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FR3061933B1 - INTERNAL STRUCTURE OF A PRIMARY EJECTION DUCT - Google Patents

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FR3061933B1
FR3061933B1 FR1750386A FR1750386A FR3061933B1 FR 3061933 B1 FR3061933 B1 FR 3061933B1 FR 1750386 A FR1750386 A FR 1750386A FR 1750386 A FR1750386 A FR 1750386A FR 3061933 B1 FR3061933 B1 FR 3061933B1
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Patrick Oberle
Benoit Letay
Nicolas JOLIVET
Franck OUNDJIAN
Morad KASSEM
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Abstract

L'invention concerne une structure interne (206) d'un conduit d'éjection primaire (202) d'une turbomachine, ladite structure interne (206) comportant : - une paroi primaire (302) laissant passer l'air à travers des orifices (304) et formant une surface interne du conduit d'éjection primaire (202), - une pluralité de caissons (402) fixés à la paroi primaire (302) du côté opposé au conduit d'éjection primaire (202), chaque caisson (402) étant constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire (302) délimitent un volume (502) ouvert sur l'extérieur par les orifices (304).The invention relates to an internal structure (206) of a primary ejection duct (202) of a turbomachine, said internal structure (206) comprising: a primary wall (302) allowing air to pass through orifices; (304) and forming an inner surface of the primary ejection conduit (202), - a plurality of pedestals (402) attached to the primary wall (302) on the opposite side to the primary ejection conduit (202), each pedestal (202), 402) being walls, wherein said walls and the primary wall (302) delimit a volume (502) open to the outside through the orifices (304).

Description

STRUCTURE INTERNE D’UN CONDUIT D’EJECTION PRIMAIREINTERNAL STRUCTURE OF A PRIMARY EJECTION DUCT

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention concerne une structure interne d’un conduit d'éjection primaire d’une turbomachine, une turbomachine comportant une telle structure interne, ainsi qu’un aéronef comportant au moins une telle turbomachine.The present invention relates to an internal structure of a primary ejection duct of a turbomachine, a turbomachine comprising such an internal structure, and an aircraft comprising at least one such turbomachine.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART

Une turbomachine comporte classiquement, de l’amont vers l’aval, une entrée d’air par laquelle l’air entre dans la turbomachine, un moteur qui assure la combustion de l’air et du carburant, et un conduit d’éjection par lequel sont évacués les gaz brûlés.A turbomachine conventionally comprises, from upstream to downstream, an air inlet through which the air enters the turbomachine, a motor which ensures the combustion of air and fuel, and an ejection duct by which are evacuated the burned gases.

Une telle turbomachine génère des bruits lors de son fonctionnement.Such a turbomachine generates noises during its operation.

Pour atténuer une partie des bruits, la turbomachine est entourée d’une nacelle comportant des moyens atténuateurs de bruit, comme par exemple des structures en nid d’abeilles.To reduce some of the noise, the turbomachine is surrounded by a nacelle comprising noise attenuator means, such as honeycomb structures.

Les sons de basses fréquences (entre 300 Hz et 1000 Hz), notamment ceux liés à la combustion, émis par la turbomachine durant le décollage ou l’atterrissage forment une importante source de bruit pour l’environnement et pour atténuer ces bruits, il est connu de disposer des dispositifs atténuateurs de sons basses fréquences dans la structure du conduit d’éjection primaire (appelée « plug » en Anglais).Low frequency sounds (between 300 Hz and 1000 Hz), especially those related to combustion, emitted by the turbine engine during take-off or landing form an important source of noise for the environment and to attenuate these noises, it is known to have low frequency sound attenuators devices in the structure of the primary ejection duct (called "plug" in English).

Le conduit d’éjection primaire est situé dans le prolongement du moteur et avant le cône de tuyère et sa peau extérieure est en contact avec le flux de gaz brûlé en provenance du moteur.The primary ejection duct is located in the extension of the engine and before the nozzle cone and its outer skin is in contact with the flow of flue gas from the engine.

Le document US-A-7,784,283 divulgue la réalisation de compartiments séparés par des cloisons de séparation sous la peau perforée du conduit d’éjection primaire afin de constituer des résonateurs de Helmholtz.US-A-7,784,283 discloses the making of compartments separated by partition walls under the perforated skin of the primary ejection conduit to form Helmholtz resonators.

