Dispositivo de enfriamiento de una pared.

Turborreactor para aeronave que comprende un dispositivo de enfriamiento de la cara externa de una pared (10) del conjunto compresor de este,

que tiene una primera cara sometida a una fuente de calentamiento y una segunda cara a lo largo de la cual circula un fluido externo a una temperatura inferior a T, para mantener la citada pared a una temperatura sensiblemente igual a la temperatura T, caracterizado porque el dispositivo de enfriamiento comprende al menos una pieza de enfriamiento (12) que comprende una parte de fijación (14) y una parte de enfriamiento (16) , estando realizada la citada pieza de una aleación con memoria de forma termoconductora que tiene una temperatura de transición T, comprendiendo la citada parte de fijación medios de fijación rígida a la segunda cara (10b) de la citada pared, estando conformada la citada parte de enfriamiento para tomar por sf misma una primera posición sensiblemente paralela a la citada pared cuando la temperatura de la pared es inferior a la citada temperatura T y, si la temperatura de la pared es al menos igual a T, para tomar por sí misma una segunda posición en la cual el plano medio de la citada segunda cara forma con un plano tangente a la citada pared un diedro comprendido entre 45 y 90 grados.

Dispositivo de enfriamiento de una pared La presente invención tiene por objeto un turborreactor para aeronave que comprende un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con el preambulo de la reivindicación 1. El documento FR 2 873 167 divulga un sistema de este tipo.

El problema del enfriamiento de una pared se presenta, naturalmente, en numerosos ambitos tecnicos. Este es en particular el caso en los turborreactores para aeronaves en los cuales ciertas paredes pueden ser llevadas a temperaturas inaceptables y para las cuales hay que prever un sistema de enfriamiento.

De modo mas particular todavfa, la invención se refiere a un dispositivo de enfriamiento de pared que produzca un efecto de enfriamiento solamente de modo intermitente, es decir, cuando la pared alcance efectivamente su temperatura crftica.

En el caso de los turborreactores para aeronaves, el enfriamiento de tales paredes o pieles se realiza en la actualidad generalmente con la ayuda de filas de tubos o de tubos perforados capaces, cuando estos estan alimentados de fluido de enfriamiento, de enfriar a la pared.

Un inconveniente de este sistema de enfriamiento es que necesita la colocación de estructuras particulares y de un sistema de alimentación de fluido de enfriamiento de esta estructura.

Un primer objeto de la presente invención es facilitar un turborreactor para aeronave provisto de un dispositivo de enfriamiento de una pared que sea de estructura mas simple y que automaticamente produzca el efecto de enfriamiento solamente cuando la pared que hay que enfriar alcance la temperatura a la cual se la quiere mantener.

Para lograr este objetivo de acuerdo con la invención, el dispositivo de enfriamiento de una pared que tiene una primera cara sometida a una fuente de calentamiento y una segunda cara a lo largo de la cual circula un fluido externo a una temperatura inferior a T, para mantener la citada pared a una temperatura sensiblemente igual a la temperatura T, se caracteriza porque comprende al menos una pieza de enfriamiento que comprende una parte de fijación y una parte de enfriamiento, estando realizada la citada pieza de una aleación con memoria de forma termoconductora que tiene una temperatura de transición T, comprendiendo la citada parte de fijación medios de fijación rfgida a la segunda cara de la citada pared, estando conforma la citada parte de enfriamiento para tomar por sí misma una primera posición sensiblemente paralela a la citada pared cuando la temperatura de la pared es inferior a la citada temperatura T y, si la temperatura de la pared es al menos igual a T, para tomar por sí misma una segunda posición en la cual el plano medio de la citada segunda parte forma con un plano tangente a la citada pared un diedro comprendido entre 45 y 90 grados.

