FR2966497A1 - ROTATING MACHINE HAVING SPACERS FOR CONTROLLING FLUID DYNAMICS - Google Patents

Abstract

Système comprenant une machine tournante avec un trajet d'écoulement de fluide s'étendant suivant un axe géométrique de la machine tournante, une pluralité de pales (486) disposées autour de l'axe et une pluralité d'entretoises (482) disposées autour de l'axe. Chaque entretoise de la pluralité d'entretoises (482) est disposée dans la direction circonférentielle entre des pales adjacentes (486) de la pluralité de pales (486) afin de définir un espacement circonférentiel des pales (486) autour de l'axe.A system comprising a rotating machine with a fluid flow path extending along a geometric axis of the rotating machine, a plurality of blades (486) disposed about the axis and a plurality of spacers (482) disposed around axis. Each of the plurality of spacers (482) is disposed in the circumferential direction between adjacent blades (486) of the plurality of blades (486) to define a circumferential spacing of the blades (486) about the axis.

Description

B 11-4429FR 1 Machine tournante ayant des entretoises pour la maîtrise de la dynamique des fluides La présente invention concerne les machines rotatives et, plus particulièrement, les turbines et les compresseurs susceptibles d'avoir un comportement résonnant dans un flux de fluide. Les turbines et les compresseurs échangent de l'énergie entre un fluide et un rotor. Par exemple, une turbine produit de l'énergie en réponse à un flux de fluide agissant sur une pluralité d'aubes tandis qu'un compresseur utilise de l'énergie pour entraîner une pluralité d'aubes afin de comprimer un gaz. Malheureusement, la rotation des aubes peut créer des ondes de sillage et d'étrave, lesquelles peuvent exciter d'autres structures rotatives et fixes en amont et en aval des aubes. Par exemple, les ondes de sillage et d'étrave sont susceptibles de provoquer des vibrations, une usure prématurée et un endommagement d'aubes fixes, d'aubes rotatives, de distributeurs, de pales, de rotors et autres structures dans le flux de fluide. Dans une première forme de réalisation de l'invention, un système comprend une machine tournante à trajet de circulation de fluide s'étendant suivant un axe géométrique de la machine tournante, une pluralité de pales profilées disposées autour de l'axe et une pluralité d'entretoises disposées autour de l'axe. Chaque entretoise de la pluralité d'entretoises peut être disposée dans la direction circonférentielle entre des pales adjacentes de la pluralité de pales afin de définir un espacement circonférentiel des pales autour de l'axe. The present invention relates to rotary machines and, more particularly, to turbines and compressors capable of having a resonant behavior in a fluid flow. Turbines and compressors exchange energy between a fluid and a rotor. For example, a turbine produces energy in response to a fluid flow acting on a plurality of blades while a compressor uses energy to drive a plurality of blades to compress a gas. Unfortunately, blade rotation can create wake and bow waves, which can excite other rotating and stationary structures upstream and downstream of the blades. For example, wake and bow waves can cause vibrations, premature wear, and damage to vanes, rotating vanes, valves, blades, rotors, and other structures in the fluid flow. . In a first embodiment of the invention, a system comprises a rotating machine with a fluid circulation path extending along a geometrical axis of the rotating machine, a plurality of profiled blades arranged around the axis and a plurality of spacers arranged around the axis. Each of the plurality of spacers may be disposed in the circumferential direction between adjacent blades of the plurality of blades to define a circumferential spacing of the blades about the axis.

Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, un système comprend une machine tournante avec un trajet d'écoulement de fluide et une pluralité de segments disposés suivant un agencement annulaire le long du trajet d'écoulement de fluide. In a second embodiment of the invention, a system comprises a rotating machine with a fluid flow path and a plurality of segments arranged in an annular arrangement along the fluid flow path.

La pluralité de segments comprennent des segments d'entretoises et des segments de régulation d'écoulement. Les segments de régulation d'écoulement font saillie dans le trajet d'écoulement de fluide. Chaque segment d'entretoise est disposé dans la direction circonférentielle entre des segments de régulation d'écoulement adjacents afin de définir un espacement circonférentiel des segments de régulation d'écoulement. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé comprend le montage d'une pluralité de segments de pales dans une machine tournante le long d'un trajet d'écoulement de fluide et l'espacement de la pluralité de segments de pales suivant un espacement circonférentiel avec une pluralité de segments d'entretoises. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation d'un moteur à turbine à gaz, prise suivant un axe longitudinal ; - la figure 2 est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec un espacement non uniforme d'aubes rotatives ; - la figure 3 est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec un espacement non uniforme d'aubes rotatives ; - la figure 4 est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec un espacement non uniforme d'aubes rotatives ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de trois rotors, chaque rotor ayant un espacement non uniforme d'aubes rotatives différent ; - la figure 6 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec des entretoises de dimensions différentes entre les aubes rotatives ; - la figure 7 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor avec des entretoises de dimensions différentes entre les aubes rotatives ; - la figure 8 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor avec des entretoises de dimensions différentes entre les aubes rotatives ; - la figure 9 est une vue de face d'une forme de réalisation d'une aube rotative à géométrie en T ; - la figure 10 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec des aubes rotatives à bases de dimensions différentes ; - la figure 11 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor avec des aubes rotatives à bases de dimensions différentes ; - la figure 12 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor avec des aubes rotatives à bases de dimensions différentes ; - la figure 13 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un stator avec des entretoises de dimensions différentes entre les aubes fixes ; - la figure 14 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un stator avec des aubes fixes à bases de dimensions différentes ; - la figure 15 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec de grandes entretoises uniformes entre les aubes rotatives ; - la figure 16 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec des entretoises de dimensions moyennes uniformes entre les aubes rotatives ; - la figure 17 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un rotor avec des entretoises de petites dimensions uniformes entre les aubes rotatives ; - la figure 18 est un graphique illustrant la fréquence de résonance de stators et de rotors munis d'entretoises de dimensions différentes, par rapport à la vitesse de rotation du moteur ; - la figure 19 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un stator avec de grandes entretoises uniformes entre les aubes fixes ; - la figure 20 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un stator avec des entretoises de dimensions moyennes entre les aubes fixes ; et - la figure 21 est une vue partielle de face d'une forme de réalisation d'un stator avec de petites entretoises uniformes entre les aubes fixe. L'invention concerne le réglage de la dynamique des fluides dans des machines tournantes telles qu'une turbine ou un compresseur, grâce à un ajustement de l'espacement entre les aubes rotatives ou les