EP2075721B1 - Selection procedure for the arrangement of sectors of a stator ring for a turbomachine - Google Patents

Description

La présente invention concerne un procédé de choix d'un arrangement de secteurs pour un distributeur pour turbomachine.The present invention relates to a method for selecting a sector arrangement for a turbomachine distributor.

Dans un distributeur pour turbomachine, un secteur est une pièce connue, comportant une ou plusieurs aubes reliant deux plates-formes. La réunion en couronne des secteurs constitue, pour l'essentiel, le distributeur. Dans le distributeur, chaque secteur se positionne ou se met en position relative de montage par rapport aux deux secteurs situés de part et d'autre, par aboutement des surfaces de contact de ses plates-formes avec celles des plates-formes des secteurs adjacents.In a turbomachine distributor, a sector is a known part, comprising one or more blades connecting two platforms. The crowning of sectors is, for the most part, the distributor. In the distributor, each sector is positioned or puts itself in relative mounting position with respect to the two sectors located on either side, by abutting the contact surfaces of its platforms with those of the platforms of the adjacent sectors.

Dans un distributeur, sauf exception, tous les secteurs ont la même géométrie. Les différences entre secteurs sont difficiles à mesurer et souvent indécelables à l'oeil nu. A fortiori, en général la qualité du positionnement relatif entre des secteurs adjacents n'est pas évaluée. Pour cette raison, en général l'optimisation de l'arrangement des secteurs de distributeur n'est pas réalisée.In a distributor, with exception, all sectors have the same geometry. The differences between sectors are difficult to measure and often undetectable to the naked eye. A fortiori, in general the quality of the relative positioning between adjacent sectors is not evaluated. For this reason, in general the optimization of the arrangement of the distributor sectors is not realized.

Pourtant, il est apparu que du fait des variations des conditions de fabrication et d'utilisation des secteurs, il existe des différences géométriques non négligeables entre ceux-ci. Ces différences peuvent conduire à l'apparition de défauts géométriques comme des asymétries, ce qui est très préjudiciable à la durée de vie du distributeur, voire de la turbomachine dans laquelle celui-ci est monté, du fait des vibrations que celles-ci peuvent engendrer. Une autre conséquence fâcheuse est la diminution du rendement du distributeur, ou du moins l'obtention d'un rendement sous-optimal.However, it appeared that due to variations in the manufacturing and use conditions of the sectors, there are significant geometric differences between them. These differences can lead to the appearance of geometrical defects such as asymmetries, which is very detrimental to the service life of the distributor, or even of the turbine engine in which it is mounted, because of the vibrations that these can cause. . Another unfortunate consequence is the decrease of the dispenser yield, or at least the achievement of a suboptimal yield.

US6393331 décrit un procédé pour concevoir un joint d'étanchéité à l'air extérieur pour des aubes de turbine. Le procédé utilise un modèle de produit logiciel pour générer un modèle géométrique paramétrique tridimensionnel dudit joint. US6393331 discloses a method for designing an outer air seal for turbine blades. The method uses a software product model to generate a three-dimensional parametric geometric model of said seal.

EP1113373 divulgue une méthode de conception optimisée pour un système de climatisation sur un véhicule. La méthode permet une flexibilité dans la conception du véhicule et l'analyse technique de ladite conception. Divers outils informatiques sont intégres, y compris le modèle solide, la conception paramétrique, les études automatisées et une bibliothèque. EP1113373 discloses an optimized design method for an air conditioning system on a vehicle. The method allows flexibility in vehicle design and technical analysis of said design. Various computer tools are integrated, including the solid model, parametric design, automated studies and a library.

EP0716219 divulgue un distributeur monobloc sectorisé d'un stator de turbine de turbomachine. EP0716219 discloses a sectorized monobloc distributor of a turbomachine turbine stator.

EP1737713 décrit un procédé pour assembler une aube de turbine carénée. EP1737713 describes a method for assembling a streamlined turbine blade.

US2006/0013692 décrit une méthode pour ordonner les aubes d'une roue à aubes. A laide d'un produit logiciel, le procédé consiste à déterminer un paramètre géométrique de chaque aube et à déterminer un ordre de mappage desdites aubes. US2006 / 0013692 describes a method for ordering vanes of a paddle wheel. With the aid of a software product, the method consists of determining a geometric parameter of each blade and determining a mapping order of said blades.

US6898547 décrit un système permettant semble-t-il d'optimiser la position des différents modules comme compresseurs, turbines etc ou hypothétiquement des roues à aubes dans une turbomachine. US6898547 describes a system apparently to optimize the position of the various modules as compressors, turbines etc or hypothetically paddle wheels in a turbomachine.

L'objet de la présente invention est de définir un procédé de choix d'un arrangement de secteurs pour un distributeur pour turbomachine, selon la revendication 1.The object of the present invention is to define a method of choosing a sector arrangement for a turbomachine distributor according to claim 1.

Dans ce qui précède, un arrangement de secteurs pour un distributeur pour turbomachine désigne la suite ordonnée des références individuelles de ces secteurs assemblés en position relative de montage, c'est-à-dire en couronne, pour former un distributeur. Ainsi, deux arrangements se distinguent dès lors que les positions des secteurs à l'intérieur du distributeur ne sont pas les mêmes, par exemple si les secteurs ont subi une permutation. On notera qu'un arrangement de secteurs peut désigner la suite ordonnée des références individuelles d'un ensemble de secteurs qui ne constituent pas un distributeur entier mais seulement une partie de celui-ci.In the foregoing, a sector arrangement for a turbomachine distributor designates the ordered sequence of the individual references of these assembled sectors in relative mounting position, that is to say in crown, to form a distributor. Thus, two arrangements are distinguished when the positions of the sectors inside the distributor are not the same, for example if the sectors have undergone a permutation. It should be noted that an arrangement of sectors may refer to the ordered sequence of individual references of a set of sectors that do not constitute an entire distributor but only a part of it.

La base de données constituée dans l'étape A. contient une pluralité de modèles de secteurs, c'est-à-dire une collection de modèles de secteurs, ces modèles étant globalement identiques du fait qu'ils représentent tous des secteurs destinés à un même distributeur, mais présentent toutefois des différences secondaires car ils proviennent de la digitalisation de différents secteurs. C'est l'existence de ces différences qui fait tout l'intérêt du choix d'un arrangement plutôt que d'un autre.The database formed in step A. contains a plurality of sector models, i.e. a collection of sector models, these models being broadly identical because they all represent sectors intended for a given sector. same distributor, but have secondary differences because they come from the digitization of different sectors. It is the existence of these differences that makes the whole point of choosing one arrangement rather than another.

Par ailleurs, le choix d'un arrangement d'un ensemble de secteurs porte d'une part sur le choix des secteurs qui composent l'arrangement, mais aussi sur les positions respectives de ceux-ci dans l'arrangement.In addition, the choice of an arrangement of a set of sectors concerns, on the one hand, the choice of sectors that make up the arrangement, but also on the respective positions of these in the arrangement.