Gracias a la utilización de piezas de enfriamiento realizadas de una aleación con memoria de forma termoconductora, el efecto de enfriamiento se produce solamente cuando la temperatura de la pared que hay que enfriar llega efectivamente a la temperatura de transición de la aleación con memoria de forma termoconductora debido a la conducción termica entre la pared y la pieza de enfriamiento. Cuando no se llega a la temperatura, la parte de enfriamiento de la pieza de enfriamiento queda adherida contra la pared y esta por tanto no produce ningun efecto de enfriamiento particular. Por el contrario, cuando se llega a esta temperatura, la pieza de enfriamiento pasa a su segundo estado y la parte de enfriamiento toma una angulación comprendida entre 45 y 90 grados con respecto a la pared que hay que enfriar.

Se sabe que existen diferentes aleaciones con memoria de forma correspondientes a temperaturas de transición diferentes. Se sabe igualmente que es posible, en una fase preliminar de entrenamiento o de preformación, someter a la pieza de material con memoria de forma a un acondicionamiento que la permite, cuando se llegue a su temperatura de transición, tomar una forma modificada definida completamente de antemano despues de que esta pieza haya sido forzada un cierto numero de veces. Se sabe igualmente que el cambio de forma de esta pieza puede ser realizado un gran numero de veces, por ejemplo cincuenta mil veces.

Ademas, se sabe que generalmente la temperatura a la cual la pieza de aleación con memoria de forma recobra su forma inicial esta desplazada una veintena de grados con respecto a su temperatura de transición. Se evita, así, un fen6meno de golpeteo en la regulación de la temperatura de la pared.

De acuerdo con un primer modo de puesta en practica, el plano medio de la parte de enfriamiento es sensiblemente paralelo a la dirección de circulación del fluido externo.

En este caso, cuando la parte de enfriamiento esta en su segunda posición, esta parte desempafa la función de aleta de enfriamiento que aumenta la superficie de intercambio entre la pared y el fluido externo.

De acuerdo con un segundo modo de puesta en practica, el plano medio de la parte de enfriamiento de la pieza de enfriamiento es sensiblemente ortogonal a la dirección de circulación del fluido externo.

Se comprende que en este segundo caso las partes de enfriamiento en posición activa, provocan turbulencias en el fluido externo en la proximidad inmediata de la pared que hay que enfriar aumentando así el coeficiente de Reynols de esta circulación y mejorando así el efecto de enfriamiento.

Preferentemente todavfa y cualquiera que sea el modo de puesta en practica considerado, el dispositivo de enfriamiento comprende una pluralidad de piezas de enfriamiento sensiblemente alineadas segun al menos una recta perpendicular a la dirección de circulación del flujo externo.

De acuerdo con otro modo de puesta en practica, la pared que hay que enfriar es sensiblemente de revolución y el dispositivo de enfriamiento comprende una pluralidad de piezas de enfriamiento sensiblemente dispuestas segun al menos un cfrculo de la superficie de revolución.

De acuerdo todavfa con otro modo de realización, las piezas de enfriamiento tienen temperaturas de transición diferentes.

Gracias a esta disposición, es posible adaptar el efecto de enfriamiento producido por el dispositivo en función de un gradiente de temperatura que puede existir en raz6n de la naturaleza de la fuente de calentamiento dispuesta enfrente de la primera cara de la pared que hay que enfriar.

Otras caracterfsticas y ventajas de la invención se pondran de manifiesto mejor con la lectura de la descripción que sigue de varios modos de realización de la invención dados a tftulo de ejemplos no limitativos. La descripción se refiere a las figuras anejas, en las cuales:

las figuras 1A, 18, y 1C ilustran el principio de la invención, representando la figura 1A en perspectiva la pieza de enfriamiento en reposo, representando la figura 18 la pieza de enfriamiento en posición activa y siendo la figura 1C un corte segun la lfnea CC de la figura 1A;

la figura 2 es una vista en corte longitudinal de un turborreactor para aeronave al cual puede ser aplicado el dispositivo de enfriamiento;

la figura 3 es una vista en corte vertical de una pared equipada con un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con un primer modo de puesta en practica;

la figura 4 es una vista en corte vertical de un segundo modo de puesta en practica del dispositivo de enfriamiento;

la figura 5 es una vista en corte vertical de un tercer modo de puesta en practica del dispositivo de enfriamiento;

la figura 6A es una vista de un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con la invención que comprende una pluralidad de piezas de enfriamiento en posición de reposo;

la figura 68 es analoga a la figura 6A pero las piezas de enfriamiento estan en posición activa;

la figura 7 es una vista en perspectiva de una variante de realización del dispositivo de enfriamiento de acuerdo con las figuras 6A y 68.