aubes fixes et/ou un ajustement du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes. En particulier, les formes de réalisation décrites ajustent l'espacement et/ou le nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes pour réguler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave formées par les aubes rotatives, les aubes fixes ou autres structures présentes dans le flux de fluide. Par exemple, un espacement non uniforme ou un nombre modifié d'aubes rotatives ou fixes peut réduire le risque de comportement résonnant, de vibrations et de dynamique indésirable des fluides dans la turbine ou le compresseur. Autrement dit, l'espacement non uniforme ou le nombre modifié d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut réduire ou supprimer l'aptitude des ondes de sillage et d'étrave à provoquer une résonance dans les structures sur le parcours du flux de fluide. En revanche, l'espacement non uniforme ou la modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut amortir et réduire la réponse de structures présentes sur le passage du flux de fluide en modifiant la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. L'espacement non uniforme ou la modification du nombre peuvent être obtenus à l'aide d'entretoises, de modifications de structures de montage, d'adaptateurs de montage, de stators modifiés, de rotors modifiés, ou de quelque combinaison de ceux-ci. Par exemple, l'espacement non uniforme des aubes rotatives ou fixes peut être obtenu à l'aide d'entretoises de dimensions différentes entre des aubes rotatives ou fixes adjacentes, des bases de différentes dimensions d'aubes rotatives ou fixes adjacentes ou n'importe quelle combinaison de celles-ci. L'espacement non uniforme des aubes rotatives ou des aubes fixes peut comporter à la fois un espacement non uniforme des aubes rotatives sur un pourtour d'un étage particulier (par exemple, un étage de turbine ou de compresseur), un espacement non uniforme des aubes rotatives d'un étage à un autre, et une combinaison de ceux-ci. L'espacement non uniforme réduit et amortit efficacement les ondes de sillage et d'étrave générées par les aubes rotatives, ce qui réduit le risque de vibrations, d'usure prématurée et d'endommagements provoqués par ces ondes de sillage et d'étrave sur des structures fixes et rotatives. Selon un autre exemple, la modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut être obtenue par un espacement uniforme d'un nombre plus grand ou plus petit d'aubes rotatives ou d'aubes fixes à l'aide d'entretoises, de bases de montage modifiées ou d'une combinaison de celles-ci. Dans certaines formes de réalisation employant des entretoises, une première série d'entretoises (par exemple, de grandes entretoises) peuvent être utilisées pour réaliser un premier espacement uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, une deuxième série d'entretoises (par exemple, des entretoises de dimensions moyennes) peuvent être employées pour réaliser un deuxième espacement uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, une troisième série d'entretoises (par exemple, de petites entretoises) peuvent être employées pour réaliser un troisième espacement uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, etc. De même, dans certaines formes de réalisation employant des bases modifiées, une première série d'aubes rotatives ou d'aubes fixes avec une première dimension des bases de montage (par exemple, de grandes bases de montage) peuvent être employées pour réaliser un premier espacement uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, une deuxième série d'aubes rotatives ou d'aubes fixes avec une deuxième dimension des bases de montage (par exemple, des bases de montage de dimensions moyennes) peuvent servir à réaliser un deuxième espacement uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, une troisième série d'aubes rotatives ou d'aubes fixes avec une troisième dimension des bases de montage (par exemple, de petites bases de montage) peuvent être employées pour réaliser un troisième espacement uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, etc. Dans chaque forme de réalisation, le nombre des aubes rotatives ou fixes peut être accru ou réduit pour modifier la fréquence des ondes de sillage et d'étrave à des vitesses de rotation spécifiques de la machine tournante. Ainsi, la modification du nombre est conçue pour modifier la fréquence des ondes de sillage et d'étrave dans le but d'éviter la fréquence de résonance des structures sur le passage du flux de fluide à des vitesses de rotation spécifiques. Les formes de réalisation de l'invention avec un espacement non uniforme ou une modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peuvent être utilisées dans n'importe quelle machine tournante appropriée telle que des turbines, des compresseurs et des pompes rotatives. Cependant, à des fins d'explication, les formes de réalisation décrites sont présentées dans le contexte d'un moteur à turbine à gaz. The plurality of segments comprise spacer segments and flow control segments. The flow control segments protrude into the fluid flow path. Each spacer segment is disposed in the circumferential direction between adjacent flow control segments to define a circumferential spacing of the flow control segments. According to another aspect of the invention, a method comprises mounting a plurality of blade segments in a rotating machine along a fluid flow path and spacing the plurality of blade segments in accordance with a circumferential spacing with a plurality of spacer segments. The invention will be better understood on studying the detailed description of some embodiments taken by way of nonlimiting examples and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of a form of realization of a gas turbine engine, taken along a longitudinal axis; FIG. 2 is a front view of an embodiment of a rotor with non-uniform spacing of rotating blades; FIG. 3 is a front view of an embodiment of a rotor with non-uniform spacing of rotating blades; FIG. 4 is a front view of an embodiment of a rotor with non-uniform spacing of rotating blades; Figure 5 is a perspective view of an embodiment of three rotors, each rotor having a non-uniform spacing of different rotary blades; FIG. 6 is a partial front view of an embodiment of a rotor with spacers of different dimensions between the rotating blades; - Figure 7 is a top view of an embodiment of a rotor with spacers of different sizes between the rotating blades; - Figure 8 is a top view of an embodiment of a rotor with spacers of different sizes between the rotating blades; FIG. 9 is a front view of an embodiment of a rotary blade with a T geometry; FIG. 10 is a partial front view of an embodiment of a rotor with rotary blades with bases of different dimensions; FIG. 11 is a view from above of an embodiment of a rotor with rotary blades with bases of different dimensions; FIG. 12 is a view from above of an embodiment of a rotor with rotary blades with bases of different dimensions; FIG. 13 is a partial front view of an embodiment of a stator with spacers of different sizes between the fixed vanes; FIG. 14 is a partial front view of an embodiment of a stator with fixed vanes with bases of different dimensions; FIG. 15 is a partial front view of an embodiment of a rotor with large uniform spacers between the rotating blades; FIG. 16 is a partial front view of an embodiment of a rotor with spacers of uniform average size between the rotating blades; FIG. 17 is a partial front view of an embodiment of a rotor with spacers of uniform small dimensions between the rotating blades; FIG. 18 is a graph illustrating the resonance frequency of stators and rotors provided with spacers of different dimensions, with respect to the speed of rotation of the motor; - Figure 19 is a partial front view of an embodiment of a stator with large uniform spacers between the blades; FIG. 20 is a partial front view of an embodiment of a stator with spacers of average dimensions between the blades; and - Figure 21 is a partial front view of an embodiment