Le procédé de choix d'un arrangement de secteur présenté précédemment permet d'optimiser le choix des secteurs et leurs positionnements relatifs dans un distributeur lors de la constitution du distributeur. Il s'ensuit que l'on obtient un distributeur aux performances accrues, et à la durée de vie augmentée. En outre, l'utilisation d'une base de données des modèles numériques tridimensionnels des secteurs de distributeur permet le contrôle et le suivi dans le temps d'un nombre important de caractéristiques géométriques des secteurs du distributeur.The method of choosing a sector arrangement presented above makes it possible to optimize the choice of sectors and their relative positions in a distributor during the constitution of the distributor. As a result, a distributor with increased performance and increased service life is achieved. In addition, the use of a database of three-dimensional numerical models of distributor allows the control and the follow-up in time of a large number of geometrical characteristics of the sectors of the distributor.

On notera que par digitalisation, on désigne ici tout procédé de relevé de coordonnées tridimensionnelles sur la pièce, que ce soit par des moyens mécaniques à l'aide d'une pointe de touche, ou par des moyens optiques à l'aide d'un scanner laser ou avec projection de lumière structurée par exemple. Dans tous les cas, la digitalisation suppose le relevé d'un nombre important de coordonnées tridimensionnelles, de manière à obtenir un "nuage de points", ce qui permet notamment de présenter sur un écran d'ordinateur le modèle numérique obtenu sous forme de maillage.It will be noted that digitization here denotes any method of recording three-dimensional coordinates on the part, whether by mechanical means using a touch point, or by optical means using a laser scanner or with structured light projection for example. In all cases, digitization involves the recording of a large number of three-dimensional coordinates, so as to obtain a "cloud of points", which makes it possible in particular to present on a computer screen the numerical model obtained in the form of mesh. .

Pour l'étape A. de création d'une base de données des modèles numériques tridimensionnels des secteurs, chaque secteur de distributeur est mesuré en général démonté, indépendamment des autres secteurs et sans positionnement relatif par rapport à ceux-ci (ce qui n'empêche pas cependant d'utiliser des moyens de fixation ou de maintien du secteur pendant la mesure).For the step A. of creating a database of the three-dimensional numerical models of the sectors, each sector of distributor is measured in general disassembled, independently of the other sectors and without relative positioning with respect thereto (which does not however, it does not prevent the use of means for securing or maintaining the sector during the measurement).

L'utilisation de la digitalisation, pour des pièces comme des secteurs de distributeur, est une opération délicate, mais qui présente en revanche des avantages substantiels.The use of digitalization, for parts such as distributor sectors, is a delicate operation, but one that has substantial advantages.

Cette opération est délicate tout d'abord en raison de la forme des surfaces du secteur de distributeur. Un secteur de distributeur est une pièce de forme complexe, présentant de nombreuses surfaces gauches, et dont les directions normales sont dirigées dans toutes les directions de l'espace.This operation is difficult firstly because of the shape of the surfaces of the dispenser sector. A dispenser sector is a complex shaped part, having many left surfaces, and whose normal directions are directed in all directions of space.

Bien qu'il ne soit pas nécessaire de digitaliser l'ensemble des surfaces extérieures du secteur, il est nécessaire d'en digitaliser au moins deux familles de surfaces :
Ce sont tout d'abord les surfaces dont le modèle numérique est nécessaire pour déterminer la valeur du critère de choix retenu. Naturellement, ces surfaces peuvent être localisées dans des emplacements difficiles d'accès. En effet, les surfaces fonctionnelles principales du secteur et qui sont les plus importantes sont les surfaces des aubes ; or, celles-ci sont disposées principalement dans le canal inter-aube. Ce canal est étroit, mesurant quelques millimètres à quelques centimètres de large ; l'introduction d'un outil de mesure dans cet espace est donc difficile. La mesure des surfaces du canal inter-aubes est donc particulièrement problématique ; et pour cette raison, dans le cas de nombreux critères, la digitalisation des surfaces nécessaires pour l'évaluation du critère est problématique.Although it is not necessary to digitize all the external surfaces of the sector, it is necessary to digitize at least two families of surfaces:
These are first the surfaces whose numerical model is necessary to determine the value of the selection criterion chosen. Naturally, these surfaces can be located in difficult to access locations. Indeed, the main functional surfaces of the sector and which are the most important are the surfaces of the blades; however, these are arranged mainly in the inter-blade channel. This canal is narrow, measuring a few millimeters to a few centimeters wide; the introduction of a measurement tool in this space so is difficult. The measurement of the surfaces of the inter-blade channel is therefore particularly problematic; and for this reason, in the case of many criteria, the digitization of the surfaces necessary for the evaluation of the criterion is problematic.

La seconde famille de surfaces dont la digitalisation est nécessaire, en vue du montage virtuel des secteurs réalisé à l'étape C., est celle des surfaces de référence nécessaires pour le montage virtuel. Ces surfaces de référence sont orientées de manière complètement différente des surfaces à mesurer. Il en résulte une difficulté de mesure supplémentaire.The second family of surfaces whose digitization is necessary for the virtual editing of the sectors performed in step C., is that of the reference surfaces necessary for virtual editing. These reference surfaces are oriented completely differently from the surfaces to be measured. This results in an additional difficulty of measurement.

Enfin, la précision que doit avoir l'opération de digitalisation est importante. En effet, l'incertitude de mesure admise n'excède pas le centième voire quelques centièmes de millimètre.Finally, the accuracy that the digitization operation must have is important. Indeed, the admitted measurement uncertainty does not exceed the hundredth or even a few hundredths of a millimeter.

Pour les différences raisons citées précédemment, la digitalisation du secteur de distributeur est une opération difficile.For the different reasons mentioned above, the digitization of the distributor sector is a difficult operation.

Inversement, la digitalisation fournit un modèle numérique tridimensionnel des secteurs de distributeur qui contient un nombre très important d'informations sur ceux-ci, à savoir, en pratique, le relevé éventuellement quasiment complet de leur forme extérieure. L'exploitation de ces modèles numériques permet de réaliser les étapes de montage virtuel des distributeurs, et de détermination de la valeur du critère pour un ensemble de distributeurs assemblés, opérations évidemment irréalisables en l'absence d'une base de données des modèles numériques des secteurs de distributeurs.Conversely, digitalization provides a three-dimensional numerical model of the distributor sectors which contains a very large amount of information on them, namely, in practice, the possibly complete record of their external form. The exploitation of these digital models makes it possible to carry out the virtual assembly stages of the distributors, and to determine the value of the criterion for a set of assembled distributors, operations that are obviously impractical in the absence of a database of the digital models of the distributors. sectors of distributors.

Enfin, la base de données constituée dans le cadre du procédé selon l'invention se compose de modèles numériques qui permettent de mesurer un grand nombre de cotes du secteur de distributeur et de vérifier leurs valeurs réelles par rapport à leurs valeurs spécifiées et tolérancées, portées au plan. La base de données permet ainsi des opérations puissantes de traçabilité.Finally, the database constituted in the context of the method according to the invention consists of numerical models which make it possible to measure a large number of dimensions of the distributor sector and to verify their actual values with respect to their specified and toleranced values on the plan. The database thus allows powerful traceability operations.

