et d’éviter toute dégradation prématurée des différentes parties fixes et mobiles de la turbine, il est nécessaire de prévoir des moyens de refroidissement efficaces pouvant s’intégrer aisément dans l’environnement de la turbomachine.In order to control the aforementioned play and to avoid any premature degradation of the various fixed and mobile parts of the turbine, it is necessary to provide effective cooling means which can be easily integrated into the environment of the turbomachine.

[0012] La demande de brevet LR 3 021 700, au nom de la Demanderesse, divulgue un dispositif de refroidissement 21 d’un carter 18 de turbine basse pression 7, visible à la figure 3, comportant des boîtiers collecteurs 22, chaque boîtier collecteur 22 formant un canal s’étendant axialement.Patent application LR 3 021 700, in the name of the Applicant, discloses a cooling device 21 of a casing 18 of a low pressure turbine 7, visible in FIG. 3, comprising manifold boxes 22, each manifold box 22 forming an axially extending channel.

[0013] Le dispositif 21 comporte de plus des tubes 23 s’étendant circonférentiellement de part et d’autre des boîtiers collecteurs 22. Lesdits tubes 23, également appelés rampes, sont formés par des canalisations courbes de section circulaire, chaque tube 23 s’étendant circonférentiellement autour du carter par exemple selon un angle d’environ 90°.The device 21 further comprises tubes 23 extending circumferentially on either side of the manifolds 22. Said tubes 23, also called ramps, are formed by curved pipes of circular section, each tube 23 s' extending circumferentially around the housing for example at an angle of about 90 °.

[0014] Chaque tube 23 comporte une entrée d’air débouchant dans le canal du boîtier collecteur 22 correspondant et une extrémité distale fermée. Chaque tube 23 comporte en outre une paroi cylindrique pourvue d’orifices d’éjection d’air tournés vers le carter 18, de sorte que de l’air de refroidissement puisse pénétrer dans les boîtiers collecteurs 22 puis dans les tubes 23 avant de déboucher par les orifices en regard du carter 18, de manière à le refroidir. On parle notamment de refroidissement par impact puisque l’air vient impacter le carter 18.Each tube 23 has an air inlet opening into the channel of the corresponding manifold housing 22 and a closed distal end. Each tube 23 further comprises a cylindrical wall provided with air ejection orifices facing the casing 18, so that cooling air can penetrate into the manifolds 22 and then into the tubes 23 before opening out by the orifices facing the casing 18, so as to cool it. We speak in particular of impact cooling since the air comes to impact the casing 18.

[0015] La partie radialement interne de chaque boîtier 22 comporte également des orifices d’éjection d’air tournés vers le carter 18 et destinés à son refroidissement.The radially internal part of each housing 22 also includes air ejection holes facing the housing 18 and intended for its cooling.

[0016] Le boîtier 22 est fixé à des brides amont 24 et aval 25 du carter 18, par l’intermédiaire respectivement d’au moins une patte de fixation amont 26 et d’au moins une patte de fixation aval 27. Le nombre de pattes 26, 27 peut être doublé en fonction des contraintes mécaniques en fonctionnement, de façon à garantir le maintien en position du boîtier en cas de risque de fissure au niveau de l’une des pattes 26, 27.The housing 22 is fixed to upstream 24 and downstream 25 flanges of the casing 18, respectively through at least one upstream fixing lug 26 and at least one downstream fixing lug 27. The number of lugs 26, 27 can be doubled according to the mechanical stresses in operation, so as to guarantee that the housing is held in position in the event of a risk of cracking at one of the lugs 26, 27.

[0017] Les tubes 23 sont maintenus sur le carter 18 par l’intermédiaire de supports 28, chaque support 28 comportant une base 29 s’étendant axialement et des zones de fixation 30 entourant les tubes 23, fixés à la base 29. La base 29 de chaque support 28 est fixée à ses extrémités axiales amont et aval, respectivement aux brides amont et aval 24, 25 du carter 28.The tubes 23 are held on the casing 18 by means of supports 28, each support 28 comprising a base 29 extending axially and fixing zones 30 surrounding the tubes 23, fixed to the base 29. The base 29 of each support 28 is fixed at its upstream and downstream axial ends, respectively to the upstream and downstream flanges 24, 25 of the casing 28.

