Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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Chambre annulaire de combustion d'une turbomachine
La présente invention concerne une chambre annulaire de
combustion d'une turbomachine telle qu'un turbopropulseur ou un
turboréacteur d'avion.
De manière connue, une chambre annulaire de combustion d'une
turbomachine reçoit en amont un flux d'air d'un compresseur haute
pression et délivre en aval un flux de gaz chauds entrainant les rotors des
turbines haute pression et basse pression.
La chambre annulaire de combustion comprend deux parois de
révolution coaxiales qui s'étendent l'une à l'intérieur de l'autre et qui sont
reliées entre elles à leurs extrémités amont par une paroi annulaire de fond
de chambre, ce fond de chambre comportant des ouvertures de montage
de systèmes d'injection de carburant entre les parois annulaires interne et
externe.
Chaque système d'injection comprend des moyens de support de la
tête d'un injecteur de carburant et au moins une vrille qui est disposée en
aval de la tête de l'injecteur, coaxialement à celle-ci, et qui délivre un
flux
d'air tournant en aval de l'injection de carburant afin de former un mélange
d'air et de carburant destiné à être brûlé dans la chambre de combustion.
Les vrilles des systèmes d'injection sont alimentées par de l'air
provenant d'un diffuseur annulaire monté en sortie du compresseur haute-
pression agencé en amont de la chambre de combustion.
Chaque vrille débouche en aval à l'intérieur d'un bol mélangeur
comprenant une paroi aval sensiblement tronconique évasée vers l'aval et
comportant une rangée annulaire d'orifices d'injection d'air régulièrement
répartis autour de l'axe du bol.
La paroi annulaire externe de la chambre de combustion comprend
une rangée annulaire d'orifices primaires de dilution et au moins une
bougie débouchant à l'intérieur de la chambre de combustion et agencée
en aval des orifices primaires de dilution.
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En fonctionnement, l'air sortant du compresseur haute pression
circule à l'intérieur de chacun des systèmes d'injection. Le mélange
air/carburant est éjecté de chaque système d'injection en formant une
nappe d'air et de carburant sensiblement tronconique s'élargissant vers
l'aval. L'angle d'ouverture de la nappe est fonction de l'angle d'ouverture de
la paroi tronconique du bol mélangeur et des dimensions des orifices
d'injection d'air formés dans cette paroi tronconique. Ainsi, plus les
orifices
du bol mélangeur ont un diamètre important, plus le débit d'air passant par
chacun de ces orifices est important et moins la nappe de mélange
air/carburant est évasée.
Les orifices primaires de dilution permettent de stabiliser la flamme
de combustion dans le fond de chambre et évitent par dilution du mélange
air/carburant que la flamme de combustion ne décroche et pénètre dans la
turbine haute pression et n'endommage des composants tels qu'en
particulier les aubages fixes par formation de points chauds.
En pratique, les systèmes d'injection sont configurés de manière à
ce que pour chaque système d'injection, la nappe de mélange air/carburant
croise ou intercepte circonférentiellement, en amont des orifices de dilution,
les nappes de carburant des deux systèmes d'injection adjacents. De cette
manière, on assure une continuité circonférentielle du mélange
air/carburant entre les systèmes d'injection avant dilution, ce qui permet de
garantir que la flamme initiée par la ou les bougies d'allumage se
propagera sur toute la circonférence de la chambre de combustion.
Dans certaines configurations, telles qu'en particulier dans les
chambres de combustion dites convergentes dont les parois annulaires
interne et externe de révolution sont des parois tronconiques à section se
réduisant vers l'aval, ou lorsque le nombre de systèmes d'injection est
réduit, le pas circonférentiel entre les systèmes d'injection adjacents est
plus important. Il s'ensuit que les nappes de carburant des systèmes
d'injection adjacents ne s'interceptent plus circonférentiellement en amont
des orifices primaires de dilution, ce qui conduit à des difficultés pour
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propager circonférentiellement la flamme entre les injecteurs et réduit les
performances de la chambre de combustion.