Enfin, le critère de choix fixé dans l'étape B) peut prendre différentes valeurs en fonction des contraintes jugées les plus importantes pour l'optimisation du distributeur. Il est ainsi possible, par exemple, de chercher à rendre les sections de passage les plus voisines possibles les unes par rapport aux autres dans le distributeur, indépendamment de leurs dimensions respectives ; ou tout autre critère fonction des géométries et des positions relatives dans l'arrangement des différents secteurs.Finally, the choice criterion set in step B) can take different values depending on the constraints considered most important for the optimization of the distributor. It is thus possible, for example, to seek to make the passage sections as close as possible to each other in the distributor, regardless of their respective dimensions; or any other criterion depending on geometries and relative positions in the arrangement of different sectors.

En fonction de la puissance de calcul disponible, on peut appliquer le procédé en évaluant un nombre plus ou moins grands d'arrangements. Si une grande puissance de calcul est disponible, il est envisageable de tester l'ensemble des combinaisons des secteurs de la base de données.Depending on the computing power available, the method can be applied by evaluating a larger or smaller number of arrangements. If a large computing power is available, it is possible to test all the combinations of sectors of the database.

Si la puissance de calcul est plus modeste, on peut procéder de la manière suivante : à l'étape C., un arrangement évalué est la combinaison d'un arrangement choisi par le procédé et d'un autre secteur ou d'un autre arrangement choisi à l'aide du procédé. L'algorithme de montage du distributeur est ainsi un algorithme récursif : on définit peu à peu l'arrangement des secteurs composant le distributeur, en optimisant à chaque étape l'ajout d'un nouveau secteur de distributeur par rapport à l'arrangement existant. La puissance de calcul consommée est bien plus faible que dans le cas précédent.If the computing power is more modest, one can proceed as follows: in step C, an evaluated arrangement is the combination of an arrangement chosen by the method and another sector or another arrangement chosen using the method. The dispenser mounting algorithm is thus a recursive algorithm: the arrangement of the sectors comprising the distributor is gradually defined, optimizing at each step the addition of a new distributor sector with respect to the existing arrangement. The computing power consumed is much lower than in the previous case.

Par ailleurs, la base de données de modèles tridimensionnels de secteurs de distributeur peut être utilisée soit pour optimiser le montage d'un seul distributeur, soit pour optimiser un parc de secteurs de distributeur permettant de composer plusieurs distributeurs.In addition, the database of three-dimensional models of distributor sectors can be used either to optimize the assembly of a single distributor or to optimize a fleet of distributor sectors making it possible to compose several distributors.

Ainsi selon le mode de réalisation, à l'étape A), la base de données utilisée pour le procédé peut contenir des secteurs venant d'un seul distributeur, ou encore des secteurs venant d'au moins deux distributeurs différents.Thus according to the embodiment, in step A), the database used for the method may contain sectors coming from a single distributor, or sectors from at least two different distributors.

Le procédé comporte une étape importante, en particulier du point de vue de la précision de mesure, qui est celle du montage virtuel en position assemblés, des modèles numériques des secteurs de l'arrangement évalué. (Par montage virtuel, on désigne ici la détermination des différents changements de repère tridimensionnel, à appliquer respectivement aux modèles numériques tridimensionnels des secteurs, pour placer ceux-ci en position relative mutuelle de montage, dans un espace virtuel. On peut parler également de mise en référence). Pour ce montage virtuel, le recalage est ainsi fait de manière numérique, sur ordinateur, entre les modèles numériques des différents secteurs de l'arrangement évalué.
Dans l'étape C. de montage virtuel, le montage virtuel des modèles numériques des secteurs pour distributeur d'un arrangement évalué est fait de la manière suivante. Comme cela a été écrit, les secteurs de distributeur comportent des surfaces de contact, et sont placés en position relative par rapport aux secteurs de distributeur adjacents par abutement de ces surfaces de contact.The method comprises an important step, in particular from the point of view of the measurement accuracy, which is that of the virtual assembly in assembled positions, of the numerical models of the sectors of the evaluated arrangement. (By virtual editing, here we mean the determination of the different three-dimensional reference changes, to be applied respectively to the three-dimensional numerical models of the sectors, to place these in mutual mutual mounting position, in a virtual space. in reference). For this virtual assembly, the registration is thus done digitally, on a computer, between the numerical models of the different sectors of the evaluated arrangement.
In the virtual editing step C., the virtual editing of the digital models of the distributor areas of an evaluated arrangement is done in the following manner. As has been written, the distributor sectors have contact surfaces, and are placed in relative position with respect to the adjacent distributor sectors by abutment of these contact surfaces.

Selon un mode de réalisation, dans la base de données créée à l'étape A., les modèles numériques des secteurs comportent une modélisation des surfaces de contact impliquées dans leur mise en position relative de montage ; et à l'étape C. le montage virtuel des modèles numériques des secteurs dans un arrangement évalué est réalisé en mettant en correspondance les surfaces de contact des secteurs adjacents dudit arrangement.According to one embodiment, in the database created in step A., the numerical models of the sectors comprise a modeling of the contact surfaces involved in their relative positioning position; and in step C the virtual editing of the numerical models of the sectors in an evaluated arrangement is made by mapping the contact surfaces of the adjacent sectors of said arrangement.

Le recalage numérique suit ainsi les mêmes règles, et fournit donc les mêmes résultats, que le recalage réel qui pourrait être réalisé entre les différents secteurs de distributeur de l'arrangement évalué.The digital registration thus follows the same rules, and thus provides the same results, as the real registration that could be achieved between the different distributor sectors of the evaluated arrangement.

On notera en outre qu'en recalant simultanément un ensemble de secteurs de distributeurs, leurs sections de passages (chacune étant déterminée relativement aux deux secteurs adjacents dans la position étudiée) peuvent être déterminées toutes ensemble.It will further be noted that by simultaneously recalibrating a set of valve sectors, their passage sections (each being determined relative to the two adjacent sectors in the studied position) can be determined together.

Selon un mode de réalisation, l'étape A. de digitalisation est réalisée à l'aide d'un moyen de mesure optique sans contact. L'utilisation de la mesure sans contact ou mesure optique est particulièrement intéressante dans le cas des secteurs pour distributeur car elle évite toute rayure de ces pièces et toute dégradation de la surface de celles-ci.According to one embodiment, the digitization step A. is carried out using a non-contact optical measurement means. The use of non-contact measurement or optical measurement is particularly advantageous in the case of distributor sectors because it avoids any scratching of these parts and any degradation of the surface thereof.