[0018] Il existe actuellement un besoin de réduire la masse, l’encombrement ainsi que le nombre de pièces d’un tel dispositif.There is currently a need to reduce the mass, the size and the number of parts of such a device.

Présentation de l’inventionPresentation of the invention

[0019] Afin de répondre à ce besoin, l’invention propose un dispositif de refroidissement d’un carter de turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur d’avion, s’étendant autour d’un axe, comportant au moins un boîtier collecteur, au moins une première rampe et au moins une seconde rampe liées au boîtier collecteur et s’étendant circonférentiellement de part et d’autre dudit boîtier collecteur, supportées respectivement par au moins un premier support de rampe et un second support de rampe destinés à être fixés au carter, chaque rampe comportant des orifices d’éjection d’air destinés à être orientés vers le carter de sorte que l’air issu du boîtier collecteur alimente les rampes et soit éjecté par lesdits orifices de manière à refroidir le carter, caractérisé en ce que l’écartement angulaire du premier support de rampe par rapport au boîtier collecteur et l’écartement angulaire du second support de rampe par rapport au boîtier collecteur sont chacun inférieur à 10°.In order to meet this need, the invention provides a device for cooling a turbine casing for a turbomachine, such as for example an airplane turbojet engine, extending around an axis, comprising at at least one collecting box, at least a first ramp and at least a second ramp linked to the collecting box and extending circumferentially on either side of said collecting box, supported respectively by at least a first ramp support and a second support ramp intended to be fixed to the casing, each ramp comprising air ejection orifices intended to be oriented towards the casing so that the air coming from the manifold feeds the ramps and is ejected through said orifices so as to cool the housing, characterized in that the angular spacing of the first ramp support relative to the manifold housing and the angular spacing of the second ramp support relative to the manifold housing are each less than 1 0 °.

[0020] L’écartement angulaire peut être défini comme l’angle entre chaque support de rampe et le boîtier collecteur, ou plus précisément/particulièrement l’angle défini respectivement entre l’extrémité circonférentielle de chaque support de rampe et l’extrémité circonférentielle correspondante du boîtier collecteur, l’extrémité circonférentielle de chaque support de rampe et l’extrémité circonférentielle correspondante du boîtier collecteur étant en regard l’une de l’autre.The angular spacing can be defined as the angle between each ramp support and the manifold, or more precisely / particularly the angle defined respectively between the circumferential end of each ramp support and the corresponding circumferential end of the manifold housing, the circumferential end of each ramp support and the corresponding circumferential end of the manifold housing facing each other.

[0021] En d’autres termes, les premier et second supports de rampe sont situés à proximité du boîtier collecteur, ce qui permet de maintenir ce dernier en position par rapport au carter. Le boîtier peut ainsi être dépourvu de moyens de fixation destinés à être fixés au carter. Le nombre de pièces, la masse et l’encombrement d’un tel dispositif sont ainsi réduits.In other words, the first and second ramp supports are located near the manifold housing, which keeps the latter in position relative to the housing. The housing can thus be devoid of fixing means intended to be fixed to the casing. The number of parts, the mass and the size of such a device are thus reduced.

[0022] Bien entendu, le dispositif peut comporter d’autres supports de rampes, qui ne sont pas situés à proximité du boîtier collecteur, ces supports de rampes n’ayant pas pour fonction de maintenir le boîtier collecteur.Of course, the device may include other ramp supports, which are not located near the manifold housing, these ramp supports not having the function of maintaining the manifold housing.

[0023] Le dispositif peut comporter au moins deux boîtiers collecteurs, au moins une première rampe et au moins une seconde rampe s’étendant circonférentiellement de part et d’autre de chaque boîtier collecteur, pour chaque boîtier collecteur, l’écartement angulaire du premier support de rampe par rapport au boîtier collecteur correspondant et l’écartement angulaire du second support de rampe par rapport au boîtier collecteur correspondant étant chacun inférieur à 10°.The device may include at least two manifolds, at least a first ramp and at least a second ramp extending circumferentially on either side of each manifold, for each manifold, the angular spacing of the first ramp support relative to the corresponding manifold housing and the angular spacing of the second ramp support relative to the corresponding manifold housing each being less than 10 °.

