Parte delantera (1) de turbomáquina, que comprende una virola interna (10) de soporte de los álabes directoresde salida (12) de compresor,

un pico de separación (14) de flujos del que salen un canal primario anular (16) y uncanal secundario anular (18) de turbomáquina,

que comprende además, al menos, un sistema de deflector (30) destinado a impedir/limitar el acceso de cuerposextraños, tales como el granizo, al interior de dicho canal primario (16) de la turbomáquina, comprendiendo dichosistema de deflector (30), al menos, una superficie deflectora (32), así como un accionador (34) que permitedesplazar dicha superficie deflectora desde una posición replegada hasta una posición desplegada que asegura ladesviación de cuerpos extraños, y/o al contrario, caracterizada porque

dicho sistema de deflector (30) está montado en dicha virola interna (10) de soporte de los álabes directores desalida (12) de compresor, de modo que en posición desplegada, un extremo aguas abajo (62) de dicha superficiedeflectora (32) está situado aguas arriba de dicho pico de separación (14) de flujos.

Parte delantera de turbomáquina que comprende un sistema deflector de cuerpos extraños, tales como granizo

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere, de forma general, a una parte delantera de turbomáquina, cuya concepción permite impedir/limitar el acceso de cuerpos extraños, tales como el granizo, al interior de un canal primario anular de la turbomáquina.

La invención se aplica a cualquier tipo de turbomáquina, preferentemente para aeronaves, y se aplica preferentemente a las turbomáquinas en las que no está previsto un compresor a baja presión en la entrada del canal primario anular, denominándose generalmente este tipo de turbomáquina de «pequeño tamaño», a causa del diámetro reducido del compresor que está asociado con la misma.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

En las turbomáquinas existentes equipadas con un compresor a baja presión en la entrada del canal primario anular, asimismo denominado «booster», está previsto generalmente un sistema de mando realimentado entre este mismo booster y el compresor a alta presión situado aguas abajo en el canal primario, pudiéndose controlar dicho sistema de mando para provocar la apertura de las trampillas desde la superficie exterior del canal primario. Durante las fases de apertura de dichas trampillas en el canal primario, una parte del aire del flujo primario es desviada entonces voluntariamente mediante las trampillas para reunir el aire más frío del flujo secundario, que circula en el mismo en un canal secundario anular situado radialmente hacia el exterior respecto al canal primario. Dicho sistema está descrito en el documento US-A-5.279.109.

Este sistema de mando realimentado, asimismo conocido bajo la denominación VBV (del inglés, «Variable Bleed Valve») , presenta como función principal la descarga de la salida del booster, para evitar su bombeo en ciertas condiciones.

Por otra parte, las trampillas desplegadas del sistema de mando realimentado permiten asegurar simultáneamente la extracción de cuerpos extraños, tales como el granizo, que, al entrar en contacto con dichas trampillas, que sobresalen en el canal primario, se vuelven a dirigir hacia el canal anular secundario en el que ya no corren el riesgo de provocar la extinción de la cámara de combustión. Este fenómeno se produce de manera semejante cuando la tecnología utilizada consiste en desplegar las trampillas radialmente hacia el exterior con relación al canal primario anular, a causa del efecto de absorción observado.

Ahora bien, en las turbomáquinas de tamaño más pequeño, tal como el mostrado en la figura 1, la entrada del canal primario anular 16 está generalmente desprovista de booster, de modo que tampoco es necesario prever la implantación de un sistema de mando realimentado del tipo descrito anteriormente, en el sentido de que los riesgos de bombeo del booster, evidentemente, ya no existen. De todas maneras, la implantación de dicho sistema de mando realimentado en una turbomáquina de pequeño tamaño resulta a menudo imposible a causa del reducido espacio disponible entre los dos canales anulares, espacio en el que está alojado habitualmente el sistema de mando realimentado en las turbomáquinas de mayor tamaño.

De esta manera, en el caso en el que el canal primario ya no está equipado con el sistema de mando realimentado de tipo VBV, no se puede asegurar más la función de desviación del granizo.

Para hacer frente a este problema, se ha propuesto en la técnica anterior hacer retroceder al máximo el pico de separación 20 del flujo primario F1 y del flujo secundario F2, para que la entrada del canal primario anular 16 esté sensiblemente «ocultada» mediante la superficie exterior de la virola interna 10 de soporte de los álabes directores de salida 12 de compresor, como se muestra con la línea de puntos ficticia 11 en la figura 1.

No obstante, un retroceso demasiado grande del pico de separación puede conducir a una mala alimentación de aire al canal primario anular, a causa de su posición oculta que se ha mencionado anteriormente.