Selon un mode de réalisation, la création des modèles numériques des secteurs, par digitalisation, est automatisée. Ce résultat peut être obtenu notamment en embarquant le capteur de digitalisation, comme un scanner 3D avec projection de lumière structurée, à l'extrémité du bras d'un robot. Pour la digitalisation de chaque secteur, le bras du robot parcourt une trajectoire prédéterminée, comportant un certains nombre de positions d'arrêt. Lors de l'arrêt du bras à ces positions d'arrêt, le capteur de digitalisation procède à une acquisition de données. De manière connue, les différentes acquisitions réalisées aux différentes positions d'arrêt sont recalées les unes en référence par rapport aux autres automatiquement, par un calculateur, de manière à constituer le modèle numérique tridimensionnel du secteur digitalisé. La digitalisation en mode automatique d'un ensemble de secteurs peut être faite en utilisant en outre un convoyeur qui place successivement en face du bras robotisé portant le capteur de digitalisation, les différents secteurs à digitaliser.According to one embodiment, the creation of numerical models of the sectors, by digitalization, is automated. This result can be obtained in particular by embedding the digitalization sensor, like a 3D scanner with structured light projection, at the end of the arm of a robot. For the digitization of each sector, the arm of the robot travels a predetermined trajectory, including a certain number of stopping positions. When stopping the arm at these stopping positions, the digitizing sensor performs a data acquisition. In a known manner, the different acquisitions made at the different stopping positions are recalibrated with reference to the others automatically, by a calculator, so as to constitute the three-dimensional numerical model of the digitized sector. Digitization in automatic mode of a set of sectors can be done using a conveyor which places successively in front of the robotic arm carrying the digitization sensor, the different sectors to digitize.

Selon un mode de réalisation, les étapes de détermination d'un ensemble d'arrangements à évaluer, de montage virtuel des secteurs d'un arrangement évalué, et/ou de détermination des valeurs du critère de choix pour les différents arrangements évalués, sont automatisées. Un logiciel du calculateur utilisé pour réaliser l'étape C. de recalage et de détermination des sections de passage est en effet programmé pour réaliser ces opérations en séquence, sans intervention humaine. Le résultat obtenu est un rapport de contrôle indiquant l'arrangement optimal et la valeur de critère de choix pour cet arrangement.According to one embodiment, the steps of determining a set of arrangements to be evaluated, virtual editing of the sectors of an evaluated arrangement, and / or determining the values of the selection criterion for the different evaluated arrangements, are automated. . A computer software used to perform the step C. of resetting and determining the passage sections is indeed programmed to perform these operations in sequence, without human intervention. The result obtained is a control report indicating the optimal arrangement and the criterion value of choice for this arrangement.

Les avantages de l'automatisation sont un gain de temps, une réduction des erreurs opératoires, une réduction du temps de main d'oeuvre, et une augmentation de la reproductibilité des résultats, et au final une meilleure précision du procédé de mesure.The advantages of automation are a saving of time, a reduction of operating errors, a reduction of labor time, and an increase in the reproducibility of the results, and ultimately a better accuracy of the measurement process.

Dans un mode de réalisation, le critère de choix est fonction des sections de passage respectives des secteurs de distributeur. Dans un distributeur, la performance globale dépend en effet notamment des sections de passage du distributeur, c'est-à-dire de la somme des sections de passage des différents secteurs. La mesure de ces sections de passage est donc une opération importante.In one embodiment, the selection criterion is a function of the respective passage sections of the distributor sectors. In a distributor, the overall performance depends in fact in particular the passage sections of the distributor, that is to say, the sum of the passage sections of the different sectors. The measurement of these passage sections is therefore an important operation.

Pour un secteur donné, les sections de passage sont les aires, mesurées perpendiculairement au sens du flux, de passage du flux à travers le secteur de distributeur. Par extension, les sections de passage peuvent aussi désigner plus simplement les largeurs de passage du flux à travers le secteur de distributeur, mesurées dans un perpendiculaire à l'axe des aubes.For a given sector, the passage sections are the areas, measured perpendicularly to the flow direction, of the flow passing through the distributor sector. By extension, the passage sections can also more simply designate the passage widths of the flow through the distributor sector, measured in a perpendicular to the axis of the blades.

Dans ce qui suit, les sections de passage seront considérées dans leur sens exact, c'est-à-dire des sections de passage du flux qui sont des aires. Plus généralement, on comprendra que la présente invention vise aussi le cas où les sections de passage du flux sont seulement les largeurs de passage du flux comme cela a été dit précédemment.In what follows, the passage sections will be considered in their exact sense, that is to say flow passage sections that are areas. More generally, it will be understood that the present invention also aims at the case where the flow passage sections are only the passage widths of the flow as has been said previously.

Dans les sections de passages du flux dans un secteur de distributeur, on peut distinguer des sections de passage internes et des sections de passage externes.In flow passage sections in a manifold sector, internal passage sections and external passage sections can be distinguished.

Les sections de passage internes, concernant seulement des secteurs de distributeur comportant chacun au moins deux aubes, sont mesurées entre des aubes adjacentes deux à deux du secteur considéré.The internal passage sections, concerning only distributor sectors each having at least two vanes, are measured between adjacent vanes in pairs of the sector considered.

Les sections de passage externes, au nombre de deux, valent chacune la moitié de l'aire formée entre une aube d'extrémité du secteur et l'aube adjacente du secteur en vis-à-vis dans le distributeur. En principe, l'aire entre l'aube d'extrémité du secteur de distributeur et l'aube adjacente doit être déterminée avec une aube adjacente qui serait aux cotes nominales ; on obtient alors la section de passage nominale à cette extrémité du secteur de distributeur. Par extension, il est possible de déterminer une section de passage réelle pour l'extrémité du distributeur par rapport à une aube d'un secteur donné ; dans ce cas, on détermine l'aire entre l'aube d'extrémité du secteur de distributeur et cette dernière aube, et la section de passage pour cette extrémité du secteur de distributeur est la moitié de cette aire.The external passage sections, two in number, are each half of the area formed between an end blade of the sector and the adjacent blade sector vis-à-vis in the distributor. In principle, the area between the end vane of the distributor sector and the adjacent vane must be determined with an adjacent vane that would be at the nominal dimensions; the nominal passage section at this end of the distributor sector is then obtained. By extension, it is possible to determine a real passage section for the end of the dispenser with respect to a blade of a given sector; in this case, the area between the end vane of the distributor sector and the latter vane is determined, and the passage section for this end of the distributor sector is half of this area.

Selon un mode de réalisation, pour déterminer la section de passage d'un secteur disposé à une extrémité de l'arrangement, on utilise en outre un modèle numérique théorique d'une aube de référence. Par modèle numérique théorique, on désigne ici un modèle qui a été généré par ordinateur, typiquement à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) ; par opposition à un modèle résultant d'une digitalisation.According to one embodiment, to determine the passage section of a sector disposed at one end of the arrangement, a theoretical numerical model of a reference blade is also used. By theoretical numerical model, is meant here a model that has been generated by computer, typically using computer-aided design software (CAD); as opposed to a model resulting from digitization.

En effet, si l'arrangement de secteurs ne constitue pas un distributeur complet, mais seulement une partie de celui-ci, la question se pose, dans le cas où le critère de choix concerne les sections de passage des secteurs, de la mesure des sections de passage des deux secteurs situés aux extrémités de l'arrangement. On utilise alors les modèles numériques de deux aubes de référence. Lors du montage virtuel des secteurs, ces aubes sont positionnées en position relative de montage aux extrémités de l'arrangement. Il est alors possible de calculer les sections de passage de l'ensemble des secteurs, et ainsi de mener le procédé de choix d'un arrangement à son terme.If the sectoral arrangement does not constitute a complete distributor, but only a part of it, the question arises, in the case where the criterion of choice concerns the sections of passage of the sectors, the measurement of passage sections of the two sectors at the ends of the arrangement. The numerical models of two reference vanes are then used. During the virtual assembly of the sectors, these vanes are positioned in relative mounting position at the ends of the arrangement. It is then possible to calculate the sections of passage of all the sectors, and thus to lead the process of choosing an arrangement to completion.