[0024] Le dispositif peut par exemple comporter deux ou quatre boîtiers collecteurs, chaque boîtier étant maintenu en position par l’intermédiaire d’une paire de supports de rampes.The device may for example comprise two or four manifold boxes, each box being held in position by means of a pair of ramp supports.

[0025] Chaque support de rampe peut s’étendre axialement, une première extrémité axiale de chaque support de rampe comportant des premiers moyens de fixation aptes à être fixés à une première bride du carter, une seconde extrémité axiale de chaque support de rampe comportant des seconds moyens de fixation aptes à être fixés à une seconde bride du carter.Each ramp support may extend axially, a first axial end of each ramp support comprising first fixing means capable of being fixed to a first flange of the casing, a second axial end of each ramp support comprising second fixing means capable of being fixed to a second flange of the casing.

[0026] Au moins une extrémité axiale de chaque support de rampe peut comporter un rebord s’étendant radialement, destinés à venir en appui sur une bride radiale du carter.At least one axial end of each ramp support may have a radially extending flange, intended to come to bear on a radial flange of the casing.

[0027] Chaque boîtier collecteur peut être connecté à un nombre de paires de rampes compris entre cinq et dix.Each manifold can be connected to a number of pairs of ramps between five and ten.

[0028] Une paire de rampe est composée d’une première rampe et d’une seconde rampe.A pair of ramps is composed of a first ramp and a second ramp.

[0029] Un nombre important de rampes permet d’homogénéiser le refroidissement du carter, dans la direction axiale.A large number of ramps makes it possible to standardize the cooling of the casing, in the axial direction.

[0030] L’invention concerne également un turboréacteur à double flux, comportant une soufflante en aval de laquelle s’étend :The invention also relates to a turbofan engine, comprising a fan downstream of which extends:

- une veine primaire dans laquelle s’écoule un flux primaire, ladite veine primaire traversant notamment, dans le sens d’écoulement du flux primaire, un compresseur, une chambre de combustion et une turbine comportant un carter de turbine,a primary stream in which a primary stream flows, said primary stream passing in particular, in the direction of flow of the primary stream, a compressor, a combustion chamber and a turbine comprising a turbine casing,

- une veine secondaire dans laquelle s’écoule un flux secondaire distinct du flux primaire, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de refroidissement du type précité, les rampes s’étendant circonférentiellement autour de l’axe du turboréacteur et étant situées radialement à l’extérieur du carter de turbine, les orifices étant tournés en direction dudit carter de turbine, les moyens de prélèvement et d’amenée d’air étant aptes à prélever de l’air issu de la veine secondaire.- a secondary stream in which flows a secondary stream distinct from the primary stream, characterized in that it comprises a cooling device of the aforementioned type, the ramps extending circumferentially around the axis of the turbojet and being located radially outside the turbine casing, the orifices being turned in the direction of said turbine casing, the air intake and intake means being able to take air from the secondary stream.

[0031] Le carter peut comporter une première bride et une seconde bride, écartées axialement l’une de l’autre, les supports de rampes étant fixés auxdites brides.The housing may include a first flange and a second flange, axially spaced from one another, the ramp supports being fixed to said flanges.

Brève description des figuresBrief description of the figures

[0032] [fig.l] est une vue en coupe axiale d’un turboréacteur à double flux de l’art antérieur,[Fig.l] is an axial sectional view of a turbofan engine of the prior art,

[0033] [fig.2] est une vue en coupe axiale d’une partie d’une turbine selon l’art antérieur,[Fig.2] is an axial sectional view of part of a turbine according to the prior art,

[0034] [fig.3] est une vue en perspective d’une partie d’un dispositif de refroidissement selon l’art antérieur,[Fig.3] is a perspective view of part of a cooling device according to the prior art,

[0035] [fig.4] est une vue en perspective d’une partie d’un dispositif de refroidissement selon une forme de réalisation de l’invention,[Fig.4] is a perspective view of a part of a cooling device according to an embodiment of the invention,

[0036] [fig.5] est une vue de détail, en perspective, du dispositif de refroidissement de la figure 4.[Fig.5] is a detail view, in perspective, of the cooling device of Figure 4.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

[0037] Les figures 4 et 5 représentent un dispositif de refroidissement 21 selon une forme de réalisation de l’invention, s’étendant autour d’un axe X, correspondant à l’axe de la turbomachine.Figures 4 and 5 show a cooling device 21 according to an embodiment of the invention, extending around an axis X, corresponding to the axis of the turbomachine.