Un tel dispositif est efficace, cependant il est nécessaire de positionner de manière précise chaque paroi de séparation ce qui implique de procéder à des réglages minutieux pour que les résonateurs de type Helmholtz atténuent les fréquences souhaitées.Such a device is effective, however it is necessary to accurately position each partition wall which involves making careful adjustments for the Helmholtz type resonators attenuate the desired frequencies.

EXPOSE DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Un objet de la présente invention est de proposer une structure interne d’un conduit d'éjection primaire d’une turbomachine qui comporte des dispositifs d’atténuation des bruits de basse fréquence qui ne nécessitent pas de réglage précis lors de la construction de la structure interne. A cet effet, est proposée une structure interne d’un conduit d’éjection primaire d’une turbomachine, ladite structure interne comportant : - une paroi primaire laissant passer l’air à travers des orifices et formant une surface interne du conduit d’éjection primaire, - une pluralité de caissons fixés à la paroi primaire du côté opposé au conduit d’éjection primaire, chaque caisson étant constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire délimitent un volume ouvert sur l’extérieur par les orifices. L’utilisation de caissons à l’intérieur de la structure interne du conduit d'éjection primaire facilite la construction de ladite structure interne et l’atténuation des fréquences choisies.An object of the present invention is to propose an internal structure of a primary ejection duct of a turbomachine which comprises low frequency noise attenuation devices which do not require precise adjustment during the construction of the structure. internal. For this purpose, an internal structure of a primary ejection duct of a turbomachine is proposed, said internal structure comprising: a primary wall allowing air to pass through orifices and forming an internal surface of the ejection duct; primary, a plurality of boxes attached to the primary wall on the opposite side to the primary ejection conduit, each box being constituted by walls, wherein said walls and the primary wall delimit a volume open on the outside through the orifices. The use of boxes within the internal structure of the primary ejection conduit facilitates the construction of said internal structure and the attenuation of the selected frequencies.

Selon un mode de réalisation particulier, la paroi primaire est une peau métallique et les orifices sont des trous réalisés dans ladite peau.According to a particular embodiment, the primary wall is a metal skin and the orifices are holes made in said skin.

Selon un mode de réalisation particulier, la paroi primaire est un maillage métallique, et les orifices sont les interstices entre les mailles dudit maillage.According to a particular embodiment, the primary wall is a metal mesh, and the orifices are the interstices between the mesh of said mesh.

Selon un mode de réalisation particulier, chaque caisson est réalisé par emboutissage d’une plaque métallique.According to a particular embodiment, each box is made by stamping a metal plate.

Selon un mode de réalisation particulier, chaque caisson est réalisé par soudage de plaques métalliques entre elles. L’invention propose également une turbomachine comportant un conduit d’éjection primaire délimité à l’extérieur par une tuyère primaire et à l’intérieur par une structure interne selon l'une des variantes précédentes. L’invention propose également un aéronef comportant au moins une turbomachine selon la variante précédente.According to a particular embodiment, each box is made by welding metal plates together. The invention also proposes a turbomachine comprising a primary ejection duct delimited externally by a primary nozzle and internally by an internal structure according to one of the preceding variants. The invention also proposes an aircraft comprising at least one turbomachine according to the preceding variant.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d’un aéronef selon l’invention, la Fig. 2 est une vue en perspective d’un conduit d’éjection primaire, la Fig. 3 est une vue de côté d’une structure interne d’un conduit d'éjection primaire selon l'invention, la Fig. 4 est une vue partielle en perspective de l’intérieur de la structure interne de la Fig. 3, et la Fig. 5 est une vue en coupe de la structure interne selon l’invention.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in connection with the attached drawings, among which: FIG. . 1 is a side view of an aircraft according to the invention, FIG. 2 is a perspective view of a primary ejection duct, FIG. 3 is a side view of an internal structure of a primary ejection duct according to the invention, FIG. 4 is a partial perspective view of the interior of the internal structure of FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view of the internal structure according to the invention.

EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte une aile 12 sous laquelle est fixée une nacelle 14 dans laquelle est logée une turbomachine.Fig. 1 shows an aircraft 10 which comprises a wing 12 under which is fixed a nacelle 14 in which is housed a turbomachine.

Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de la turbomachine, orientée positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 10 et qui est également l'axe longitudinal de la nacelle 14, on appelle Y l'axe transversal qui est horizontal lorsque l’aéronef 10 est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 10 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles et formant un repère orthonormé.In the following description, and by convention, X is the longitudinal axis of the turbomachine, positively oriented in the direction of travel of the aircraft 10 and which is also the longitudinal axis of the nacelle 14, is called Y the transverse axis which is horizontal when the aircraft 10 is on the ground, and Z the vertical axis or vertical height when the aircraft 10 is on the ground, these three directions X, Y and Z being orthogonal to each other and forming a reference orthonormal.

Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence au sens de déplacement des gaz dans la turbomachine c'est-à-dire de l’avant vers l’arrière de l’aéronef 10.In the description that follows, the terms relating to a position are taken with reference to the direction of movement of the gases in the turbomachine, that is to say from the front to the rear of the aircraft 10.

La Fig. 2 montre la partie arrière de la turbomachine qui forme un conduit d’éjection primaire 202 par lequel s’échappent les gaz brûlés par la turbomachine et qui est délimité à l’extérieur par une tuyère primaire 204 et à l’intérieur par une structure interne 206 du conduit d’éjection primaire 202. A l’arrière de la structure interne 206 est fixé un cône de tuyère 208.Fig. 2 shows the rear part of the turbomachine which forms a primary ejection duct 202 through which exhaust gases burned by the turbomachine and which is delimited externally by a primary nozzle 204 and internally by an internal structure 206 of the primary ejection duct 202. At the rear of the internal structure 206 is fixed a nozzle cone 208.

La Fig. 3 montre une vue de côté de la structure interne 206 et du cône 208, et la Fig. 4 montre une vue de la structure interne 206 depuis l’intérieur de ladite structure interne 206. La Fig. 5 montre une coupe de la structure interne 206.Fig. 3 shows a side view of the internal structure 206 and the cone 208, and FIG. 4 shows a view of the internal structure 206 from within said internal structure 206. FIG. 5 shows a section of the internal structure 206.

La structure interne 206 comporte une peau 302 percée de trous 304 répartis sur la surface de la peau 302. La peau 302 forme la surface extérieure de la structure interne 206 c'est-à-dire celle qui forme la surface interne du conduit d’éjection primaire 202.The internal structure 206 comprises a skin 302 pierced with holes 304 distributed over the surface of the skin 302. The skin 302 forms the outer surface of the internal structure 206 that is to say that which forms the internal surface of the duct. primary ejection 202.

La structure interne 206 comporte une pluralité de caissons 402 qui sont fixés sous la peau 302, c'est-à-dire du côté opposé au conduit d’éjection primaire 202. Les caissons 402 sont vus en pointillés sur la Fig. 3.The internal structure 206 comprises a plurality of boxes 402 which are fixed under the skin 302, that is to say on the opposite side to the primary ejection duct 202. The casings 402 are seen in dashed lines in FIG. 3.

Chaque caisson 402 est constitué de parois et lorsque le caisson 402 est fixé sous la peau 302, les parois et la peau 302 délimitent un volume 502 qui est ouvert sur l’extérieur par les trous 304 qui permettent le passage des ondes acoustiques provenant du conduit d’éjection primaire 202.Each box 402 consists of walls and when the box 402 is fixed under the skin 302, the walls and the skin 302 define a volume 502 which is open on the outside by the holes 304 which allow the passage of acoustic waves from the duct primary ejection 202.

La fixation de caissons 402 sous la peau 302 facilite la construction de la structure interne 206 et permet d’atténuer les basses fréquences.The fixing of boxes 402 under the skin 302 facilitates the construction of the internal structure 206 and helps to attenuate the low frequencies.

Le diamètre de chaque trou 304 est par exemple de l’ordre de quelques dixièmes de mm et les trous 304 recouvrent par exemple 5% de la surface de la peau 302. Ces valeurs peuvent changer selon les fréquences des bruits à atténuer.The diameter of each hole 304 is for example of the order of a few tenths of a mm and the holes 304 cover for example 5% of the surface of the skin 302. These values can change according to the frequencies of the noises to be attenuated.

Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la Fig. 5, le caisson 402 présente un profil globalement en L, mais il peut prendre d’autres formes et d’autres dimensions afin de moduler le volume 502 entre les parois du caisson 402 et la peau 302 et ainsi atténuer les fréquences choisies.In the embodiment of the invention shown in FIG. 5, the box 402 has a generally L-shaped profile, but it can take other shapes and other dimensions to modulate the volume 502 between the walls of the box 402 and the skin 302 and thus attenuate the chosen frequencies.