Pour pallier cet inconvénient, l'augmentation du nombre d'injecteurs
ne serait pas souhaitable puisque cela conduirait à un alourdissement de la
turbomachine. L'augmentation de l'angle d'ouverture des nappes de
carburant ne serait pas non plus satisfaisant puisque cela conduirait à
projeter une plus grande quantité de carburant en direction des parois
annulaires interne et externe et à la formation de points chauds sur les
parois annulaires interne et externe.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple,
économique et efficace aux problèmes mentionnés ci-dessus, permettant
d'éviter les inconvénients de la technique connue.
A cette fin, elle propose une chambre annulaire de combustion
comprenant deux parois de révolution coaxiales, respectivement interne et
externe, reliées l'une à l'autre à leurs extrémités amont par une paroi
annulaire de fond de chambre comportant des ouvertures de montage de
systèmes d'injection comprenant chacun au moins une vrille destinée à
produire un flux d'air tournant en aval d'un injecteur de carburant et un bol
à paroi sensiblement tronconique en aval de la vrille et formé avec une
rangée annulaire d'orifices d'injection d'air destinés à produire une nappe
sensiblement tronconique et tournante de mélange d'air et de carburant, la
paroi de révolution externe comprenant une rangée annulaire d'orifices
primaires de dilution, caractérisée en ce que les orifices des bols sont
répartis et dimensionnés de manière à ce qu'au moins certaines nappes de
mélange air/carburant présentent au moins un élargissement local
interceptant circonférentiellement une nappe de carburant adjacente en
amont des orifices primaires de dilution.
L'invention permet de conserver la même ouverture angulaire des
nappes de carburant moyennant la modification de certains bols de
manière à former un élargissement local de leur nappe de carburant, cet
élargissement interceptant circonférentiellement la nappe de mélange
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air/carburant d'un système d'injection adjacent en amont des orifices
primaires de dilution.
Il est ainsi possible de garantir une continuité circonférentielle du
mélange air/carburant avant l'introduction d'air par les orifices primaires de
dilution, ce qui assure une bonne propagation circonférentielle de la flamme
de combustion sans ajout d'injecteurs supplémentaires.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les orifices des
bols étant régulièrement répartis autour des axes des bols, des orifices de
certains bols ont un plus faible diamètre que les autres orifices desdits
bols,
les orifices à diamètre réduit étant formés sur un secteur angulaire de
dimension et de position angulaires prédéterminées de manière à former
un élargissement local de la nappe de carburant.
La réduction du diamètre des orifices sur un secteur donné de
certains bols permet de réduire le débit d'air passant par ces orifices. L'air
sortant par ces orifices impacte moins le mélange air/carburant issu de la
vrille amont, ce qui conduit à augmenter localement l'angle d'éjection du
mélange air/carburant et forme un élargissement local de la nappe de
carburant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les orifices du secteur
angulaire précité de chaque bol précité ont un diamètre inférieur d'au moins
40% au diamètre des autres orifices du bol.
Dans un second mode de réalisation de l'invention, au moins
certains des bols sont dépourvus d'orifices sur un secteur angulaire de
dimension et de position angulaires prédéterminées de manière à former
l'élargissement local de la nappe de carburant.
La suppression sur un secteur des orifices de la paroi tronconique du
bol permet d'augmenter localement l'angle d'éjection de la nappe de
mélange air/carburant, ce qui forme un élargissement local de cette nappe
qui intercepte la nappe de carburant d'un système d'injection adjacent.
Dans une autre réalisation de l'invention, certains des bols
comprennent deux secteurs angulaires diamétralement opposés l'un à
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l'autre et comprenant des orifices à diamètre réduit et/ou dépourvus
d'orifices.
Avec une telle configuration, la nappe de carburant formée en sortie
de chacun de ces bols comprend deux élargissements diamétralement
5 opposés par rapport à l'axe du bol, qui interceptent les nappes de
carburant
générées par les deux systèmes d'injection situés de part et d'autre du bol.