[0038] Sur la figure 4, seule une moitié du dispositif de refroidissement 21 est représentée. Celui-ci comporte deux boîtier collecteurs 22, comportant chacun une zone centrale creuse 22a de distribution et une entrée d’air de refroidissement 22b débouchant dans la zone centrale creuse.In Figure 4, only half of the cooling device 21 is shown. This comprises two manifold boxes 22, each comprising a hollow central distribution zone 22a and a cooling air inlet 22b opening into the hollow central zone.

[0039] Le dispositif 21 comporte de plus des tubes 23 s’étendant circonférentiellement de part et d’autre des boîtiers collecteurs 22. Lesdits tubes 23, également appelés rampes, sont formés par des canalisations courbes de section circulaire, chaque tube 23 s’étendant circonférentiellement autour du carter par exemple selon un angle d’environ 90°.The device 21 further comprises tubes 23 extending circumferentially on either side of the manifolds 22. Said tubes 23, also called ramps, are formed by curved pipes of circular section, each tube 23 s extending circumferentially around the housing for example at an angle of about 90 °.

[0040] Chaque boîtier collecteur 22 est ici associé à huit paires de tubes 23, les différentes paires de tubes 23 étant écartés axialement les unes des autres.Each manifold housing 22 is here associated with eight pairs of tubes 23, the different pairs of tubes 23 being axially spaced from each other.

[0041] Chaque tube 23 comporte une entrée d’air débouchant dans le canal du boîtier collecteur 22 correspondant et une extrémité distale fermée. Chaque tube 23 comporte en outre une paroi cylindrique pourvue d’orifices d’éjection d’air tournés vers le carter 18, de sorte que de l’air de refroidissement puisse pénétrer dans les boîtiers collecteurs 22 puis dans les tubes 23 avant de déboucher par les orifices en regard du carter 18, de manière à le refroidir. On parle notamment de refroidissement par impact puisque l’air vient impacter le carter 18.Each tube 23 has an air inlet opening into the channel of the corresponding manifold housing 22 and a closed distal end. Each tube 23 further comprises a cylindrical wall provided with air ejection orifices facing the casing 18, so that cooling air can penetrate into the manifolds 22 and then into the tubes 23 before opening out by the orifices facing the casing 18, so as to cool it. We speak in particular of impact cooling since the air comes to impact the casing 18.

[0042] La partie radialement interne de chaque boîtier 22 comporte également des orifices d’éjection d’air 23a (illustrés partiellement par des traits pointillés à la figure 4) tournés vers le carter 18 et destinés à son refroidissement.The radially inner part of each housing 22 also includes air ejection orifices 23a (partially illustrated by dotted lines in Figure 4) facing the housing 18 and intended for its cooling.

[0043] Les tubes 23 sont maintenus sur le carter 18 par l’intermédiaire de supports 28, chaque support comportant une base 29 s’étendant axialement et des zones de fixation 30 entourant les tubes 23, fixés à la base 29. La base 29 de chaque support 28 est fixée à ses extrémités axiales amont et aval 29a, 29b, respectivement aux brides amont et aval 24, 25 du carter 28. Plus particulièrement, l’extrémité axiale amont 29a de la base comporte un rebord s’étendant radialement vers l’extérieur, destiné à venir en appui sur une bride annulaire 24 du carter 18 de turbine et destiné à être fixé sur ladite bride 24, par exemple par vissage ou rivetage.The tubes 23 are held on the casing 18 by means of supports 28, each support comprising a base 29 extending axially and fixing zones 30 surrounding the tubes 23, fixed to the base 29. The base 29 of each support 28 is fixed at its upstream and downstream axial ends 29a, 29b, respectively to the upstream and downstream flanges 24, 25 of the casing 28. More particularly, the upstream axial end 29a of the base has a flange extending radially towards the outside, intended to come to bear on an annular flange 24 of the casing 18 of the turbine and intended to be fixed on said flange 24, for example by screwing or riveting.