Selon un mode de réalisation particulier, chaque caisson 402 est réalisé par emboutissage d’une plaque métallique.According to a particular embodiment, each box 402 is made by stamping a metal plate.

Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque caisson 402 est réalisé par soudage de plaques métalliques entre elles.According to another particular embodiment, each box 402 is made by welding metal plates together.

La réalisation de caissons 402 ainsi préfabriqués facilite leurs mises en place contre la peau 302.The realization of boxes 402 and prefabricated facilitates their establishment against the skin 302.

La fixation de chaque caisson 402 à la peau 302 peut être réalisée soit par soudage, soit par vissage ou par tout autre moyen approprié. L’invention a été plus particulièrement décrite dans le cas où la paroi primaire est une peau métallique, mais elle s’applique d’une manière plus générale au cas où la structure interne 206 comporte une paroi primaire métallique ou non laissant passer l’air à travers des orifices et formant une surface interne du conduit d’éjection primaire 202, et une pluralité de caissons 402 fixés à la paroi primaire 302 du côté opposé au conduit d’éjection primaire 202. Dans ce cas chaque caisson 402 est constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire délimitent un volume 502 ouvert sur l’extérieur par les orifices. L’invention s’applique également au cas où la paroi primaire est un maillage métallique, et où les orifices sont les interstices entre les mailles dudit maillage.The fixing of each box 402 to the skin 302 can be carried out either by welding, by screwing or by any other appropriate means. The invention has been more particularly described in the case where the primary wall is a metal skin, but it applies more generally to the case where the internal structure 206 has a primary metal wall or not allowing air to pass through. through orifices and forming an inner surface of the primary ejection duct 202, and a plurality of boxes 402 attached to the primary wall 302 on the opposite side to the primary ejection duct 202. In this case each box 402 consists of walls , wherein said walls and the primary wall delimit a volume 502 open on the outside through the orifices. The invention also applies to the case where the primary wall is a metal mesh, and where the orifices are the interstices between the mesh of said mesh.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Structure interne (206) d’un conduit d’éjection primaire (202) d’une turbomachine, ladite structure interne (206) comportant : - une paroi primaire (302) laissant passer Pair à travers des orifices (304) et formant une surface interne du conduit d’éjection primaire (202), - une pluralité de caissons (402) fixés à la paroi primaire (302) du côté opposé au conduit d’éjection primaire (202), chaque caisson (402) étant constitué de parois, où lesdites parois et la paroi primaire (302) délimitent un volume (502) ouvert sur l’extérieur par les orifices (304), la structure interne (206) étant caractérisée en ce que la paroi primaire est un maillage métallique, et en ce que les orifices sont les interstices entre les mailles dudit maillage,1) Internal structure (206) of a primary ejection duct (202) of a turbomachine, said internal structure (206) comprising: - a primary wall (302) allowing air to pass through orifices (304) and forming an inner surface of the primary ejection duct (202), - a plurality of casings (402) attached to the primary wall (302) on the opposite side to the primary ejection duct (202), each casing (402) being constituted of walls, wherein said walls and the primary wall (302) delimit a volume (502) open on the outside by the orifices (304), the internal structure (206) being characterized in that the primary wall is a metal mesh, and in that the orifices are the interstices between the meshes of said mesh, 2) Structure interne (206) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque caisson (402) est réalisé par emboutissage d’une plaque métallique.2) internal structure (206) according to claim 1, characterized in that each box (402) is made by stamping a metal plate. 3) Structure interne (206) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque caisson (402) est réalisé par soudage de plaques métalliques entre elles.3) internal structure (206) according to claim 1, characterized in that each box (402) is made by welding metal plates together. 4) Turbomachine comportant un conduit d’éjection primaire (202) délimité à l’extérieur par une tuyère primaire (204) et à l’intérieur par une structure interne (206) selon l'une des revendications 1 à 3.4) A turbomachine comprising a primary discharge duct (202) delimited externally by a primary nozzle (204) and internally by an internal structure (206) according to one of claims 1 to 3. 5) Aéronef (10) comportant au moins une turbomachine selon la revendication 4.5) Aircraft (10) comprising at least one turbomachine according to claim 4.
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