FR3144223A1 - Method of operating a gas turbine engine - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé (1100) de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz (10). Le moteur à turbine à gaz (10) comprend une chambre de combustion étagée (16) ayant un agencement de buses de pulvérisation de carburant (403, 404) dans lequel un écoulement de carburant est sollicité vers un sous-ensemble des buses (403, 404) adjacent à un ou plusieurs allumeurs (405) pendant une procédure de rallumage. Le procédé (1100) comprend la fourniture de carburant (1101) à la chambre de combustion (16) ayant une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume. L'invention concerne également un moteur à turbine à gaz (10). Figure pour l’abrégé : Figure 9A method (1100) of operating a gas turbine engine (10) is disclosed. The gas turbine engine (10) includes a staged combustion chamber (16) having an arrangement of fuel spray nozzles (403, 404) in which a flow of fuel is directed to a subset of the nozzles (403, 404). 404) adjacent to one or more igniters (405) during a relighting procedure. The method (1100) includes providing fuel (1101) to the combustion chamber (16) having an aromatic content of 10% or less by volume. The invention also relates to a gas turbine engine (10). Figure for abstract: Figure 9
Description
La présente description concerne un procédé de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz à l'aide de carburants différents des carburéacteurs classiques à base de kérosène.The present description relates to a method of operating a gas turbine engine using fuels other than conventional kerosene-based jet fuels.
Il y a une attente dans l'industrie de l'aviation pour une tendance à l'utilisation de carburants différents des carburéacteurs traditionnels à base de kérosène généralement utilisés à l'heure actuelle.There is an expectation in the aviation industry for a trend toward the use of fuels different from the traditional kerosene-based jet fuels typically used today.
Selon un premier aspect, on fournit un procédé de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz. Le moteur à turbine à gaz comprend une chambre de combustion étagée dans laquelle du carburant est brûlé. La chambre de combustion comprend un agencement de buses de pulvérisation de carburant dans lequel un écoulement de carburant est sollicité vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent à un ou plusieurs allumeurs pendant une procédure de rallumage. Le procédé comprend la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg.According to a first aspect, a method of operating a gas turbine engine is provided. The gas turbine engine includes a staged combustion chamber in which fuel is burned. The combustion chamber includes a fuel spray nozzle arrangement in which fuel flow is directed to a subset of the fuel spray nozzles adjacent one or more igniters during a relighting procedure. The method includes supplying fuel to the combustion chamber having a calorific value of at least 43.5 MJ/kg.
Les inventeurs étaient conscients que le pouvoir calorifique du carburant a un effet sur la capacité du moteur à turbine à gaz à se rallumer (par exemple, permettre un rallumage plus aisé). Des carburants ayant un pouvoir calorifique plus élevé peuvent également avoir une plus grande stabilité thermique, permettant au carburant d'absorber plus de chaleur et donc d'améliorer la combustion du carburant dans la chambre de combustion et/ou d'améliorer le refroidissement d'huile (par exemple, si de la chaleur est transférée au carburant à partir de l'huile par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur carburant-huile). Le pouvoir calorifique du carburant doit pour cette raison être pris en compte lors de la distribution du carburant aux buses de pulvérisation de carburant de la chambre de combustion pendant une procédure de rallumage.The inventors were aware that the calorific value of the fuel has an effect on the ability of the gas turbine engine to re-ignite (e.g., allowing easier re-ignition). Fuels with a higher calorific value may also have greater thermal stability, allowing the fuel to absorb more heat and therefore improve combustion of the fuel in the combustion chamber and/or improve cooling of the combustion chamber. oil (for example, if heat is transferred to the fuel from the oil through a fuel-oil heat exchanger). The calorific value of the fuel must therefore be taken into account when distributing fuel to the fuel spray nozzles of the combustion chamber during a relighting procedure.
Le procédé peut comprendre la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant un pouvoir calorifique compris entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg.The method may include providing fuel to the combustion chamber having a calorific value of between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le procédé peut comprendre la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant un pouvoir calorifique d'au moins 43,8 MJ/kg.The method may include providing fuel to the combustion chamber having a calorific value of at least 43.8 MJ/kg.
Le procédé peut comprendre la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant un pouvoir calorifique compris entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg.The method may include providing fuel to the combustion chamber having a calorific value of between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume, de préférence 5 % ou moins et de préférence encore 1 % ou moins.The fuel supplied to the combustion chamber may have an aromatic content of 10% or less by volume, preferably 5% or less, and more preferably 1% or less.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre un échangeur de chaleur carburant-huile. Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière, de préférence 0,48 mm2/s ou moins, de préférence entre 0,40 mm2/s et 0,48 mm2/s et de préférence entre 0,42 mm2/s et 0,44 mm2/s.The gas turbine engine may include a fuel-oil heat exchanger. The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the viscosity of the fuel to 0.58 mm 2 /s or less upon entry. in the combustion chamber at cruising conditions, preferably 0.48 mm 2 /s or less, preferably between 0.40 mm 2 /s and 0.48 mm 2 /s and preferably between 0.42 mm 2 / s and 0.44 mm 2 /s.
Selon un deuxième aspect, on fournit un moteur à turbine à gaz pour un aéronef. Le moteur à turbine à gaz comprend une chambre de combustion étagée dans laquelle du carburant est brûlé. La chambre de combustion comprend un agencement de buses de pulvérisation de carburant et un ou plusieurs allumeurs. Le moteur à turbine à gaz comprend un organe de commande configuré pour solliciter un écoulement de carburant vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent à l'allumeur ou aux allumeurs pendant une procédure de rallumage, le carburant ayant un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg.In a second aspect, a gas turbine engine is provided for an aircraft. The gas turbine engine includes a staged combustion chamber in which fuel is burned. The combustion chamber includes an arrangement of fuel spray nozzles and one or more igniters. The gas turbine engine includes a controller configured to direct a flow of fuel to a subset of the fuel spray nozzles adjacent the at least one igniter during a re-ignition procedure, the fuel having a calorific value of 'at least 43.5 MJ/kg.
Le carburant peut avoir un pouvoir calorifique compris entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg.The fuel can have a calorific value between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le carburant peut avoir un pouvoir calorifique d'au moins 43,8 MJ/kg.The fuel may have a calorific value of at least 43.8 MJ/kg.
Le carburant peut avoir un pouvoir calorifique compris entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg.The fuel can have a calorific value between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume, de préférence 5 % ou moins et de préférence encore 1 % ou moins.The fuel supplied to the combustion chamber may have an aromatic content of 10% or less by volume, preferably 5% or less, and more preferably 1% or less.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre un échangeur de chaleur carburant-huile. L'organe de commande peut être configuré pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant au sein de l'échangeur de chaleur carburant-huile avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière, de préférence 0,48 mm2/s ou moins, de préférence entre 0,40 mm2/s et 0,48 mm2/s et de préférence entre 0,42 mm2/s et 0,44 mm2/s.The gas turbine engine may include a fuel-oil heat exchanger. The controller may be configured to transfer heat from the oil to the fuel within the fuel-oil heat exchanger before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the viscosity of the oil. fuel at 0.58 mm 2 /s or less when entering the combustion chamber at cruise conditions, preferably 0.48 mm 2 /s or less, preferably between 0.40 mm 2 /s and 0 .48 mm 2 /s and preferably between 0.42 mm 2 /s and 0.44 mm 2 /s.
Selon un troisième aspect, on fournit un procédé de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz. Le moteur à turbine à gaz comprend une chambre de combustion étagée dans laquelle du carburant est brûlé. La chambre de combustion comprend un agencement de buses de pulvérisation de carburant dans lequel un écoulement de carburant est sollicité vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent à un ou plusieurs allumeurs pendant une procédure de rallumage. Le procédé comprend la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume.According to a third aspect, a method of operating a gas turbine engine is provided. The gas turbine engine includes a staged combustion chamber in which fuel is burned. The combustion chamber includes a fuel spray nozzle arrangement in which fuel flow is directed to a subset of the fuel spray nozzles adjacent one or more igniters during a relighting procedure. The method includes providing fuel to the combustion chamber having an aromatic content of 10% or less by volume.
Les inventeurs étaient conscients que la teneur en composés aromatiques du carburant a un effet sur la manière dont le carburant est distribué vers et allumé dans la chambre de combustion pendant une procédure de rallumage (par exemple, la taille de gouttelette à partir des buses de pulvérisation de carburant, ce qui peut avoir un impact sur la manière dont le carburant est allumé). La teneur en composés aromatiques du carburant doit pour cette raison être prise en compte lors de la distribution du carburant aux buses de pulvérisation de carburant de la chambre de combustion pendant une procédure de rallumage.The inventors were aware that the aromatic content of the fuel has an effect on the manner in which the fuel is distributed to and ignited in the combustion chamber during a relighting procedure (e.g., droplet size from the spray nozzles of fuel, which can impact how the fuel is ignited). The aromatic content of the fuel must therefore be taken into account when distributing fuel to the fuel spray nozzles of the combustion chamber during a relighting procedure.
Le procédé peut comprendre la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant une teneur en composés aromatiques de 5 % ou moins en volume.The method may include providing fuel to the combustion chamber having an aromatic content of 5% or less by volume.
Le procédé peut comprendre la fourniture de carburant à la chambre de combustion ayant une teneur en composés aromatiques de 1 % ou moins en volume.The method may include providing fuel to the combustion chamber having an aromatic content of 1% or less by volume.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, de préférence entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg, ou d’au moins 43,8 MJ/kg et de préférence entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg.The fuel supplied to the combustion chamber may have a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, preferably between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg, or at least 43.8 MJ/kg and preferably between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre un échangeur de chaleur carburant-huile. Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière, de préférence 0,48 mm2/s ou moins, de préférence entre 0,40 mm2/s et 0,48 mm2/s et de préférence entre 0,42 mm2/s et 0,44 mm2/s.The gas turbine engine may include a fuel-oil heat exchanger. The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the viscosity of the fuel to 0.58 mm 2 /s or less upon entry. in the combustion chamber at cruising conditions, preferably 0.48 mm 2 /s or less, preferably between 0.40 mm 2 /s and 0.48 mm 2 /s and preferably between 0.42 mm2/s and 0.44 mm2/s.
Selon un quatrième aspect, on fournit un moteur à turbine à gaz pour un aéronef. Le moteur à turbine à gaz comprend une chambre de combustion étagée dans laquelle du carburant est brûlé. La chambre de combustion comprend un agencement de buses de pulvérisation de carburant et un ou plusieurs allumeurs. Le moteur à turbine à gaz comprend un organe de commande configuré pour solliciter un écoulement de carburant vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent à l'allumeur ou aux allumeurs pendant une procédure de rallumage, le carburant ayant une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume.In a fourth aspect, a gas turbine engine is provided for an aircraft. The gas turbine engine includes a staged combustion chamber in which fuel is burned. The combustion chamber includes an arrangement of fuel spray nozzles and one or more igniters. The gas turbine engine includes a controller configured to direct a flow of fuel to a subset of the fuel spray nozzles adjacent the one or more igniters during a re-ignition procedure, the fuel having a content of compounds aromatics of 10% or less by volume.
Le carburant peut avoir une teneur en composés aromatiques de 5 % ou moins en volume.The fuel may have an aromatic content of 5% or less by volume.
Le carburant peut avoir une teneur en composés aromatiques de 1 % ou moins en volume.The fuel may have an aromatic content of 1% or less by volume.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, de préférence entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg, ou d’au moins 43,8 MJ/kg et de préférence entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg.The fuel supplied to the combustion chamber may have a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, preferably between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg, or at least 43.8 MJ/kg and preferably between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre un échangeur de chaleur carburant-huile. L'organe de commande peut être agencé pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière, de préférence 0,48 mm2/s ou moins, de préférence entre 0,40 mm2/s et 0,48 mm2/s et de préférence entre 0,42 mm2/s et 0,44 mm2/s.The gas turbine engine may include a fuel-oil heat exchanger. The controller may be arranged to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity to 0.58 mm 2 /s or less when entering the combustion chamber at cruise conditions, preferably 0.48 mm 2 /s or less, preferably between 0.40 mm 2 /s and 0.48 mm 2 /s and preferably between 0 .42 mm 2 /s and 0.44 mm 2 /s.
Selon un cinquième aspect, on fournit un procédé de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz. Le moteur à turbine à gaz comprend une chambre de combustion étagée dans laquelle du carburant est brûlé. La chambre de combustion comprend un agencement de buses de pulvérisation de carburant dans lequel un écoulement de carburant est sollicité vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent à un ou plusieurs allumeurs pendant une procédure de rallumage. Le procédé comprend le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins à l'entrée de la chambre de combustion aux conditions de croisière.According to a fifth aspect, a method of operating a gas turbine engine is provided. The gas turbine engine includes a staged combustion chamber in which fuel is burned. The combustion chamber includes a fuel spray nozzle arrangement in which fuel flow is directed to a subset of the fuel spray nozzles adjacent one or more igniters during a relighting procedure. The method includes transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity to 0.58 mm2/s or less at the entrance to the chamber combustion at cruise conditions.
Les inventeurs étaient conscients que la viscosité de carburant a un effet sur la manière dont le carburant est distribué vers et allumé dans la chambre de combustion (par exemple, la taille de gouttelette à partir des buses de pulvérisation de carburant, qui peut avoir un impact sur l'atomisation et l'efficacité de combustion) en croisière et/ou pendant une procédure de rallumage (qui peut se produire le plus fréquemment en croisière). La prise en compte de la viscosité de carburant lors de la distribution du carburant à la chambre de combustion, et le fait de la réguler suivant la situation en faisant varier l'apport thermique au carburant, peuvent pour cette raison permettre une combustion de carburant plus efficace, améliorant la performance de l'aéronef. Une viscosité plus basse du carburant en croisière peut se prêter à un moteur plus efficace et à un rallumage plus aisé pendant une procédure de rallumage. En plus d'une combustion de carburant plus efficace, une viscosité plus basse de carburant peut améliorer la performance de pompe et peut également améliorer la longévité de pompe. La viscosité de carburant doit pour cette raison être prise en compte lors de la distribution du carburant aux buses de pulvérisation de carburant de la chambre de combustion en croisière et/ou pendant une procédure de rallumage.The inventors were aware that fuel viscosity has an effect on how fuel is distributed to and ignited in the combustion chamber (e.g., droplet size from fuel spray nozzles, which can impact on atomization and combustion efficiency) in cruise and/or during a relighting procedure (which can occur most frequently in cruise). Taking into account the viscosity of the fuel when distributing the fuel to the combustion chamber, and regulating it according to the situation by varying the thermal input to the fuel, can therefore enable more fuel combustion. efficient, improving the performance of the aircraft. Lower cruise fuel viscosity can lend itself to a more efficient engine and easier relighting during a relight procedure. In addition to more efficient fuel combustion, lower fuel viscosity can improve pump performance and can also improve pump longevity. Fuel viscosity must therefore be taken into account when delivering fuel to the combustion chamber fuel spray nozzles at cruise and/or during a relighting procedure.
Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant entre 0,58 mm2/s et 0,30 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity to between 0.58 mm 2 /s and 0.30 mm 2 / s upon entry into the combustion chamber at cruise conditions.
Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,48 mm2/s ou moins à l'entrée de la chambre de combustion aux conditions de croisière.The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity to 0.48 mm 2 /s or less at the fuel inlet. the combustion chamber at cruising conditions.
Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à une valeur entre 0,50 mm2/s et 0,35 mm2/s, ou entre 0,48 mm2/s et 0,40 mm2/s, ou entre 0,44 mm2/s et 0,42 mm2/s à l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity to a value between 0.50 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, or between 0.48 mm 2 /s and 0.40 mm 2 /s, or between 0.44 mm 2 /s and 0.42 mm 2 /s at the entrance to the combustion chamber at cruising conditions.
Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51, 0,50, 0,49, 0,48, 0,47, 0,46, 0,45, 0,44, 0,43, 0,42, 0,41, 0,40, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31 ou 0,30 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière. Le procédé peut comprendre le transfert de chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant de sorte qu'elle se trouve dans une plage définie entre deux quelconques des valeurs de la phrase précédente.The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity to 0.57, 0.56, 0.55, 0, 54, 0.53, 0.52, 0.51, 0.50, 0.49, 0.48, 0.47, 0.46, 0.45, 0.44, 0.43, 0.42, 0.41, 0.40, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31 or 0.30 mm 2 / s or less when entering the combustion chamber at cruise conditions. The method may include transferring heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the viscosity of the fuel so that it is within a defined range between any two of the values of the previous sentence.
Le moteur à turbine à gaz peut comprendre un échangeur de chaleur carburant-huile.The gas turbine engine may include a fuel-oil heat exchanger.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, de préférence entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg, ou d’au moins 43,8 MJ/kg et de préférence entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg.The fuel supplied to the combustion chamber may have a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, preferably between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg, or at least 43.8 MJ/kg and preferably between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume, de préférence 5 % ou moins et de préférence encore 1 % ou moins.The fuel supplied to the combustion chamber may have an aromatic content of 10% or less by volume, preferably 5% or less, and more preferably 1% or less.
Selon un sixième aspect, on fournit un moteur à turbine à gaz pour un aéronef. Le moteur à turbine à gaz comprend une chambre de combustion étagée dans laquelle du carburant est brûlé. La chambre de combustion comprend un agencement de buses de pulvérisation de carburant et un ou plusieurs allumeurs. Le moteur à turbine à gaz comprend un échangeur de chaleur carburant-huile. Le moteur à turbine à gaz comprend un organe de commande. L'organe de commande est configuré pour solliciter un écoulement de carburant vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent à l'allumeur ou aux allumeurs pendant une procédure de rallumage. L'organe de commande est configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.In a sixth aspect, a gas turbine engine is provided for an aircraft. The gas turbine engine includes a staged combustion chamber in which fuel is burned. The combustion chamber includes an arrangement of fuel spray nozzles and one or more igniters. The gas turbine engine includes a fuel-oil heat exchanger. The gas turbine engine includes a controller. The controller is configured to direct fuel flow to a subset of the fuel spray nozzles adjacent the igniter or igniters during a relighting procedure. The controller is configured to control operation of the fuel-oil heat exchanger to transfer heat from the oil to the fuel so as to lower the fuel viscosity to 0.58 mm 2 /s or less when entering the combustion chamber at cruise conditions.
L'organe de commande peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant entre 0,58 mm2/s et 0,30 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.The controller may be configured to control operation of the fuel-oil heat exchanger to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity between 0.58 mm 2 /s and 0.30 mm 2 /s when entering the combustion chamber at cruise conditions.
L'organe de commande peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,48 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.The controller may be configured to control operation of the fuel-oil heat exchanger to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity at 0.48 mm 2 /s or less when entering the combustion chamber at cruise conditions.
L'organe de commande peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à une valeur entre 0,50 mm2/s et 0,35 mm2/s, ou entre 0,48 mm2/s et 0,40 mm2/s, ou entre 0,44 mm2/s et 0,42 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.The controller may be configured to control operation of the fuel-oil heat exchanger to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity at a value between 0.50 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, or between 0.48 mm 2 /s and 0.40 mm 2 /s, or between 0.44 mm 2 /s and 0.42 mm 2 /s when entering the combustion chamber at cruise conditions.