[0044] Chaque tube 23 est fixé au carter par l’intermédiaire de trois supports 28 écartés circonférentiellement les uns par rapport aux autres.Each tube 23 is fixed to the casing by means of three supports 28 spaced circumferentially from each other.

[0045] Deux supports 28 sont disposés à proximité de chaque boîtier collecteur 22, circonférentiellement de part et d’autre dudit boîtier 22, de manière à maintenir en position chaque boîtier collecteur 22 par rapport au carter 18, par l’intermédiaire des tubes 23. Chaque boîtier collecteur 22 est ainsi dépourvu de moyens de fixation permettant de fixer directement le boîtier 22 sur le carter 18.Two supports 28 are arranged near each manifold housing 22, circumferentially on either side of said housing 22, so as to maintain in position each manifold housing 22 relative to the housing 18, by means of the tubes 23 Each manifold box 22 is thus devoid of fixing means allowing the box 22 to be fixed directly to the casing 18.

[0046] En particulier, l’écartement angulaire a de chacun des supports 28 adjacents au boîtier collecteur 22, par rapport au boîtier collecteur 22, est inférieur à 10°.In particular, the angular spacing a of each of the supports 28 adjacent to the manifold housing 22, relative to the manifold housing 22, is less than 10 °.

[0047] L’écartement angulaire a est défini comme l’angle entre chaque support de rampe 28 et le boîtier collecteur 22, ou plus précisément entre l’angle entre les extrémités circonférentielles adjacentes de chaque support de rampe 28 et du boîtier collecteur 22.The angular spacing a is defined as the angle between each ramp support 28 and the manifold housing 22, or more precisely between the angle between the adjacent circumferential ends of each ramp support 28 and the manifold housing 22.

[0048] Une telle structure permet de maintenir avec précision un écartement radial déterminé entre le boîtier 22 et le carter 18, tout en limitant le nombre de pièces ainsi que la masse du dispositif de refroidissement 21.Such a structure makes it possible to precisely maintain a determined radial spacing between the housing 22 and the casing 18, while limiting the number of parts as well as the mass of the cooling device 21.

Claims (1)

