Dispositif d'échappement d'une turbine à gaz, constitué d'un diffuseur de jets

Abstract

 La présente invention concerne un dispositif d'échappement d'une turbine à gaz, installé entre la sortie de l'étage redresseur (5) de cette turbine et une gaine d'échappement (10), constitué d'une diffuseur de jets (20) dont l'axe est confondu avec celui de la turbine, la section des orifices (25) de ce diffuseur variant de manière décroissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la sortie turbine, caractérisé en ce que cette section varie logarithmi­quement.
Application aux turbines à gaz.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif d'échappement d'une turbine à gaz, installé entre la sortie de l'étage redresseur de cette turbine et une gaine d'échappement.

[0002] On connaît, selon le document US 4 180 141, un tel dispositif d'echappement d'une turbine à gaz. Ce dispositif est constitué d'un diffuseur de jets, et son axe est confondu avec l'axe de la turbine. La section des orifices de ce diffuseur varie de manière décroissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la sortie turbine, mais la décroissance est linéaire de sorte que le profil des vitesses des gaz sortant de ces orifices n'est pas homogène.

[0003] La présente invention a pour but d'assurer, à la sortie de la turbine, un meilleur profil des vitesses des gaz d'échappement.

[0004] Ce but est atteint par le fait de prévoir un diamètre des orifices qui décroît de manière logarithmique au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la sortie turbine.

[0005] La présente invention a pour objet un dispositif d'échappement d'une turbine à gaz, installé entre la sortie de l'étage redresseur de cette turbine et une gaine d'échappement, constitué d'un diffuseur de jets dont l'axe est confondu avec celui de la turbine, la section des orifices de ce diffuseur variant de manière décroissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la sortie turbine, caractérisé en ce que cette section varie logarithmiquement.

[0006] Il est décrit ci-après, en référence à la figure unique annexée, et à titre d'exemple, un dispositif d'échappement selon l'invention.

[0007] Dans cette figure unique, une gaine d'échappement 10 enveloppe l'extrémité d'un tube d'échappement 1 d'une turbine à gaz. Un autre tube 1A de cette turbine permet le passage d'une arbre de transmission, et des aubages de redressement 5 sont intallés dans le passage des gaz, entre le tube 1 et le tube 1A.

[0008] Un diffuseur de jets 20, appelé aussi panier diffuseur, est monté sur le tube d'échappement 1, donc entre la sortie de l'étage redresseur 5 et la gaine 10. Ce panier cylindrique, ou éventuellement conique, est fermé par un fond annulaire profilé 21 comportant une manchette 22 ajustée sur un tube 6. La forme annulaire de ce panier permet un passage de l'arbre de transmission d'une turbine à arbre unique traversant, et dans ce cas, l'extrémité aval du panier est fermée par une couronne 23.

[0009] Dans le cas d'une turbine à deux arbres, aucun arbre ne traverse le panier et la couronne 23 est alors remplacée par un disque plein.

[0010] Ce panier est percé d'orifices 25, le diamètre moyen des orifices et le taux de perforation de ce panier étant définis en fonction des caractéristiques turbine.

[0011] Ces orifices 25 sont répartis sur la totalité de la circonférence du panier et projettent les gaz par multi-jets tout autour de ce panier, assurant ainsi un débit annulaire homogène et une vitesse d'éjection constante dans toutes les directions radiales, perpendicu­laires au plan de sortie. Dans ces conditions, c'est la totalité de la surface d'éjection des gaz, donc du panier perforé, qui est concernée par le débit de la turbine. En conséquence, les vitesses d'éjection sont beaucoup plus faibles et la gaine d'échappement placée en aval est parfaitement alimentée, sans survitesses ni décollement, d'où une meilleure efficacité.

[0012] Ces orifices peuvent ne pas être répartis sur toute la circonfé­rence du panier, c'est-à-dire sur la majeure partie de celle-ci, environ 270° dans le but de protéger une zone particulière, comme le fond 10A de la gaine 10, par exemple.

[0013] Les diamètres des orifices ont une section variable suivant leur position le long de l'axe du panier et la perforation est du type à variation logarithmique pour tenir compte à la fois de la pression dynamique due gaz, de l'effet de fond, de la poussée résiduelle et de la rotation naturelle du jet.

[0014] Cette perforation logarithmique est adaptée à chaque type de turbine en fonction du débit de la section annulaire turbine et de la longueur du panier.

Revendications

1/ Dispositif d'échappement d'une turbine à gaz, installé entre la sortie de l'étage redresseur (5) de cette turbine et une gaine d'échappement (10), constitué d'un diffuseur de jets (20) dont l'axe est confondu avec celui de la turbine, la section des orifices (25) de ce diffuseur variant de manière décroissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la sortie turbine, caractérisé en ce que cette section varie logarithmiquement.

2/ Dispositif d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices (25) sont répartis sur la totalité de la circonférence du diffuseur (20).

3/ Dispositif d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices (25) sont répartis sur la majeure partie de la circonférence du diffuseur (20).

Dessins