L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective de trois secteurs de distributeur présentés en position relative de montage ;
• la figure 2 est une vue en coupe circonférentielle en position relative de montage d'un secteur mesuré et de deux secteurs adjacents ;
• la figure 3 est une vue en coupe d'un secteur, faisant apparaître la section du canal inter-aubes dans lequelle est mesurée une section de passage entre deux aubes adjacentes ; et
• la figure 4 est une vue de face d'un ensemble de secteurs d'un distributeur, dont l'arrangement est optimisé grâce au procédé selon l'invention.

The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, of embodiments shown by way of non-limiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which:

• the figure 1 is a perspective view of three distributor sectors presented in relative mounting position;
• the figure 2 is a circumferential sectional view in relative mounting position of a measured sector and two adjacent sectors;
• the figure 3 is a sectional view of a sector, showing the section of the inter-blade channel in which is measured a passage section between two adjacent blades; and
• the figure 4 is a front view of a set of sectors of a dispenser, the arrangement is optimized by the method according to the invention.

On notera que lorsqu'un élément apparaît sur plusieurs figures, soit à l'identique, soit sous une forme analogue, il est décrit en relation avec la première figure sur laquelle il apparaît ; de plus, la description de l'élément n'est faite qu'une fois.It will be noted that when an element appears in several figures, either identically or in a similar form, it is described in relation to the first figure on which it appears; moreover, the description of the element is made only once.

En référence aux figures 1 et 3, un secteur de distributeur va maintenant être présenté. La réunion de tels secteurs permet de composer un distributeur, agencé autour d'un axe de distributeur.With reference to figures 1 and 3 , a distributor sector will now be introduced. The meeting of such sectors makes it possible to compose a distributor, arranged around a distributor axis.

Le secteur de distributeur 100 visible en figure 1 comporte deux plates-formes 130, 140, sensiblement parallèles. Ces plates-formes sont sensiblement de forme cylindrique autour de l'axe du distributeur. Ces plates-formes 130, 140 comportent des surfaces de contact 131, 132, 141, 142, dirigées respectivement vers les deux secteurs de distributeurs disposés de part et d'autre du secteur 100 mesuré (en position relative de montage). Les surfaces de contact sont prévues pour maintenir en position relative de contact les secteurs de distributeur adjacents 200 et 300. Ces secteurs latéraux 200, 300 comportent respectivement deux aubes d'extrémité 220 et 310, qui sont disposées en vis-à-vis des aubes d'extrémité du secteur 100 en position de montage relatif des secteurs.The sector of distributor 100 visible in figure 1 has two platforms 130, 140, substantially parallel. These platforms are substantially cylindrical in shape around the axis of the dispenser. These platforms 130, 140 comprise contact surfaces 131, 132, 141, 142, respectively directed towards the two sectors of distributors arranged on either side of the sector 100 measured (relative mounting position). The contact surfaces are designed to maintain the adjacent distributor sectors 200 and 300 in the relative position of contact. These lateral sectors 200, 300 respectively comprise two end vanes 220 and 310, which are arranged opposite the vanes. end of the sector 100 in the relative mounting position of the sectors.

Le secteur de distributeur 100 comporte en outre deux aubes 110, 120. Chacune de ces aubes présente un profil aérodynamique et comporte un intrados 111, 121, et un extrados 112, 122. Comme il n'y a que deux aubes dans le secteur 100, chacune des aubes 110, 120 est une aube d'extrémité. Ainsi, chacune de ces aubes est amenée à être disposée en vis-à-vis avec une aube d'extrémité du secteur de distributeur adjacent, en position relative de montage. Plus précisément, l'intrados 111 est en vis-à-vis de l'extrados 222 de l'aube 220, et l'extrados 122 est en vis-à-vis de l'intrados 311 de l'aube 310.The distributor sector 100 further comprises two blades 110, 120. Each of these blades has an aerodynamic profile and comprises a lower surface 111, 121, and an extrados 112, 122. As there are only two blades in the sector 100 , each of the vanes 110, 120 is a dawn end. Thus, each of these vanes is caused to be disposed vis-a-vis with an end vane of the adjacent distributor sector, in relative mounting position. More specifically, the intrados 111 is vis-à-vis the extrados 222 of the blade 220, and the extrados 122 is vis-à-vis the lower surface 311 of the blade 310.

Entre les aubes respectives sont formés des passages inter-aubes 101, 102, 103. Le passage 102 est formé entre les aubes 110, 120 du secteur 100. En revanche, les passages inter-aubes 101 et 103 sont formés entre, d'une part une aube (110 ou 120) du secteur, et d'autre part l'aube de référence en vis-à-vis, 220 ou 310.Between the respective blades are formed inter-blade passages 101, 102, 103. The passage 102 is formed between the blades 110, 120 of the sector 100. In contrast, the inter-blade passages 101 and 103 are formed between, a a dawn (110 or 120) of the sector, and secondly the reference dawn vis-a-vis, 220 or 310.

Dans le mode de réalisation du procédé qui va être présenté dans ce qui suit, le critère de choix retenu pour un arrangement est fonction des sections de passage dans chaque secteur. Pour cette raison, avant de détailler le procédé selon l'invention, le mode de détermination des sections de passage d'un secteur de distributeur va maintenant être présenté.In the embodiment of the method that will be presented in the following, the selection criterion chosen for an arrangement is a function of the passage sections in each sector. For this reason, before detailing the method according to the invention, the mode of determining the passage sections of a distributor sector will now be presented.

Les sections de passage sont présentées en relation avec la figure 2. Celle-ci représente une coupe dans un plan P, perpendiculaire à l'axe des aubes et sensiblement à mi-hauteur de celles-ci, des secteurs de distributeur 100, 200, 300 faisant apparaître notamment les aubes de référence 220 et 310 (On s'est placé dans le cas où les aubes seraient des aubes pleines).The passage sections are presented in relation to the figure 2 . This represents a section in a plane P, perpendicular to the axis of the vanes and substantially mid-height thereof, of the distributor sectors 100, 200, 300 showing in particular the reference vanes 220 and 310 (On was placed in the case where the blades would be full blades).