L'organe de commande peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51, 0,50, 0,49, 0,48, 0,47, 0,46, 0,45, 0,44, 0,43, 0,42, 0,41, 0,40, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31 ou 0,30 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière. L'organe de commande peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion de façon à abaisser la viscosité de carburant de sorte qu'elle se trouve dans une plage définie entre deux quelconques des valeurs de la phrase précédente.The controller may be configured to control operation of the fuel-oil heat exchanger to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity at 0.57, 0.56, 0.55, 0.54, 0.53, 0.52, 0.51, 0.50, 0.49, 0.48, 0.47, 0, 46, 0.45, 0.44, 0.43, 0.42, 0.41, 0.40, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31 or 0.30 mm 2 /s or less when entering the combustion chamber at cruise conditions. The controller may be configured to control operation of the fuel-oil heat exchanger to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber so as to lower the fuel viscosity so that it lies within a defined range between any two of the values in the previous sentence.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, de préférence entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg, ou d’au moins 43,8 MJ/kg et de préférence entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg.The fuel supplied to the combustion chamber may have a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, preferably between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg, or at least 43.8 MJ/kg and preferably between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg.
Le carburant fourni à la chambre de combustion peut avoir une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume, de préférence 5 % ou moins et de préférence encore 1 % ou moins.The fuel supplied to the combustion chamber may have an aromatic content of 10% or less by volume, preferably 5% or less, and more preferably 1% or less.
Les caractéristiques des déclarations suivantes peuvent s'appliquer à l'un quelconque des aspects susmentionnés :The characteristics of the following statements may apply to any of the above:
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le nombre de buses de pulvérisation de carburant peut être entre 14 et 22 et/ou un nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur dans la plage de 2 à 6.In any of the aforementioned aspects, the number of fuel spray nozzles may be between 14 and 22 and/or a number of fuel spray nozzles per unit engine core size in the range of 2 to 6.
Le nombre (total) de buses de pulvérisation de carburant peut être entre 16 et 20.The (total) number of fuel spray nozzles can be between 16 and 20.
Le nombre de buses de pulvérisation de carburant peut être de 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, ou un nombre au sein d'une plage définie entre deux quelconques des valeurs de cette phrase.The number of fuel spray nozzles may be 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, or a number within a defined range between any two of the values in this sentence.
Le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être dans la plage de 2,5 à 4,5, et plus préférablement dans la plage de 3 à 4.The number of fuel spray nozzles per unit engine core size may be in the range of 2.5 to 4.5, and more preferably in the range of 3 to 4.
Le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être 2, 3, 4, 5, 6, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs, et plus préférablement 2,5, 3, 3,5, 4 ou 4,5, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs, et même plus préférablement 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, ou 4,0, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.The number of fuel spray nozzles per unit engine core size may be 2, 3, 4, 5, 6, or within a defined range between any two of these values, and more preferably 2.5, 3 , 3.5, 4 or 4.5, or within a defined range between any two of these values, and even more preferably 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, or 4.0, or within a defined range between any two of these values.
Le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9 ou 6,0, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.The number of fuel spray nozzles per unit size of engine core can be 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2 .8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0 , 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5 ,3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9 or 6.0, or within a defined range between any two of these values.
La taille de cœur de moteur peut être dans la plage de 4 à 7, et plus préférablement dans la plage de 5 à 6, et même plus préférablement dans la plage de 5,2 à 5,5.The motor core size may be in the range of 4 to 7, and more preferably in the range of 5 to 6, and even more preferably in the range of 5.2 to 5.5.
Sauf indication contraire, toutes les références à la « taille de cœur » ici sont en unités s.K1/2.po et toutes les références au « nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur » sont le nombre de buses par taille unitaire de cœur de moteur également en s.K1/2.po.Unless otherwise noted, all references to "core size" herein are in sK 1/2 .in. units and all references to "number of fuel spray nozzles per unit engine core size" are to number of nozzles per unit size of motor core also in sK 1/2 .in.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre au moins la moitié du nombre total de buses de pulvérisation de carburant.In any of the aforementioned aspects, the fuel spray nozzle subset may include at least half of the total number of fuel spray nozzles.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre au moins deux tiers du nombre total de buses de pulvérisation de carburant.In any of the aforementioned aspects, the fuel spray nozzle subset may comprise at least two thirds of the total number of fuel spray nozzles.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, l'agencement de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre des buses duplex et des buses à écoulement unique.In any of the aforementioned aspects, the fuel spray nozzle arrangement may include duplex nozzles and single flow nozzles.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre les buses duplex et les buses de pulvérisation de carburant restantes peuvent comprendre les buses à écoulement unique. Le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut être un premier sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant et comprend les buses duplex et l'agencement de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre un second sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant comprenant les buses à écoulement unique.In any of the aforementioned aspects, the fuel spray nozzle subset may include the duplex nozzles and the remaining fuel spray nozzles may include the single flow nozzles. The fuel spray nozzle sub-assembly may be a first fuel spray nozzle sub-assembly and includes the duplex nozzles and the fuel spray nozzle arrangement may include a second fuel spray nozzle sub-assembly. fuel including single flow nozzles.
La chambre de combustion peut avoir 10 à 14 buses de pulvérisation de carburant duplex et 4 à 8 buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique.The combustion chamber may have 10 to 14 duplex fuel spray nozzles and 4 to 8 single flow fuel spray nozzles.
Les buses de pulvérisation de carburant duplex peuvent être agencées en groupes autour de la circonférence de la chambre de combustion.Duplex fuel spray nozzles can be arranged in groups around the circumference of the combustion chamber.
Les groupes de buses de pulvérisation de carburant duplex peuvent comprendre au moins deux groupes agencés diamétralement opposés l'un à l'autre.The duplex fuel spray nozzle groups may include two or more groups arranged diametrically opposite each other.
Chaque groupe de buses de pulvérisation de carburant duplex peut comprendre 2 à 8 buses.Each group of duplex fuel spray nozzles can include 2-8 nozzles.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, la chambre de combustion peut comprendre au moins deux allumeurs et le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre au moins deux groupes de buses. Chaque groupe de buses peut être adjacent à l'un des allumeurs.In any of the aforementioned aspects, the combustion chamber may include at least two igniters and the fuel spray nozzle subassembly may include at least two groups of nozzles. Each group of nozzles may be adjacent to one of the igniters.
Dans l'un quelconque des aspects susmentionnés, le moteur à turbine à gaz peut comprendre une pluralité d'allumeurs. La pluralité d'allumeurs peut être disposée symétriquement autour d'une circonférence de la chambre de combustion. Des paires d'allumeurs peuvent être disposées diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre autour d'une circonférence de la chambre de combustion.In any of the aforementioned aspects, the gas turbine engine may include a plurality of igniters. The plurality of igniters may be arranged symmetrically around a circumference of the combustion chamber. Pairs of igniters may be arranged diametrically opposed to each other around a circumference of the combustion chamber.
Chaque allumeur peut être agencé adjacent à une ou plusieurs des buses de pulvérisation de carburant duplex.Each igniter may be arranged adjacent one or more of the duplex fuel spray nozzles.
Chaque allumeur peut être agencé adjacent à l'un des groupes de buses de pulvérisation de carburant duplex.Each igniter may be arranged adjacent to one of the groups of duplex fuel spray nozzles.
La chambre de combustion peut comprendre 1 à 8 allumeurs.The combustion chamber can include 1 to 8 igniters.
Comme indiqué ailleurs dans le présent document, la présente description peut s'appliquer à n'importe quelle configuration pertinente de moteur à turbine à gaz. Un tel moteur à turbine à gaz peut être, par exemple, un moteur à turbine à gaz à double flux, un moteur à turbine à gaz à rotor ouvert (dans lequel l'hélice n'est pas entourée par une nacelle), un turbopropulseur ou un turboréacteur. N'importe quel moteur tel peut être ou non pourvu d'un dispositif de postcombustion. Un tel moteur à turbine à gaz peut être, par exemple, conçu pour des applications de production de puissance sur terre ou en mer.As noted elsewhere in this document, this description may apply to any relevant gas turbine engine configuration. Such a gas turbine engine may be, for example, a turbofan gas turbine engine, an open rotor gas turbine engine (in which the propeller is not surrounded by a nacelle), a turboprop engine. or a turbojet. Any such engine may or may not be provided with an afterburner. Such a gas turbine engine can be, for example, designed for power generation applications on land or at sea.
Un moteur à turbine à gaz conformément à l'un quelconque aspect de la présente description peut comprendre un cœur de moteur comprenant une turbine, une chambre de combustion, un compresseur, et un arbre de cœur reliant la turbine au compresseur. Un tel moteur à turbine à gaz peut comprendre une soufflante (ayant des aubes de soufflante). Une telle soufflante peut être localisée en amont du cœur de moteur. En variante, dans certains exemples, le moteur à turbine à gaz peut comprendre une soufflante localisée en aval du cœur de moteur, par exemple lorsque le moteur à turbine à gaz est un rotor ouvert ou un turbopropulseur (auquel cas la soufflante peut être dénommée hélice).A gas turbine engine in accordance with any aspect of the present disclosure may include an engine core including a turbine, a combustion chamber, a compressor, and a core shaft connecting the turbine to the compressor. Such a gas turbine engine may include a fan (having fan blades). Such a fan can be located upstream of the engine core. Alternatively, in certain examples, the gas turbine engine may include a fan located downstream of the engine core, for example when the gas turbine engine is an open rotor or a turboprop (in which case the fan may be called a propeller). ).
Lorsque le moteur à turbine à gaz est un rotor ouvert ou un turbopropulseur, le moteur à turbine à gaz peut comprendre deux étages d'hélices contrarotatives fixés à et entraînés par une turbine de puissance libre par l'intermédiaire d'un arbre. Les hélices peuvent tourner en sens inverse, c'est-à-dire que l'une tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre dans le sens inverse autour de l'axe de rotation du moteur. En variante, le moteur à turbine à gaz peut comprendre un étage d'hélice et un étage d'aubes directrices conçu en aval de l'étage d'hélice. L'étage d'aubes directrices peut être de pas variable. Ainsi, des turbines à haute pression, à pression intermédiaire et à puissance libre respectivement peuvent entraîner des compresseurs à haute pression et à pression intermédiaire et des hélices au moyen d'arbres d'interconnexion appropriés. Ainsi, les hélices peuvent fournir la majorité de la poussée de propulsion.When the gas turbine engine is an open rotor or turboprop engine, the gas turbine engine may include two stages of counter-rotating propellers attached to and driven by a free power turbine via a shaft. The propellers can rotate in opposite directions, that is, one rotates clockwise and the other counterclockwise around the axis of rotation of the motor. Alternatively, the gas turbine engine may include a propeller stage and a guide vane stage configured downstream of the propeller stage. The stage of guide vanes can be of variable pitch. Thus, high pressure, intermediate pressure and free power turbines respectively can drive high pressure and intermediate pressure compressors and propellers by means of suitable interconnecting shafts. Thus, the propellers can provide the majority of the propulsion thrust.
Lorsque le moteur à turbine à gaz est un rotor ouvert ou un turbopropulseur, un ou plusieurs des étages d'hélice peuvent être entraînés par un réducteur. Le réducteur peut être du type décrit ici.When the gas turbine engine is an open rotor or turboprop engine, one or more of the propeller stages may be driven by a reduction gear. The reducer may be of the type described here.
Un moteur selon la présente description peut être un turboréacteur à double flux. Un tel moteur peut être un turboréacteur à double flux à entraînement direct dans lequel la soufflante est directement reliée à la turbine d'entraînement de soufflante, par exemple dépourvu de réducteur, par l'intermédiaire d'un arbre de cœur. Dans un tel turboréacteur à double flux à entraînement direct, on peut dire que la soufflante tourne à la même vitesse de rotation que la turbine d'entraînement de soufflante. Strictement à titre d'exemple, la turbine d'entraînement de soufflante peut être une première turbine, l'arbre de cœur peut être un premier arbre de cœur, et le moteur à turbine à gaz peut comprendre en outre une seconde turbine et un second arbre de cœur reliant la seconde turbine au compresseur. La seconde turbine, le compresseur et le second arbre de cœur peuvent être agencés pour tourner à une vitesse de rotation plus élevée que le premier arbre de cœur. Dans un tel agencement, la seconde turbine peut être positionnée axialement en amont de la première turbine.An engine according to the present description may be a turbofan engine. Such an engine may be a direct-drive turbofan engine in which the fan is directly connected to the fan drive turbine, for example without a reduction gear, via a core shaft. In such a direct-drive turbofan engine, the fan can be said to rotate at the same rotational speed as the fan drive turbine. Strictly by way of example, the fan drive turbine may be a first turbine, the core shaft may be a first core shaft, and the gas turbine engine may further include a second turbine and a second core shaft connecting the second turbine to the compressor. The second turbine, the compressor and the second core shaft may be arranged to rotate at a higher rotational speed than the first core shaft. In such an arrangement, the second turbine can be positioned axially upstream of the first turbine.
Un moteur selon la présente description peut être un turboréacteur à double flux à engrenages. Dans un tel agencement, le moteur a une soufflante qui est entraînée par l'intermédiaire d'un réducteur. En conséquence, un tel moteur à turbine à gaz peut comprendre un réducteur qui reçoit une entrée de l'arbre de cœur et délivre un entraînement à la soufflante de manière à entraîner la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre de cœur. L'entrée vers le réducteur peut être directement à partir de l'arbre de cœur, ou indirectement à partir de l'arbre de cœur, par exemple par l'intermédiaire d'un arbre et/ou engrenage droits. L'arbre de cœur peut solidariser la turbine et le compresseur, de telle sorte que la turbine et le compresseur tournent à la même vitesse (avec la soufflante tournant à une vitesse plus basse).An engine according to the present description may be a geared turbofan engine. In such an arrangement, the motor has a fan which is driven through a reduction gear. Accordingly, such a gas turbine engine may include a reduction gear which receives input from the core shaft and provides drive to the fan so as to drive the fan at a rotational speed lower than that of the core shaft. heart. The input to the gearbox may be directly from the core shaft, or indirectly from the core shaft, for example via a spur shaft and/or gear. The core shaft can join the turbine and the compressor, such that the turbine and compressor rotate at the same speed (with the fan rotating at a lower speed).
Le moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici peut avoir n'importe quelle architecture générale appropriée. Par exemple, le moteur à turbine à gaz peut avoir n'importe quel nombre souhaité d'arbres qui relient des turbines et des compresseurs, par exemple un, deux ou trois arbres. À titre d'exemple uniquement, la turbine reliée à l'arbre de cœur peut être une première turbine, le compresseur relié à l'arbre de cœur peut être un premier compresseur, et l'arbre de cœur peut être un premier arbre de cœur. Le cœur de moteur peut comprendre en outre une seconde turbine, un second compresseur et un second arbre de cœur raccordant la seconde turbine au second compresseur. La seconde turbine, le second compresseur et le second arbre de cœur peuvent être agencés pour tourner à une vitesse de rotation plus élevée que le premier arbre de cœur.The gas turbine engine as described and/or claimed herein may have any suitable general architecture. For example, the gas turbine engine can have any desired number of shafts that connect turbines and compressors, for example one, two or three shafts. By way of example only, the turbine connected to the core shaft may be a first turbine, the compressor connected to the core shaft may be a first compressor, and the core shaft may be a first core shaft . The engine core may further include a second turbine, a second compressor and a second core shaft connecting the second turbine to the second compressor. The second turbine, the second compressor and the second core shaft may be arranged to rotate at a higher rotational speed than the first core shaft.
Dans un tel agencement, le second compresseur peut être positionné axialement en aval du premier compresseur. Le second compresseur peut être agencé pour recevoir (par exemple recevoir directement, par exemple par l'intermédiaire d'un conduit généralement annulaire) un flux depuis le premier compresseur.In such an arrangement, the second compressor can be positioned axially downstream of the first compressor. The second compressor can be arranged to receive (for example receive directly, for example via a generally annular conduit) a flow from the first compressor.
Le réducteur peut être agencé pour être entraîné par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple le premier arbre de cœur dans l'exemple ci-dessus). Par exemple, le réducteur peut être agencé pour être entraîné uniquement par l'arbre de cœur qui est configuré pour tourner (par exemple en cours d'utilisation) à la vitesse de rotation la plus basse (par exemple uniquement par le premier arbre de cœur, et non le second arbre de cœur, dans l'exemple ci-dessus). En variante, le réducteur peut être agencé pour être entraîné par n'importe quel arbre ou n'importe quels arbres, par exemple les premier et/ou deuxième arbres dans l'exemple ci-dessus.The reduction gear may be arranged to be driven by the core shaft which is configured to rotate (e.g. in use) at the lowest rotational speed (e.g. the first core shaft in the example below). above). For example, the gearbox may be arranged to be driven only by the core shaft which is configured to rotate (e.g. in use) at the lowest rotational speed (e.g. only by the first core shaft , and not the second heart tree, in the example above). Alternatively, the gearbox can be arranged to be driven by any shaft or shafts, for example the first and/or second shafts in the example above.
Le réducteur peut être une boîte de réduction (en cela que la sortie vers la soufflante présente une vitesse de rotation inférieure à l'entrée depuis l'arbre de cœur). N'importe quel type de réducteur peut être utilisé. Par exemple, le réducteur peut être un réducteur « planétaire » ou « en étoile », tel que décrit d'une manière plus détaillée ailleurs dans le présent document. Un tel réducteur peut être un étage unique. En variante, un tel réducteur peut être un réducteur composé, par exemple un réducteur planétaire composé (qui peut avoir l'entrée sur l'engrenage solaire et la sortie sur la couronne dentée, et ainsi être dénommé un réducteur « en étoile composé »), par exemple ayant deux étages de réduction.The reduction gear can be a reduction box (in that the output to the fan has a lower rotation speed than the input from the core shaft). Any type of reducer can be used. For example, the gearbox may be a "planetary" or "star" gearbox, as described in more detail elsewhere herein. Such a reducer can be a single stage. Alternatively, such a gearbox may be a compound gearbox, for example a compound planetary gearbox (which may have the input on the sun gear and the output on the ring gear, and thus be referred to as a "compound star" gearbox) , for example having two reduction stages.