Revendications Claims [Revendication 1] [Claim 1] Dispositif de refroidissement (21) d’un carter de turbine (18) pour une turbomachine (1), telle par exemple qu’un turboréacteur d’avion, s’étendant autour d’un axe (X), comportant au moins un boîtier collecteur (22), au moins une première rampe (23) et au moins une seconde rampe (23) liées au boîtier collecteur (22) et s’étendant circonférentiellement de part et d’autre dudit boîtier collecteur (22), supportées respectivement par au moins un premier support de rampe (28) et un second support de rampe (28) destinés à être fixés au carter (18), chaque rampe (23) comportant des orifices d’éjection d’air (23a) destinés à être orientés vers le carter (18) de sorte que l’air issu du boîtier collecteur (22) alimente les rampes (23) et soit éjecté par lesdits orifices de manière à refroidir le carter (18), caractérisé en ce que l’écartement angulaire du premier support de rampe (28) par rapport au boîtier collecteur (22) et l’écartement angulaire du second support de rampe (28) par rapport au boîtier collecteur (22) sont chacun inférieur à 10° Cooling device (21) of a turbine casing (18) for a turbomachine (1), such as for example an airplane turbojet engine, extending around an axis (X), comprising at least one housing manifold (22), at least a first ramp (23) and at least a second ramp (23) connected to the manifold housing (22) and extending circumferentially on either side of said manifold housing (22), supported respectively by at least a first ramp support (28) and a second ramp support (28) intended to be fixed to the casing (18), each ramp (23) comprising air ejection holes (23a) intended to be oriented towards the housing (18) so that the air coming from the manifold housing (22) feeds the ramps (23) and is ejected through said orifices so as to cool the housing (18), characterized in that the angular spacing of the first ramp support (28) relative to the manifold housing (22) and the angular spacing of the second ramp support (28) relative to the manifold housing (22) are each less than 10 ° [Revendication 2] [Claim 2] IV . Dispositif (21) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’écartement angulaire est défini comme l’angle entre chaque support de rampe (28) et le boîtier collecteur (22), plus particulièrement l’angle défini respectivement entre l’extrémité circonférentielle de chaque support de rampe (28) et l’extrémité circonférentielle correspondante du boîtier collecteur (22), l’extrémité circonférentielle de chaque support de rampe (28) et l’extrémité circonférentielle correspondante du boîtier collecteur (22) étant en regard l’une de l’autre. IV. Device (21) according to claim 1, characterized in that the angular spacing is defined as the angle between each ramp support (28) and the manifold housing (22), more particularly the angle defined respectively between the end circumferential of each ramp support (28) and the corresponding circumferential end of the manifold housing (22), the circumferential end of each ramp support (28) and the corresponding circumferential end of the manifold housing (22) being opposite l one of the other. [Revendication 3] [Claim 3] Dispositif (21) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux boîtiers collecteurs (22), au moins une première rampe (23) et au moins une seconde rampe (23) s’étendant circonférentiellement de part et d’autre de chaque boîtier collecteur (22), et en ce que, pour chaque boîtier collecteur (22), l’écartement angulaire du premier support de rampe (28) par rapport au boîtier collecteur (22) correspondant et l’écartement angulaire du second support de rampe (28) par rapport au boîtier collecteur (22) correspondant étant chacun inférieur à 10°. Device (21) according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least two manifold boxes (22), at least a first ramp (23) and at least a second ramp (23) extending circumferentially from one side and on the other side of each collecting box (22), and in that, for each collecting box (22), the angular spacing of the first ramp support (28) relative to the corresponding collecting box (22) and the spacing angular of the second ramp support (28) relative to the corresponding collecting box (22) each being less than 10 °. [Revendication 4] [Claim 4] Dispositif (21) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque support de rampe (28) s’étend axialement, une première extrémité axiale (29a) de chaque support de rampe (28) comportant des Device (21) according to one of claims 1 to 3, characterized in that each ramp support (28) extends axially, a first axial end (29a) of each ramp support (28) comprising
[Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] premiers moyens de fixation aptes à être fixés à une première bride (24) du carter (18), une seconde extrémité axiale (29b) de chaque support de rampe (28) comportant des seconds moyens de fixation aptes à être fixés à une seconde bride (25) du carter (18).[Claim 5] [Claim 6] [Claim 7] first fixing means able to be fixed to a first flange (24) of the casing (18), a second axial end (29b) of each ramp support (28) comprising second fixing means capable of being fixed to a second flange (25) of the casing (18). Dispositif (21) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque boîtier collecteur (22) est connecté à un nombre de paires de rampes (23) compris entre cinq et dix.Device (21) according to one of claims 1 to 4, characterized in that each collector box (22) is connected to a number of pairs of ramps (23) between five and ten. Turboréacteur (1) à double flux, comportant une soufflante (2) en aval de laquelle s’étend :Turbofan (1) with double flow, comprising a blower (2) downstream of which extends: - une veine primaire dans laquelle s’écoule un flux primaire (Fl), ladite veine primaire traversant notamment, dans le sens d’écoulement du flux primaire (Fl), un compresseur (3, 4), une chambre de combustion (5) et une turbine (6, 7) comportant un carter de turbine (18),- a primary stream in which a primary stream (Fl) flows, said primary stream passing in particular, in the direction of flow of the primary stream (Fl), a compressor (3, 4), a combustion chamber (5) and a turbine (6, 7) comprising a turbine casing (18), - une veine secondaire dans laquelle s’écoule un flux secondaire distinct du flux primaire, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de refroidissement (21) selon l’une des revendications 1 à 5, les rampes (23) s’étendant circonférentiellement autour de l’axe (X) du turboréacteur (1) et étant situées radialement à l’extérieur du carter de turbine (18), les orifices étant tournés en direction dudit carter de turbine (18), les moyens de prélèvement et d’amenée d’air étant aptes à prélever de l’air issu de la veine secondaire.- a secondary stream in which flows a secondary flow distinct from the primary flow, characterized in that it comprises a cooling device (21) according to one of claims 1 to 5, the ramps (23) extending circumferentially around the axis (X) of the turbojet engine (1) and being located radially outside the turbine casing (18), the orifices being turned in the direction of said turbine casing (18), the means for taking off and air intake being able to take air from the secondary vein. Turboréacteur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le carter (18) comporte une première bride (24) et une seconde bride (25), écartées axialement l’une de l’autre, les supports de rampes (28) étant fixés auxdites brides (24, 25).Turbojet engine (1) according to claim 6, characterized in that the casing (18) comprises a first flange (24) and a second flange (25), axially spaced from one another, the ramp supports (28) being attached to said flanges (24, 25).
FR1872629A 2018-12-10 2018-12-10 TURBOMACHINE CASE COOLING DEVICE Active FR3089544B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1872629A FR3089544B1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 TURBOMACHINE CASE COOLING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1872629A FR3089544B1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 TURBOMACHINE CASE COOLING DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3089544A1 true FR3089544A1 (en) 2020-06-12
FR3089544B1 FR3089544B1 (en) 2021-02-19