of a stator with small uniform spacers between the blades fixed. The invention relates to the control of the fluid dynamics in rotating machines such as a turbine or a compressor, by adjusting the spacing between the rotating blades or vanes and / or an adjustment of the number of vanes rotary or fixed vanes. In particular, the described embodiments adjust the spacing and / or the number of rotating blades or vanes to regulate the frequency of wake and bow waves formed by rotating vanes, vanes or other structures. present in the fluid flow. For example, non-uniform spacing or a modified number of rotating or stationary vanes can reduce the risk of resonant behavior, vibration, and undesirable fluid dynamics in the turbine or compressor. In other words, the non-uniform spacing or the modified number of rotating vanes or vanes can reduce or eliminate the ability of the wake and bow waves to cause resonance in the structures along the flow path of the fluid. . On the other hand, non-uniform spacing or modification of the number of rotating vanes or vanes can dampen and reduce the response of structures present in the fluid flow passage by modifying the frequency of wake and bow waves. . Non-uniform spacing or number modification can be achieved by means of spacers, modifications of mounting structures, mounting adapters, modified stators, modified rotors, or some combination thereof . For example, the nonuniform spacing of the rotating or stationary blades can be achieved by means of spacers of different sizes between adjacent rotating or stationary vanes, bases of different sizes of adjacent rotating or stationary vanes or any what combination of these. The nonuniform spacing of the rotating vanes or vanes may include both non-uniform spacing of the rotating vanes on a periphery of a particular stage (eg, a turbine or compressor stage), non-uniform spacing of the vanes. rotary blades from one floor to another, and a combination thereof. The non-uniform spacing effectively reduces and damps the wake and bow waves generated by the rotating vanes, which reduces the risk of vibration, premature wear and damage caused by these wake and bow waves. fixed and rotating structures. In another example, the change in the number of rotating blades or vanes can be obtained by uniform spacing of a larger or smaller number of rotating vanes or vanes with spacers. , modified mounting bases or a combination thereof. In some embodiments employing spacers, a first set of spacers (e.g., large spacers) may be used to provide a first uniform spacing of rotating vanes or vanes, a second set of spacers (eg for example, medium size spacers) may be employed to provide a second uniform spacing of rotating blades or vanes, a third set of spacers (eg, small spacers) may be employed to achieve a uniform third spacing rotating blades or blades, etc. Also, in some embodiments employing modified bases, a first set of rotating blades or vanes with a first dimension of the mounting bases (eg, large mounting bases) may be employed to realize a first uniform spacing of rotating vanes or vanes, a second set of rotating vanes or vanes with a second dimension of the mounting bases (eg, medium-sized mounting bases) can be used to realize a second uniform spacing of rotating vanes or vanes, a third set of rotating vanes or vanes with a third dimension of the mounting bases (eg, small mounting bases) can be used to achieve a third spacing uniformity of rotating blades or vanes, etc. In each embodiment, the number of rotating or stationary blades may be increased or decreased to change the frequency of the wake and bow waves at rotation speeds specific to the rotating machine. Thus, the modification of the number is designed to modify the frequency of the wake and bow waves in order to avoid the resonant frequency of the structures on the passage of the fluid flow at specific rotational speeds. Embodiments of the invention with non-uniform spacing or a change in the number of rotating blades or vanes can be used in any suitable rotating machine such as turbines, compressors and rotary pumps. However, for purposes of explanation, the described embodiments are presented in the context of a gas turbine engine.

La figure 1 est une vue latérale en coupe d'une forme de réalisation d'un moteur 150 à turbine à gaz. Comme décrit plus en détail par la suite, un espacement non uniforme ou une modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut être employé dans le moteur 150 à turbine à gaz afin de réduire et/ou d'amortir les oscillations périodiques, les vibrations et/ou le comportement harmonique des ondes de sillage et d'étrave dans le flux de fluide. Par exemple, un espacement non uniforme ou une modification d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut être utilisé dans un compresseur 152 et une turbine 154 du moteur 150 à turbine à gaz. Figure 1 is a sectional side view of an embodiment of a gas turbine engine 150. As described in more detail below, non-uniform spacing or a change in the number of rotating blades or vanes can be employed in the gas turbine engine 150 to reduce and / or dampen periodic oscillations. , the vibrations and / or the harmonic behavior of wake and bow waves in the fluid flow. For example, non-uniform spacing or modification of rotating vanes or vanes may be used in a compressor 152 and a turbine 154 of the gas turbine engine 150.

Par ailleurs, l'espacement non uniforme ou la modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut être utilisé dans un seul étage ou dans de multiples étages du compresseur 152 et de la turbine 154 et peut varier d'un étage à un autre. Dans la forme de réalisation illustrée, le moteur 150 à turbine à gaz comprend une section d'admission d'air 156, le compresseur 152, une ou plusieurs chambres de combustion 158, la turbine 154 et une section d'échappement 160. Le compresseur 152 comprend une pluralité d'étages 162 de compresseur (par exemple 1 à 20 étages) ayant chacun une pluralité d'aubes rotatives 164 de compresseur et d'aubes fixes 166 de compresseur. Le compresseur 152 est conçu pour recevoir de l'air de la section d'admission d'air 156 et accroître progressivement la pression de l'air dans les étages 162. Finalement, le moteur 150 à turbine à gaz dirige l'air comprimé depuis le compresseur 152 vers la /les chambres de combustion 158. On the other hand, the non-uniform spacing or the change in the number of rotating blades or vanes can be used in a single stage or in multiple stages of the compressor 152 and the turbine 154 and can vary from one stage to the next. another. In the illustrated embodiment, the gas turbine engine 150 includes an air intake section 156, the compressor 152, one or more combustion chambers 158, the turbine 154 and an exhaust section 160. The compressor 152 comprises a plurality of compressor stages (e.g. 1 to 20 stages) each having a plurality of rotary compressor blades 164 and compressor blades 166. The compressor 152 is adapted to receive air from the air inlet section 156 and gradually increase the air pressure in the stages 162. Finally, the gas turbine engine 150 directs the compressed air from the compressor 152 to the combustion chamber (s) 158.