Le réducteur peut avoir n'importe quel rapport de réduction souhaité (défini comme la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée divisée par la vitesse de rotation de l'arbre de sortie), par exemple supérieur à 2,5, par exemple dans la plage allant de 3 à 4,2, ou 3,2 à 3,8, par exemple de l'ordre de ou d'au moins 3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1 ou 4,2. Le rapport d'engrenage peut être, par exemple, entre deux quelconques des valeurs dans la phrase précédente. Strictement à titre d'exemple, le réducteur peut être un réducteur en « étoile » ayant un rapport de réduction dans la plage allant de 3,1 ou 3,2 à 3,8. Strictement à titre d'exemple supplémentaire, le réducteur peut être un réducteur « en étoile » ayant un rapport de réduction dans la plage allant de 3,0 à 3,1. Strictement à titre d'exemple supplémentaire, le réducteur peut être un réducteur « planétaire » ayant un rapport de réduction dans la plage allant de 3,6 à 4,2. Dans certains agencements, le rapport d'engrenage peut être à l'extérieur de ces plages.The gearbox can have any desired reduction ratio (defined as the rotational speed of the input shaft divided by the rotational speed of the output shaft), for example greater than 2.5, e.g. in the range from 3 to 4.2, or 3.2 to 3.8, for example of the order of or at least 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4, 4.1 or 4.2. The gear ratio can be, for example, between any two of the values in the previous sentence. Strictly by way of example, the reducer may be a "star" reducer having a reduction ratio in the range of 3.1 or 3.2 to 3.8. Strictly by way of further example, the reducer may be a "star" reducer having a reduction ratio in the range of 3.0 to 3.1. Strictly by way of further example, the gearbox may be a "planetary" gearbox having a reduction ratio in the range of 3.6 to 4.2. In some arrangements the gear ratio may be outside of these ranges.
Dans n'importe quel moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici, un carburant d'une composition ou d'un mélange donné est fourni à une chambre de combustion, qui peut être fournie en aval de la soufflante et du ou des compresseur(s) par rapport à la trajectoire d'écoulement (par exemple axialement en aval). Par exemple, la chambre de combustion peut être directement en aval du (par exemple à la sortie du) second compresseur, lorsqu'un second compresseur est fourni. À titre d'exemple supplémentaire, le flux à la sortie vers la chambre de combustion peut être fourni à l'entrée de la seconde turbine, lorsqu'une seconde turbine est fournie. La chambre de combustion peut être fournie en amont de la ou des turbine(s).In any gas turbine engine as described and/or claimed herein, a fuel of a given composition or mixture is supplied to a combustion chamber, which may be supplied downstream of the fan and the or compressor(s) relative to the flow path (e.g. axially downstream). For example, the combustion chamber may be directly downstream of (e.g. at the outlet of) the second compressor, when a second compressor is provided. As a further example, the flow at the outlet to the combustion chamber may be supplied to the inlet of the second turbine, when a second turbine is provided. The combustion chamber can be provided upstream of the turbine(s).
Le ou chaque compresseur (par exemple le premier compresseur et le second compresseur tels que décrits ci-dessus) peut comprendre n'importe quel nombre d'étages, par exemple de multiples étages. Chaque étage peut comprendre une rangée d'aubes de rotor et une rangée d'aubes de stator, qui peuvent être des aubes de stator variables (en ce que leur angle d'incidence peut être variable). La rangée d'aubes de rotor et la rangée d'aubes de stator peuvent être axialement décalées l'une de l'autre. Par exemple, le moteur à turbine à gaz peut être un moteur à turbine à gaz à double flux à entraînement direct comprenant 13 ou 14 étages de compresseur (en plus de la soufflante). Un tel moteur peut, par exemple, comprendre 3 étages dans le premier compresseur (ou compresseur « basse pression ») et soit 10 soit 11 étages dans le second compresseur (ou compresseur « haute pression »). À titre d'exemple supplémentaire, le moteur à turbine à gaz peut être un moteur à turbine à gaz « à engrenages » (dans lequel la soufflante est entraînée par un premier arbre de cœur par l'intermédiaire d'une boîte de réduction) comprenant 11, 12 ou 13 étages de compresseur (en plus de la soufflante). Un tel moteur peut comprendre 3 ou 4 étages dans le premier compresseur (ou compresseur « basse pression ») et 8 ou 9 étages dans le second compresseur (ou compresseur « haute pression »). À titre d'exemple supplémentaire, le moteur à turbine à gaz peut être un moteur à turbine à gaz « à engrenages » ayant 4 étages dans le premier compresseur (ou compresseur « basse pression ») et 10 étages dans le second compresseur (ou compresseur « haute pression »).The or each compressor (e.g. the first compressor and the second compressor as described above) may include any number of stages, e.g. multiple stages. Each stage may include a row of rotor blades and a row of stator blades, which may be variable stator blades (in that their angle of incidence may be variable). The row of rotor blades and the row of stator blades can be axially offset from each other. For example, the gas turbine engine may be a direct drive turbofan gas turbine engine comprising 13 or 14 compressor stages (in addition to the fan). Such an engine can, for example, comprise 3 stages in the first compressor (or “low pressure” compressor) and either 10 or 11 stages in the second compressor (or “high pressure” compressor). As a further example, the gas turbine engine may be a "gear" gas turbine engine (in which the fan is driven by a first core shaft via a reduction gearbox) comprising 11, 12 or 13 compressor stages (in addition to the blower). Such an engine can include 3 or 4 stages in the first compressor (or “low pressure” compressor) and 8 or 9 stages in the second compressor (or “high pressure” compressor). As a further example, the gas turbine engine may be a "gear" gas turbine engine having 4 stages in the first compressor (or "low pressure" compressor) and 10 stages in the second compressor (or "low pressure" compressor). " high pressure ").
La ou chaque turbine (par exemple la première turbine et la seconde turbine telles que décrites ci-dessus) peuvent comprendre n'importe quel nombre d'étages, par exemple de multiples étages. Chaque étage peut comprendre une rangée d'aubes de rotor et une rangée d'aubes de stator, ou inversement, selon le besoin. Les rangées respectives d'aubes de rotor et d'aubes de stator peuvent être axialement décalées les unes des autres. La seconde turbine (ou turbine « haute pression ») peut comprendre 2 étages dans n'importe quel agencement (par exemple qu'il s'agisse d'un moteur à engrenages ou à entraînement direct). Le moteur à turbine à gaz peut être un moteur à turbine à gaz à entraînement direct comprenant une première turbine (ou turbine « basse pression ») ayant 5, 6 ou 7 étages. En variante, le moteur à turbine à gaz peut être un moteur à turbine à gaz « à engrenages » comprenant une première turbine (ou turbine « basse pression ») ayant 3 ou 4 étages.The or each turbine (e.g. the first turbine and the second turbine as described above) may comprise any number of stages, e.g. multiple stages. Each stage may include a row of rotor blades and a row of stator blades, or vice versa, as required. The respective rows of rotor blades and stator blades can be axially offset from each other. The second turbine (or “high pressure” turbine) can comprise 2 stages in any arrangement (e.g. whether it is a gear or direct drive motor). The gas turbine engine may be a direct drive gas turbine engine comprising a first turbine (or "low pressure" turbine) having 5, 6 or 7 stages. Alternatively, the gas turbine engine may be a "geared" gas turbine engine comprising a first turbine (or "low pressure" turbine) having 3 or 4 stages.
Chaque aube de soufflante peut être définie comme ayant une portée radiale s'étendant d'un pied (ou d'un moyeu) au niveau d'un emplacement radialement interne lavé par les gaz, ou position de portée de 0 %, jusqu'à une extrémité à une position de portée de 100 %. Le rapport du rayon de l'aube de soufflante au niveau du moyeu au rayon de l'aube de soufflante au niveau de l'extrémité peut être inférieur à (ou de l'ordre de) l'un quelconque parmi : 0,4, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 ou 0,25. Le rapport du rayon de l'aube de soufflante au niveau du moyeu au rayon de l'aube de soufflante au niveau de l'extrémité peut être inclus dans une plage délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage allant de 0,28 à 0,32 ou de 0,29 à 0,30. Ces rapports peuvent être couramment désignés le rapport du moyeu à l'extrémité. Le rayon au niveau du moyeu et le rayon au niveau de l'extrémité peuvent l'un et l'autre être mesurés au niveau de la partie de bord d'attaque (ou axialement la plus en avant) de l'aube. Le rapport du moyeu à l'extrémité fait référence, bien sûr, à la partie lavée par les gaz de l'aube de soufflante, c'est-à-dire la partie radialement à l'extérieur d'une quelconque plate-forme.Each fan blade may be defined as having a radial span extending from one foot (or hub) at a gas-washed radially internal location, or 0% span position, to one end at a 100% reach position. The ratio of the radius of the fan blade at the hub to the radius of the fan blade at the tip may be less than (or of the order of) any one of: 0.4, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31, 0.3, 0.29, 0.28, 0, 27, 0.26 or 0.25. The ratio of the radius of the fan blade at the hub to the radius of the fan blade at the tip can be included in a range bounded by any two of the values in the preceding sentence (i.e. (say that the values can form upper or lower limits), for example in the range 0.28 to 0.32 or 0.29 to 0.30. These ratios may commonly be referred to as the hub to end ratio. Both the hub radius and the tip radius can be measured at the leading edge (or axially most forward) portion of the blade. The hub-to-tip ratio refers, of course, to the gas-washed portion of the fan blade, that is, the portion radially outboard of any platform.
Le rayon de la soufflante peut être mesuré entre la ligne médiane du moteur et l'extrémité d'une aube de soufflante au niveau de son bord d'attaque. Le diamètre de soufflante (qui peut être simplement deux fois le rayon de la soufflante) peut être supérieur à (ou de l'ordre de) l'un quelconque parmi : 140 cm, 170 cm, 180 cm, 190 cm, 200 cm, 210 cm, 220 cm, 230 cm, 240 cm, 250 cm (environ 100 pouces), 260 cm, 270 cm (environ 105 pouces), 280 cm (environ 110 pouces), 290 cm (environ 115 pouces), 300 cm (environ 120 pouces), 310 cm, 320 cm (environ 125 pouces), 330 cm (environ 130 pouces), 340 cm (environ 135 pouces), 350 cm, 360 cm (environ 140 pouces), 370 cm (environ 145 pouces), 380 cm (environ 150 pouces), 390 cm (environ 155 pouces), 400 cm, 410 cm (environ 160 pouces) ou 420 cm (environ 165 pouces). Le diamètre de soufflante peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage allant de 210 cm à 240 cm, ou 250 cm à 280 cm, ou 320 cm à 380 cm. Strictement à titre d'exemple non limitatif, le diamètre de soufflante peut être dans la plage allant de 170 cm à 180 cm, 190 cm à 200 cm, 200 cm à 210 cm, 210 cm à 230 cm, 290 cm à 300 cm ou 340 cm à 360 cm.The fan radius can be measured from the centerline of the engine to the tip of a fan blade at its leading edge. The fan diameter (which can simply be twice the radius of the fan) can be greater than (or of the order of) any one of: 140 cm, 170 cm, 180 cm, 190 cm, 200 cm, 210 cm, 220 cm, 230 cm, 240 cm, 250 cm (approximately 100 inches), 260 cm, 270 cm (approximately 105 inches), 280 cm (approximately 110 inches), 290 cm (approximately 115 inches), 300 cm (approximately about 120 inches), 310 cm, 320 cm (about 125 inches), 330 cm (about 130 inches), 340 cm (about 135 inches), 350 cm, 360 cm (about 140 inches), 370 cm (about 145 inches) , 380 cm (approximately 150 inches), 390 cm (approximately 155 inches), 400 cm, 410 cm (approximately 160 inches) or 420 cm (approximately 165 inches). The blower diameter may be in an inclusive range delimited by any two of the values in the preceding sentence (i.e. the values may form upper or lower limits), for example in the range from 210 cm to 240 cm, or 250 cm to 280 cm, or 320 cm to 380 cm. Strictly by way of non-limiting example, the blower diameter may be in the range from 170 cm to 180 cm, 190 cm to 200 cm, 200 cm to 210 cm, 210 cm to 230 cm, 290 cm to 300 cm or 340cm to 360cm.
La vitesse de rotation de la soufflante peut varier en cours d'utilisation. Généralement, la vitesse de rotation est plus basse pour des soufflantes avec un diamètre plus élevé. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière peut être inférieure à 3500 tr/min, par exemple inférieure à 2600 tr/min, ou inférieure à 2500 tr/min, ou inférieure à 2300 tr/min. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière pour un moteur à turbine à gaz « à engrenages » ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 200 cm à 210 cm peut être dans la plage allant de 2750 à 2900 tr/min. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière pour un moteur à turbine à gaz « à engrenages » ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 210 cm à 230 cm peut être dans la plage allant de 2500 à 2800 tr/min. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière pour un moteur à turbine à gaz « à engrenages » ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 340 cm à 360 cm peut être dans la plage allant de 1500 à 1800 tr/min. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière pour un moteur à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 190 cm à 200 cm peut être dans la plage allant de 3600 à 3900 tr/min. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, la vitesse de rotation de la soufflante aux conditions de croisière pour un moteur à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 2000 à 2800 tr/min.Blower rotation speed may vary during use. Generally, the rotation speed is lower for blowers with a larger diameter. Strictly by way of non-limiting example, the rotation speed of the fan at cruising conditions may be less than 3500 rpm, for example less than 2600 rpm, or less than 2500 rpm, or less than 2300 rpm. Strictly by way of further non-limiting example, the fan rotation speed at cruise conditions for a "gear" gas turbine engine having a fan diameter in the range from 200 cm to 210 cm may be within the range from 2750 to 2900 rpm. Strictly by way of further non-limiting example, the fan rotation speed at cruise conditions for a "gear" gas turbine engine having a fan diameter in the range from 210 cm to 230 cm may be within the range going from 2500 to 2800 rpm. Strictly by way of further non-limiting example, the fan rotation speed at cruise conditions for a "gear" gas turbine engine having a fan diameter in the range of 340 cm to 360 cm may be within the range from 1500 to 1800 rpm. Strictly as a further non-limiting example, the fan rotation speed at cruising conditions for a direct drive motor having a fan diameter in the range of 190 cm to 200 cm may be in the range of 3600 at 3900 rpm. Strictly by way of further non-limiting example, the fan rotation speed at cruising conditions for a direct drive motor having a fan diameter in the range of 300 cm to 340 cm may be in the range of 2000 at 2800 rpm.
En cours d'utilisation du moteur à turbine à gaz, la soufflante (avec les aubes de soufflante associées) tourne autour d'un axe de rotation. Cette rotation résulte en un déplacement de l'extrémité de l'aube de soufflante avec une vitesse Utip. Le travail accompli par les aubes de soufflante sur le flux résulte en une élévation d'enthalpie dH du flux. Une charge d'extrémité de soufflante peut être définie par dH/Utip 2, où dH est l'augmentation d'enthalpie (par exemple l'augmentation d'enthalpie moyenne 1-D) à travers la soufflante et Utipest la vitesse (de translation) de l'extrémité de soufflante, par exemple au niveau du bord d'attaque de l'extrémité (qui peut être défini en tant que rayon d'extrémité de soufflante au niveau du bord d'attaque multiplié par la vitesse angulaire). La charge d'extrémité de soufflante aux conditions de croisière peut être supérieure à (ou de l'ordre de) l'un quelconque parmi : 0,28, 0,29, 0,30, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 ou 0,4 (toutes les valeurs étant sans dimension). La charge d'extrémité de soufflante peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage allant de 0,28 à 0,31, ou 0,29 à 0,3 (par exemple pour un moteur à turbine à gaz à engrenages).In use of the gas turbine engine, the fan (with associated fan blades) rotates about an axis of rotation. This rotation results in a movement of the end of the fan blade with a speed U tip . The work accomplished by the fan blades on the flow results in an increase in enthalpy dH of the flow. A fan tip load can be defined by dH/U tip 2 , where dH is the enthalpy increase (e.g. 1-D average enthalpy increase) across the fan and U tip is the speed (translation) of the fan tip, for example at the leading edge of the tip (which can be defined as the fan tip radius at the leading edge multiplied by the angular velocity ). The fan tip load at cruise conditions may be greater than (or of the order of) any of: 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0 .33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, or 0.4 (all values dimensionless). The blower tip load may be in an inclusive range delimited by any two of the values in the preceding sentence (i.e. the values may form upper or lower limits), for example in the range 0 .28 to 0.31, or 0.29 to 0.3 (e.g. for a geared gas turbine engine).
Des moteurs à turbine à gaz conformément à la présente description peuvent avoir n'importe quel rapport de contournement (BPR) souhaité, où le rapport de contournement est défini comme le rapport du débit massique du flux à travers le conduit de contournement au débit massique du flux à travers le cœur. Dans certains agencements le rapport de contournement aux conditions de croisière peut être supérieur à (ou de l'ordre de) l'un quelconque des suivants : 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5, 17, 17,5, 18, 18,5, 19, 19,5 ou 20. Le rapport de contournement aux conditions de croisière peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage de 12 à 16, 13 à 15, ou 13 à 14. Strictement à titre d'exemple non limitatif, le rapport de contournement aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à entraînement direct selon la présente description peut être dans la plage allant de 9:1 à 11:1. Strictement à titre d'exemple non limitatif supplémentaire, le rapport de contournement aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages selon la présente description peut être dans la plage allant de 12:1 à 15:1. Le conduit de contournement peut être sensiblement annulaire. Le conduit de contournement peut être radialement à l'extérieur du moteur de cœur. La surface radialement externe du conduit de contournement peut être définie par une nacelle et/ou un carter de soufflante.Gas turbine engines in accordance with the present disclosure may have any desired bypass ratio (BPR), where the bypass ratio is defined as the ratio of the mass flow rate of the flow through the bypass duct to the mass flow rate of the flow through the heart. In certain arrangements the bypass ratio at cruising conditions may be greater than (or of the order of) any of the following: 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 12.5, 13, 13.5, 14, 14.5, 15, 15.5, 16, 16.5, 17, 17.5, 18, 18.5, 19, 19.5 or 20. The ratio bypass at cruise conditions may be in an inclusive range delimited by any two of the values in the preceding sentence (i.e. the values may form upper or lower limits), for example in the range 12 to 16, 13 to 15, or 13 to 14. Strictly by way of non-limiting example, the bypass ratio at cruise conditions of a direct drive gas turbine engine according to the present description may be in the range from 9:1 to 11:1. Strictly by way of further non-limiting example, the bypass ratio at cruise conditions of a geared gas turbine engine according to the present disclosure may be in the range of 12:1 to 15:1. The bypass conduit may be substantially annular. The bypass conduit may be radially outboard of the core motor. The radially external surface of the bypass duct may be defined by a nacelle and/or a fan casing.
Le rapport de pression global (OPR) d'un moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici peut être défini comme le rapport de la pression de stagnation à la sortie du compresseur à plus haute pression (avant entrée dans la chambre de combustion) à la pression de stagnation en amont de la soufflante. À titre d'exemple non limitatif, le rapport de pression global d'un moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici aux conditions de croisière peut être supérieur à (ou de l'ordre de) n'importe lequel des suivants : 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75. Le rapport de pression global peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage de 50 à 70. Strictement à titre d'exemple non limitatif, le rapport de pression global aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 200 cm à 210 cm peut être dans la plage allant de 40 à 45. Strictement à titre d'exemple non limitatif, le rapport de pression global aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 210 cm à 230 cm peut être dans la plage allant de 45 à 55. Strictement à titre d'exemple non limitatif, le rapport de pression global aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 340 cm à 360 cm peut être dans la plage allant de 50 à 60. Strictement à titre d'exemple non limitatif, le rapport de pression global aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 50 à 60.The overall pressure ratio (OPR) of a gas turbine engine as described and/or claimed herein may be defined as the ratio of the stagnation pressure at the outlet of the highest pressure compressor (before entering the chamber combustion) at the stagnation pressure upstream of the blower. By way of non-limiting example, the overall pressure ratio of a gas turbine engine as described and/or claimed here at cruise conditions may be greater than (or of the order of) any of the following: 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75. The overall pressure ratio can be in an inclusive range delimited by any two of the values in the preceding sentence (i.e. the values may form upper or lower limits), for example in the range 50 to 70. Strictly by way of non-limiting example, the overall pressure ratio at cruising conditions of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 200 cm to 210 cm may be in the range of 40 to 45. Strictly by way of non-limiting example, the overall pressure ratio at cruising conditions of a turbine engine at gear gas having a fan diameter in the range of 210 cm to 230 cm may be in the range of 45 to 55. Strictly by way of non-limiting example, the overall pressure ratio at cruise conditions of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 340 cm to 360 cm may be in the range of 50 to 60. Strictly by way of non-limiting example, the overall pressure ratio at operating conditions cruise of a direct drive gas turbine engine having a fan diameter in the range of 300 cm to 340 cm may be in the range of 50 to 60.
