Difusor de turbomáquina que comprende pantallas anulares escotadas.

Difusor (110) para una turbomáquina, destinado a estar montado entre un compresor y una cámara de combustión (112) para la alimentación de aire a esta cámara,

comprendiendo el difusor dos pantallas anulares (118, 120) que se extienden una en el interior de la otra y unidas entre sí por alabes (126) sensiblemente radiales, caracterizado porque el borde periférico aguas abajo de al menos una de las pantallas comprende escotaduras (160) regularmente repartidas alrededor del eje longitudinal del difusor.

Difusor de turbomáquina que comprende pantallas anulares escotadas La presente invención concierne a un difusor para una turbomáquina y a una turbomáquina, tal como un turborreactor o un turbopropulsor de avión, que comprende un difusor dispuesto aguas arriba de una cámara anular de combustión, estando rodeados el difusor y la cámara de combustión por un cárter externo sensiblemente cilíndrico.

Un difusor de turbomáquina puede tener una forma general cilíndrica, o una forma acodada en L que comprende una parte aguas arriba radial, unida en su periferia externa a una parte cilíndrica aguas abajo, según que la última etapa del compresor dispuesto aguas arriba del difusor sea una etapa axial o una etapa centrífuga. En los dos casos, el difusor comprende dos pantallas anulares sensiblemente paralelas que se extienden una en el interior de la otra y que están unidas entre sí por alabes sensiblemente radiales. El aire que sale del difusor es inyectado en un recinto anular delimitado por el cárter externo para asegurar la alimentación de aire de la cámara de combustión.

El documento EP-A-1 818 511 describe un difusor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

La cámara de combustión comprende dos paredes de revolución respectivamente interna y externa, que están unidas entre sí en sus extremidades aguas arriba por una pared anular de fondo de cámara sensiblemente radial. Esta pared de fondo de cámara comprende orificios de montaje de sistemas de inyección de una mezcla de aire y de carburante en el interior de la cámara. El carburante es llevado por inyectores regularmente repartidos alrededor del eje longitudinal de la cámara y que se extienden sensiblemente radialmente hacia el interior desde el cárter externo. Cada inyector tiene una forma general sensiblemente en L y comprende un conducto radial aguas arriba que está fijado en su extremidad radialmente externa al cárter externo y que está unido en su extremidad radialmente interna a una cabeza o una nariz que se extiende sensiblemente axialmente hacia aguas abajo, estando introducida esta cabeza en un sistema de inyección de mezcla aire/carburante.

En la técnica actual, los bordes periféricos aguas abajo de las pantallas del difusor están situados a una distancia relativamente importante en dirección axial de los conductos radiales de los inyectores de carburante. Durante una operación de desmontaje de un inyector de un motor ensamblado, esta distancia o este huelgo axial es en efecto necesario para desplazar en traslación axial este inyector hacia aguas arriba a fin de desacoplar su cabeza axial del sistema de inyección correspondiente. Los inyectores son desmontados especialmente para retirar los depósitos de suciedad y de cok en las cabezas de los inyectores, que podrían dificultar la alimentación de carburante de la cámara. Sin embargo, el huelgo axial antes citado que no tiene ninguna influencia sobre la alimentación de aire de la cámara de combustión, provoca un aumento de la longitud o dimensión axial de la turbomáquina y por tanto un aumento de la masa de la turbomáquina, lo que es siempre perjudicial en la industria aeronáutica.

La invención tiene por objetivo especialmente aportar una solución simple, eficaz y económica a estos problemas.

A tal efecto, ésta propone un difusor para una turbomáquina, que comprende dos pantallas anulares que se extienden una en el interior de la otra y unidas entre sí por alabes sensiblemente radiales, caracterizado porque el borde periférico aguas abajo de al menos una de las pantallas comprende escotaduras regularmente repartidas alrededor del eje longitudinal del difusor.

El difusor puede ser de tipo axial y comprender dos pantallas sensiblemente cilíndricas y paralelas entre sí, o formar parte de un conjunto difusor-rectificador, comprendiendo este conjunto dos pantallas de sección sensiblemente en L.

La invención propone igualmente una turbomáquina, tal como un turborreactor o un turbopropulsor de avión, caracterizada porque comprende un difusor anular tal como el descrito anteriormente y una cámara anular de combustión dispuesta aguas abajo del difusor y en el interior de un cárter externo de la turbomáquina, siendo alimentada de carburante la cámara de combustión por inyectores dispuestos entre el difusor y la cámara y que se extienden sensiblemente radialmente hacia el interior desde el cárter externo, estando las escotaduras del borde periférico aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla del difusor alineadas en dirección axial con los inyectores de modo que permitan una traslación hacia aguas arriba de cada inyector en el interior de una escotadura de la pantalla o de cada pantalla para el desmontaje de este inyector.

De acuerdo con la invención, las escotaduras de las pantallas del difusor permiten un retroceso suficiente de los inyectores para separarlos de los sistemas de inyección y permitir su desmontaje. El difusor puede así ser aproximado axialmente a los inyectores de carburante y a la cámara de combustión de modo que se reduzca, incluso se suprima, el huelgo axial entre los bordes periféricos aguas abajo de las pantallas del difusor y los conductos radiales de los inyectores. La longitud de la turbomáquina queda entonces disminuida de manera significativa.

El difusor de acuerdo con la invención puede ser un difusor axial o formar parte de un conjunto difusor-rectificador.

Preferentemente, las dos pantallas del difusor comprenden a nivel de sus bordes periféricos aguas abajo escotaduras que están alineadas radialmente dos a dos de una pantalla a la otra y que están alineadas axialmente con los inyectores de carburante.