La chambre de combustion comprend au moins une bougie
d'allumage montée dans un orifice de la paroi de révolution externe et les
orifices du bol du système d'injection situé au plus près de la bougie sont
répartis et dimensionnés de manière à ce que la nappe de mélange
air/carburant dudit système d'injection présente un autre élargissement
local interceptant l'axe de la bougie entre l'extrémité radialement interne de
la bougie et un point de la périphérie externe dudit bol.
Cet élargissement additionnel de la nappe de carburant permet de
projeter localement la nappe de carburant plus près de l'extrémité interne
de la bougie, ce qui facilite encore l'allumage du mélange air/carburant et la
propagation de la flamme.
Le bol situé au plus près de la bougie peut comprendre des orifices
de plus faible diamètre que les autres orifices dudit bol, ces orifices à
diamètre réduit étant formés sur un secteur angulaire de dimension et de
position angulaire prédéterminées de manière à former l'élargissement
interceptant l'axe de la bougie.
Le bol situé au plus près de la bougie peut également être dépourvu
d'orifices sur un secteur angulaire de dimension et de position
prédéterminées de manière à former l'élargissement interceptant l'axe de la
bougie.
Le ou les secteurs angulaires précités s'étendent sur environ 20 à
500.
L'invention concerne également une turbomachine, telle qu'un
turbopropulseur ou un turboréacteur d'avion, comprenant une chambre de
combustion telle que décrite précédemment.
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D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à
la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et
en
référence aux dessins annexés dans lesquels :
¨ la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale
d'une chambre annulaire de combustion d'un type connu ;
¨ la figure 2 est une vue schématique partielle à plus grande échelle de la
zone délimitée en pointillés sur la figure 1 ;
¨ la figure 3 est une vue schématique de côté de deux systèmes
d'injection conformes à la figure 2 et agencés côte à côte ;
¨ la figure 4 est une vue schématique en coupe transverse des nappes de
carburant des systèmes d'injection de la figure 3 ;
¨ la figure 5 est une vue schématique depuis l'aval d'un bol mélangeur
selon une première réalisation de l'invention ;
¨ la figure 6 est une vue schématique de côté d'un système d'injection
comportant un bol mélangeur conforme à la figure 2 et d'un système
d'injection comportant le bol mélangeur de la figure 5 selon l'invention ;
¨ la figure 7 est une vue schématique en coupe transverse des nappes de
carburant des systèmes d'injection de la figure 6 ;
¨ la figure 8 est une vue schématique depuis l'aval d'un bol mélangeur
selon une deuxième réalisation de l'invention ;
¨ la figure 9 est une vue schématique depuis l'aval d'un bol mélangeur
selon une troisième réalisation de l'invention ;
¨ la figure 10 est une vue schématique de côté d'un système d'injection
comportant le bol mélangeur de la figure 9 selon l'invention ;
¨ la figure 11 est une vue schématique en coupe transverse de la nappe
de carburant du système d'injection de la figure 10 ;
¨ la figure 12 est une vue schématique depuis l'aval d'un bol mélangeur
selon une quatrième réalisation de l'invention.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente une chambre
annulaire de combustion 10 d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur
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ou un turbopropulseur d'avion, agencée en sortie d'un diffuseur centrifuge
12 monté en sortie d'un compresseur haute pression (non représenté). La
chambre de combustion 10 est suivie d'une turbine haute pression 14 dont
seul le distributeur d'entrée 16 est représenté.