La poussée spécifique d'un moteur peut être définie comme la poussée nette du moteur divisée par le débit massique total à travers le moteur. Dans certains exemples, la poussée spécifique peut dépendre, pour une condition de poussée donnée, de la composition spécifique du carburant fourni à la chambre de combustion. Aux conditions de croisière, la poussée spécifique d'un moteur décrit et/ou revendiqué ici peut être inférieure à (ou de l'ordre de) n'importe laquelle des suivantes : 110 Nkg-1s, 105 Nkg-1s, 100 Nkg-1s, 95 Nkg-1s, 90 Nkg-1s, 85 Nkg-1s ou 80 Nkg-1s. La poussée spécifique peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage de 80 Nkg-1s à 100 Nkg-1s, ou de 85 Nkg-1s à 95 Nkg-1s. De tels moteurs peuvent être particulièrement efficaces par comparaison avec des moteurs à turbine à gaz classiques. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée spécifique d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 200 cm à 210 cm peut être dans la plage allant de 90 Nkg-1s à 95 Nkg-1s. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée spécifique d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 210 cm à 230 cm peut être dans la plage allant de 80 Nkg-1s à 90 Nkg-1s. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée spécifique d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 340 cm à 360 cm peut être dans la plage allant de 70 Nkg-1s à 90 Nkg-1s. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée spécifique d'un moteur à turbine à gaz à engrenages à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 90 Nkg-1s à 120 Nkg-1s.The specific thrust of an engine can be defined as the net thrust of the engine divided by the total mass flow through the engine. In some examples, the specific thrust may depend, for a given thrust condition, on the specific composition of the fuel supplied to the combustion chamber. At cruise conditions, the specific thrust of an engine described and/or claimed here may be less than (or of the order of) any of the following: 110 Nkg -1 s, 105 Nkg -1 s, 100 Nkg -1 s, 95 Nkg -1 s, 90 Nkg -1 s, 85 Nkg -1 s or 80 Nkg -1 s. The specific thrust may be in an inclusive range delimited by any two of the values in the previous sentence (i.e. the values may form upper or lower limits), for example in the range 80 Nkg -1 s at 100 Nkg -1 s, or from 85 Nkg -1 s to 95 Nkg -1 s. Such engines can be particularly efficient compared to conventional gas turbine engines. Strictly by way of non-limiting example, the specific thrust of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 200 cm to 210 cm may be in the range of 90 Nkg -1 s to 95 Nkg -1 s. Strictly by way of non-limiting example, the specific thrust of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 210 cm to 230 cm may be in the range of 80 Nkg -1 s to 90 Nkg -1 s. Strictly by way of non-limiting example, the specific thrust of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 340 cm to 360 cm may be in the range of 70 Nkg -1 s to 90 Nkg -1 s. Strictly as a non-limiting example, the specific thrust of a direct drive geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 300 cm to 340 cm may be in the range of 90 Nkg - 1 s at 120 Nkg -1 s.
Un moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici peut avoir n'importe quelle poussée maximale souhaitée. Strictement à titre d'exemple non limitatif, une turbine à gaz telle que décrite et/ou revendiquée ici peut être susceptible de produire une poussée maximale d'au moins (ou de l'ordre de) n'importe laquelle des suivantes : 100 kN, 110 kN, 120 kN, 130 kN, 135 kN, 140 kN, 145 kN, 150 kN, 155 kN, 160 kN, 170 kN, 180 kN, 190 kN, 200 kN, 250 kN, 300 kN, 350 kN, 400 kN, 450 kN, 500 kN ou 550 kN. La poussée maximale peut être une plage incluse délimitée par deux quelconques des valeurs dans la phrase précédente (c'est-à-dire que les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures). Strictement à titre d'exemple non limitatif, une turbine à gaz telle que décrite et/ou revendiquée ici peut être capable de produire une poussée maximale dans la plage allant de 155 kN à 170 kN, 330 kN à 420 kN, ou 350 kN à 400 kN. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 200 cm à 210 cm peut être dans la plage allant de 140 kN à 160 kN. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 210 cm à 230 cm peut être dans la plage allant de 150 kN à 200 kN. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 340 cm à 360 cm peut être dans la plage allant de 370 kN à 500 kN. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la poussée maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 370 kN à 500 kN. La poussée mentionnée ci-dessus peut être la poussée nette maximale dans des conditions atmosphériques types au niveau de la mer plus 15 degrés C (pression ambiante de 101,3 kPa, température de 30 degrés C), avec le moteur statique.A gas turbine engine as described and/or claimed herein can have any desired maximum thrust. Strictly by way of non-limiting example, a gas turbine as described and/or claimed here may be capable of producing a maximum thrust of at least (or of the order of) any of the following: 100 kN , 110 kN, 120 kN, 130 kN, 135 kN, 140 kN, 145 kN, 150 kN, 155 kN, 160 kN, 170 kN, 180 kN, 190 kN, 200 kN, 250 kN, 300 kN, 350 kN, 400 kN, 450 kN, 500 kN or 550 kN. The maximum thrust may be an inclusive range bounded by any two of the values in the preceding sentence (i.e., the values may form upper or lower limits). Strictly by way of non-limiting example, a gas turbine as described and/or claimed herein may be capable of producing maximum thrust in the range from 155 kN to 170 kN, 330 kN to 420 kN, or 350 kN to 400 kN. Strictly as a non-limiting example, the maximum thrust of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 200 cm to 210 cm may be in the range of 140 kN to 160 kN. Strictly as a non-limiting example, the maximum thrust of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 210 cm to 230 cm may be in the range of 150 kN to 200 kN. Strictly as a non-limiting example, the maximum thrust of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 340 cm to 360 cm may be in the range of 370 kN to 500 kN. Strictly by way of non-limiting example, the maximum thrust of a direct drive geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 300 cm to 340 cm may be in the range of 370 kN to 500kN. The thrust mentioned above may be the maximum net thrust under typical atmospheric conditions at sea level plus 15 degrees C (ambient pressure 101.3 kPa, temperature 30 degrees C), with the engine static.
En cours d'utilisation, la température du flux à l'entrée de turbine haute pression peut être particulièrement élevée. Cette température, dite TET, peut être mesurée en sortie de la chambre de combustion, par exemple immédiatement en amont de la première aube de turbine, qui elle-même peut être appelée aube directrice de tuyère. Dans certains exemples, la TET peut dépendre, pour une condition de poussée donnée, de la composition spécifique du carburant fourni à la chambre de combustion. aux conditions de croisière, la TET peut être au moins (ou de l'ordre de) l'une quelconque des suivantes : 1400 K, 1450 K, 1500 K, 1550 K, 1600 K ou 1650 K. Ainsi, strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 200 cm à 210 cm peut être dans la plage allant de 1540 K à 1600 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 210 cm à 230 cm peut être dans la plage allant de 1590 K à 1650 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 340 cm à 360 cm peut être dans la plage allant de 1600 K à 1660 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 1590 K à 1650 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET aux conditions de croisière d'un moteur à turbine à gaz à engrenages à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 1570 K à 1630 K.During use, the flow temperature at the high pressure turbine inlet can be particularly high. This temperature, called TET, can be measured at the outlet of the combustion chamber, for example immediately upstream of the first turbine blade, which itself can be called a nozzle guide vane. In some examples, the TET may depend, for a given thrust condition, on the specific composition of the fuel supplied to the combustion chamber. at cruising conditions, the TET can be at least (or of the order of) any one of the following: 1400 K, 1450 K, 1500 K, 1550 K, 1600 K or 1650 K. Thus, strictly as As a non-limiting example, the TET at cruise conditions of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 200 cm to 210 cm may be in the range from 1540 K to 1600 K. Strictly by way of non-limiting example, the TET at cruising conditions of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 210 cm to 230 cm may be in the range from 1590 K to 1650 K. Strictly by way of non-limiting example, the TET at cruise conditions of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 340 cm to 360 cm may be in the range of 1600 K to 1660 K. Strictly by way of non-limiting example, the TET at cruise conditions of a direct drive geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 300 cm to 340 cm can be in the range from 1590 K to 1650 K. Strictly by way of non-limiting example, the TET at cruise conditions of a direct drive geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 300 cm to 340 cm can be in the range of 1570 K to 1630 K.
La TET aux conditions de croisière peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple 1530 K à 1600 K. La TET maximale en utilisation du moteur peut être, par exemple, au moins (ou de l'ordre de) l'une quelconque des valeurs suivantes : 1700 K, 1750 K, 1800 K, 1850 K, 1900 K, 1950 K, 2000 K, 2050 K ou 2100 K. Ainsi, strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 200 cm à 210 cm peut être dans la plage allant de 1890 K à 1960 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 210 cm à 230 cm peut être dans la plage allant de 1890 K à 1960 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 340 cm à 360 cm peut être dans la plage allant de 1890 K à 1960 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 1935 K à 1995 K. Strictement à titre d'exemple non limitatif, la TET maximale d'un moteur à turbine à gaz à engrenages à entraînement direct ayant un diamètre de soufflante dans la plage allant de 300 cm à 340 cm peut être dans la plage allant de 1890 K à 1950 K. La TET maximale peut être dans une plage inclusive délimitée par deux quelconques des valeurs de la phrase précédente (c'est-à-dire les valeurs peuvent former des limites supérieures ou inférieures), par exemple dans la plage allant de 1800 K à 1950 K, ou 1900 K à 2000 K. La TET maximale peut se produire, par exemple, dans une condition de poussée élevée, par exemple dans une condition de poussée maximale au décollage (PMD).The TET at cruise conditions may be within an inclusive range delimited by any two of the values in the preceding sentence (i.e. the values may form upper or lower limits), for example 1530 K to 1600 K. Maximum TET in use of the motor can be, for example, at least (or of the order of) any one of the following values: 1700 K, 1750 K, 1800 K, 1850 K, 1900 K, 1950 K, 2000 K , 2050 K or 2100 K. Thus, strictly as a non-limiting example, the maximum TET of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 200 cm to 210 cm can be in the range from 1890 K to 1960 K. Strictly by way of non-limiting example, the maximum TET of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 210 cm to 230 cm may be in the range from 1890 K to 1960 K. Strictly by way of non-limiting example, the maximum TET of a geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 340 cm to 360 cm may be in the range from 1890 K to 1960 K. Strictly by way of non-limiting example, the maximum TET of a direct drive geared gas turbine engine having a fan diameter in the range of 300 cm to 340 cm can be in the range from 1935 K to 1995 K. Strictly by way of non-limiting example, the maximum TET of a direct drive geared gas turbine engine having a fan diameter in the range from 300 cm to 340 cm may be in the range 1890 K to 1950 K. The maximum TET may be in an inclusive range delimited by any two of the values in the preceding sentence (i.e. the values may form upper limits or lower), for example in the range 1800 K to 1950 K, or 1900 K to 2000 K. The maximum TET can occur, for example, in a high thrust condition, e.g. in a maximum takeoff thrust condition (PMD).
Une partie d'aube de soufflante et/ou de profil aérodynamique d'une aube de soufflante décrite et/ou revendiquée ici peut être fabriquée à partir de n'importe quel matériau ou combinaison de matériaux approprié(e). Par exemple au moins une partie de l'aube de soufflante et/ou du profil aérodynamique peut être fabriquée au moins en partie à partir d'un composite, par exemple un composite à matrice métallique et/ou un composite à matrice organique, tel qu'un composite de fibres de carbone. À titre d'exemple supplémentaire au moins une partie de l'aube de soufflante et/ou du profil aérodynamique peut être fabriquée au moins en partie à partir d'un métal, tel qu'un métal à base de titane ou un matériau à base d'aluminium (tel qu'un alliage aluminium-lithium) ou un matériau à base d'acier. L'aube de soufflante peut comprendre au moins deux régions fabriquées en utilisant des matériaux différents. Par exemple, l'aube de soufflante peut avoir un bord d'attaque protecteur, qui peut être fabriqué en utilisant un matériau qui est plus à même de résister à un impact (par exemple par des oiseaux, de la glace ou un autre matériau) que le reste de l'aube. Un tel bord d'attaque peut, par exemple, être fabriqué en utilisant du titane ou un alliage à base de titane. Ainsi, strictement à titre d'exemple, l'aube de soufflante peut avoir un corps en fibre de carbone ou à base d'aluminium (tel qu'un alliage aluminium-lithium) avec un bord d'attaque en titane.A fan blade and/or airfoil portion of a fan blade described and/or claimed herein may be made from any suitable material or combination of materials. For example at least part of the fan blade and/or the aerodynamic profile may be manufactured at least in part from a composite, for example a metal matrix composite and/or an organic matrix composite, such as 'a carbon fiber composite. As a further example at least part of the fan blade and/or the aerodynamic profile may be manufactured at least in part from a metal, such as a titanium-based metal or a titanium-based material. aluminum (such as an aluminum-lithium alloy) or a steel-based material. The fan blade may include at least two regions manufactured using different materials. For example, the fan blade may have a protective leading edge, which may be made using a material that is more able to withstand impact (e.g. by birds, ice or other material) than the rest of the dawn. Such a leading edge can, for example, be manufactured using titanium or a titanium-based alloy. So, strictly by way of example, the fan blade may have a carbon fiber or aluminum-based body (such as an aluminum-lithium alloy) with a titanium leading edge.
Une soufflante telle que décrite et/ou revendiquée ici peut comprendre une partie centrale, à partir de laquelle les aubes de soufflante peuvent s'étendre, par exemple dans une direction radiale. Les aubes de soufflante peuvent être reliées à la partie centrale de n'importe quelle manière souhaitée. Par exemple, chaque aube de soufflante peut comprendre un élément de fixation qui peut venir en prise avec une encoche correspondante dans le moyeu (ou disque). Strictement à titre d'exemple, un tel élément de fixation peut être sous la forme d'une queue d'aronde qui peut s'encocher dans et/ou venir en prise avec une encoche correspondante dans le moyeu/disque afin de fixer l'aube de soufflante au moyeu/disque. À titre d'exemple supplémentaire, les aubes de soufflante peuvent être formées de manière solidaire à une partie centrale. Un tel agencement peut être désigné disque à aubage ou couronne à aubage. N'importe quel procédé approprié peut être utilisé pour fabriquer un tel disque à aubage ou une telle couronne à aubage. Par exemple, au moins une partie des aubes de soufflante peut être usinée à partir d'un bloc et/ou au moins une partie des aubes de soufflante peut être reliée au moyeu/disque par soudure, telle qu'une soudure par friction linéaire.A fan as described and/or claimed herein may comprise a central portion, from which the fan blades may extend, for example in a radial direction. The fan blades can be connected to the central part in any desired way. For example, each fan blade may include a fastener that may engage a corresponding notch in the hub (or disk). Strictly by way of example, such a fixing element may be in the form of a dovetail which can notch into and/or engage a corresponding notch in the hub/disc in order to secure the fan blade to hub/disc. As a further example, the fan blades may be formed integrally with a central portion. Such an arrangement may be referred to as a bladed disk or a bladed crown. Any suitable method may be used to manufacture such a bladed disk or bladed crown. For example, at least a portion of the fan blades may be machined from a block and/or at least a portion of the fan blades may be connected to the hub/disc by welding, such as linear friction welding.
Les moteurs à turbine à gaz décrits et/ou revendiqués ici peuvent être ou non pourvus d'une tuyère à section variable (VAN). Une telle tuyère à section variable peut permettre de faire varier l'aire de sortie du conduit de contournement en cours d'utilisation. Les principes généraux de la présente description peuvent s'appliquer à des moteurs avec ou sans VAN.The gas turbine engines described and/or claimed herein may or may not be provided with a variable area nozzle (VAN). Such a nozzle with a variable section can make it possible to vary the outlet area of the bypass duct during use. The general principles of this description can apply to engines with or without VAN.
La soufflante d'une turbine à gaz telle que décrite et/ou revendiquée ici peut avoir n'importe quel nombre souhaité d'aubes de soufflante, par exemple 14, 16, 18, 20, 22, 24 ou 26 aubes de soufflante. Lorsque les aubes de soufflante ont un corps en composite de fibres de carbone, il peut y avoir 16 ou 18 aubes de soufflante. Lorsque les aubes de soufflante ont un corps métallique (par exemple aluminium-lithium ou alliage de titane), il peut y avoir 18, 20 ou 22 aubes de soufflante.The fan of a gas turbine as described and/or claimed herein may have any desired number of fan blades, for example 14, 16, 18, 20, 22, 24 or 26 fan blades. When the fan blades have a carbon fiber composite body, there may be 16 or 18 fan blades. When the fan blades have a metal body (e.g. aluminum-lithium or titanium alloy), there may be 18, 20 or 22 fan blades.
Tels qu'ils sont utilisés ici, les termes ralenti, roulage, décollage, montée, croisière, descente, approche, et atterrissage ont la signification classique et seraient aisément compris par l'homme du métier. Ainsi, pour un moteur à turbine à gaz donné destiné à un aéronef, l'homme du métier reconnaîtra immédiatement chaque terme comme faisant référence à une phase de fonctionnement du moteur dans le cadre d'une mission donnée d'un aéronef auquel le moteur à turbine à gaz est conçu pour être fixé.As used herein, the terms idle, taxi, takeoff, climb, cruise, descent, approach, and landing have the conventional meaning and would be easily understood by those skilled in the art. Thus, for a given gas turbine engine intended for an aircraft, those skilled in the art will immediately recognize each term as referring to a phase of operation of the engine within the framework of a given mission of an aircraft to which the engine gas turbine is designed to be fixed.