Chaque chambre de combustion 158 est conçue pour mélanger l'air comprimé avec un combustible, brûler le mélange de combustible et d'air et diriger les gaz de combustion chauds vers la turbine 154. De la sorte, chaque chambre de combustion 158 comprend un ou plusieurs injecteurs 168 de combustible et une pièce de transition 170 menant vers la turbine 154. La turbine 154 comprend une pluralité d'étages 172 de turbine (par exemple 1 à 20 étages), tels que les étages 174, 176 et 178 ayant chacun une pluralité d'aubes rotatives 180 de turbine et d'ensembles de distribution fixes ou aubes fixes 182 de turbine. Les aubes rotatives 180 de turbine sont elles-mêmes couplées à des roues respectives 184 de turbine, lesquelles sont couplées à un arbre rotatif 186. La turbine 154 est conçue pour recevoir les gaz de combustion chauds provenant des chambres de combustion 158 et pour extraire progressivement de l'énergie des gaz de combustion chauds pour entraîner les aubes rotatives 180 dans les étages 172 de turbine. Lorsque les gaz de combustion chauds font tourner les aubes rotatives 180 de turbine, l'arbre 186 tourne pour entraîner le compresseur 152 et toute autre charge appropriée telle qu'un générateur électrique. Finalement, le moteur 150 à turbine à gaz diffuse et rejette les gaz de combustion via la section d'échappement 160. Comme expliqué en détail par la suite, diverses formes de réalisation d'espacement non uniforme ou de modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peuvent être employées dans le compresseur 152 et la turbine 154 pour régler la dynamique des fluides d'une manière qui réduit le comportement indésirable tel que la résonance et les vibrations. Par exemple, comme expliqué en référence aux figures 2 à 14, un espacement non uniforme des aubes rotatives 164 de compresseur, des aubes fixes 166 de compresseur, des aubes rotatives 180 de turbine et/ou des aubes fixes 182 de turbine peut être choisi afin de réduire, amortir ou décaler en fréquence les ondes de sillage et d'étrave créées dans le moteur 150 à turbine à gaz. De même, comme expliqué en référence aux figures 15 à 21, une modification du nombre (par exemple, un espacement uniforme modifié) des aubes rotatives 164 de compresseurs, des aubes fixes 166 de compresseur, des aubes rotatives 180 de turbine et/ou des aubes fixes 182 de turbine peut être adoptée pour réduire, amortir ou décaler en fréquence les ondes de sillage et d'étraves créées dans le moteur 150 à turbine à gaz. Dans ces diverses formes de réalisation, l'espacement non uniforme de la modification du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes est choisi spécifiquement pour réduire le risque de résonance et de vibrations, ce qui améliore donc les performances et accroît la durée de vie du moteur 150 à turbine à gaz. La figure 2 est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rotor 200 muni d'aubes rotatives à espacement non uniforme. Dans certaines formes de réalisation, le rotor 200 peut être disposé dans une turbine, un compresseur ou une autre machine tournante. Par exemple, le rotor 200 peut être disposé dans une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou toute combinaison de celles-ci. Par ailleurs, le rotor 200 peut être utilisé dans de multiples étages d'une machine tournante, chacun ayant un agencement identique ou différent des aubes rotatives à espacement non uniforme. Le rotor illustré 200 possède des aubes rotatives 208 à espacement non uniforme, qui peuvent être décrites en divisant le rotor 200 en deux parties égales 202 et 204 (par exemple, à 18o degrés l'une de l'autre) via une ligne intermédiaire 206. Dans certaines formes de réalisation, chaque partie 202 et 204 peut avoir un nombre d'aubes rotatives 208 différent, créant ainsi un espacement non uniforme des aubes rotatives. Par exemple, la partie supérieure illustrée 202 a trois aubes rotatives, tandis que la partie inférieure illustrée 204 a six aubes rotatives 208. Ainsi, la partie supérieure 202 a moitié moins d'aubes rotatives 208 que la partie inférieure 204. Dans d'autres formes de réalisation, les parties supérieure et inférieure 202 et 204 peuvent différer, en ce qui concerne le nombre d'aubes rotatives 208, d'un rapport d'environ 1 à 1,005, 1 à 1,01, l à 1,02, 1 à 1,05 ou 1 à 3. Par exemple, le pourcentage d'aubes rotatives 208 de la partie supérieure 202 par rapport à la partie inférieure 204 peut être d'environ 50 à 99,99 pour cent, 75 à 99,99 pour cent, 95 à 99,99 pour cent, ou 97 à 99,99 pour cent. Cependant, toute différence de nombre d'aubes rotatives 208 entre les parties supérieure et inférieure 202 et 204 peut servir pour réduire et amortir les ondes de sillage et d'étrave associées à la rotation des aubes rotatives 208 sur des pales ou structures fixes. Each combustion chamber 158 is designed to mix compressed air with fuel, burn the fuel and air mixture, and direct the hot combustion gases to the turbine 154. In this way, each combustion chamber 158 includes one or more combustion chambers. a plurality of fuel injectors 168 and a transition piece 170 leading to the turbine 154. The turbine 154 comprises a plurality of turbine stages 172 (for example 1 to 20 stages), such as the stages 174, 176 and 178, each of which plurality of rotary turbine blades 180 and stationary distribution sets or turbine blades 182. The rotary turbine blades 180 are themselves coupled to respective turbine wheels 184, which are coupled to a rotary shaft 186. The turbine 154 is designed to receive the hot combustion gases from the combustion chambers 158 and to extract progressively energizing the hot combustion gases to drive the rotary vanes 180 into the turbine stages 172. When the hot combustion gases rotate the rotary turbine blades 180, the shaft 186 rotates to drive the compressor 152 and any other suitable loads such as an electric generator. Finally, the gas turbine engine 150 diffuses and rejects combustion gases via the exhaust section 160. As explained in detail later, various embodiments of non-uniform spacing or modification of the number of rotating blades or vanes may be employed in compressor 152 and turbine 154 to control fluid dynamics in a manner that reduces undesirable behavior such as resonance and vibration. For example, as explained with reference to FIGS. 2 to 14, a non-uniform spacing of the rotary compressor blades 164, the compressor blades 166, the turbine rotary vanes 180 and / or the turbine blades 182 may be selected so that to reduce, dampen or frequency shift wake and bow waves created in the engine 150 gas turbine. Similarly, as explained with reference to FIGS. 15 to 21, a change in the number (e.g., modified uniform spacing) of the rotary compressor blades 164, the compressor blades 166, the rotary turbine blades 180 and / or turbine vanes 182 can be adopted to reduce, dampen or frequency shift wake waves and bows created in the engine 150 gas turbine. In these various embodiments, the non-uniform spacing of the change in the number of rotating blades or blades is specifically chosen to reduce the risk of resonance and vibration, thereby improving performance and increasing the life of the rotor. engine life 150 gas turbine. Figure 2 is a front view of an embodiment of a rotor 200 provided with non-uniformly spaced rotating blades. In some embodiments, the rotor 200 may be disposed in a turbine, compressor, or other rotating machine. For example, the rotor 200 may be disposed in a gas turbine, a steam turbine, a water turbine or any combination thereof. Furthermore, the rotor 200 can be used in multiple stages of a rotating machine, each having an identical or different arrangement of non-uniformly spaced rotating blades. The illustrated rotor 200 has non-uniformly spaced rotating blades 208, which can be described by dividing the rotor 200 into two equal portions 202 and 204 (e.g. 18o degrees to each other) via an intermediate line 206 In some embodiments, each portion 202 and 204 may have a different number of rotating blades 208, thereby creating non-uniform spacing of the rotating blades. For example, the illustrated upper portion 202 has three rotating blades, while the illustrated lower portion 204 has six rotary blades 208. Thus, the upper portion 202 has half less rotary blades 208 than the lower portion 204. embodiments, the upper and lower portions 202 and 204 may differ in the number of rotating blades 208 by a ratio of about 1 to 1.005, 1 to 1.01, 1 to 1.02, 1 to 1.05 or 1 to 3. For example, the percentage of rotating blades 208 of the upper portion 202 relative to the lower portion 204 may be about 50 to 99.99 percent, 75 to 99.99 percent, 95 to 99.99 percent, or 97 to 99.99 percent. However, any difference in the number of rotating blades 208 between the upper and lower portions 202 and 204 can be used to reduce and dampen the wake and bow waves associated with the rotation of the rotating blades 208 on blades or fixed structures.