Las escotaduras tienen por ejemplo una forma general en U o en C cuya abertura está orientada hacia aguas abajo. La pantalla o cada pantalla del difusor pueden comprender de 16 a 20 escotaduras regularmente repartidas alrededor del eje longitudinal del difusor, según el número de inyectores de la cámara de combustión.

Estas escotaduras pueden tener una longitud en dirección axial y una anchura en dirección circunferencial del orden de 10 mm aproximadamente. Las dimensiones de las escotaduras se determinan especialmente en función de las dimensiones de los inyectores, de modo que las escotaduras puedan acoger a estos inyectores cuando estos estén en su posición retrasada en la cual están liberados de los sistemas de inyección. Así pues, la longitud de las escotaduras viene por tanto determinada por la distancia necesaria para liberar las cabezas de los inyectores de los sistemas de inyección, y su anchura viene determinada por el diámetro externo o dimensión transversal de los conductos radiales de los inyectores.

Ventajosamente, las escotaduras están formadas en una parte terminal aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla del difusor que se extiende aguas abajo de los álabes, de modo que no perturben la circulación del aire a la salida del difusor. La parte terminal aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla puede ser reforzada y rigidizada por al menos un sobreespesor o un rigidizador de modo que se limiten las vibraciones de esta parte terminal en funcionamiento. El borde periférico aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla puede ser, además, del tipo de « borde caído » y ser empalmado a un reborde anular sensiblemente radial por una zona de unión anular que tiene un perfil redondeado en sección.

La invención será comprendida mejor y otros detalles, características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto de modo más claro con la lectura de la descripción que sigue hecha a título de ejemplo no limitativo y refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales:

- la figura 1 es una semivista esquemática en corte axial de un conjunto difusor-rectificador y de una cámara de combustión de una turbomáquina de acuerdo con la técnica anterior,

- la figura 2 es una vista correspondiente a la figura 1 y representa una turbomáquina de acuerdo con la invención,

- la figura 3 es una vista esquemática en perspectiva de la turbomáquina de la figura 2, vista desde aguas abajo y de costado,

- la figura 4 es una vista esquemática desde arriba del inyector de carburante y del conjunto difusor-rectificador de la figura 3,

- la figura 5 es una vista esquemática parcial en corte axial de un conjunto difusor-rectificador de una turbomáquina de acuerdo con una variante de realización de la invención,

- la figura 6 es una vista esquemática parcial en corte axial de un conjunto difusor-rectificador de una turbomáquina de... [Seguir leyendo]

1. Difusor (110) para una turbomáquina, destinado a estar montado entre un compresor y una cámara de combustión (112) para la alimentación de aire a esta cámara, comprendiendo el difusor dos pantallas anulares (118, 120) que se extienden una en el interior de la otra y unidas entre sí por alabes (126) sensiblemente radiales, caracterizado porque el borde periférico aguas abajo de al menos una de las pantallas comprende escotaduras (160) regularmente repartidas alrededor del eje longitudinal del difusor.

2. Difusor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque está asociado a un rectificador de modo que forma un conjunto difusor-rectificador, teniendo en sección las pantallas (118, 120) de este conjunto una forma sensiblemente en L.

3. Difusor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque es del tipo axial, siendo sus pantallas (118, 120) sensiblemente cilíndricas y paralelas entre sí.

4. Turbomáquina, tal como un turborreactor o un turbopropulsor de avión, caracterizada porque comprende un difusor anular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes y una cámara anular de combustión

(112) dispuesta aguas abajo del difusor y en el interior de un cárter externo (138) de la turbomáquina, siendo alimentada de carburante la cámara de combustión por inyectores (148) dispuestos entre el difusor y la cámara y que se extienden sensiblemente radialmente hacia el interior desde el cárter externo, estando las escotaduras (160) del borde periférico aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla del difusor alineadas en dirección axial con los inyectores de modo que permitan una traslación hacia aguas arriba de cada inyector en el interior de una escotadura de la pantalla o de cada pantalla para el desmontaje de este inyector.

5. Turbomáquina de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque las dos pantallas del difusor (116) comprenden a nivel de sus bordes periféricos aguas abajo escotaduras (160) que están alineadas radialmente dos a dos de una pantalla a la otra y que están alineadas axialmente con los inyectores de carburante (148) .

6. Turbomáquina de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada porque las escotaduras (160) tienen una forma general en U o en C cuya abertura está orientada hacia aguas abajo.

7. Turbomáquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque las escotaduras (160) tienen una anchura (164) en dirección circunferencial que es sensiblemente igual o superior al diámetro externo de los inyectores (148) .

8. Turbomáquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque las escotaduras (160) tienen una longitud (162) en dirección axial sensiblemente igual o superior a la longitud necesaria para la liberación de los inyectores (148) .

9. Turbomáquina de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque las escotaduras (160) tienen una longitud y/o una anchura del orden de 10 mm aproximadamente.

10. Turbomáquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizada porque la pantalla o cada pantalla (118, 120) del difusor (116) comprende un número de escotaduras (160) igual al número de inyectores (148) , estando estas escotaduras regularmente repartidas alrededor del eje longitudinal del difusor.

11. Turbomáquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizada porque las escotaduras (160) están formadas en una parte terminal aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla que se extiende aguas abajo de los alabes (126) del difusor.

12. Turbomáquina de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque la parte terminal aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla (118, 120) está reforzada por al menos un sobreespesor o un rigidizador.

13. Turbomáquina de acuerdo con las reivindicaciones 11 o 12, caracterizada porque el borde periférico aguas abajo de la pantalla o de cada pantalla (118, 120) está empalmado a un reborde anular sensiblemente radial por una zona de unión anular que tiene en sección un perfil de forma redondeada.

14. Turbomáquina de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 12, caracterizada porque el difusor es un difusor axial o forma parte de un conjunto difusor-rectificador.