En ce sens, le ralenti au sol peut faire référence à une phase de fonctionnement du moteur où l'aéronef est stationnaire et en contact avec le sol, mais où il y a une obligation de faire tourner le moteur. Pendant le ralenti, le moteur peut produire entre 3 % et 9 % de la poussée disponible du moteur. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 5 % et 8 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 6 % et 7 % de la poussée disponible. Le roulage peut faire référence à une phase de fonctionnement du moteur au cours de laquelle l'avion est propulsé au sol par la poussée produite par le moteur. Pendant le roulage, le moteur peut produire entre 5 % et 15 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 6 % et 12 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 7 % et 10 % de la poussée disponible. Le décollage peut faire référence à une phase de fonctionnement du moteur au cours de laquelle l'avion est propulsé par la poussée produite par le moteur. Lors d'une étape initiale de la phase de décollage, l'aéronef peut être propulsé alors qu'il est en contact avec le sol. Lors d'une étape ultérieure de la phase de décollage, l'aéronef peut être propulsé alors qu'il n'est pas en contact avec le sol. Pendant le décollage, le moteur peut produire entre 90 % et 100 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 95 % et 100 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire 100 % de la poussée disponible.In this sense, ground idling can refer to a phase of engine operation where the aircraft is stationary and in contact with the ground, but where there is a requirement to rev the engine. During idle, the engine can produce between 3% and 9% of the available engine thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 5% and 8% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 6% and 7% of the available thrust. Taxiing may refer to a phase of engine operation during which the aircraft is propelled to the ground by the thrust produced by the engine. While taxiing, the engine can produce between 5% and 15% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 6% and 12% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 7% and 10% of the available thrust. Takeoff may refer to a phase of engine operation during which the aircraft is propelled by the thrust produced by the engine. During an initial stage of the take-off phase, the aircraft can be propelled while it is in contact with the ground. During a later stage of the take-off phase, the aircraft can be propelled while it is not in contact with the ground. During takeoff, the engine can produce between 90% and 100% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 95% and 100% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce 100% of the available thrust.
La montée peut faire référence à une phase de fonctionnement du moteur au cours de laquelle l'avion est propulsé par la poussée produite par le moteur. Pendant la montée, le moteur peut produire entre 75 % et 100 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 80 % et 95 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 85 % et 90 % de la poussée disponible. En ce sens, la montée peut faire référence à une phase de fonctionnement au cours d'un cycle de vol d'aéronef entre le décollage et l'arrivée aux conditions de croisière. En plus ou en variante, la montée peut faire référence à un point nominal dans un cycle de vol d'aéronef entre le décollage et l'atterrissage, où une augmentation relative d'altitude est requise, laquelle peut exiger une demande de poussée supplémentaire du moteur.Climb may refer to a phase of engine operation during which the aircraft is propelled by the thrust produced by the engine. During climb, the engine can produce between 75% and 100% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 80% and 95% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 85% and 90% of the available thrust. In this sense, climb can refer to a phase of operation during an aircraft flight cycle between takeoff and arrival at cruise conditions. Additionally or alternatively, climb may refer to a nominal point in an aircraft flight cycle between takeoff and landing, where a relative increase in altitude is required, which may require an additional thrust request from the engine.
Telles qu'elles sont utilisées ici, les conditions de croisière ont la signification classique et seraient aisément comprises par l'homme du métier. Ainsi, pour un moteur à turbine à gaz donné pour un aéronef, l'homme du métier reconnaîtrait immédiatement que des conditions de croisière signifient le point de fonctionnement du moteur à mi-croisière d'une mission donnée (qui peut être désignée dans l'industrie en tant que « mission économique ») d'un aéronef auquel le moteur à turbine à gaz est conçu pour être fixé. En ce sens, la mi-croisière est le point dans un cycle de vol d'aéronef au niveau duquel 50 % du carburant total qui est brûlé entre la fin de la montée et le début de la descente a été brûlé (ce qui peut être approximé par le point médian – en termes de temps et/ou de distance – entre la fin de la montée et le début de la descente). Des conditions de croisière définissent ainsi un point de fonctionnement du moteur à turbine à gaz qui fournit une poussée qui assurerait un fonctionnement en régime permanent (c'est-à-dire le maintien d'une altitude constante et d'un nombre de Mach constant) à mi-croisière d'un aéronef auquel il est conçu pour être fixé, en tenant compte du nombre de moteurs fournis sur cet aéronef. Par exemple lorsqu'un moteur est conçu pour être fixé à un aéronef qui a deux moteurs du même type, aux conditions de croisière le moteur fournit la moitié de la poussée totale qui serait requise pour un fonctionnement en régime permanent de cet aéronef à mi-croisière.As used herein, cruise conditions have the conventional meaning and would be readily understood by those skilled in the art. Thus, for a given gas turbine engine for an aircraft, one skilled in the art would immediately recognize that cruise conditions mean the engine operating point at mid-cruise of a given mission (which may be designated in the industry as an “economic mission”) of an aircraft to which the gas turbine engine is designed to be attached. In this sense, mid-cruise is the point in an aircraft flight cycle at which 50% of the total fuel that is burned between the end of the climb and the start of the descent has been burned (which can be approximated by the midpoint – in terms of time and/or distance – between the end of the climb and the start of the descent). Cruise conditions thus define an operating point of the gas turbine engine which provides thrust which would ensure steady-state operation (i.e. maintaining a constant altitude and a constant Mach number ) at mid-cruise of an aircraft to which it is designed to be attached, taking into account the number of engines provided on that aircraft. For example when an engine is designed to be attached to an aircraft which has two engines of the same type, at cruise conditions the engine provides half the total thrust that would be required for steady state operation of that aircraft at mid-speed. cruise.
En d'autres termes, pour un moteur à turbine à gaz donné pour un aéronef, les conditions de croisière sont définies en tant que point de fonctionnement du moteur qui fournit une poussée spécifiée (requise pour fournir – en combinaison avec n'importe quels autres moteurs sur l'aéronef – un fonctionnement en régime permanent de l'aéronef auquel il est conçu pour être fixé à un nombre de Mach à mi-croisière donné) aux conditions atmosphériques à mi-croisière (définies par l'atmosphère type internationale selon ISO 2533 à l'altitude à mi-croisière). Pour n'importe quel moteur à turbine à gaz donné pour un aéronef, la poussée à mi-croisière, les conditions atmosphériques et le nombre de Mach sont connus, et donc le point de fonctionnement du moteur aux conditions de croisière est clairement défini.In other words, for a given gas turbine engine for an aircraft, cruise conditions are defined as the engine operating point that provides a specified thrust (required to provide – in combination with any other engines on the aircraft – a steady state operation of the aircraft to which it is designed to be fixed at a given mid-cruise Mach number) at mid-cruise atmospheric conditions (defined by the international standard atmosphere according to ISO 2533 at mid-cruise altitude). For any given gas turbine engine for an aircraft, the mid-cruise thrust, atmospheric conditions, and Mach number are known, and thus the engine's operating point at cruise conditions is clearly defined.
Strictement à titre d'exemple, la vitesse avant à la condition de croisière peut être n'importe quel point dans la plage allant de Mach 0,7 à 0,9, par exemple 0,75 à 0,85, par exemple 0,76 à 0,84, par exemple 0,77 à 0,83, par exemple 0,78 à 0,82, par exemple 0,79 à 0,81, par exemple de l'ordre de Mach 0,8, de l'ordre de Mach 0,85 ou dans la plage allant de 0,8 à 0,85. N'importe quelle vitesse unique au sein de ces plages peut faire partie de la condition de croisière. Pour un certain aéronef, les conditions de croisière peuvent être à l'extérieur de ces plages, par exemple en dessous de Mach 0,7 ou au-dessus de Mach 0,9.Strictly by way of example, the forward speed at cruise condition may be any point in the range from Mach 0.7 to 0.9, e.g. 0.75 to 0.85, e.g. 0, 76 to 0.84, for example 0.77 to 0.83, for example 0.78 to 0.82, for example 0.79 to 0.81, for example of the order of Mach 0.8, of l order of Mach 0.85 or in the range from 0.8 to 0.85. Any single speed within these ranges can be part of the cruise condition. For a certain aircraft, cruise conditions may be outside of these ranges, for example below Mach 0.7 or above Mach 0.9.
Strictement à titre d'exemple, les conditions de croisière peuvent correspondre à des conditions atmosphériques types (selon l'atmosphère type internationale, ISA) à une altitude qui est dans la plage allant de 10 000 m à 15 000 m, par exemple dans la plage allant de 10 000 m à 12 000 m, par exemple dans la plage allant de 10 400 m à 11 600 m (à peu près 38 000 pieds), par exemple dans la plage allant de 10 500 m à 11 500 m, par exemple dans la plage allant de 10 600 m à 11 400 m, par exemple dans la plage allant de 10 700 m (à peu près 35 000 pieds) à 11 300 m, par exemple dans la plage allant de 10 800 m à 11 200 m, par exemple dans la plage allant de 10 900 m à 11 100 m, par exemple de l'ordre de 11 000 m. Les conditions de croisière peuvent correspondre à des conditions atmosphériques types à n'importe quelle altitude donnée dans ces plages.Strictly by way of example, cruise conditions may correspond to typical atmospheric conditions (according to the International Standard Atmosphere, ISA) at an altitude which is in the range from 10,000 m to 15,000 m, for example in the range from 10,000 m to 12,000 m, for example in the range from 10,400 m to 11,600 m (approximately 38,000 feet), for example in the range from 10,500 m to 11,500 m, for example example in the range from 10,600 m to 11,400 m, for example in the range from 10,700 m (approximately 35,000 feet) to 11,300 m, for example in the range from 10,800 m to 11,200 m, for example in the range from 10,900 m to 11,100 m, for example of the order of 11,000 m. Cruise conditions may correspond to typical atmospheric conditions at any given altitude within these ranges.
Strictement à titre d'exemple, les conditions de croisière peuvent correspondre à un nombre de Mach vers l'avant de 0,8 et à des conditions atmosphériques types (selon l'atmosphère type internationale) à une altitude de 35 000 pieds (10 668 m). À de telles conditions de croisière, le moteur peut fournir un niveau de poussée nette requis connu. Le niveau de poussée nette requis connu est, bien sûr, dépendant du moteur et de son application prévue et peut être, par exemple, une valeur dans la plage allant de 20 kN à 40 kN.Strictly as an example, cruise conditions may correspond to a forward Mach number of 0.8 and typical atmospheric conditions (according to the International Standard Atmosphere) at an altitude of 35,000 feet (10,668 m). At such cruise conditions, the engine can provide a known required level of net thrust. The known required net thrust level is, of course, dependent on the motor and its intended application and may be, for example, a value in the range 20 kN to 40 kN.
Strictement à titre d'exemple supplémentaire, les conditions de croisière peuvent correspondre à un nombre de Mach vers l'avant de 0,85 et à des conditions atmosphériques types (selon l'atmosphère type internationale) à une altitude de 38 000 pieds (11 582 m). À de telles conditions de croisière, le moteur peut fournir un niveau de poussée nette requis connu. Le niveau de poussée nette requis connu est, bien sûr, dépendant du moteur et de son application prévue et peut être, par exemple, une valeur dans la plage allant de 35 kN à 65 kN.Strictly as an additional example, cruise conditions may correspond to a forward Mach number of 0.85 and typical atmospheric conditions (according to the International Standard Atmosphere) at an altitude of 38,000 feet (11 582m). At such cruise conditions, the engine can provide a known required level of net thrust. The known required net thrust level is, of course, dependent on the motor and its intended application and may be, for example, a value in the range 35 kN to 65 kN.
En cours d'utilisation, un moteur à turbine à gaz décrit et/ou revendiqué ici peut fonctionner aux conditions de croisière définies ailleurs dans le présent document. De telles conditions de croisière peuvent être déterminées par les conditions de croisière (par exemple les conditions à mi-croisière) d'un aéronef auquel au moins un (par exemple 2 ou 4) moteur à turbine à gaz peut être monté afin de fournir une poussée de propulsion.In use, a gas turbine engine described and/or claimed herein may operate at the cruise conditions defined elsewhere herein. Such cruise conditions may be determined by the cruise conditions (e.g. mid-cruise conditions) of an aircraft to which at least one (e.g. 2 or 4) gas turbine engine may be fitted in order to provide propulsion thrust.
De plus, l'homme du métier reconnaîtrait immédiatement l'un et/ou l'autre des termes « descente » et « approche » pour désigner une phase de fonctionnement au sein d'un cycle de vol d'un aéronef, entre la croisière et l'atterrissage de l'aéronef. Pendant l'une et/ou l'autre de la descente et de l'approche, le moteur peut produire entre 20 % et 50 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 25 % et 40 % de la poussée disponible. Dans des exemples non limitatifs supplémentaires, le moteur peut produire entre 30 % et 35 % de la poussée disponible. En plus ou en variante, la descente peut faire référence à un point nominal dans un cycle de vol d'aéronef entre le décollage et l'atterrissage, où une diminution relative d'altitude est requise, et qui peut exiger une demande de poussée réduite du moteur.In addition, those skilled in the art would immediately recognize one and/or the other of the terms “descent” and “approach” to designate a phase of operation within a flight cycle of an aircraft, between cruise and the landing of the aircraft. During either descent and approach, the engine can produce between 20% and 50% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 25% and 40% of the available thrust. In additional non-limiting examples, the engine may produce between 30% and 35% of the available thrust. Additionally or alternatively, descent may refer to a nominal point in an aircraft flight cycle between takeoff and landing, where a relative decrease in altitude is required, and which may require a reduced thrust demand of the motor.
Selon un aspect, on fournit un aéronef comprenant un moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici. L'aéronef selon cet aspect est l'aéronef pour lequel le moteur à turbine à gaz a été conçu pour être fixé. Ainsi, les conditions de croisière selon cet aspect correspondent à la mi-croisière de l'aéronef, telle que définie ailleurs dans le présent document.In one aspect, an aircraft is provided comprising a gas turbine engine as described and/or claimed herein. The aircraft in this aspect is the aircraft to which the gas turbine engine has been designed to be attached. Thus, cruise conditions in this aspect correspond to mid-cruise of the aircraft, as defined elsewhere in this document.
Selon un aspect, on fournit un procédé de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici. Le fonctionnement peut être à n'importe quelle condition appropriée, qui peut être telle que définie ailleurs dans le présent document (par exemple en termes de poussée, de conditions atmosphériques et de nombre de Mach).In one aspect, there is provided a method of operating a gas turbine engine as described and/or claimed herein. Operation may be at any suitable condition, which may be as defined elsewhere in this document (e.g. in terms of thrust, atmospheric conditions and Mach number).
Selon un aspect, on fournit un procédé de fonctionnement d'un aéronef comprenant un moteur à turbine à gaz tel que décrit et/ou revendiqué ici. Le fonctionnement selon cet aspect peut inclure (ou peut être) un fonctionnement à n'importe quelle condition appropriée, par exemple la mi-croisière de l'aéronef, telle que définie ailleurs dans le présent document.In one aspect, there is provided a method of operating an aircraft comprising a gas turbine engine as described and/or claimed herein. Operation in this aspect may include (or may be) operation at any suitable condition, for example mid-cruise of the aircraft, as defined elsewhere in this document.
L'homme du métier comprendrait que, sauf exclusivité mutuelle, une caractéristique ou un paramètre décrit en relation avec l'un quelconque des aspects ci-dessus peut être appliqué à tout autre aspect. Par ailleurs, sauf exclusivité mutuelle, toute caractéristique ou tout paramètre décrit ici peut être appliqué à tout aspect et/ou associé à toute autre caractéristique ou tout autre paramètre décrit ici.Those skilled in the art would understand that, unless mutually exclusive, a characteristic or parameter described in relation to any of the above aspects can be applied to any other aspect. Furthermore, unless mutually exclusive, any characteristic or any parameter described here may be applied to any aspect and/or associated with any other characteristic or any other parameter described here.
Tel qu'elle est utilisée ici, une plage « de la valeur X à la valeur Y » ou « entre la valeur X et la valeur Y », ou similaires, désigne une plage inclusive ; y compris les valeurs de délimitation de X et Y.As used herein, a range "from value X to value Y" or "between value X and value Y", or the like, means an inclusive range; including the bounding values of X and Y.
Des modes de réalisation vont maintenant être décrits à titre d'exemple uniquement, en référence aux Figures, sur lesquelles :
Embodiments will now be described by way of example only, with reference to the Figures, in which:
La
En cours d'utilisation, le flux d'air de cœur A est accéléré et comprimé par le compresseur basse pression 14 et dirigé dans le compresseur haute pression 15 où une compression supplémentaire a lieu. L'air comprimé évacué du compresseur haute pression 15 est dirigé dans l'équipement de combustion 16 où il est mélangé à du carburant F et le mélange est brûlé. L'équipement de combustion 16 peut être dénommé chambre de combustion 16, les termes « équipement de combustion 16 » et « chambre de combustion 16 » étant utilisés de manière interchangeable ici. Les produits de combustion chauds résultants se dilatent alors, et entraînent de ce fait, les turbines haute pression et basse pression 17, 19 avant d'être évacués à travers la tuyère 20 pour fournir une certaine poussée de propulsion. La turbine haute pression 17 entraîne le compresseur haute pression 15 par un arbre d'interconnexion approprié 27. La soufflante 23 agit généralement pour communiquer une augmentation de pression au flux d'air de contournement B s'écoulant à travers le conduit de contournement 22, de telle sorte que le flux d'air de contournement B est évacué à travers la tuyère d'échappement de contournement 18 pour fournir généralement la majorité de la poussée de propulsion. Le réducteur épicycloïdal 30 est une boîte de réduction.In use, the core air flow A is accelerated and compressed by the low pressure compressor 14 and directed into the high pressure compressor 15 where further compression takes place. The compressed air discharged from the high pressure compressor 15 is directed into the combustion equipment 16 where it is mixed with fuel F and the mixture is burned. Combustion equipment 16 may be referred to as combustion chamber 16, the terms "combustion equipment 16" and "combustion chamber 16" being used interchangeably herein. The resulting hot combustion products then expand, and thereby drive the high pressure and low pressure turbines 17, 19 before being discharged through the nozzle 20 to provide some propulsion thrust. The high pressure turbine 17 drives the high pressure compressor 15 through a suitable interconnecting shaft 27. The blower 23 generally acts to impart an increase in pressure to the bypass air flow B flowing through the bypass duct 22, such that the bypass airflow B is exhausted through the bypass exhaust nozzle 18 to generally provide the majority of the propulsion thrust. The epicyclic gearbox 30 is a reduction box.
Un agencement donné à titre d'exemple pour un moteur à turbine à gaz à soufflante à engrenages 10 est montré sur la
Il convient de noter que les termes « turbine basse pression » et « compresseur basse pression » tels qu'ils sont utilisés ici peuvent être pris pour indiquer les étages de turbine de plus basse pression et les étages de compresseur de plus basse pression (c'est-à-dire ne comportant pas la soufflante 23) respectivement et/ou les étages de turbine et de compresseur qui sont reliés ensemble par l'arbre d'interconnexion 26 avec la vitesse de rotation la plus basse dans le moteur (c'est-à-dire ne comportant pas l'arbre de sortie de réducteur qui entraîne la soufflante 23). Dans une certaine littérature, la « turbine basse pression » et le « compresseur basse pression » auxquels il est fait référence ici peuvent en variante être connus sous le nom de « turbine à pression intermédiaire » et « compresseur à pression intermédiaire ». Lorsqu'une telle nomenclature alternative est utilisée, la soufflante 23 peut être désignée premier étage de compression ou étage de compression de plus basse pression.It should be noted that the terms "low pressure turbine" and "low pressure compressor" as used herein may be taken to indicate the lowest pressure turbine stages and the lowest pressure compressor stages (i.e. that is to say not including the fan 23) respectively and/or the turbine and compressor stages which are connected together by the interconnection shaft 26 with the lowest rotation speed in the engine (this is that is to say not including the reduction gear output shaft which drives the fan 23). In some literature, the "low pressure turbine" and "low pressure compressor" referred to herein may alternatively be known as the "intermediate pressure turbine" and "intermediate pressure compressor". When such alternative nomenclature is used, the blower 23 may be designated the first compression stage or the lowest pressure compression stage.