De plus, les aubes rotatives 208 peuvent être espacées de manière régulière ou irrégulière dans chaque partie 202 et 204. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, les aubes rotatives 208 de la partie supérieure 202 sont régulièrement espacées les unes des autres par un premier espacement circonférentiel 210 (par exemple, des longueurs d'arcs), tandis que les aubes rotatives 208 de la partie inférieure 204 sont régulièrement espacées les unes des autres par un second espacement circonférentiel 212 (par exemple, des longueurs d'arcs). Bien que chaque partie 202 et 204 ait un espacement égal, l'espacement circonférentiel 210 est différent de l'espacement circonférentiel 212. Dans d'autres formes de réalisation, l'espacement circonférentiel 210 peut varier d'une aube rotative 208 à une autre dans la partie supérieure 202 et/ou l'espacement circonférentiel 212 peut varier d'une aube rotative 208 à une autre dans la partie inférieure 204. Dans chacune de ces formes de réalisation, l'espacement non uniforme des aubes est conçu pour réduire le risque de résonance sur des pales et structures fixes en raison de la production périodique d'ondes de sillage et d'étrave par des pales ou structures rotatives. L'espacement non uniforme des aubes rotatives peut efficacement amortir et réduire les ondes de sillage et d'étrave en raison de leur production non périodique par les pales ou structures rotatives non uniformes. De la sorte, l'espacement non uniforme des aubes rotatives est à même d'atténuer l'incidence des ondes de sillage et d'étrave sur diverses pièces situées en aval, par exemple des aubes fixes, des distributeurs, des stators, des pales, etc. La figure 3 est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rotor 220 à aubes rotatives à espacement non uniforme. Dans certaines formes de réalisation, le rotor 220 peut être disposé dans une turbine, un compresseur ou autre machine tournante. Par exemple, le rotor 220 peut être disposé dans une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou toute combinaison de celles-ci. Par ailleurs, le rotor 220 peut être utilisé dans de multiples étages d'une machine tournante, chacun ayant le même agencement ou un agencement différent des aubes rotatives à espacement non uniforme. Le rotor illustré 220 a des aubes rotatives 234 à espacement non uniforme, lesquelles peuvent être décrites en divisant le rotor 220 en quatre parties égales 222, 224, 226 et 228 (par exemple, à 90 degrés l'une de l'autre) à l'aide de lignes intermédiaires 230 et 232. Dans certaines formes de réalisation, au moins une ou plusieurs des parties 222, 224, 226 et 228 peut/peuvent avoir un nombre d'aubes rotatives 234 différent de celui des autres parties, ce qui crée un espacement non uniforme des aubes rotatives. Par exemple, les parties 222, 224, 226 et 228 peuvent avoir 1, 2, 3 ou 4 nombres d'aubes 234 différents dans les parties respectives. Dans la forme de réalisation illustrée, chaque partie 222, 224, 226 et 228 a un nombre d'aubes rotatives 234 différent. La partie 222 a trois aubes équidistantes les unes des autres d'une distance circonférentielle 236, la partie 224 a six aubes équidistantes les unes des autres d'une distance circonférentielle 238, la partie 226 a deux aubes équidistantes l'une de l'autre d'une distance circonférentielle 240 et la partie 228 a cinq aubes équidistantes les unes des autres d'une distance circonférentielle 242. Dans cette forme de réalisation, les parties 224 et 226 ont un nombre d'aubes rotatives 234 pair quoique différent, tandis que les parties 222 et 228 ont un nombre d'aubes 234 impair quoique différent. Dans d'autres formes de réalisation, les parties 222, 224, 226 et 228 peuvent avoir n'importe quelle configuration d'un nombre pair ou impair d'aubes 234 à condition qu'une partie ait un nombre d'aubes rotatives 234 différent par rapport aux autres parties. Par exemple, les parties 222, 224, 226 et 228 peuvent varier, en ce qui concerne le nombre d'aubes 234, les unes par rapport aux autres, dans un rapport d'environ 1 à 1,005, 1 à 1,01, 1 à 1,02, 1 à 1,05 ou 1 à 3. De plus, les aubes rotatives 234 peuvent être régulièrement ou irrégulièrement espacées dans chaque partie 222, 224, 226 et 228. Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, les aubes rotatives 234 de la partie 222 sont régulièrement espacées les unes des autres du même espacement circonférentiel 236 (par exemple, des longueurs d'arcs), les aubes 234 de la partie 224 sont régulièrement espacées les unes des autres du deuxième espacement circonférentiel 238 (par exemple, des longueurs d'arcs), les aubes 234 de la partie 226 sont régulièrement espacées les unes des autres du troisième espacement circonférentiel 240 (par exemple, des longueurs d'arcs) et les aubes 234 de la partie 228 sont régulièrement espacées les unes des autres du quatrième espacement circonférentiel 242 (par exemple, des longueurs d'arcs). Bien que chaque partie 222, 224, 226 et 228 ait un espacement égal, l'espacement circonférentiel 236, 238, 240 et 242 varie d'une partie à une autre. Dans d'autres formes de réalisation, l'espacement circonférentiel peut varier dans chaque partie individuelle. Dans chacune de ces formes de réalisation, l'espacement non uniforme des aubes est conçu pour réduire le risque de résonance due à la production périodique d'ondes de sillage et d'étrave. Par ailleurs, l'espacement non uniforme des aubes rotatives peut efficacement amortir et réduire la réaction de pales ou structures fixes à des ondes de sillage et d'étrave des pales ou structures rotatives en raison de leur production non périodique par les aubes 234. De la sorte, l'espacement non uniforme des aubes est apte à atténuer l'incidence des ondes de sillage et d'étrave sur diverses pièces en aval, par exemple des aubes fixes, des distributeurs, des stators, des pales, etc. La figure 4 est une vue de face d'une forme de réalisation d'un rotor 250 à aubes rotatives à espacement non uniforme. Dans certaines formes de réalisation, le rotor 250 peut être disposé dans une turbine, un compresseur ou autre machine tournante. Par exemple, le rotor 250 peut être disposé dans une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou toute combinaison de celles-ci. Par ailleurs, le rotor 250 peut être utilisé dans de multiples étages d'une machine tournante, chacun ayant le même agencement ou un agencement différent des aubes rotatives à espacement non uniforme. Le rotor illustré 250 a des aubes rotatives 264 à espacement non uniforme, qui peuvent être décrites en divisant le rotor 250 en trois parties égales 252, 254 et 256 (par exemple, à 120 degrés les unes des autres) à l'aide de lignes intermédiaires 258, 260 et 262. Dans certaines formes de réalisation, au moins une ou plusieurs des parties 252, 254, et 256 peut/peuvent avoir un nombre d'aubes rotatives 264 différent par rapport aux autres parties, ce qui crée un espacement non uniforme des aubes. Par exemple, les parties 252, 254 et 256 peuvent avoir 2 ou 3 nombres d'aubes 264 différents dans les parties respectives. Dans la forme de réalisation illustrée, chaque partie 252, 254 et 256 a un nombre d'aubes 264 différent. La partie 252 a trois aubes rotatives équidistantes les unes des autres d'une distance circonférentielle 266, la partie 254 a six aubes équidistantes les unes des autres d'une distance circonférentielle 268 et la partie 256 a cinq aubes équidistantes les unes des autres d'une distance circonférentielle 270. Dans cette forme de réalisation, les parties 252 et 256 ont un nombre d'aubes 264 impair quoique différent tandis que la partie 254 a un nombre pair d'aubes 264. Dans d'autres formes de réalisation, les parties 252, 254 