la figura 8 es una vista en perspectiva de una pared de revolución equipada con un dispositivo de enfriamiento de acuerdo con la invención;

la figura 9 es una vista en perspectiva de un modo de realización de una pieza de enfriamiento utilizable en el caso de la figura 8;

la figura 10 muestra una variante de realización del dispositivo de enfriamiento de la figura 8; y la figura 11 es una vista en perspectiva de otra variante de realización de la pieza de enfriamiento en posición... [Seguir leyendo]

1. Turborreactor para aeronave que comprende un dispositivo de enfriamiento de la cara externa de una pared (10) del conjunto compresor de este, que tiene una primera cara sometida a una fuente de calentamiento y una segunda cara a lo largo de la cual circula un fluido externo a una temperatura inferior a T, para mantener la citada pared a una temperatura sensiblemente igual a la temperatura T, caracterizado porque el dispositivo de enfriamiento comprende al menos una pieza de enfriamiento (12) que comprende una parte de fijación (14) y una parte de enfriamiento (16) , estando realizada la citada pieza de una aleación con memoria de forma termoconductora que tiene una temperatura de transición T, comprendiendo la citada parte de fijación medios de fijación rfgida a la segunda cara (10b) de la citada pared, estando conformada la citada parte de enfriamiento para tomar por sí misma una primera posición sensiblemente paralela a la citada pared cuando la temperatura de la pared es inferior a la citada temperatura T y, si la temperatura de la pared es al menos igual a T, para tomar por sí misma una segunda posición en la cual el plano medio de la citada segunda cara forma con un plano tangente a la citada pared un diedro comprendido entre 45 y 90 grados.

2. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el plano medio de la citada parte de enfriamiento (16) en su segunda posición es sensiblemente paralelo a la dirección (F) de circulación del fluido externo.

3. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, en su segunda posición, la citada parte de enfriamiento (16) forma un angulo sensiblemente igual a 90D con el plano tangente a la citada pared (10) .

4. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el plano medio de la citada parte de enfriamiento (16) en su segunda posición es sensiblemente ortogonal a la dirección (F) de circulación del citado fluido externo.

5. Turborreactor de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la citada parte de enfriamiento (16) , en su segunda posición, forma un angulo comprendido entre 45 y 75 grados con el semiplano tangente aguas abajo de la citada pieza segun la dirección (F) de circulación del citado fluido externo.

6. Turborreactor para una pared sensiblemente plana, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque comprende una pluralidad de piezas de enfriamiento (12a, 12b, 12c) sensiblemente alineadas segun al menos una recta paralela a la dirección de circulación del fluido externo.

7. Turborreactor para una pared sensiblemente de revolución (60) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5, caracterizado porque comprende una pluralidad de piezas (12) sensiblemente dispuestas segun al menos un cfrculo de la citada superficie de revolución.

8. Turborreactor para una pared sensiblemente plana, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque comprende una pluralidad de piezas (12) dispuestas segun al menos una recta sensiblemente ortogonal a la dirección de circulación del fluido externo.

9. Turborreactor para una pared sensiblemente de revolución (60) , de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque comprende una pluralidad de piezas (12) dispuestas en planos que contienen al eje de revolución de la citada pared.

10. Turborreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque comprende una pluralidad de piezas (12) de enfriamiento dispuestas al menos en una misma lfnea.

11. Turborreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque las citadas piezas de enfriamiento (12) tienen temperaturas de transición T diferentes.

12. Turborreactor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 9, caracterizado porque la parte de fijación de cada pieza de enfriamiento tiene la forma de una porción de superficie cilfndrica y porque la parte de enfriamiento es sensiblemente plana.