Le réducteur épicycloïdal 30 est montré à titre d'exemple de façon plus détaillée sur la
Le réducteur épicycloïdal 30 illustré à titre d'exemple sur les Figures 2 et 3 est du type planétaire, en ce que le porte-satellites 34 est couplé à un arbre de sortie par l'intermédiaire de liaisons 36, avec la couronne dentée 38 fixe. Cependant, n'importe quel autre type approprié de réducteur épicycloïdal 30 peut être utilisé. À titre d'exemple supplémentaire, le réducteur épicycloïdal 30 peut être un agencement en étoile, dans lequel le porte-satellites 34 est maintenu fixe, avec la couronne (ou anneau) dentée 38 autorisée à tourner. Dans un tel agencement, la soufflante 23 est entraînée par la couronne dentée 38. À titre d'autre exemple alternatif, le réducteur 30 peut être un réducteur différentiel dans lequel la couronne dentée 38 et le porte-satellites 34 sont l'un et l'autre autorisés à tourner.The epicyclic gearbox 30 illustrated by way of example in Figures 2 and 3 is of the planetary type, in that the planet carrier 34 is coupled to an output shaft via connections 36, with the toothed ring 38 fixed . However, any other suitable type of epicyclic gearbox 30 may be used. As a further example, the epicyclic gearbox 30 may be a star arrangement, in which the planet carrier 34 is held fixed, with the toothed ring (or ring) 38 allowed to rotate. In such an arrangement, the fan 23 is driven by the ring gear 38. As another alternative example, the gearbox 30 can be a differential gearbox in which the ring gear 38 and the planet carrier 34 are one and the same. 'other allowed to turn.
On aura à l'esprit que l'agencement montré sur les Figures 2 et 3 est à titre d'exemple uniquement, et que diverses alternatives sont dans le champ d'application de la présente description. Strictement à titre d'exemple, n'importe quel agencement approprié peut être utilisé pour positionner le réducteur 30 dans le moteur 10 et/ou pour relier le réducteur 30 au moteur 10. À titre d'exemple supplémentaire, les connexions (telles que les liaisons 36, 40 sur l'exemple de la
Ainsi, la présente description s'étend à un moteur à turbine à gaz ayant n'importe quel agencement de styles de réducteur (par exemple en étoile ou planétaire), de structures de support, d'agencement d'arbres d'entrée et de sortie, et d'emplacements de palier.Thus, the present description extends to a gas turbine engine having any arrangement of gearbox styles (e.g. star or planetary), support structures, input shaft arrangement and exit, and landing locations.
Éventuellement, le réducteur peut entraîner des composants supplémentaires et/ou alternatifs (par exemple le compresseur à pression intermédiaire et/ou un surpresseur).Optionally, the reducer can drive additional and/or alternative components (e.g. the intermediate pressure compressor and/or a booster).
D'autres moteurs à turbine à gaz auxquels la présente description peut être appliquée peuvent avoir des configurations alternatives. Par exemple, de tels moteurs peuvent avoir un autre nombre de compresseurs et/ou de turbines et/ou un autre nombre d'arbres d'interconnexion. À titre d'exemple supplémentaire, le moteur à turbine à gaz montré sur la
Alors que l'exemple décrit se rapporte à un turboréacteur à double flux, la description peut s'appliquer, par exemple, à n'importe quel type de moteur à turbine à gaz, tel qu'un rotor ouvert (dans lequel l'étage de soufflante n'est pas entouré par une nacelle) ou un turbopropulseur, par exemple. Dans certains agencements, le moteur à turbine à gaz 10 peut ne pas comprendre un réducteur 30.While the example described relates to a turbofan engine, the description can apply, for example, to any type of gas turbine engine, such as an open rotor (in which the stage fan is not surrounded by a nacelle) or a turboprop, for example. In some arrangements, the gas turbine engine 10 may not include a reduction gear 30.
La géométrie du moteur à turbine à gaz 10, et des composants de celui-ci, est définie par un système d'axes classique, comprenant une direction axiale (qui est alignée sur l'axe de rotation 9), une direction radiale (dans la direction du bas vers le haut sur la
Le carburant F fourni à l'équipement de combustion 16 peut comprendre carburant hydrocarboné d'origine fossile, tel que du kérosène. Ainsi, le carburant F peut comprendre des molécules provenant d'une ou plusieurs des familles chimiques des n-alcanes, iso-alcanes, cycloalcanes, et composés aromatiques. En plus ou en variante, le carburant F peut comprendre des hydrocarbures renouvelables produits à partir de ressources biologiques ou non biologiques, autrement connus sous le nom de carburant aéronautique durable (SAF). Dans chacun des exemples fournis, le carburant F peut comprendre un ou plusieurs éléments à l'état de trace comportant, par exemple, du soufre, de l’azote, de l’oxygène, des composés inorganiques, et des métaux.The fuel F supplied to the combustion equipment 16 may comprise hydrocarbon fuel of fossil origin, such as kerosene. Thus, the fuel F may comprise molecules originating from one or more of the chemical families of n-alkanes, iso-alkanes, cycloalkanes, and aromatic compounds. Additionally or alternatively, F-fuel may include renewable hydrocarbons produced from biological or non-biological resources, otherwise known as sustainable aviation fuel (SAF). In each of the examples provided, the fuel F may comprise one or more trace elements including, for example, sulfur, nitrogen, oxygen, inorganic compounds, and metals.
La performance fonctionnelle d'une composition, ou d'un mélange, donné de carburant pour utilisation dans une mission donnée, peut être définie, au moins en partie, par la capacité du carburant à alimenter le cycle de Brayton du moteur à turbine à gaz 10. Des paramètres définissant la performance fonctionnelle peuvent comporter, par exemple, l'énergie spécifique ; la densité énergétique ; la stabilité thermique ; et, les émissions y compris les particules. Une énergie spécifique (c'est-à-dire l'énergie par masse unitaire) relativement plus élevée, exprimée en MJ/kg, peut au moins partiellement réduire le poids au décollage, ce qui fournit potentiellement une amélioration relative de rendement énergétique. Une densité énergétique (c'est-à-dire l'énergie par volume unitaire) relativement plus élevée, exprimée en MJ/L, peut au moins partiellement réduire le volume de carburant au décollage, ce qui peut être particulièrement important pour des missions à volume limité ou des opérations militaires impliquant un ravitaillement en carburant. Une stabilité thermique (c'est-à-dire une inhibition de dégradation du carburant ou de formation de calamine sous contrainte thermique) relativement plus élevée peut permettre au carburant de supporter des températures élevées dans le moteur et les injecteurs de carburant, fournissant ainsi potentiellement des améliorations relatives d'efficacité de combustion. Des émissions réduites, notamment de matières particulaires, peuvent permettre de réduire la formation de traînée de condensation, tout en réduisant l'impact environnemental d'une mission donnée. D'autres propriétés du carburant peuvent également être essentielles à la performance fonctionnelle. Par exemple, un point de congélation (°C) relativement plus bas peut permettre aux missions de longue distance d'optimiser les profils de vol ; des concentrations minimales en composés aromatiques (%) peuvent assurer un gonflement suffisant de certains matériaux utilisés dans la construction de joints toriques et de joints d'étanchéité qui ont été précédemment exposés à des carburants à forte teneur en composés aromatiques ; et, une tension superficielle maximale (mN/m) peut assurer une rupture de pulvérisation et une atomisation suffisantes du carburant.The functional performance of a given composition, or blend, of fuel for use in a given mission may be defined, at least in part, by the ability of the fuel to power the Brayton cycle of the gas turbine engine. 10. Parameters defining functional performance may include, for example, specific energy; energy density; thermal stability; and, emissions including particles. Relatively higher specific energy (i.e. energy per unit mass), expressed in MJ/kg, can at least partially reduce takeoff weight, potentially providing a relative improvement in fuel efficiency. A relatively higher energy density (i.e. energy per unit volume), expressed in MJ/L, can at least partially reduce the volume of fuel at takeoff, which may be particularly important for long-range missions. limited volume or military operations involving refueling. Relatively higher thermal stability (i.e., inhibition of fuel degradation or scale formation under thermal stress) can allow the fuel to withstand high temperatures in the engine and fuel injectors, thus potentially providing relative improvements in combustion efficiency. Reduced emissions, particularly of particulate matter, can help reduce the formation of contrails, while reducing the environmental impact of a given mission. Other fuel properties may also be critical to functional performance. For example, a relatively lower freezing point (°C) may allow long-distance missions to optimize flight profiles; Minimum aromatic compound concentrations (%) may ensure sufficient swelling of certain materials used in the construction of O-rings and gaskets that have been previously exposed to fuels with high aromatic content; and, maximum surface tension (mN/m) can ensure sufficient spray breakup and fuel atomization.
Le rapport du nombre d'atomes d'hydrogène au nombre d'atomes de carbone dans une molécule peut influencer l'énergie spécifique d'une composition donnée, ou d'un mélange de carburant. Des carburants ayant des rapports plus élevés des atomes d'hydrogène aux atomes de carbone peuvent avoir des énergies spécifiques plus élevées en l'absence de contrainte de liaison. Par exemple, des carburants hydrocarbonés d'origine fossile peuvent comprendre des molécules avec approximativement 7 à 18 carbones, une part importante d'une composition donnée provenant de molécules avec 9 à 15 carbones, avec une moyenne de 12 carbones.The ratio of the number of hydrogen atoms to the number of carbon atoms in a molecule can influence the specific energy of a given composition, or fuel mixture. Fuels with higher ratios of hydrogen atoms to carbon atoms can have higher specific energies in the absence of bonding constraints. For example, hydrocarbon fuels of fossil origin may include molecules with approximately 7 to 18 carbons, with a significant portion of a given composition coming from molecules with 9 to 15 carbons, with an average of 12 carbons.
Un certain nombre de mélanges de carburants aéronautiques durables ont été approuvés pour utilisation. Par exemple, certains mélanges approuvés comprennent des rapports de mélange allant jusqu'à 10 % de carburant aéronautique durable, tandis que d'autres mélanges approuvés comprennent des rapports de mélange compris entre 10 % et 50 % de carburant aéronautique durable (le reste comprenant un ou plusieurs carburants hydrocarbonés d'origine fossile, tels que du kérosène), d'autres compositions étant en attente d'approbation. Cependant, il est anticipé dans l'industrie aéronautique que des mélanges de carburants aéronautiques durables comprenant jusqu'à (et y compris) 100 % de carburant aéronautique durable (SAF) soient éventuellement approuvés pour utilisation.A number of sustainable aviation fuel blends have been approved for use. For example, some approved blends include blend ratios of up to 10% sustainable aviation fuel, while other approved blends include blend ratios of between 10% and 50% sustainable aviation fuel (the remainder comprising a or several hydrocarbon fuels of fossil origin, such as kerosene), other compositions awaiting approval. However, it is anticipated in the aviation industry that sustainable aviation fuel blends comprising up to (and including) 100% sustainable aviation fuel (SAF) will eventually be approved for use.
Des carburants aéronautiques durables peuvent comprendre un ou plusieurs parmi n-alcanes, iso-alcanes, cyclo--alcanes, et composés aromatiques, et peuvent être produits, par exemple, à partir d'un ou plusieurs parmi des gaz de synthèse (syngaz) ; des lipides (par exemple matières grasses, huiles et graisses) ; des sucres ; et des alcools. Ainsi, des carburants aéronautiques durables peuvent comprendre l'une ou/et l'autre parmi une teneur plus basse en composés aromatiques et en soufre, par rapport aux carburants hydrocarbonés d'origine fossile. En plus ou en variante, des carburants aéronautiques durables peuvent comprendre l'un ou/et l'autre parmi une teneur plus élevée en iso-alcane et en cyclo-alcane, par rapport aux carburants hydrocarbonés d'origine fossile. Ainsi, dans certains exemples, des carburants aéronautiques durables peuvent comprendre l'un ou/et l'autre parmi une masse volumique comprise entre 90 % et 98 % de celle du kérosène et un pouvoir calorifique compris entre 101 % et 105 % de celui du kérosène.Sustainable aviation fuels may include one or more of n-alkanes, iso-alkanes, cycloalkanes, and aromatics, and may be produced, for example, from one or more of syngases (syngases). ; lipids (e.g. fats, oils and fats); sugars; and alcohols. Thus, sustainable aviation fuels may include one or both of a lower content of aromatic compounds and sulfur, compared to hydrocarbon fuels of fossil origin. Additionally or alternatively, sustainable aviation fuels may include either/or a higher iso-alkane and cyclo-alkane content, relative to fossil-based hydrocarbon fuels. Thus, in certain examples, sustainable aeronautical fuels may comprise one or both of a density of between 90% and 98% of that of kerosene and a calorific value of between 101% and 105% of that of kerosene. kerosene.
En raison au moins en partie de la structure moléculaire des carburants aéronautiques durables, des carburants aéronautiques durables peuvent fournir des bénéfices comportant, par exemple, un ou plusieurs parmi une énergie spécifique plus élevée (malgré, dans certains exemples, une densité énergétique plus basse) ; une capacité thermique spécifique plus élevée ; une stabilité thermique plus élevée ; un pouvoir lubrifiant plus élevé ; une viscosité plus basse ; une tension superficielle plus basse ; un point de congélation plus bas ; des émissions de suie plus basses ; et, des émissions de CO2plus basses, par rapport aux carburants hydrocarbonés d'origine fossile (par exemple lorsqu'ils sont brûlés dans l'équipement de combustion 16). Ainsi, par rapport à des carburants hydrocarbonés d'origine fossile, tels que du kérosène, des carburants aéronautiques durables peuvent entraîner l'un ou/et l'autre parmi une diminution relative de consommation spécifique de carburant, et une diminution relative des coûts d'entretien.Due at least in part to the molecular structure of sustainable aviation fuels, sustainable aviation fuels may provide benefits including, for example, one or more of higher specific energy (despite, in some examples, lower energy density) ; higher specific heat capacity; higher thermal stability; higher lubricity; lower viscosity; lower surface tension; a lower freezing point; lower soot emissions; and, lower CO 2 emissions, compared to hydrocarbon fuels of fossil origin (for example when burned in combustion equipment 16). Thus, compared to hydrocarbon fuels of fossil origin, such as kerosene, sustainable aeronautical fuels can result in one or/and the other of a relative reduction in specific fuel consumption, and a relative reduction in fuel costs. 'interview.
La
La taille de cœur définit la taille du cœur 11 du moteur 10. La taille de cœur de moteur peut être définie comme :The core size defines the size of core 11 of engine 10. The engine core size can be defined as:
où
La taille de cœur (ens.K 1/2 .po) du moteur peut être entre 4 et 7, par exemple 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, ou 7, ou n'importe quelle plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans certains exemples, la taille de cœur de moteur (ens.K 1/2 .po) peut être dans la plage de 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, ou 6, ou n'importe quelle plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans encore d'autres exemples, la taille de cœur de moteur (ens.K 1/2 .po) peut être dans la plage de 5,25, 5,26, 5,27, 5,28, 5,29, 5,30, 5,31, 5,32, 5,33, 5,34, 5,35, 5,36, 5,37, 5,38, 5,39, 5,40, 5,41, 5,42, 5,43, 5,44, ou 5,45, ou n'importe quelle plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.The core size (in s.K 1/2 .in ) of the motor can be between 4 and 7, for example 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, or 7, or any range defined between any two of these values. In some examples, the motor core size (in s.K 1/2 .in ) may be in the range of 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5 ,6, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, or 6, or any defined range between any two of these values. In still other examples, the motor core size (in s.K 1/2 .in ) may be in the range of 5.25, 5.26, 5.27, 5.28, 5.29, 5, 30, 5.31, 5.32, 5.33, 5.34, 5.35, 5.36, 5.37, 5.38, 5.39, 5.40, 5.41, 5.42, 5.43, 5.44, or 5.45, or any defined range between any two of these values.
Le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur (dans les unités données ci-dessus) peut être dans la plage de 2 à 6, par exemple, 2, 3, 4, 5, 6, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans certains exemples préférés, le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être dans la plage de 2,5 à 4,5, par exemple 2,5, 3, 3,5, 4 ou 4,5, ou n'importe quelle plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans encore d'autres exemples, le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être dans la plage de 3 à 4, par exemple 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, ou 4,0, ou n'importe quelle plage définie entre deux quelconques de ces valeurs. Dans encore d'autres exemples, le nombre de buses de pulvérisation de carburant par taille unitaire de cœur de moteur peut être 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, ou 6,0, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques de ces valeurs.The number of fuel spray nozzles per unit engine core size (in the units given above) may be in the range 2 to 6, for example, 2, 3, 4, 5, 6, or within of a defined range between any two of these values. In some preferred examples, the number of fuel spray nozzles per unit engine core size may be in the range of 2.5 to 4.5, for example 2.5, 3, 3.5, 4 or 4, 5, or any defined range between any two of these values. In still other examples, the number of fuel spray nozzles per unit engine core size may be in the range of 3 to 4, e.g. 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, or 4.0, or any defined range between any two of these values. In still other examples, the number of fuel spray nozzles per unit engine core size may be 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2, 6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5, 1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, or 6.0, or within a defined range between any two of these values.
La taille de cœur est définie ici à une condition de fonctionnement de moteur correspondant à une valeur maximale de l'écoulement semi-non-dimensionnel à l'entrée du compresseur haute pression, définie comme :The core size is defined here at an engine operating condition corresponding to a maximum value of the semi-non-dimensional flow at the inlet of the high pressure compressor, defined as:
où
La condition de fonctionnement correspondant à l'écoulement semi-non-dimensionnel maximal à l'entrée de compresseur haute pression peut être la condition de fonctionnement de fin de montée. La taille de cœur auquel il est fait référence ici peut pour cette raison être définie à la condition de fonctionnement de fin de montée. La fin de montée peut être telle que définie dans la technique et telle que comprise par l'homme du métier pour une implémentation spécifique d'une turbine à gaz de la présente demande. Dans un exemple spécifique, la fin de montée peut correspondre à un fonctionnement à une altitude comprise entre 30 000 pieds et 39 000 pieds (plus spécifiquement 35 000 pieds), une vitesse avant d'un nombre de Mach 0,75 à 0,85, et une température d'air ambiant (DTAMB) de ISA+10 K à ISA+15 K.The operating condition corresponding to the maximum semi-non-dimensional flow at the high pressure compressor inlet may be the end of rise operating condition. The core size referred to here can therefore be defined at the end of rise operating condition. The end of rise may be as defined in the art and as understood by those skilled in the art for a specific implementation of a gas turbine of the present application. In a specific example, the end of climb may correspond to operation at an altitude between 30,000 feet and 39,000 feet (more specifically 35,000 feet), a forward speed of a Mach number 0.75 to 0.85 , and an ambient air temperature (DTAMB) of ISA+10 K to ISA+15 K.