Cette coupe fait apparaître les sections des différentes aubes 220, 110, 120, 310 ; les surfaces de contact mises en correspondance, 242, 141, 142, 341 ; et les canaux inter-aubes 101, 102, 103. Par conception, la forme nominale des différents canaux est sensiblement la même. Comme on peut le voir, dans un canal inter-aubes donné, la distance entre les aubes fluctue en fonction de la position dans le canal. Il existe habituellement un seul plan pour lequel cette distance est minimale. Comme la distance entre les plates-formes 130, 140 est sensiblement constante, c'est aussi dans ce plan que la section de passage entre les aubes est minimale, pour un canal inter-aubes donné. Ce plan du canal correspond respectivement aux plans P1, P2, P3 pour les canaux 101, 102, 103 ; la distance entre les aubes dans ces sections est respectivement D1, D2, D3. On notera qu'avantageusement, dans le procédé selon l'invention, il est possible d'optimiser pour chaque canal inter-aubes la position du plan P1, P2, P3 de section, permettant ainsi de déterminer le plan du canal inter-aubes dans lequel la section de passage est effectivement minimale.This section shows the sections of the various blades 220, 110, 120, 310; the mating contact surfaces 242, 141, 142, 341; and the inter-blade channels 101, 102, 103. By design, the nominal shape of the different channels is substantially the same. As can be seen, in a given inter-blade channel, the distance between the vanes fluctuates as a function of the position in the channel. There is usually only one plane for which this distance is minimal. As the distance between the platforms 130, 140 is substantially constant, it is also in this plane that the passage section between the blades is minimal, for a given inter-blade channel. This plane of the channel corresponds respectively to the planes P1, P2, P3 for the channels 101, 102, 103; the distance between the blades in these sections is respectively D1, D2, D3. It will be noted that, advantageously, in the method according to the invention, it is possible to optimize for each inter-blade channel the position of the plane P1, P2, P3 section, thus determining the plane of the inter-blade channel in which the passage section is actually minimal.

La figure 3 fait apparaître la coupe du secteur de distributeur suivant le plan P1. Elle fait apparaître la géométrie du passage dans le canal inter-aubes 101.The figure 3 shows the section of the distributor sector following the plane P1. It shows the geometry of the passage in the inter-blade channel 101.

Sur la base des informations fournies sur la coupe de la figure 3, la valeur de la section de passage du canal interaubes 101 peut être déterminée de la manière suivante :
On définit tout d'abord une section de passage du flux entre deux aubes adjacentes comme étant sensiblement égale à l'aire minimale de passage du flux entre celles-ci.On the basis of the information provided on the section of the figure 3 , the value of the passage section of interaubes channel 101 can be determined as follows:
Firstly, a flow passage section between two adjacent blades is defined as being substantially equal to the minimum flow passage area between them.

Par définition également, les sections de passage du secteur sont d'une part, lorsque le secteur comporte plus d'une aube, la ou les sections de passage du flux entre la ou les paires d'aubes adjacentes du secteur (ce sont les sections de passage internes du secteur) ; et d'autre part, la moitié des section de passage du flux entre une aube d'extrémité du secteur et l'aube du secteur adjacent en vis-à-vis de celle-ci (ce sont les sections de passage externes du secteur).By definition, also, the passage sections of the sector are, on the one hand, when the sector comprises more than one blade, the flow passage section or sections between the pair or pairs of adjacent blades of the sector (these are the sections). internal passage of the sector); and on the other hand, half of the flow passage sections between an end blade of the sector and the blade of the adjacent sector opposite it (these are the outer passage sections of the sector) .

Suivant un mode de calcul de section de passage, une section de passage du flux entre deux aubes adjacentes est déterminée sur la base de la plus petite distance entre celles-ci. Les plus petites distances entre aubes adjacentes, dans les trois canaux inter-aubes 101, 102, 103 représentés sur la figure 2, sont les distances D1, D2, D3.According to a passage section calculation mode, a passage section of the flow between two adjacent blades is determined based on the smallest distance between them. The smaller distances between adjacent vanes, in the three inter-vane channels 101, 102, 103 shown in FIG. figure 2 , are the distances D1, D2, D3.

Notons tout d'abord que par extension du concept de section de passage, une section de passage peut être définie non pas par une aire de passage, mais par une largeur de passage pour le flux.Let us first note that by extension of the concept of passage section, a passage section can be defined not by a passage area, but by a passage width for the flow.

Dans ce dernier cas, la distance D2 (pour une section de passage interne du secteur), les moitiés des distances D1 et D3 (pour les sections de passage externes du secteur) peuvent être considérées comme les sections de passage du secteur de distributeur.In the latter case, the distance D2 (for an internal section of the sector), the halves of the distances D1 and D3 (for the external sector passage sections) can be considered as the passage sections of the distributor sector.

Nous revenons maintenant à la définition première des sections de passage, dans laquelle la détermination des sections de passage est sous forme d'aires.We now return to the first definition of passage sections, in which the determination of the passage sections is in the form of areas.

Ainsi, une section de passage du flux entre deux aubes adjacentes est égale à l'aire de la section d'espace libre entre les deux aubes, dans le plan sensiblement parallèle à l'axe des aubes et dans lequel la distance entre les aubes est la plus faible.Thus, a passage section of the flow between two adjacent blades is equal to the area of the free space section between the two blades, in the plane substantially parallel to the axis of the blades and in which the distance between the blades is the weakest.

Cette section est illustrée sur la figure 3, pour le canal inter-aubes 101. La figure 3 représente en effet une coupe des secteurs de distributeurs 100 et 200, en position relative de montage. Cette coupe est faite dans le plan P1 de moindre distance entre les aubes adjacentes 220 et 110, et qui apparaît en figure 2. On notera que la digitalisation des aubes des secteurs 100 et 200, permet d'obtenir la section réelle du passage 101 et de connaître les positions réelles des quatre parois 111, 222, 135-235, 145-245, délimitant le secteur, représentées sur la figure 3.This section is illustrated on the figure 3 , for the inter-blade channel 101. The figure 3 represents in fact a section of the distributor sectors 100 and 200, in relative mounting position. This cut is made in the plane P1 of lesser distance between the adjacent blades 220 and 110, and which appears in figure 2 . It will be noted that the digitalisation of the blades of the sectors 100 and 200 makes it possible to obtain the real cross-section of the passage 101 and to know the real positions of the four walls 111, 222, 135-235, 145-245 delimiting the sector, represented on the figure 3 .

Connaissant ces positions, l'aire de la partie du plan P1 située entre ces quatre parois peut être calculée ou déterminée. Cette détermination peut se faire de plusieurs manières, plus ou moins approchées.Knowing these positions, the area of the part of the plane P1 located between these four walls can be calculated or determined. This determination can be done in several ways, more or less approximate.

La distance entre les plates-formes 130-230 et 140-240 étant en première approximation constante (ces plates-formes étant sensiblement de formes cylindriques et coaxiales), la valeur de la section de passage S₁₀₁ dans le canal inter-aubes 101 entre les deux aubes adjacentes 220 et 110, est le produit de la plus petite distance entre les aubes, D1, par la distance H entre les plates-formes.The distance between the platforms 130-230 and 140-240 being in first approximation constant (these platforms being substantially of cylindrical and coaxial shapes), the value of the passage section S ₁₀₁ in the inter-blade channel 101 between the two adjacent blades 220 and 110, is the product of the smallest distance between the blades, D1, by the distance H between the platforms.

Par conséquent, aux extrémités du secteur, la section de passage relative au secteur considéré (ou mesuré), dite 'externe', vaut la moitié de ce produit : Elle vaut donc S_100/1 = ½ x S₁₀₁ = ½ x D1 x H dans le cas de la section relative au canal inter-aubes 101 de la figure 4.Therefore, at the ends of the sector, the passage section relative to the considered sector (or measured), called 'external', is worth half of this product: It is therefore S _100/1 = ½ x S ₁₀₁ = ½ x D1 x H in the case of the section relating to the inter-vane channel 101 of the figure 4 .