La chambre de combustion 10 comprend deux parois de révolution
tronconiques interne 18 et externe 20 coaxiales, agencées l'une à l'intérieur
de l'autre et à section se réduisant vers l'aval. Une telle chambre de
combustion est dite convergente. Les parois annulaires interne 18 et
externe 20 sont reliées à leurs extrémités amont à une paroi annulaire de
fond de chambre 22 et fixées en aval par des brides annulaires interne 24
et externe 26. La bride annulaire externe 26 est en appui radialement
externe sur un carter externe 28 et en appui axial sur une bride radiale 30
de fixation du distributeur 16 de la turbine haute pression au carter externe
28. La bride annulaire interne 24 de la chambre de combustion est en appui
radial et axial sur une pièce annulaire interne 32 de fixation du distributeur
16 à une paroi annulaire interne 34.
Le fond de chambre 22 comporte des ouvertures de montage de
systèmes d'injection d'un mélange air-carburant dans la chambre, l'air
provenant du diffuseur centrifuge 12 et le carburant étant amené par des
injecteurs 36.
Les injecteurs 36 sont fixés à leurs extrémités radialement externes
sur le carter externe 28 et sont régulièrement répartis sur une circonférence
autour de l'axe de révolution 38 de la chambre. Chaque injecteur 36
comprend à son extrémité radialement interne une tête d'injection 40 de
carburant qui est alignée avec l'axe d'une ouverture correspondante du
fond de chambre 22.
Le mélange d'air et de carburant injecté dans la chambre 10 est
enflammé au moyen d'au moins une bougie d'allumage 42 qui s'étend
radialement à l'extérieur de la chambre 10. L'extrémité interne de la bougie
42 s'étend dans un orifice de la paroi externe 20 de la chambre, et son
extrémité radialement externe est fixée par des moyens appropriés au
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carter externe 28 et reliée à des moyens d'alimentation électrique (non
représentés) situés à l'extérieur du carter 28.
La paroi annulaire externe 20 de la chambre de combustion
comprend une rangée annulaire d'orifices primaires 44 de dilution du
mélange air/carburant agencés en amont de la bougie d'allumage 42.
Chaque système d'injection, comme on le voit mieux en figure 2,
comporte deux vrilles de turbulence amont 46 et aval 48 coaxiales reliées
en amont à des moyens de centrage et de guidage de la tête de l'injecteur,
et en aval à un bol mélangeur 50 qui est monté axialement dans l'ouverture
de la paroi de fond de chambre 22.
Les vrilles 46, 48 comprennent chacune une pluralité d'aubages
s'étendant radialement autour de l'axe de la vrille et régulièrement répartis
autour de cet axe pour délivrer un flux d'air tournant en aval de la tête
d'injection.
Les vrilles 46, 48 sont séparées l'une de l'autre par une paroi radiale
52 reliée à son extrémité radialement interne à un venturi 54 qui s'étend
axialement vers l'aval à l'intérieur de la vrille aval et qui sépare les
écoulements d'air issus des vrilles amont 46 et aval 48. Une première veine
annulaire d'écoulement d'air est formée à l'intérieur du venturi 54 et une
seconde veine annulaire d'écoulement d'air est formée à l'extérieur du
venturi 54.
Le bol mélangeur 50 comprend une paroi sensiblement tronconique
56 évasée vers l'aval et reliée à son extrémité aval à un rebord cylindrique
58 s'étendant vers l'amont et monté axialement dans l'ouverture de la paroi
de fond de chambre 22 avec un déflecteur annulaire 60. L'extrémité amont
de la paroi tronconique du bol est fixée par une pièce annulaire
intermédiaire 62 à la vrille aval.
La paroi tronconique 56 du bol comporte une rangée annulaire
d'orifices 64 d'injection d'air régulièrement répartis autour de l'axe 70 du
bol. L'air passant par ces orifices et l'air s'écoulant dans les veines à
l'intérieur et à l'extérieur du venturi 54 se mélangent au carburant pulvérisé
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par l'injecteur pour former une nappe tournante de mélange d'air et de
carburant ayant une forme sensiblement tronconique 66 s'élargissant vers
l'aval. Les axes 68 de chacun des orifices 64 d'injection d'air du bol sont
inclinés par rapport à l'axe 70 du bol et convergent vers celui-ci en
direction
aval.