La chambre de combustion 16 comprend un certain nombre de buses de pulvérisation de carburant duplex 403 (également connues sous le nom de buses à étagement interne) dans lesquelles un injecteur de carburant primaire est intégré dans la même buse de carburant qu'un injecteur de carburant principal. La chambre de combustion 16 comprend également un certain nombre de buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 qui comprennent chacune un injecteur de carburant principal uniquement. Dans d'autres exemples, la chambre de combustion 16 peut comprendre uniquement des buses de pulvérisation de carburant duplex ou uniquement des buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique.The combustion chamber 16 includes a number of duplex fuel spray nozzles 403 (also known as internally staged nozzles) in which a primary fuel injector is integrated into the same fuel nozzle as a fuel injector main. Combustion chamber 16 also includes a number of single flow fuel spray nozzles 404 which each include a main fuel injector only. In other examples, combustion chamber 16 may include only duplex fuel spray nozzles or only single flow fuel spray nozzles.
Dans cet exemple, la chambre de combustion 16 comprend 12 buses de pulvérisation de carburant duplex 403 et 4 buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404. Les buses de pulvérisation de carburant duplex 403 sont illustrées sur la
La chambre de combustion 16 comprend en outre quatre allumeurs 405 agencés pour allumer un mélange air-carburant dans la chambre de combustion 401 en fonctionnement. Chaque allumeur 405 est agencé adjacent à l'un des groupes de buses de pulvérisation de carburant duplex 403. Les buses duplex 403 sont pour cette raison localisées chacune plus près d'un allumeur respectif (par exemple son allumeur le plus proche) par comparaison avec les buses à écoulement unique 404. Chaque allumeur 405 est agencé diamétralement opposé à un autre des allumeurs 405. Dans d'autres exemples, la chambre de combustion peut comprendre moins ou davantage d'allumeurs, par exemple un nombre d'allumeurs dans la plage de 1 à 8, et les allumeurs peuvent être agencés différemment. Par exemple, un ou plusieurs des allumeurs peuvent ne pas être agencés adjacents à l'un des groupes de buses de pulvérisation de carburant duplex et un ou plusieurs des allumeurs peuvent ne pas être agencés diamétralement opposés à un autre des allumeurs. Dans certains exemples, la chambre de combustion peut comprendre 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 allumeurs, ou un nombre au sein d'une plage définie entre deux quelconques des valeurs de cette phrase.The combustion chamber 16 further comprises four igniters 405 arranged to ignite an air-fuel mixture in the combustion chamber 401 in operation. Each igniter 405 is arranged adjacent to one of the groups of duplex fuel spray nozzles 403. The duplex nozzles 403 are for this reason each located closer to a respective igniter (e.g. its nearest igniter) compared to single flow nozzles 404. Each igniter 405 is arranged diametrically opposite another of the igniters 405. In other examples, the combustion chamber may include fewer or more igniters, for example a number of igniters in the range from 1 to 8, and the igniters can be arranged differently. For example, one or more of the igniters may not be arranged adjacent to one of the groups of duplex fuel spray nozzles and one or more of the igniters may not be arranged diametrically opposite another of the igniters. In some examples, the combustion chamber may include 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8 igniters, or a number within a defined range between any two of the values in this phrase.
Dans l'exemple montré, lorsque le moteur 10 fonctionne à faible puissance (en dessous d'un point d'étagement), par exemple pendant ou peu de temps après rallumage ou démarrage, du carburant est alimenté uniquement aux injecteurs primaires des buses de pulvérisation de carburant duplex 403 pour distribution à la chambre de combustion 401. Un débit de carburant plus grand est pour cette raison fourni aux buses duplex 403 par comparaison avec les buses à écoulement unique 404 en dessous du point d'étagement. À mesure que la sortie de puissance du moteur 10 et le débit massique d'air à travers le moteur 10 augmentent, le point d'étagement est atteint au niveau duquel du carburant est alimenté en complément aux injecteurs de carburant principal d'une ou plusieurs des buses de pulvérisation de carburant duplex 403 et aux injecteurs de carburant principaux d'une ou plusieurs des buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 pour distribution à la chambre de combustion 401. Dans le présent exemple, à des niveaux de puissance plus élevés, du carburant est injecté par tous les injecteurs de carburant principaux à la fois des buses de pulvérisation de carburant duplex 403 et des buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404, en plus du carburant injecté par les injecteurs primaires des buses de pulvérisation de carburant duplex 403. Dans cet exemple, le débit de carburant alimenté aux injecteurs principaux des buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 est inférieur ou égal au débit de carburant alimenté aux injecteurs principaux des buses de pulvérisation de carburant duplex 403. Pour cette raison, parce que tant les injecteurs primaires que principaux des buses de pulvérisation de carburant duplex 403 reçoivent du carburant, les buses de pulvérisation de carburant duplex 403 reçoivent davantage de carburant que les buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 au niveau et au-dessus du point d'étagement. Dans un exemple alternatif, du carburant est alimenté uniquement aux injecteurs de carburant principaux d'une ou plusieurs parmi la ou les buses de pulvérisation de carburant duplex 403 et aux injecteurs de carburant principaux d'une ou plusieurs des buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 au niveau et au-dessus du point d'étagement, c'est-à-dire, du carburant n'est pas alimenté aux injecteurs primaires des buses de pulvérisation de carburant duplex 403.In the example shown, when the engine 10 is operating at low power (below a staging point), for example during or shortly after re-ignition or start-up, fuel is supplied only to the primary injectors of the spray nozzles of duplex fuel 403 for distribution to the combustion chamber 401. A greater flow of fuel is therefore provided to the duplex nozzles 403 compared to the single flow nozzles 404 below the staging point. As the power output of the engine 10 and the mass flow rate of air through the engine 10 increase, the staging point is reached at which additional fuel is supplied to the main fuel injectors of one or more duplex fuel spray nozzles 403 and to the main fuel injectors of one or more of the single flow fuel spray nozzles 404 for delivery to the combustion chamber 401. In the present example, at higher power levels , fuel is injected by all the primary fuel injectors of both the duplex fuel spray nozzles 403 and the single flow fuel spray nozzles 404, in addition to the fuel injected by the primary injectors of the fuel spray nozzles duplex 403. In this example, the fuel flow rate supplied to the main injectors of the single flow fuel spray nozzles 404 is less than or equal to the fuel flow rate supplied to the main injectors of the duplex fuel spray nozzles 403. For this reason, Because both the primary and main injectors of the duplex fuel spray nozzles 403 receive fuel, the duplex fuel spray nozzles 403 receive more fuel than the single flow fuel spray nozzles 404 at and above the staging point. In an alternative example, fuel is supplied only to the main fuel injectors of one or more of the duplex fuel spray nozzle(s) 403 and to the main fuel injectors of one or more of the flow fuel spray nozzles single 404 at and above the staging point, i.e., fuel is not supplied to the primary injectors of the duplex fuel spray nozzles 403.
L'écoulement de carburant distribué à la pluralité de buses de pulvérisation de carburant est pour cette raison sollicité vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant adjacent aux allumeurs. Par exemple, un écoulement de carburant est sollicité de telle sorte que le débit de carburant vers un premier sous-ensemble de la pluralité de buses de pulvérisation de carburant (les buses de pulvérisation de carburant duplex 403 dans le présent exemple) est supérieur à celui distribué à un second sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant (les buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 dans le présent exemple). Cela peut permettre à un écoulement de carburant primaire d'être fourni à des buses de pulvérisation de carburant qui sont localisées relativement plus près des allumeurs 405 pour faciliter un allumage et une stabilité de flamme à de faibles puissances de moteur, au démarrage du moteur, ou pendant un rallumage du moteur. Dans certains exemples, le premier sous-ensemble (par exemple les buses duplex) de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre au moins la moitié, de préférence au moins deux tiers, du nombre total de buses de pulvérisation de carburant.The flow of fuel distributed to the plurality of fuel spray nozzles is therefore directed to a subset of the fuel spray nozzles adjacent the igniters. For example, fuel flow is biased such that the flow of fuel to a first subset of the plurality of fuel spray nozzles (the duplex fuel spray nozzles 403 in the present example) is greater than that distributed to a second subset of the fuel spray nozzles (the single flow fuel spray nozzles 404 in the present example). This may allow a primary fuel flow to be supplied to fuel spray nozzles which are located relatively closer to the igniters 405 to facilitate ignition and flame stability at low engine powers, upon engine startup, or during engine restart. In some examples, the first subset (e.g. duplex nozzles) of fuel spray nozzles may comprise at least half, preferably at least two thirds, of the total number of fuel spray nozzles.
Dans d'autres exemples, le débit d'écoulement de carburant vers chaque buse de pulvérisation de carburant fournie dans la chambre de combustion peut être le même et il peut n'y avoir aucune sollicitation de l'écoulement de carburant vers un sous-ensemble des buses. Dans un tel exemple, la totalité des buses d'écoulement de carburant peuvent être des buses à écoulement unique ou elles peuvent toutes être des buses duplex. Dans d'autres exemples encore, on peut fournir d'autres agencements de buses de pulvérisation de carburant dans lesquels le carburant est sollicité vers celles adjacentes aux, ou plus proches des, allumeurs. Par exemple, on peut fournir deux sous-ensembles (qui sont commandables indépendamment) de buses duplex ou deux sous-ensembles de buses à écoulement unique qui peuvent être sollicités de la manière décrite précédemment.In other examples, the rate of fuel flow to each fuel spray nozzle provided into the combustion chamber may be the same and there may be no bias on fuel flow to a subassembly. nozzles. In such an example, all of the fuel flow nozzles may be single flow nozzles or they may all be duplex nozzles. In still other examples, other arrangements of fuel spray nozzles may be provided in which fuel is directed to those adjacent to, or closer to, the igniters. For example, one can provide two subassemblies (which are independently controllable) of duplex nozzles or two subassemblies of single flow nozzles which can be actuated in the manner described above.
La
La buse duplex 403 comprend un injecteur de carburant primaire 501, un injecteur de carburant principal 502 et un conduit d'air 503. L'injecteur primaire 501 comprend une entrée primaire 504 agencée pour recevoir un écoulement primaire de carburant P et un circuit de carburant primaire 505 agencé pour distribuer l'écoulement primaire de carburant à la sortie 506 de la buse 403. L'injecteur principal 502 comprend une entrée principale 507 agencée pour recevoir un écoulement principal de carburant M et un circuit de carburant principal 508 agencé pour distribuer l'écoulement principal de carburant à la sortie 506 de la buse 403. Le conduit d'air 503 reçoit de l'air à haute pression à partir du compresseur haute pression 15 et distribue l'air à haute pression à la sortie 506 de la buse 403.The duplex nozzle 403 comprises a primary fuel injector 501, a main fuel injector 502 and an air conduit 503. The primary injector 501 comprises a primary inlet 504 arranged to receive a primary flow of fuel P and a fuel circuit primary 505 arranged to distribute the primary flow of fuel to the outlet 506 of the nozzle 403. The main injector 502 comprises a main inlet 507 arranged to receive a main flow of fuel M and a main fuel circuit 508 arranged to distribute the main fuel flow to outlet 506 of nozzle 403. Air conduit 503 receives high pressure air from high pressure compressor 15 and distributes high pressure air to outlet 506 of nozzle 403.
La buse duplex 403 est conçue pour produire, au niveau de la sortie 506 de la buse 403, un cône primaire de carburant à partir de l'injecteur primaire 501 et un cône principal de carburant à partir de l'injecteur principal 502 (illustré sur la
On aura à l'esprit que la buse duplex 403 de la
La
On aura à l'esprit que la pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 de la
Les Figures 7 et 8 montrent chacune une coupe à travers le moteur 10, perpendiculaire à l'axe de rotation principal 9, comportant une partie de la chambre de combustion 16 comprenant l'une des buses de pulvérisation de carburant duplex 403 et l'un des allumeurs 405. Un agencement similaire est fourni au niveau de la localisation des buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 comme pour les buses duplex 403. La chambre de combustion 16 est montée au sein d'une cavité 406 formée par un carter d'air interne 407 et un carter d'air externe 408. En fonctionnement, le compresseur haute pression 15 distribue de l'air à haute pression D à la cavité 406 par l'intermédiaire d'un diffuseur 409. À ce point, une quantité de l'air entre dans la chambre de combustion 16 en tant qu'air de combustion E par l'intermédiaire de la buse de carburant 403 et/ou d'orifices de mélange à l'entrée vers la chambre de combustion 16. L'air restant s'écoule autour de la chambre de combustion 16 en tant qu'air de refroidissement G, dont une partie est admise en aval de la buse de carburant 403 comme décrit ci-dessous en référence à la
Une ou plusieurs sondes de température et/ou de pression (non montrées) peuvent être installées dans le carter du diffuseur 409 et agencées pour mesurer la température et/ou la pression de l'air à haute pression D distribué à la cavité 406 à partir du compresseur haute pression 15 par l'intermédiaire du diffuseur 409 (c'est-à-dire la température et la pression au niveau de la sortie du compresseur haute pression 15). Une telle sonde de température peut être dénommée une sonde T3 et une telle sonde de pression peut être dénommée une sonde P3. On aura à l'esprit que le moteur 10 peut comprendre n'importe quel agencement approprié de sondes de pression et de température qui peuvent être positionnées à n'importe quelle localisation appropriée à l'intérieur du moteur 10. Tel qu'elles sont utilisées ici, T3 et P3, et n'importe quelles autres pressions et températures numérotées, peuvent être définies en utilisant la numérotation de postes indiquée dans la norme SAE AS755.One or more temperature and/or pressure probes (not shown) may be installed in the diffuser housing 409 and arranged to measure the temperature and/or pressure of the high pressure air D distributed to the cavity 406 from of the high pressure compressor 15 via the diffuser 409 (i.e. the temperature and pressure at the outlet of the high pressure compressor 15). Such a temperature probe may be called a T3 probe and such a pressure probe may be called a P3 probe. It will be borne in mind that the motor 10 may include any suitable arrangement of pressure and temperature probes which may be positioned at any suitable location within the motor 10. As used here, T3 and P3, and any other numbered pressures and temperatures, can be defined using the position numbering given in SAE AS755.
La chambre de combustion 16 fonctionne en tant que chambre de combustion riche, à extinction rapide et à mélange pauvre (RQL). Dans d'autres exemples, la chambre de combustion 16 peut être un type alternatif de chambre de combustion, telle qu'une chambre de combustion standard à combustion riche (sans sollicitation d'écoulement de carburant). En référence à la
La
La pompe à carburant basse pression 902 est agencée pour distribuer du carburant à partir du réservoir de carburant 901 vers l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 par l'intermédiaire d'un agencement approprié de tuyaux, conduits, etc. (non montré). La pompe à carburant principale 904 est configurée pour distribuer du carburant à partir de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 vers les buses de pulvérisation de carburant de la chambre de combustion 16 par l'intermédiaire de la vanne de répartition de carburant 909 et d'un agencement approprié de tuyaux, conduits, etc. (non montré). La vanne de répartition de carburant 909 est agencée pour répartir le carburant entre un collecteur principal 909a et un collecteur primaire 909b. Le collecteur principal est raccordé fluidiquement aux injecteurs principaux de chacune des buses de pulvérisation de carburant 404, 403 comme montré sur la
La pompe d'alimentation d'huile 906 est agencée pour distribuer de l'huile lubrifiante à partir du réservoir d'huile 905 vers l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 par l'intermédiaire d'un agencement approprié de tuyaux, conduits, etc. (non montré). La pompe à huile principale 907 est agencée pour distribuer de l'huile à partir de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 vers des composants du moteur 10 selon le besoin par l'intermédiaire d'un agencement approprié de répartition d'huile (non montré). Le trajet d'écoulement du carburant à partir du réservoir de carburant 901 jusqu'à la chambre de combustion 16, par l'intermédiaire des pompes 902, 904 et de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903, en fonctionnement est illustré sur la
L'organe de commande 908 comprend un agencement approprié de processeurs et de mémoire électronique. L'organe de commande 908 est en communication avec l'échangeur de chaleur carburant-huile 903, comme illustré par la ligne en pointillés et en tirets sur la
Dans l'exemple montré, l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 est disposé entre la pompe à carburant basse pression 902 et la pompe à carburant principale 904, bien que l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 puisse être disposé à n'importe quelle localisation ou position appropriée par rapport aux autres composants du système de propulsion 900. Dans d'autres exemples, le système de propulsion 900 peut comprendre un ou plusieurs échangeurs thermiques supplémentaires agencés pour recevoir de l'huile à partir du système d'huile, ou le système de propulsion 900 peut comprendre un ou plusieurs systèmes d'huile supplémentaires agencés pour alimenter l'huile au ou aux échangeurs thermiques supplémentaires. On aura à l'esprit que le système de propulsion 900 comme montré sur la
Dans un exemple, l'organe de commande 908 est configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 pour abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion 16 aux conditions de croisière. L'organe de commande 908 peut en variante être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 pour abaisser la viscosité de carburant à 0,48 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.In one example, the controller 908 is configured to control the operation of the fuel-oil heat exchanger 903 to lower the fuel viscosity to 0.58 mm 2 /s or less upon entering the chamber. combustion 16 at cruising conditions. Controller 908 may alternatively be configured to control operation of fuel-oil heat exchanger 903 to lower fuel viscosity to 0.48 mm 2 /s or less upon entry into the fuel chamber. combustion at cruise conditions.
En variante, l'organe de commande 908 peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 pour abaisser la viscosité de carburant entre 0,58 mm2/s et 0,30 mm2/s, par exemple 0,58, 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51, 0,50, 0,49, 0,48, 0,47, 0,46, 0,45, 0,44, 0,43, 0,42, 0,41, 0,40, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31 ou 0,30 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion 16 aux conditions de croisière. L'organe de commande 908 peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 pour abaisser la viscosité de carburant entre 0,54 mm2/s et 0,34 mm2/s, 0,50 mm2/s et 0,38 mm2/s, 0,50 mm2/s et 0,35 mm2/s, ou de préférence entre 0,48 mm2/s et 0,40 mm2/s, ou entre 0,44 mm2/s et 0,42 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière. En variante, l'organe de commande 908 peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 pour abaisser la viscosité de carburant à 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51, 0,50, 0,49, 0,48, 0,47, 0,46, 0,45, 0,44, 0,43, 0,42, 0,41, 0,40, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31 ou 0,30 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion 16 aux conditions de croisière. L'organe de commande 908 peut être configuré pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur carburant-huile 903 pour abaisser la viscosité de carburant de sorte qu'elle se trouve dans une plage définie entre deux quelconques des valeurs de la phrase précédente.Alternatively, controller 908 may be configured to control operation of fuel-oil heat exchanger 903 to lower fuel viscosity between 0.58 mm 2 /s and 0.30 mm 2 /s, e.g. example 0.58, 0.57, 0.56, 0.55, 0.54, 0.53, 0.52, 0.51, 0.50, 0.49, 0.48, 0.47, 0 .46, 0.45, 0.44, 0.43, 0.42, 0.41, 0.40, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, 0.34 , 0.33, 0.32, 0.31 or 0.30 mm 2 /s upon entry into the combustion chamber 16 at cruising conditions. Controller 908 may be configured to control operation of fuel-oil heat exchanger 903 to lower fuel viscosity between 0.54 mm 2 /s and 0.34 mm 2 /s, 0.50 mm 2 /s and 0.38 mm 2 /s, 0.50 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, or preferably between 0.48 mm 2 /s and 0.40 mm 2 /s, or between 0.44 mm 2 /s and 0.42 mm 2 /s when entering the combustion chamber at cruise conditions. Alternatively, controller 908 may be configured to control operation of fuel-oil heat exchanger 903 to lower fuel viscosity to 0.57, 0.56, 0.55, 0.54, 0 .53, 0.52, 0.51, 0.50, 0.49, 0.48, 0.47, 0.46, 0.45, 0.44, 0.43, 0.42, 0.41 , 0.40, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31 or 0.30 mm 2 /s or less upon entering the combustion chamber 16 at cruising conditions. The controller 908 may be configured to control the operation of the fuel-oil heat exchanger 903 to lower the fuel viscosity so that it is within a defined range between any two of the values in the preceding sentence.