et 256 peuvent avoir n'importe quelle configuration de nombres pairs et impairs d'aubes 264, à condition qu'au moins une partie ait un nombre d'aubes 264 différent par rapport aux autres parties. Par exemple, les parties 252, 254 et 256 peuvent, les unes par rapport aux autres, varier quant au nombre d'aubes 264, dans un rapport d'environ 1 à 1,005, 1 à 1,01, l à 1,02, 1 à 1,05 ou 1 à 3. De plus, les aubes rotatives 264 peuvent être espacées d'une manière régulière ou irrégulière dans chaque partie 252, 254 et 256. In addition, the rotating blades 208 may be evenly or irregularly spaced in each portion 202 and 204. For example, in the illustrated embodiment, the rotating blades 208 of the upper portion 202 are regularly spaced from each other by a first circumferential spacing 210 (e.g., arc lengths), while the rotatable vanes 208 of the lower portion 204 are evenly spaced apart from each other by a second circumferential spacing 212 (e.g., arc lengths). Although each portion 202 and 204 has equal spacing, the circumferential spacing 210 is different from the circumferential spacing 212. In other embodiments, the circumferential spacing 210 may vary from one rotating blade 208 to another. in the upper part 202 and / or the circumferential spacing 212 may vary from one rotary vane 208 to another in the lower part 204. In each of these embodiments, the non-uniform blade spacing is designed to reduce the risk of resonance on blades and fixed structures due to the periodic production of wake and bow waves by blades or rotating structures. The non-uniform spacing of the rotary vanes can effectively damp and reduce wake and bow waves due to non-periodic production by non-uniform blades or rotating structures. In this way, the non-uniform spacing of the rotary blades is able to attenuate the incidence of wake and bow waves on various downstream parts, for example stationary vanes, distributors, stators, blades etc. Fig. 3 is a front view of an embodiment of a non-uniformly spaced rotating rotor rotor 220. In some embodiments, the rotor 220 may be disposed in a turbine, compressor, or other rotating machine. For example, the rotor 220 may be disposed in a gas turbine, a steam turbine, a water turbine or any combination thereof. On the other hand, the rotor 220 may be used in multiple stages of a rotating machine, each having the same or different arrangement of non-uniformly spaced rotating blades. The illustrated rotor 220 has non-uniformly spaced rotary vanes 234, which can be described by dividing the rotor 220 into four equal portions 222, 224, 226 and 228 (e.g., 90 degrees to each other). With the aid of intermediate lines 230 and 232. In some embodiments, at least one or more of the parts 222, 224, 226 and 228 may have a number of rotating blades 234 different from that of the other parts. creates a non-uniform spacing of the rotating blades. For example, the portions 222, 224, 226 and 228 may have 1, 2, 3 or 4 different numbers of blades 234 in the respective portions. In the illustrated embodiment, each portion 222, 224, 226 and 228 has a different number of rotating blades 234. Part 222 has three vanes equidistant from one another by a circumferential distance 236, part 224 has six blades equidistant from each other by a circumferential distance 238, part 226 has two vanes equidistant from each other a circumferential distance 240 and the portion 228 has five vanes equidistant from each other by a circumferential distance 242. In this embodiment, the portions 224 and 226 have an even number of rotating blades 234 although different; parts 222 and 228 have an odd number of blades 234 although different. In other embodiments, the portions 222, 224, 226 and 228 may have any configuration of an even or odd number of vanes 234 provided that one portion has a different number of vanes 234. compared to other parts. For example, the portions 222, 224, 226, and 228 may vary, with respect to the number of blades 234, relative to one another, in a ratio of about 1 to 1.005, 1 to 1.01, 1 at 1.02, 1 to 1.05 or 1 to 3. In addition, the rotary vanes 234 may be regularly or irregularly spaced in each portion 222, 224, 226 and 228. For example, in the illustrated embodiment, the rotating blades 234 of the portion 222 are evenly spaced from each other by the same circumferential spacing 236 (for example, arc lengths), the blades 234 of the portion 224 are regularly spaced from each other of the second circumferential spacing 238 ( for example, arc lengths), the blades 234 of the portion 226 are evenly spaced from each other of the third circumferential spacing 240 (e.g., arc lengths) and the blades 234 of the portion 228 are regularly spaced apart. each other from the fourth circumferential spacing 242 (e.g., arc lengths). Although each portion 222, 224, 226, and 228 has equal spacing, the circumferential spacing 236, 238, 240, and 242 vary from one portion to another. In other embodiments, the circumferential spacing may vary in each individual part. In each of these embodiments, non-uniform blade spacing is designed to reduce the risk of resonance due to the periodic generation of wake and bow waves. On the other hand, the non-uniform spacing of the rotary vanes can effectively dampen and reduce the response of blades or fixed structures to wake and bow waves of the rotating blades or structures due to their non-periodic production by the vanes 234. De In this way, the non-uniform spacing of the vanes is able to attenuate the incidence of wake and bow waves on various downstream parts, for example vanes, distributors, stators, blades, etc. Fig. 4 is a front view of an embodiment of a rotor 250 with non-uniformly spaced rotating blades. In some embodiments, the rotor 250 may be disposed in a turbine, compressor, or other rotating machine. For example, the rotor 250 may be disposed in a gas turbine, a steam turbine, a water turbine or any combination thereof. On the other hand, the rotor 250 can be used in multiple stages of a rotating machine, each having the same or different arrangement of the non-uniformly spaced rotating blades. The illustrated rotor 250 has non-uniformly spaced rotary vanes 264, which can be described by dividing the rotor 250 into three equal portions 252, 254 and 256 (e.g., 120 degrees to each other) using lines Intermediates 258, 260 and 262. In some embodiments, at least one or more of the portions 252, 254, and 256 may have a different number of rotating blades 264 relative to the other portions, which creates a spacing of uniform blades. For example, the portions 252, 254 and 256 may have 2 or 3 different numbers of vanes 264 in the respective portions. In the illustrated embodiment, each portion 252, 254 and 256 has a different number of blades 264. Part 252 has three rotatable vanes equidistant from each other by a circumferential distance 266, part 254 has six blades equidistant from each other by a circumferential distance 268 and part 256 has five vanes equidistant from each other. In this embodiment, the portions 252 and 256 have an odd number of blades 264 although different while the portion 254 has an even number of vanes 264. In other embodiments, the parts 252 and 256 have an odd number of vanes 264. 252, 254 and 256 may have any odd and even number configuration of vanes 264, provided that at least one portion has a different number of vanes 264 than the other portions. For example, the portions 252, 254 and 256 may vary with respect to each other in the number of blades 264, in a ratio of about 1 to 1.005, 1 to 1.01, 1 to 1.02, 1 to 1.05 or 1 to 3. In addition, the rotating blades 264 may be regularly or irregularly spaced in each portion 252, 254 and 256.