Pour les canaux 102 et 103, les sections de passage relatives au secteur 100 valent respectivement : S_100/2 = S₁₀₂ = D2 x H (section de passage interne) ; et enfin S_100/3 = ½ x S₁₀₃ = ½ x D3 x H (section de passage externe).For the channels 102 and 103, the passage sections relative to the sector 100 are respectively: S _100/2 = S ₁₀₂ = D2 × H (internal passage section); and finally S _100/3 = ½ x S ₁₀₃ = ½ x D3 x H (outer passage section).

La section de passage attribuable au distributeur 100 vaut : $${\mathrm{S}}_{100}={\mathrm{S}}_{100/1}+{\mathrm{S}}_{100/2}+{\mathrm{S}}_{100/3}=\mathrm{½}{S}_{101}+{\mathrm{S}}_{102}+\mathrm{½}{S}_{103}.$$

The passage section attributable to the distributor 100 is: $${\mathrm{<figure-callout\; id="100"\; label="S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{100}={\mathrm{<figure-callout\; id="100"\; label="S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{100/1}+{\mathrm{<figure-callout\; id="100"\; label="S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{100/2}+{\mathrm{<figure-callout\; id="100"\; label="S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{100/3}=\mathrm{½}{\mathrm{<figure-callout\; id="101"\; label="S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{101}+{\mathrm{<figure-callout\; id="102"\; label="S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_{102}+\mathrm{<figure-callout\; id="103"\; label="1⁄2\; S"\; filenames="imgf0001.png,imgf0002.png"\; state="\{\{state\}\}">½\; </figure-callout>}{S}_{}{}_{103}.$$

La méthode précédemment indiquée consiste à mesurer la distance réelle H entre les deux parois 135-235 et 145-245 des plates-formes 130 et 140, et à multiplier celle-ci par la distance D1 entre les parois 111 et 222 des aubes adjacentes 110 et 220.The method previously indicated is to measure the actual distance H between the two walls 135-235 and 145-245 of the platforms 130 and 140, and to multiply it by the distance D1 between the walls 111 and 222 of the adjacent blades 110 and 220.

On peut de manière alternative exploiter plus finement les informations disponibles dans les modèles numériques des secteurs pour déterminer de manière plus exacte l'aire de passage entre les aubes adjacentes ; par exemple, remarquer que la partie du plan P1 située entre les quatre parois précitées forme sensiblement un trapèze (les parois des aubes sont parallèles), et déterminer l'aire de cette partie du plan P1 en conséquence.One can alternatively exploit more finely the information available in the numerical models of the sectors to more accurately determine the area of passage between the adjacent blades; for example, note that the portion of the plane P1 located between the four aforementioned walls substantially forms a trapezium (the walls of the blades are parallel), and determine the area of this part of the plane P1 accordingly.

Au final, on obtient donc pour le secteur, les valeurs de ses différentes sections de passage, dont la somme constitue la section de passage attribuable au secteur ou du secteur.In the end, we obtain for the sector, the values of its various sections of passage, the sum of which constitutes the section of passage attributable to the sector or sector.

En résumé, pour déterminer les sections de passage d'un secteur de distributeur comme le secteur 100 présenté sur les figures :

• on identifie les différentes sections de passage, internes et externes, qui sont à déterminer ;
• on coupe les modèles numériques du secteur et des secteurs adjacents par le plan, parallèle à l'axe des aubes, et dans lequel la distance entre les aubes est la plus faible ;
• on détermine l'aire de la partie du plan située dans le passage inter-aubes considéré ;

la section de passage valant cette aire pour les sections internes, et la moitié de cette aire pour les sections externes.In summary, to determine the passage sections of a dispenser sector as the sector 100 shown in the figures:

• we identify the different sections of passage, internal and external, which are to be determined;
• cutting the numerical models of the sector and adjacent sectors by the plane, parallel to the axis of the blades, and in which the distance between the vanes is the lowest;
• the area of the part of the plane located in the inter-blade passage considered is determined;

the passage section equaling this area for internal sections, and half that area for external sections.

Le procédé de choix d'un arrangement de secteurs pour distributeur pour turbomachine selon l'invention va maintenant être détaillé.The method of choosing a sector arrangement for turbomachine distributor according to the invention will now be detailed.

Dans l'exemple considéré, on cherche seulement à optimiser le choix de onze secteurs pour occuper les positions I à XI d'un distributeur, présentées sur la figure 4.In the example considered, it is only sought to optimize the choice of eleven sectors to occupy positions I to XI of a distributor, presented on the figure 4 .

Dans une première étape, on crée par digitalisation la base de données des modèles numériques tridimensionnels d'un certain nombre de secteurs.In a first step, the database of three-dimensional digital models of a number of sectors is digitized.

En général, chacun des secteurs de distributeur est digitalisé seul (ou du moins, sans être spécifiquement en position relative de montage par rapport aux aubes de référence). Sa digitalisation permet d'obtenir son modèle numérique tridimensionnel. Comme le secteur de distributeur est digitalisé seul, il est plus facile d'obtenir un modèle complet du secteur, c'est-à-dire comportant l'ensemble de ses surfaces extérieures.In general, each of the distributor sectors is digitized alone (or at least, without specifically being in relative mounting position relative to the reference vanes). Its digitalization makes it possible to obtain its three-dimensional numerical model. As the dispenser sector is digitized alone, it is easier to obtain a complete model of the sector, that is to say including all of its external surfaces.

Le modèle numérique obtenu par digitalisation comporte la digitalisation des surfaces de contact du secteur de distributeur. Ces surfaces de contact sont les surfaces 131,132,141,142 qui servent à maintenir le secteur par rapport aux secteurs adjacents en position relative de montage.The digital model obtained by digitization involves digitizing the contact surfaces of the distributor sector. These contact surfaces are the surfaces 131,132,141,142 which serve to maintain the sector relative to the adjacent sectors in relative mounting position.

On obtient par ailleurs les modèles numériques des aubes de référence. Pour chaque aube de référence, son modèle contient les surfaces de montage du secteur dont fait partie l'aube. Ces modèles peuvent par exemple être un extrait de la maquette numérique tridimensionnelle du distributeur (ou seulement du secteur).The numerical models of the reference vanes are also obtained. For each reference blade, its model contains the mounting surfaces of the sector that includes the dawn. These models can for example be an extract from the three-dimensional digital model of the distributor (or only the sector).

La base de données des différents secteurs est alors créée, y compris les aubes de référence.The database of the different sectors is then created, including the reference vanes.

A titre d'exemple on peut ainsi supposer que l'on produit les cent modèles numériques de cent secteurs pour distributeurs, numérotés de 1 à 100. Chaque modèle tridimensionnel comprend la représentation de ses surfaces de contact, permettant ainsi le recalage du secteur par rapport à des secteurs adjacents.By way of example, it can be assumed that the hundred digital models of one hundred sectors for distributors, numbered from 1 to 100, are produced. Each three-dimensional model comprises the representation of its contact surfaces, thus allowing the registration of the sector in relation to to adjacent areas.