Les viscosités de carburant décrites ci-dessus peuvent être appropriées pour le fonctionnement du moteur à turbine à gaz 10 avec un carburant aéronautique durable. Le circuit de carburant peut pour cette raison être agencé pour alimenter à la chambre de combustion 16 un carburant aéronautique durable, par exemple en stockant un carburant aéronautique durable au sein du réservoir de carburant 901. Le carburant aéronautique durable (SAF) peut être tel que défini n'importe où dans le présent document. Selon n'importe quel aspect de la présente description, le carburant fourni à la pluralité de buses de pulvérisation de carburant peut comprendre un carburant aéronautique durable, ayant par exemple un % de SAF dans la plage comprise entre 10 % et 50 %, ou entre 50 % et 100 %, ou comprenant 100 % de SAF. La présente demande n'est cependant pas limitée à un fonctionnement à l'aide d'un carburant aéronautique durable, et n'importe lesquels des paramètres décrits ici peuvent être appropriés pour utilisation avec d'autres carburants.The fuel viscosities described above may be appropriate for operating the gas turbine engine 10 with sustainable aviation fuel. The fuel circuit can for this reason be arranged to supply the combustion chamber 16 with a sustainable aeronautical fuel, for example by storing a sustainable aeronautical fuel within the fuel tank 901. The sustainable aeronautical fuel (SAF) can be such that defined anywhere in this document. According to any aspect of the present disclosure, the fuel supplied to the plurality of fuel spray nozzles may comprise a sustainable aviation fuel, for example having a SAF % in the range between 10% and 50%, or between 50% and 100%, or including 100% SAF. The present application is not, however, limited to operation using sustainable aviation fuel, and any of the parameters described herein may be appropriate for use with other fuels.
Le carburant aéronautique durable peut avoir un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, par exemple entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg. Le carburant aéronautique durable peut avoir en variante un pouvoir calorifique d'au moins 43,8 MJ/kg, par exemple entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg. Dans certains exemples, le carburant aéronautique durable peut avoir un pouvoir calorifique de 43,5, 43,6, 43,7, 43,8, 43,9 ou 44,0 MJ/kg, ou au sein d'une plage définie entre deux quelconques des valeurs de cette phrase.Sustainable aviation fuel can have a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, for example between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg. The sustainable aviation fuel may alternatively have a calorific value of at least 43.8 MJ/kg, for example between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg. In some examples, the sustainable aviation fuel may have a calorific value of 43.5, 43.6, 43.7, 43.8, 43.9 or 44.0 MJ/kg, or within a defined range between any two of the values in this sentence.
Le carburant aéronautique durable peut avoir une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume. Dans certains exemples, le carburant aéronautique durable peut avoir une teneur en composés aromatiques de 5 % ou moins en volume, ou plus préférablement 1 % ou moins en volume. Dans certains exemples, le carburant aéronautique durable peut avoir une teneur en composés aromatiques en volume de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9 % ou moins, ou peut être au sein d'une plage définie entre deux quelconques des valeurs de cette phrase.Sustainable aviation fuel may have an aromatic content of 10% or less by volume. In some examples, the sustainable aviation fuel may have an aromatic content of 5% or less by volume, or more preferably 1% or less by volume. In some examples, the sustainable aviation fuel may have an aromatic content by volume of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9% or less, or may be within a defined range between any two of the values in this sentence.
Bien que les propriétés de carburant données dans les deux paragraphes précédents (et ailleurs dans le présent document) se rapportent à un carburant aéronautique durable, d'autres types de carburant ayant les mêmes propriétés peuvent être fournis à la chambre de combustion par le système de carburant.Although the fuel properties given in the previous two paragraphs (and elsewhere in this document) relate to sustainable aviation fuel, other types of fuel with the same properties can be supplied to the combustion chamber by the fuel system. fuel.
L'organe de commande 908 est également configuré pour commander la distribution du carburant aux buses de pulvérisation de carburant 403 de la chambre de combustion 16 pour solliciter un débit de carburant vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant 403 adjacent à l'allumeur ou aux allumeurs 405 pendant une procédure de rallumage. Dans l'exemple montré, l'organe de commande 908 est configuré pour solliciter un débit de carburant vers les groupes de buses de pulvérisation de carburant duplex 403 adjacents aux allumeurs 405, par distribution du carburant entièrement ou principalement vers les injecteurs primaires de ces buses de pulvérisation de carburant 403 pendant une procédure de rallumage. L'organe de commande 908 peut en variante être configuré pour solliciter l'écoulement de carburant vers n'importe quel sous-ensemble approprié de buses de pulvérisation de carburant 403 (ou sous-ensemble d'injecteurs de carburant des buses de pulvérisation de carburant 403) pendant une procédure de rallumage, pour augmenter la probabilité d'allumage réussi. Le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant 403 vers lequel l'écoulement de carburant est sollicité pendant une procédure de rallumage peut être choisi pour tenir compte d'une ou plusieurs propriétés du carburant, par exemple le pouvoir calorifique, la teneur en composés aromatiques ou la viscosité de carburant (par exemple, la viscosité de carburant lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière), pour augmenter une probabilité d'allumage réussi.The controller 908 is also configured to control the distribution of fuel to the fuel spray nozzles 403 of the combustion chamber 16 to direct a flow of fuel to a subset of the fuel spray nozzles 403 adjacent to the igniter or igniters 405 during a relighting procedure. In the example shown, the controller 908 is configured to direct a flow of fuel to the groups of duplex fuel spray nozzles 403 adjacent to the igniters 405, by distributing the fuel entirely or mainly to the primary injectors of these nozzles fuel spray 403 during a relighting procedure. Controller 908 may alternatively be configured to direct fuel flow to any suitable fuel spray nozzle subset 403 (or fuel injector subset of the fuel spray nozzles 403) during a relighting procedure, to increase the probability of successful ignition. The fuel spray nozzle subassembly 403 to which fuel flow is directed during a relighting procedure may be chosen to take into account one or more properties of the fuel, e.g. calorific value, compound content aromatics or fuel viscosity (e.g., fuel viscosity upon entering the combustion chamber at cruise conditions), to increase a probability of successful ignition.
Dans le présent exemple, l'organe de commande 908 est configuré pour solliciter un écoulement de carburant vers les buses de telle sorte que le premier sous-ensemble de la pluralité de buses de pulvérisation de carburant décrit ci-dessus reçoit davantage de carburant que le second sous-ensemble. L'organe de commande 908 est configuré pour commander la vanne de répartition de carburant 909 de telle sorte qu'en dessous d'un point d'étagement le carburant est distribué uniquement aux injecteurs de carburant primaires des buses de pulvérisation de carburant duplex 403. Au-dessus d'un point d'étagement, l'organe de commande 908 est configuré pour commander la vanne de répartition de carburant 909 de telle sorte que le carburant est distribué en outre aux injecteurs de carburant principaux des buses de pulvérisation de carburant duplex 403 et aux buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404. La chambre de combustion 16 est pour cette raison mise en fonctionnement en tant que chambre de combustion étagée. À ce titre, les buses de pulvérisation de carburant duplex 403 reçoivent davantage de carburant que les buses de pulvérisation de carburant à écoulement unique 404 (en dessous et facultativement au-dessus du point d'étagement). Le système d'alimentation en carburant montré sur les Figures doit être considéré comme un exemple de la manière dont le carburant est sollicité vers les buses de pulvérisation, d'autres étant possibles. Par exemple, deux ensembles de buses à écoulement unique indépendantes peuvent être fournis. Dans certains exemples, l'écoulement de carburant peut être sollicité à d'autres conditions de fonctionnement de moteur telles pendant le démarrage ou à un fonctionnement à faible puissance tel que pendant un ralenti.In the present example, the controller 908 is configured to direct a flow of fuel towards the nozzles such that the first subset of the plurality of fuel spray nozzles described above receives more fuel than the second subset. The controller 908 is configured to control the fuel distribution valve 909 such that below a staging point fuel is distributed only to the primary fuel injectors of the duplex fuel spray nozzles 403. Above a staging point, controller 908 is configured to control fuel distribution valve 909 such that fuel is further distributed to the main fuel injectors of the duplex fuel spray nozzles 403 and single-flow fuel spray nozzles 404. The combustion chamber 16 is therefore operated as a staged combustion chamber. As such, duplex fuel spray nozzles 403 receive more fuel than single flow fuel spray nozzles 404 (below and optionally above the staging point). The fuel delivery system shown in the Figures should be considered as an example of how fuel is directed to the spray nozzles, others being possible. For example, two sets of independent single flow nozzles may be provided. In some examples, fuel flow may be requested at other engine operating conditions such as during starting or at low power operation such as during idling.
La
La
La
Le procédé 1200 peut comprendre le transfert de chaleur 1201 de l'huile vers le carburant de façon à abaisser une viscosité du carburant entre 0,58 mm2/s et 0,30 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion 16 aux conditions de croisière. Le procédé 1200 peut comprendre le transfert de chaleur 1201 de l'huile vers le carburant de façon à abaisser une viscosité du carburant entre 0,54 mm2/s et 0,34 mm2/s, 0,50 mm2/s et 0,38 mm2/s, 0,50 mm2/s et 0,35 mm2/s, ou de préférence entre 0,48 mm2/s et 0,40 mm2/s, ou entre 0,44 mm2/s et 0,42 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion aux conditions de croisière.The method 1200 may include transferring heat 1201 from the oil to the fuel so as to lower a viscosity of the fuel between 0.58 mm 2 /s and 0.30 mm 2 /s upon entry into the fuel chamber. combustion 16 at cruising conditions. The method 1200 may include transferring heat 1201 from the oil to the fuel so as to lower a fuel viscosity between 0.54 mm 2 /s and 0.34 mm 2 /s, 0.50 mm 2 /s and 0.38 mm 2 /s, 0.50 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, or preferably between 0.48 mm 2 /s and 0.40 mm 2 /s, or between 0.44 mm 2 /s and 0.42 mm 2 /s when entering the combustion chamber at cruise conditions.
Le procédé 1200 peut comprendre le transfert de chaleur 1201 de l'huile vers le carburant de façon à abaisser une viscosité du carburant à 0,58, 0,57, 0,56, 0,55, 0,54, 0,53, 0,52, 0,51, 0,50, 0,49, 0,48, 0,47, 0,46, 0,45, 0,44, 0,43, 0,42, 0,41, 0,40, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31 ou 0,30 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion 16 aux conditions de croisière. Le procédé 1200 peut comprendre le transfert de chaleur 1201 de l'huile vers le carburant de façon à abaisser une viscosité du carburant de sorte qu'elle est dans une plage définie entre deux quelconques des valeurs de la phrase précédente.The method 1200 may include transferring heat 1201 from the oil to the fuel so as to lower a viscosity of the fuel to 0.58, 0.57, 0.56, 0.55, 0.54, 0.53, 0.52, 0.51, 0.50, 0.49, 0.48, 0.47, 0.46, 0.45, 0.44, 0.43, 0.42, 0.41, 0, 40, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31 or 0.30 mm 2 /s or less when entry into the combustion chamber 16 at cruising conditions. The method 1200 may include transferring heat 1201 from the oil to the fuel so as to lower a viscosity of the fuel so that it is within a defined range between any two of the values in the preceding sentence.
Le procédé 1200 peut comprendre le transfert de chaleur 1201 de l'huile vers le carburant de façon à abaisser une viscosité du carburant entre 0,55 mm2/s et 0,35 mm2/s, 0,50 mm2/s et 0,35 mm2/s, 0,48 mm2/s et 0,35 mm2/s, 0,48 mm2/s et 0,38 mm2/s, 0,48 mm2/s et 0,40 mm2/s, 0,46 mm2/s et 0,40 mm2/s, 0,44 mm2/s et 0,40 mm2/s, ou 0,44 mm2/s et 0,42 mm2/s lors de l'entrée dans la chambre de combustion 16 aux conditions de croisière.The method 1200 may include transferring heat 1201 from the oil to the fuel so as to lower a fuel viscosity between 0.55 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, 0.50 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, 0.48 mm 2 /s and 0.35 mm 2 /s, 0.48 mm 2 /s and 0.38 mm 2 /s, 0.48 mm 2 /s and 0, 40 mm 2 /s, 0.46 mm 2 /s and 0.40 mm 2 /s, 0.44 mm 2 /s and 0.40 mm 2 /s, or 0.44 mm 2 /s and 0.42 mm 2 /s upon entry into the combustion chamber 16 at cruising conditions.
Il sera entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et que diverses modifications et améliorations peuvent être apportées sans s'écarter des concepts décrits ici. Sauf exclusion mutuelle, toute caractéristique peut être employée séparément ou en combinaison avec d'autres caractéristiques et la description s'étend à et inclut toutes les combinaisons et sous-combinaisons d'une ou plusieurs caractéristiques décrites ici.It will be understood that the invention is not limited to the embodiments described above and that various modifications and improvements can be made without departing from the concepts described here. Unless mutually exclusive, any feature may be employed separately or in combination with other features and the description extends to and includes all combinations and sub-combinations of one or more features described herein.
Claims (15)
a) le carburant fourni à la chambre de combustion (16) a un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, de préférence entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg, ou d’au moins 43,8 MJ/kg et de préférence entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg ; et/ou
b) le moteur à turbine à gaz (10) comprend un échangeur de chaleur carburant-huile (903), et le procédé (1100) comprend le transfert de chaleur (1201) de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion (16) de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion (16) aux conditions de croisière, de préférence 0,48 mm2/s ou moins, de préférence entre 0,40 mm2/s et 0,48 mm2/s et de préférence entre 0,42 mm2/s et 0,44 mm2/s.8 Method (1100) according to claim 1 or any one of the other preceding claims, in which:
a) the fuel supplied to the combustion chamber (16) has a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, preferably between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg, or at least 43, 8 MJ/kg and preferably between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg; and or
b) the gas turbine engine (10) includes a fuel-oil heat exchanger (903), and the method (1100) includes transferring heat (1201) from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber (16) so as to lower the fuel viscosity to 0.58 mm 2 /s or less upon entering the combustion chamber (16) at cruise conditions, preferably 0.48 mm 2 /s or less, preferably between 0.40 mm 2 /s and 0.48 mm 2 /s and preferably between 0.42 mm 2 /s and 0.44 mm 2 /s.
une chambre de combustion étagée (16) comprenant un agencement de buses de pulvérisation de carburant (403, 404) et un ou plusieurs allumeurs (405) ; et
un organe de commande (908) configuré pour solliciter un écoulement de carburant vers un sous-ensemble des buses de pulvérisation de carburant (403, 404) adjacent à l'allumeur ou aux allumeurs (405) pendant une procédure de rallumage, le carburant ayant une teneur en composés aromatiques de 10 % ou moins en volume.9 Gas turbine engine (10) for an aircraft, comprising:
a staged combustion chamber (16) comprising an arrangement of fuel spray nozzles (403, 404) and one or more igniters (405); And
a controller (908) configured to direct a flow of fuel to a subset of the fuel spray nozzles (403, 404) adjacent the igniter or igniters (405) during a relighting procedure, the fuel having an aromatic compound content of 10% or less by volume.
dans lequel le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant (403, 404) comprend au moins deux tiers du nombre total de buses de pulvérisation de carburant (403, 404).11 gas turbine engine (10) according to any one of claims 9 to 10 wherein the subset of fuel spray nozzles (403, 404) comprises at least half of the total number of fuel spray nozzles (403, 404), and optionally
wherein the fuel spray nozzle subassembly (403, 404) comprises at least two thirds of the total number of fuel spray nozzles (403, 404).
dans lequel le sous-ensemble de buses de pulvérisation de carburant (403, 404) comprend les buses duplex (403) et les buses de pulvérisation de carburant restantes (403, 404) comprennent les buses à écoulement unique (404).A gas turbine engine (10) according to any one of claims 9 to 11, wherein the arrangement of fuel spray nozzles (403, 404) comprises duplex nozzles (403) and single flow nozzles ( 404), and optionally
wherein the fuel spray nozzle subset (403, 404) comprises the duplex nozzles (403) and the remaining fuel spray nozzles (403, 404) comprise the single flow nozzles (404).
a) le carburant fourni à la chambre de combustion (16) a un pouvoir calorifique d'au moins 43,5 MJ/kg, de préférence entre 43,5 MJ/kg et 44 MJ/kg, ou d’au moins 43,8 MJ/kg et de préférence entre 43,8 MJ/kg et 44 MJ/kg ; et/ou
b) le moteur à turbine à gaz (10) comprend un échangeur de chaleur carburant-huile (903), et l'organe de commande (908) est agencé pour transférer de la chaleur de l'huile vers le carburant avant que le carburant n'entre dans la chambre de combustion (16) de façon à abaisser la viscosité de carburant à 0,58 mm2/s ou moins lors de l'entrée dans la chambre de combustion (16) aux conditions de croisière, de préférence 0,48 mm2/s ou moins, de préférence entre 0,40 mm2/s et 0,48 mm2/s et de préférence entre 0,42 mm2/s et 0,44 mm2/s.15 gas turbine engine (10) according to any one of claims 9 to 14, in which:
a) the fuel supplied to the combustion chamber (16) has a calorific value of at least 43.5 MJ/kg, preferably between 43.5 MJ/kg and 44 MJ/kg, or at least 43, 8 MJ/kg and preferably between 43.8 MJ/kg and 44 MJ/kg; and or
b) the gas turbine engine (10) comprises a fuel-oil heat exchanger (903), and the controller (908) is arranged to transfer heat from the oil to the fuel before the fuel enters the combustion chamber (16) so as to lower the fuel viscosity to 0.58 mm 2 /s or less upon entering the combustion chamber (16) at cruise conditions, preferably 0 .48 mm 2 /s or less, preferably between 0.40 mm 2 /s and 0.48 mm 2 /s and preferably between 0.42 mm 2 /s and 0.44 mm 2 /s.
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