Par exemple, dans la forme de réalisation illustrée, les aubes 264 de la partie 252 sont régulièrement espacées les unes des autres du premier espacement circonférentiel 266 (par exemple, des longueurs d'arcs), les aubes 264 de la partie 254 sont régulièrement espacées les unes des autres du deuxième espacement circonférentiel 268 (par exemple, des longueurs d'arcs), et les aubes 264 de la partie 256 sont espacées régulièrement les unes des autres du troisième espacement circonférentiel 270 (par exemple, des longueurs d'arcs). Bien que chaque partie 252, 254 et 256 ait un espacement égal, l'espacement circonférentiel 266, 268 et 270 varie d'une partie à une autre. Dans d'autres formes de réalisation, l'espacement circonférentiel peut varier dans chaque partie individuelle. Dans chacune de ces formes de réalisation, l'espacement non uniforme des aubes rotatives est conçu pour réduire le risque de résonance due à la production périodique d'ondes de sillage et d'étrave. Par ailleurs, l'espacement non uniforme des aubes peut efficacement amortir et réduire la réponse de pales ou structures fixes par les ondes de sillage et d'étrave des pales ou structures rotatives du fait de leur production non périodique par les aubes rotatives 264. De la sorte, l'espacement non uniforme des aubes est apte à atténuer l'impact des ondes de sillage et d'étrave sur diverses pièces en aval, par exemple des aubes fixes, des distributeurs, des stators, des pales, etc. La figure 5 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de trois rotors 280, 282 et 284, chaque rotor ayant un espacement non uniforme d'aubes 286 différent. Par exemple, les rotors illustrés 280, 282 et 284 peuvent correspondre à trois étages du compresseur 152 ou de la turbine 154, comme illustré sur la figure 1. Comme illustré, chacun des rotors 280, 282 et 284 a un espacement non uniforme des aubes 286 entre les parties supérieures respectives 288, 290 et 292 et les parties inférieures respectives 294, 296 et 298. Par exemple, le rotor 280 comporte trois aubes rotatives 286 dans la partie supérieure 288 et cinq aubes rotatives 286 dans la partie inférieure 294, le rotor 282 comporte quatre aubes 286 dans la partie supérieure 290 et six aubes 286 dans la partie inférieure 296, et le rotor 284 comporte cinq aubes 286 dans la partie supérieure 292 et sept aubes 286 dans la partie inférieure 298. Ainsi, les parties supérieures 280, 282 et 284 ont un plus grand nombre d'aubes rotatives 286 en comparaison des parties inférieures 294, 296 et 298 dans chaque rotor respectif 280, 282 et 284. Dans la forme de réalisation illustrée, le nombre d'aubes 286 augmente d'une aube 286 d'une partie supérieure à une autre tout en augmentant également d'une aube 286 d'une partie inférieure à une autre. Dans d'autres formes de réalisation, les parties supérieure et inférieure peuvent différer, quant au nombre d'aubes rotatives 286, dans un rapport d'environ 1 à 1,005, 1 à 1,01, l à 1,02, 1 à 1,05 ou 1 à 3 dans chaque rotor individuel et d'un rotor à un autre. De plus, les aubes rotatives 286 peuvent être espacées de manière régulière ou irrégulière dans chaque partie 288, 290, 292, 294, 296 et 298. Dans chacune de ces formes de réalisation, l'espacement non uniforme des aubes est conçu pour réduire le risque de résonance due à la production périodique d'ondes de sillage et d'étrave. En outre, l'espacement non uniforme des aubes rotatives peut efficacement amortir et réduire la réponse des pales ou structures fixes par les ondes de sillage et d'étrave des pales ou structures rotatives dues à leur production non périodique par les aubes 286. De la sorte, l'espacement non uniforme des aubes peut atténuer l'incidence d'ondes de sillage et d'étrave sur diverses pièces en aval, par exemple des aubes fixes, des distributeurs, des stators, des pales, etc. Dans la forme de réalisation de la figure 5, l'espacement non uniforme des aubes est réalisé à la fois dans chaque rotor individuel 280, 282 et 284 et d'un rotor à un autre (par exemple, d'un étage à un autre). Ainsi, la non uniformité d'un rotor à un autre peut réduire encore le risque de résonance provoquée par la production périodique d'ondes de sillage et d'étrave dans une machine tournante. La figure 6 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un rotor 310 avec des entretoises 312 de dimensions différentes entre des bases 314 d'aubes rotatives 316. En particulier, les entretoises 312 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations d'espacement non uniforme d'aubes avec des bases 314 et/ou des aubes 316 de mêmes dimensions, ce qui réduit les coûts de fabrication des aubes 316. Bien qu'on puisse utiliser n'importe quel nombre et n'importe quelles dimensions d'entretoises 312 pour réaliser l'espacement non uniforme des aubes, la forme de réalisation illustrée comprend, à des fins d'explication, trois entretoises 312 de dimensions différentes. Les entretoises illustrées 312 comprennent une petite entretoise désignée par "S", une entretoise moyenne désignée par "M" et une grande entretoise désignée par "L". Les dimensions des entretoises 312 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 318 pour la petite entretoise, la dimension 320 pour l'entretoise moyenne et la dimension 322 pour la grande entretoise. Dans certaines formes de réalisation, une pluralité d'entretoises 312 peuvent être disposées entre des bases adjacentes 314, les entretoises 312 ayant des dimensions identiques ou différentes. Autrement dit, les entretoises de dimensions différentes 312 peuvent être soit une construction d'un seul tenant soit une construction en plusieurs éléments utilisant une pluralité d'entretoises plus petites pour créer un espacement plus grand. For example, in the illustrated embodiment, the blades 264 of the portion 252 are evenly spaced apart from each other from the first circumferential spacing 266 (e.g., arc lengths), the blades 264 of the portion 254 are evenly spaced. each other of the second circumferential spacing 268 (e.g., arc lengths), and the blades 264 of the portion 256 are spaced apart from each other third circumferential spacing 270 (e.g., arc lengths) . Although each portion 252, 254, and 256 have equal spacing, the circumferential spacing 266, 268, and 270 vary from one portion to another. In other embodiments, the circumferential spacing may vary in each individual part. In each of these embodiments, the nonuniform spacing of the rotating vanes is designed to reduce the risk of resonance due to the periodic generation of wake and bow waves. Furthermore, the non-uniform blade spacing can effectively damp and reduce the response of blades or fixed structures by the wake and bow waves of the rotating blades or structures due to their non-periodic production by the rotating blades 264. In this way, the non-uniform spacing of the blades is able to attenuate the impact of wake and bow waves on various downstream parts, for example stationary vanes, distributors, stators, blades, etc. Figure 5 is a perspective view of an embodiment of three rotors 280, 282 and 284, each rotor having a different non-uniform blade spacing 286. For example, illustrated rotors 280, 282 and 284 may correspond to three stages of compressor 152 or turbine 154, as illustrated in FIG. 1. As illustrated, each of rotors 280, 282 and 284 has non-uniform blade spacing. 286, between the respective upper portions 288, 290 and 292 and the respective lower portions 294, 296 and 298. For example, the rotor 280 has three rotatable vanes 286 in the upper portion 288 and five rotatable vanes 286 in the lower portion 294, the The rotor 282 has four blades 286 in the upper portion 290 and six blades 286 in the lower portion 296, and the rotor 284 has five blades 286 in the upper portion 292 and seven blades 286 in the lower portion 298. Thus, the upper portions 280 , 282 and 284 have a larger number of rotating blades 286 than the lower portions 294, 296 and 298 in each respective rotor 280, 282 and 284. In the illustrated embodiment e, the number of blades 286 increases from one blade 286 from one upper portion to another while also increasing a blade 286 from one lower portion to another. In other embodiments, the upper and lower portions may differ in the number of rotating blades 286 in a ratio of about 1 to 1.005, 1 to 1.01, 1 to 1.02, 1 to 1 , 05 or 1 to 3 in each individual rotor and from one rotor to another. In addition, the rotating blades 286 may be regularly or irregularly spaced in each portion 288, 290, 292, 294, 296 and 298. In each of these embodiments, the non-uniform blade spacing is designed to reduce risk of resonance due to the periodic production of wake and bow waves. In addition, the non-uniform spacing of the rotary vanes can effectively dampen and reduce the response of the blades or fixed structures by the wake and bow waves of the rotating blades or structures due to their non-periodic production by the blades 286. From the Thus, the non-uniform blade spacing can mitigate the incidence of wake and bow waves on various downstream parts, eg stationary vanes, distributors, stators, blades, etc. In the embodiment of FIG. 5, the non-uniform blade spacing is achieved both in each individual rotor 280, 282 and 284 and from one rotor to another (for example, from one stage to another ). Thus, nonuniformity from one rotor to another can further reduce the risk of resonance caused by the periodic generation of wake and bow waves in a rotating machine. FIG. 6 is a sectional front view of an embodiment of a rotor 310 with spacers 312 of different sizes between bases 314 of rotary blades 316. In particular, the spacers 312 of different dimensions allow the setting various nonuniform blade spacing configurations with bases 314 and / or blades 316 of the same dimensions, which reduces the manufacturing costs of the blades 316. Although any number and Any spacer size 312 for providing non-uniform blade spacing, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, three spacers 312 of different sizes. The illustrated spacers 312 comprise a small spacer designated "S", a middle spacer designated "M" and a large spacer designated "L". The dimensions of the spacers 312 may vary in a circumferential direction, as indicated by the dimension 318 for the small spacer, the dimension 320 for the medium spacer and the dimension 322 for the large spacer. In some embodiments, a plurality of struts 312 may be disposed between adjacent bases 314, the struts 312 having the same or different dimensions. In other words, spacers of different sizes 312 may be either an integral construction or a multi-element construction using a plurality of smaller spacers to create a larger spacing.