De manera general, el compromiso entre el retroceso suficiente del pico de separación, para limitar la introducción del granizo y de otros cuerpos extraños en el canal primario anular, y su avance suficiente, para asegurar una alimentación satisfactoria del canal primario anular de aire, sigue siendo a menudo extremadamente difícil de encontrar.

De esta manera, existe una necesidad en lo que se refiere a una parte delantera de turbomáquina de concepción sencilla e ingeniosa, que permita impedir/limitar el acceso de cuerpos extraños, tales como el granizo, al interior de un canal primario anular, particularmente con vistas a su implantación en una turbomáquina de pequeño tamaño desprovista de booster.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Para hacerlo así, la invención tiene por objeto una parte delantera de turbomáquina, que comprende una virola interna de soporte de los álabes directores de salida de compresor, un pico de separación de flujos del que salen un canal primario anular y un canal secundario anular de turbomáquina. Según la invención, dicha parte comprende además, al menos, un sistema de deflector destinado a impedir/limitar el acceso de cuerpos extraños, tales como el granizo, al interior de dicho canal primario de la turbomáquina, comprendiendo dicho sistema de deflector, al menos, una superficie deflectora, así como un accionador que permite desplazar dicha superficie deflectora desde una posición replegada hasta una posición desplegada que asegura la desviación de cuerpos extraños, y/o al contrario, que dicho sistema de deflector está montado en dicha virola interna de soporte de los álabes directores de salida de compresor, de modo que en posición desplegada, un extremo aguas abajo de dicha superficie deflectora está situado aguas arriba de dicho pico de separación de flujos.

De esta manera, una de las particularidades de la presente invención radica en la disposición, en la entrada del canal primario anular, de uno o varios sistemas de deflector de cuerpos extraños, tales como el granizo, eligiéndose preferentemente dichos sistemas para que sean de concepción sencilla, poco costosos y poco voluminosos. Con esta solución técnica, los cuerpos extraños pueden ser ventajosamente desviados de su trayectoria mediante la superficie deflectora, aguas arriba del canal primario anular. En otros términos, dichos cuerpos son desviados, por lo tanto, mediante la superficie deflectora antes de alcanzar la entrada del canal primario anular, de modo que los riesgos de que penetren en el interior de este último canal, después de haber golpeado la superficie deflectora, se reducen prácticamente a nada.

El sistema de deflector se puede implantar fácilmente en todo tipo de turbomáquina y, en particular, en las turbomáquinas denominadas de pequeño tamaño, desprovistas de booster o de compresor a baja presión. La invención puede entonces servir preferentemente para la extracción del granizo, como lo harían los sistemas de mando realimentados de tipo VBV de la técnica anterior, de modo que la presencia de estos últimos ya no se requiere para asegurar la función de extracción anteriormente citada. Por consiguiente, la invención aporta una solución eficaz e ingeniosa, en particular para las turbomáquinas desprovistas de booster y, por lo tanto, desprovistas igualmente de sistema de mando realimentado de tipo VBV.

El sistema de deflector previsto en la presente invención, que está implantado sobre la virola interna de soporte de los álabes directores de salida de compresor para impedir/limitar el acceso del granizo al interior del canal primario anular, permite limitar igualmente, incluso suprimir, el retroceso del pico de separación de los flujos primario y secundario encontrado anteriormente, dado que la extracción del granizo se efectúa en la actualidad, al menos en parte, con la ayuda del sistema según la invención, y no únicamente gracias al retroceso del pico de separación para la ocultación de la entrada del canal primario. Por consiguiente, el problema de la técnica anterior que se refiere a la alimentación no satisfactoria de aire del canal anular, debido al retroceso demasiado grande del pico de separación, se puede solventar gracias a la presente invención.

Preferentemente, dicho sistema de deflector está montado en dicha virola interna de soporte de los álabes directores de salida de compresor, aguas abajo de dichos álabes, pero siempre aguas... [Seguir leyendo]

1. Parte delantera (1) de turbomáquina, que comprende una virola interna (10) de soporte de los álabes directores de salida (12) de compresor, un pico de separación (14) de flujos del que salen un canal primario anular (16) y un canal secundario anular (18) de turbomáquina,

que comprende además, al menos, un sistema de deflector (30) destinado a impedir/limitar el acceso de cuerpos extraños, tales como el granizo, al interior de dicho canal primario (16) de la turbomáquina, comprendiendo dicho sistema de deflector (30) , al menos, una superficie deflectora (32) , así como un accionador (34) que permite desplazar dicha superficie deflectora desde una posición replegada hasta una posición desplegada que asegura la desviación de cuerpos extraños, y/o al contrario, caracterizada porque

dicho sistema de deflector (30) está montado en dicha virola interna (10) de soporte de los álabes directores de salida (12) de compresor, de modo que en posición desplegada, un extremo aguas abajo (62) de dicha superficie deflectora (32) está situado aguas arriba de dicho pico de separación (14) de flujos.

2. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho sistema de deflector

(30) está montado en dicha virola interna (10) de soporte de los álabes directores de salida (12) de compresor, aguas abajo de dichos álabes directores de salida (12) de compresor.

3. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque, en una sección longitudinal cualquiera que pasa por dicho sistema de deflector (30) , una línea recta ficticia (64) correspondiente a una dirección tangencial de dicho extremo aguas abajo (62) de dicha superficie deflectora (32) , en posición desplegada, pasa por delante de un extremo aguas arriba (20) de dicho pico de separación (14) .

4. Parte delantera (1) de turbomáquina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicho accionador (34) está realizado de aleación con memoria de forma de manera que permite, cuando alcanza una temperatura de transición dada que impone al mismo adoptar su forma memorizada, colocar dicha superficie deflectora (32) en la posición desplegada que asegura la desviación de cuerpos extraños, y

porque dicho sistema de deflector (30) comprende además medios elásticos de recuperación que permiten, cuando dicho accionador (34) presenta una temperatura inferior a dicha temperatura de transición dada, devolver dicha superficie deflectora (32) a su posición replegada.

5. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho accionador (34) y dicha superficie deflectora (32) están formados por un mismo elemento realizado de aleación con memoria de forma.

6. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho elemento realizado de aleación con memoria de forma toma la forma de una lámina deflectora (40) .

7. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 6, caracterizada porque dichos medios elásticos de recuperación toman la forma de una lámina elástica (42) acoplada mecánicamente a dicha lámina deflectora (40) , y superpuesta a esta última.

8. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 7, caracterizada porque un espacio de recepción de aire caliente (46) está dispuesto entre dicha lámina elástica (42) y dicha lámina deflectora (40) .

9. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho sistema de deflector

(30) comprende una entrada de aire caliente (50) que comunica con dicho espacio de recepción de aire caliente (46) .

10. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha entrada de aire caliente (50) toma la forma de una pieza de contacto (48) hueca.

11. Parte delantera (1) de turbomáquina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque está equipada con una pluralidad de sistemas de deflector (30) de cuerpos extraños, espaciados angularmente entre sí alrededor de un eje longitudinal (22) de turbomáquina.

12. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 11, caracterizada porque la implantación de cada sistema de deflector (30) de cuerpos extraños sobre dicha virola interna (10) de soporte de los álabes directores de salida (12) de compresor está realizada por embutición de la pieza de contacto (48) hueca que forma la entrada de aire caliente del sistema de deflector, y que atraviesa dicha virola interna (10) .

13. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 12, caracterizada porque dicha entrada de aire caliente (50) de cada sistema de deflector (30) de cuerpos extraños atraviesa dicha virola interna (10) de soporte de los álabes directores de salida (12) de compresor, y porque dicha parte delantera de turbomáquina comprende un distribuidor de aire caliente (56) situado enfrente y radialmente hacia el interior respecto a cada sistema de deflector (30) .

14. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 13, caracterizada porque dicho distribuidor de aire caliente (56) está alimentado con aire caliente mediante el aire que proviene de un compresor (3) de la turbomáquina.

15. Parte delantera (1) de turbomáquina según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, caracterizada porque dicho

distribuidor (56) presenta una pluralidad de salidas (60) espaciadas angularmente entre sí alrededor de dicho eje longitudinal (22) de turbomáquina, estando cada salida (60) enfrente, respectivamente, de una entrada de aire caliente (50) de un sistema de deflector (30) de cuerpos extraños.

16. Parte delantera (1) de turbomáquina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en una posición desplegada que asegura la desviación de cuerpos extraños, dicha superficie deflectora (32) toma,

en corte longitudinal, la forma de una línea curva que se abre en la dirección aguas arriba y radialmente hacia el exterior de la turbomáquina.

17. Parte delantera (1) de turbomáquina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en posición replegada, dicho extremo aguas abajo (64) de la superficie deflectora está enrasado con la superficie exterior de dicha virola interna (10) de soporte de los álabes directores de salida (12) de compresor.

18. Parte delantera (1) de turbomáquina según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicho accionador (34) está realizado de aleación con memoria de forma de manera que permite, cuando alcanza una temperatura de transición dada que impone al mismo adoptar su forma memorizada, colocar dicha superficie deflectora (32) en la posición desplegada que asegura la desviación de cuerpos extraños, y

porque dicho sistema de deflector comprende además medios elásticos de recuperación (42) que permiten, cuando

dicho accionador presenta una temperatura inferior a dicha temperatura de transición dada, devolver dicha superficie deflectora (32) a su posición replegada.

19. Turbomáquina, que comprende una parte delantera (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.