Une seconde rangée annulaire d'orifices 72 est formée à la jonction
entre l'extrémité amont du rebord cylindrique 58 et la paroi tronconique 56.
Ces seconds orifices 72 assurent une ventilation de la face aval du
déflecteur 60 et limitent l'échauffement du fond de chambre 22.
En fonctionnement, les vrilles amont 46 et aval 48 du système
d'injection induisent une rotation du flux d'air et de carburant pulvérisé et
les orifices d'injection d'air 64 de la paroi tronconique 56 du bol 50
réalisent
un cisaillement du mélange air/carburant. Ainsi, plus le diamètre des
orifices d'injection d'air 64 du bol 50 est grand, plus le débit d'air passant
par ces orifices est important, ce qui diminue l'angle d'ouverture 74 de la
nappe tronconique de mélange air/carburant.
Afin d'assurer une bonne propagation circonférentielle de la flamme
de combustion entre les systèmes d'injection, la configuration et le nombre
des systèmes d'injection sont déterminés de manière à ce que les nappes
de carburant des systèmes d'injection adjacents s'interceptent ou se
croisent en direction circonférentielle en amont des orifices primaires 44 de
dilution de manière à former un nuage de mélange air/carburant continu
circonférentiellement.
La figure 3 représente deux systèmes d'injection adjacents Si et S2
et les traits en pointillés représentent les nappes tronconiques de carburant
pulvérisées par les systèmes d'injection Si et S2, respectivement. La figure
4 représente une coupe des nappes de carburant Ni et N2 des systèmes
d'injections Si et S2, respectivement, selon un plan transverse 76 passant
par les orifices primaires de dilution.
On constate que, quand le nombre de systèmes d'injection est réduit
et que le pas circonférentiel entre deux systèmes d'injection adjacents Si
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et S2 augmente, il devient trop important pour que les nappes de carburant
Ni et N2 s'interceptent circonférentiellement en amont des orifices
primaires de dilution, ce qui conduit à des difficultés de propagation
circonférentielle de la flamme de combustion.
5 Pour pallier cet inconvénient, l'augmentation de l'angle d'ouverture
des nappes de carburant n'est pas souhaitable car cela conduirait à
pulvériser une plus grande quantité de carburant en direction des parois
annulaires interne 18 et externe 20, ce qui provoquerait la formation de
points chauds sur les parois annulaires interne 18 et externe 20 de la
10 chambre de combustion. L'augmentation du nombre de systèmes
d'injection n'est pas non plus souhaitable car cela conduirait à un
alourdissement de la turbomachine et à une augmentation de la
consommation en carburant.
L'invention apporte une solution à ce problème ainsi qu'a ceux
mentionnés précédemment en réalisant une répartition et un
dimensionnement des orifices des bols des systèmes d'injection de
manière à élargir localement en direction circonférentielle les nappes de
carburant afin qu'elles interceptent en amont des orifices primaires de
dilution les nappes de carburant produites par les systèmes d'injection
adjacents.
Dans une première réalisation de l'invention représentée en figure 5,
le bol mélangeur 78 vu depuis l'aval comprend une pluralité d'orifices 80
régulièrement répartis autour de l'axe 82 du bol. Le bol 78 comprend un
secteur angulaire 84 dont les orifices 86 ont un diamètre inférieur au
diamètre des autres orifices 80 du bol 78.
Lorsque le mélange air/carburant pénètre à l'intérieur du bol 78, le
débit d'air passant par les orifices 86 du secteur 84 est plus faible que le
débit d'air passant par les autres orifices 80 du bol 78. Il s'ensuit que les
particules d'air et de carburant passant au voisinage de ce secteur 84 du
bol 78 sortent du bol 78 avec une trajectoire plus évasée que les particules
passant au voisinage des autres orifices 80 du bol 78. Il en résulte un
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élargissement local de la nappe de carburant pulvérisé.