Family

ID=66049339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1872629A Active FR3089544B1 (en) 2018-12-10 2018-12-10 TURBOMACHINE CASE COOLING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3089544B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3137119A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-29 Safran Aircraft Engines Improved cooling system for a mobile turbomachine assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1205637A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-15 Snecma Moteurs Cooling device for stator ring
US7597537B2 (en) * 2005-12-16 2009-10-06 General Electric Company Thermal control of gas turbine engine rings for active clearance control
US20140030066A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 General Electric Company Active clearance control manifold system
FR3021700A1 (en) 2014-05-27 2015-12-04 Snecma DEVICE FOR MAINTAINING A COOLING TUBE FOR A TURBOJET CARTRIDGE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1205637A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-15 Snecma Moteurs Cooling device for stator ring
US7597537B2 (en) * 2005-12-16 2009-10-06 General Electric Company Thermal control of gas turbine engine rings for active clearance control
US20140030066A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 General Electric Company Active clearance control manifold system
FR3021700A1 (en) 2014-05-27 2015-12-04 Snecma DEVICE FOR MAINTAINING A COOLING TUBE FOR A TURBOJET CARTRIDGE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3137119A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-29 Safran Aircraft Engines Improved cooling system for a mobile turbomachine assembly

Also Published As

Publication number Publication date
FR3089544B1 (en) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2917519B1 (en) Air exhaust tube holder in a turbomachine
EP2071242A1 (en) Device for injecting a mixture of air and fuel into a combustion chamber of a turbomachine
FR3077097A1 (en) COOLING DEVICE FOR TURBINE OF A TURBOMACHINE
FR3051016A1 (en) DEVICE FOR DEFROSTING AN AERONAUTICAL TURBOMACHINE SEPARATION SPOUT
FR3004518A1 (en) ANNULAR COMBUSTION CHAMBER OF A TURBOMACHINE
CA2868452A1 (en) Turbine engine, such as a turbojet or a turboprop engine
FR3079874A1 (en) COOLING DEVICE FOR TURBINE OF A TURBOMACHINE
EP2917518B1 (en) Air exhaust tube holder in a turbomachine
EP3775501A1 (en) Cooling device for a turbine of a turbomachine
FR3099801A1 (en) Set for a turbomachine turbine
FR3089544A1 (en) COOLING DEVICE FOR A TURBOMACHINE HOUSING
FR3115828A1 (en) Fixing an ejection cone in a turbomachine turbine
FR3054000A1 (en) DEVICE FOR COOLING A TURBINE HOUSING FOR A TURBOMACHINE
WO2020016533A1 (en) Assembly for a turbomachine
FR3082227A1 (en) PILOT COOLING DEVICE FOR A TURBINE OF A TURBOMACHINE
WO2022096825A1 (en) Fastening of an exhaust cone to the exhaust casing of a turbomachine
WO2018083403A1 (en) Cooling device for a turbine of a turbomachine
EP3803062A1 (en) Device for cooling a turbomachine housing
FR3068732A1 (en) COOLING DEVICE
EP4010564A1 (en) Assembly intended for holding a manifold housing of a device for cooling a turbomachine turbine casing
EP3983661B1 (en) Device for cooling a turbomachine casing
FR3105983A1 (en) Device for cooling a casing of a turbomachine
EP3568638A1 (en) Turbine engine combustion chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20200612

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6