Dans une seconde étape, on fixe un critère de choix, pour évaluer la qualité d'un arrangement de secteurs donné, et l'on choisit une valeur préférée pour ce critère. Ce critère est fonction des sections de passage des secteurs en position relative de montage dans l'arrangement. On choisit ici le critère suivant : $$\mathrm{Critère}={\mathrm{\Sigma }}_{\mathrm{arrangement}}{\left({\mathrm{S}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{S}}_0\right)}^2$$

dans lequel S_i est la section de passage du secteur i et S₀ la section de passage nominale d'un secteur, et la somme porte sur tous les secteurs de l'arrangement considéré. (D'autres choix pour le critère sont bien entendu possibles).In a second step, a selection criterion is set to evaluate the quality of a given sector arrangement, and a preferred value is chosen for this criterion. This criterion is a function of the passage sections of the sectors in relative position of assembly in the arrangement. We choose here the following criterion: $$\mathrm{Criterion}={\mathrm{\Sigma }}_{\mathrm{arrangement}}{\left({\mathrm{S}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{S}}_0\right)}^2$$

where S _i is the passage section of the sector i and S ₀ the nominal passage section of a sector, and the sum relates to all sectors of the arrangement considered. (Other choices for the criterion are of course possible).

La valeur préférée pour ce critère est zéro.The preferred value for this criterion is zero.

Au cours de la troisième étape (C.), on envisage parmi les secteurs 1 à 100, tous les arrangements de secteurs permettant de constituer une partie de distributeur. Chaque arrangement se présente comme la suite des références individuelles des secteurs de l'arrangement, ordonnée suivant les positions I à XI et par exemple un des arrangements est la suite : (28-4-90-80-54-43-91-3-11-35-66), dans laquelle par exemple le secteur n°28 occupe la position I et le secteur n°66 la position XI.During the third stage (C.), sectors 1 to 100, all the sectoral arrangements making it possible to constitute a distributor part are envisaged. Each arrangement is presented as following individual references of the sectors of the arrangement, ordered according to the positions I to XI and for example one of the arrangements is the following: (28-4-90-80-54-43-91-3 -11-35-66), in which for example sector No. 28 occupies position I and sector No. 66 position XI.

Pour chacun des arrangements possibles des cent secteurs dans les onze positions, on opère de la manière suivante :

• On réalise le montage virtuel en position relative de montage des onze secteurs. Cette opération est faite en mettant en correspondance les surfaces de contact de chaque secteur avec celles des secteurs adjacents. Naturellement, pour la détermination des sections de passage externes des aubes situées aux positions d'extrémité dans un arrangement (s'il y a lieu), on prend en compte comme aube de référence le modèle numérique d'une aube aux cotes nominales, recalée par rapport au secteur d'extrémité.
• Les modèles numériques des secteurs étant dans cette position relative de montage, on détermine les sections de passage des différents secteurs, et à partir de celles-ci on détermine la valeur du critère cité précédemment, pour l'arrangement évalué.

For each of the possible arrangements of the hundred sectors in the eleven positions, one operates in the following way:

• The virtual assembly is carried out in the relative mounting position of the eleven sectors. This operation is done by matching the contact surfaces of each sector with those of adjacent sectors. Naturally, for the determination of the external passage sections of the vanes located at the end positions in an arrangement (if any), the reference numerical model of a dawn with nominal dimensions is taken into account as a reference blade. compared to the end sector.
• The numerical models of the sectors being in this relative mounting position, the cross sections of the different sectors are determined, and from these the value of the criterion mentioned above is determined for the evaluated arrangement.

Ayant calculé l'ensemble de ces valeurs du critère de choix, on peut passer à la dernière étape. Au cours de celle-ci, on sélectionne l'arrangement qui donne au critère sa valeur la plus proche de zéro.Having calculated all these values of the choice criterion, we can proceed to the last step. In the course of this one, one selects the arrangement which gives to the criterion its value closest to zero.

Claims (9)

1. A method of selecting an arrangement of sectors (100, 200, 300) for a turbomachine nozzle, the nozzle sectors comprising contact surfaces, and being adapted to be placed in relative position relative to adjacent nozzle sectors by abutment of these contact surfaces; the method being characterized in that it comprises the following steps:

   A) creating a database of three-dimensional numerical models of the sectors by digitizing, in which the numerical models of the sectors comprise a model of the contact surfaces involved in a relative positioning of the sectors when they are mounted;

   B) setting a criterion for selecting an arrangement of sectors and setting a desired value for said criterion, the criterion being a function of the shapes and the relative positions of the sectors;

   C) for various arrangements that are evaluated, determining the relative positions of the sectors when assembled together by performing a virtual assembly, the virtual assembly of the numerical models of the sectors in an arrangement under evaluation being realized by bringing into correspondence the contact surfaces of the adjacent sectors of said arrangement; and as a function of said relative positions, determining the value of the selection criterion for the arrangement under evaluation; and

   D) retaining the arrangement for which the selection criterion has the value closest to the desired value.
2. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with claim 1, wherein, in step C), at least one evaluated arrangement is the combination of an arrangement as selected by the method plus another sector or another arrangement as selected with the help of the method.
3. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with claim 1 or claim 2, wherein, in step A), the database used for the method contains sectors (100, 200, 300) coming from a single nozzle.
4. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with claim 1 or claim 2, wherein, in step A), the database used for the method contains sectors coming from at least two different nozzles.
5. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with any one of claims 1 to 4, wherein step A) for creating a database of numerical models by digitizing is performed with the help of contactless optical measurement means.
6. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with any one of claims 1 to 5, wherein the selection criterion is a function of the respective flow sections (S_i) of the nozzle sectors.
7. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with claim 6, wherein, in order to determine the flow section (S_i) of a sector located at one end of the arrangement, use is also made of a theoretical numerical model of a reference vane (220, 310).
8. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with claim 6 or claim 7, wherein, for a flow section (S₁₀₁, S₁₀₂, S₁₀₃) between two adjacent vanes being substantially the minimum flow section area between them, the flow sections (S_100/1, S_100/2, S_100/3) of the nozzle being firstly one-half of the flow sections (S₁₀₁, S₁₀₃) between an end vane of the sector and the reference vane reset facing it, and secondly, when the sector has more than one vane, the flow sections (S₁₀₂) between the pair(s) of adjacent vanes of the sector; a flow section between two adjacent vanes is equal to the area of the section of the empty space between the two vanes in the plane substantially parallel to the axes of the vanes and in which the distance (D1, D2, D3) between the vanes is the shortest.
9. A method of selecting an arrangement of sectors in accordance with any one of claims 6 to 8, wherein, for a flow section (S₁₀₁, S₁₀₂, S₁₀₃) between two adjacent vanes being substantially the minimum area of the flow section therebetween, and the flow sections (S_100/1, S_100/2, S_100/3) of the nozzle being firstly one-half of the flow sections (S₁₀₁, S₁₀₃) between an end vane of the sector and the reference vane reset facing it, and secondly, when the sector has more than one vane, the flow section(s) (S₁₀₂) between the pair(s) of adjacent vanes of the sector, a flow section between two adjacent vanes is determined on the basis of the shortest distance (D1, D2, D3) therebetween.

Images