Comme indiqué précédemment, la nappe de mélange air/carburant
sortant de chaque système d'injection est tournante du fait de la rotation
imposée par les vrilles amont et aval. Ainsi, chaque particule d'air et de
carburant de la nappe air/carburant suit une trajectoire sensiblement
hélicoïdale tronconique. L'élargissement local prend une forme
correspondant à ces trajectoires hélicoïdales tronconiques.
Lorsque les vrilles amont et aval produisent un flux d'air tournant
dans le sens inverse des aiguilles d'une montre lorsque l'on regarde le bol
depuis l'aval, on comprend que le secteur 84 du bol 78 doit être décalé
angulairement d'un angle a dans le sens inverse de rotation du mélange
air/carburant, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre, par
rapport à un plan 87 contenant l'axe 82 du bol 78 et perpendiculaire à un
plan radial 89 contenant l'axe 82 du bol 78 et l'axe de la chambre de
combustion. Sur la figure 5, les plans 87 et 89 sont représentés par des
lignes et sont perpendiculaires au plan de la feuille. L'angle a est mesuré à
partir du milieu du secteur du bol 78 comportant des orifices 86 à diamètre
réduit. Cet angle a détermine la position (flèche A) de l'élargissement de la
nappe de carburant qui viendra circonférentiellement intercepter la nappe
de carburant d'un système d'injection adjacent.
La figure 6 représente deux systèmes d'injection adjacents dont l'un
Si est identique à celui de la technique antérieure décrite en référence à la
figure 3 et l'autre S3 correspond au système d'injection décrit en référence
à la figure 5. Les traits en pointillés représentent les formes tronconiques
des nappes de carburant Ni, N3 produites par chacun des systèmes
d'injection Si et S3. L'élargissement 88 de la nappe N3 de carburant du
système d'injection S3 intercepte circonférentiellement la nappe de
carburant Ni du système d'injection Si en amont des orifices primaires
d'injection d'air. La figure 7 représente une coupe des nappes de carburant
Ni et N3 des systèmes d'injection Si et S3, respectivement, selon un plan
transverse 76 passant par les orifices primaires de dilution. Sur cette
figure,
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on observe que l'élargissement local 88 de la nappe de mélange
air/carburant N3 du système d'injection S3 intercepte circonférentiellement
la nappe Ni du système d'injection Si.
L'étendue angulaire du secteur 84 du bol 78 détermine l'étendue
angulaire de l'élargissement autour de l'axe 82 du bol 78.
Dans une seconde réalisation de l'invention, le secteur du bol
comprenant des orifices à diamètre réduit est remplacé par un secteur 90
dépourvu d'orifices d'injection d'air comme représenté en figure 8. Ce
secteur 90 sans orifices est également décalé d'un angle a par rapport au
plan 87. Un tel bol 92 permet d'obtenir une nappe de carburant
sensiblement de même forme que celle obtenue avec un bol 78 comportant
un secteur 84 avec des orifices 86 à diamètre réduit. Seule la largeur de
l'élargissement de la nappe de carburant est plus important du fait
qu'aucun débit d'air ne circule à travers le secteur 90 du bol 92.
Dans une réalisation pratique des modes de réalisations représentés
aux figures 5 et 8, le secteur 84 du bol 78 comprenant des orifices de
diamètre réduit et le secteur 90 du bol 92 dépourvu d'orifices s'étendent
angulairement sur environ 50 et l'angle a est de l'ordre de 120 .
Dans une autre réalisation de l'invention représentée en figure 9, le
bol 94 mélangeur comprend deux secteurs angulaires 96, 98
diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre et dépourvus d'orifices
d'injection d'air. Les flèches B et C illustrent le trajet parcouru par les
particules d'air et de carburant passant au voisinage des premier 96 et
second 98 secteurs du bol 94.
La figure 10 représente un système d'injection S4 comprenant un bol
94 comportant deux secteurs précités diamétralement opposés. Les
premier 96 et second 98 secteurs du bol 94 permettent la formation d'un
premier élargissement 100 et d'un second élargissement 102 de la nappe
N4 de carburant (figures 10 et 11). Ces premier et second élargissements
100, 102 sont diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre et sont
destinés à intercepter circonférentiellement les nappes de carburant
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produites par les systèmes d'injection situés de part et d'autre du bol 94.
Dans une réalisation pratique du bol de la figure 9, chaque secteur
98, 96 s'étend angulairement sur environ 20 à 300 et est décalé
angulairement d'un angle d'environ 100 dans le sens inverse de rotation
du mélange air/carburant, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une
montre, par rapport à un plan 95 contenant l'axe 97 du bol 94 et
perpendiculaire à un plan radial 99 contenant l'axe 97 du bol 94 et l'axe de
la chambre de combustion. Sur la figure 9, les plans 95 et 99 sont
représentés par des lignes et sont perpendiculaires au plan de la feuille.
Dans une variante de réalisation du bol de la figure 9, les deux
secteurs angulaires diamétralement opposés peuvent comprendre des
orifices à diamètre réduit. Il est également possible que l'un des secteurs
soit dépourvu d'orifices et que l'autre secteur comprenne des orifices à
diamètre réduit.
Dans encore une autre réalisation de l'invention représentée en
figure 12, le bol mélangeur 104 situé au plus près de la bougie d'allumage
42 comprend deux secteurs angulaires 106, 108 dépourvus d'orifices dont
l'un 106 permet la formation d'un premier élargissement destiné à
intercepter circonférentiellement une nappe de carburant adjacente et dont
l'autre 108 permet la formation d'un second élargissement destiné à
intercepter l'axe 110 de la bougie 42 entre l'extrémité interne de la bougie
et un point de la périphérie externe du bol 104.
Les premier et second élargissements sont sensiblement localisés
sur la nappe de carburant à 90 l'un de l'autre. Les flèches D et E illustrent
les trajets parcourus par les particules d'air et de carburant passant au
voisinage des premiers et second secteurs du bol 104.
Le premier secteur angulaire 106 du bol 104 s'étend angulairement
sur environ 50 et le second secteur angulaire 108 destiné à réaliser une
projection de carburant au plus près de l'extrémité interne de la bougie 42
s'étend angulairement sur environ 40 .
Le système d'injection situé au plus près de la bougie pourrait
CA 02848629 2014-03-13
WO 2013/045792
PCT/FR2012/052098
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encore comprendre deux secteurs diamétralement opposés comme décrit
en référence à la figure 10 et destinés à réaliser une propagation
circonférentielle de la flamme de combustion et un troisième secteur
dépourvu d'orifices ou à orifices à diamètre réduit pour la projection de
carburant vers la bougie.
Dans la description ci-dessus, le sens de rotation des vrilles a été
donné à titre d'exemple et on comprend que le fonctionnement serait
similaire dans le cas d'un mélange d'air/carburant tournant dans le sens
des aiguilles d'une montre. Dans ce cas, seul le positionnement angulaire
des secteurs des bols dépourvus d'orifices ou avec des orifices à diamètre
réduit devrait être modifié.
En pratique, le positionnement et l'étendue angulaires du secteur
comportant des orifices à diamètre réduit ou dépourvu d'orifices est
déterminé par simulation tridimensionnelle. Une telle simulation prend en
compte de nombreux paramètres tels que la forme et l'inclinaison des
aubages des vrilles, le sens de rotation des vrilles, le débit d'air du
compresseur haute pression et le débit de carburant des injecteurs, etc.
Le bol mélangeur selon l'invention permet d'avoir une continuité
circonférentielle du mélange air/carburant entre deux injecteurs avant
l'introduction d'air par les orifices primaires de dilution, ce qui assure une
bonne propagation circonférentielle de la flamme de combustion quand le
nombre de systèmes d'injection est réduit et/ou quand le pas circonférentiel
entre ces systèmes est plus important.