Quelle que soit la forme de réalisation, les dimensions 318, 320 et 322 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage d'environ 1 à 1000 pour cent, 5 à 500 pour cent ou 10 à 100 pour cent. Dans d'autres formes de réalisation, le rotor 310 peut comprendre davantage ou moins d'entretoises 312 de dimensions différentes, par exemple 2 à 100, 2 à 50, 2 à 25 ou 2 à 10. Les entretoises 312 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées sous la forme de diverses combinaisons répétitives ou encore elles peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. La figure 7 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor 322 avec des entretoises 324 de dimensions différentes entre des bases 326 d'aubes 328. Comme dans le cas de la forme de réalisation de la figure 6, les entretoises 324 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme d'aubes avec des bases 326 et/ou des aubes de dimensions identiques, ce qui réduit les coûts de fabrication des aubes 328. Bien qu'on puisse utiliser n'importe quel nombre et n'importe quelles dimensions d'entretoises 324 pour réaliser l'espacement non uniforme des aubes, la forme de réalisation illustrée comprend, aux fins de l'explication, trois entretoises 324 de dimensions différentes. Les entretoises représentées 324 comprennent une petite entretoise désignée par "S", une entretoise moyenne désignée par "M" et une grande entretoise désignée par "L". Les dimensions des entretoises 324 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme expliqué plus haut en référence à la figure 5. Les entretoises 324 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent elles aussi être organisées en diverses combinaisons répétitives ou elles peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. Dans la forme de réalisation illustrée, les entretoises 324 sont au contact des bases 326 des aubes 328 suivant une face de contact oblique 330. Par exemple, la face de contact oblique 330 est orientée suivant un angle 332 par rapport à un axe de rotation du rotor 322, comme indiqué par la ligne 334. L'angle 332 peut aller d'environ 0 à 60 degrés, 5 à 45 degrés ou 10 à 30 degrés. La face de contact oblique illustrée 330 est une arête rectiligne ou une surface plane. Cependant, d'autres formes de réalisation de la face de contact 330 peuvent avoir une géométrie non rectiligne. La figure 8 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor 340 avec des entretoises 342 de dimensions différentes entre des bases 344 d'aubes 346. Comme dans le cas de la forme de réalisation des figures 6 et 8 (7?), les entretoises 342 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme d'aubes avec des bases 344 et/ou des aubes 346 de dimensions identiques, ce qui réduit les coûts de fabrication des aubes 346. Bien que n'importe quel nombre et n'importe quelles dimensions des entretoises 342 puissent être utilisés pour réaliser l'espacement non uniforme des aubes, la forme de réalisation illustrée comprend, aux fins de l'explication, trois entretoises 342 de dimensions différentes. Les entretoises illustrées 342 comprennent une petite entretoise désignée par "S", une entretoise moyenne désignée par "M" et une grande entretoise désignée par "L". Les dimensions des entretoises 342 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme expliqué plus haut en référence à la figure 6. Les entretoises 342 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées sous la forme de diverses combinaisons répétitives ou bien elles peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. Dans la forme de réalisation illustrée, les entretoises 342 sont au contact des bases 344 des aubes 346 suivant une surface (face) de contact non rectiligne 350. Par exemple, la surface (face) de contact 350 peut comporter une première partie courbe 352 et une seconde partie courbe 354, lesquelles peuvent être identiques l'une à l'autre ou différentes l'une de l'autre. Cependant, la face de contact 350 peut également avoir d'autres géométries non rectilignes, notamment de multiples segments rectilignes à inclinaisons différentes, une ou plusieurs saillies, un ou plusieurs creux ou une combinaison de ceux-ci. Comme illustré, les première et seconde parties courbes 352 et 354 s'incurvent dans des directions mutuellement opposées. Cependant, les parties courbes 352 et 354 peuvent définir n'importe quelle autre géométrie courbe. La figure 9 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'une aube rotative 360 à géométrie en T 361, qui peut être disposée avec un espacement non uniforme d'aubes selon les formes de réalisation décrites. L'aube rotative illustrée 360 comprend une partie base 362 et une partie aube 364, qui peuvent faire corps l'une avec l'autre (par exemple d'un seul tenant). La partie base 362 comporte une première bride 366, une seconde bride 368 décalée par rapport à la première bride 366, un étranglement 370 s'étendant entre les brides 366 et 368, et des rainures opposées 372 et 374 présentes entre les brides 366 et 368. Pendant l'assemblage, les brides 366 et 368 et les rainures 372 et 374 sont conçues pour s'emboîter avec une structure circonférentielle de guidage autour du rotor. Autrement dit, les brides 366 et 368 et les rainures 372 et 374 sont conçues pour se mettre en place en coulissant sur le pourtour du rotor, immobilisant de ce fait l'aube 360 dans les directions axiale et radiale. Dans les formes de réalisation des figures 6 à 8, ces aubes 360 peuvent être espacées les unes des autres dans la direction circonférentielle par une pluralité d'entretoises de dimensions différentes ayant une partie base similaire, créant de ce fait un espacement non uniforme des aubes 360. Regardless of the embodiment, the dimensions 318, 320 and 322 may gradually increase by a percentage from about 1 to 1000 percent, 5 to 500 percent or 10 to 100 percent. In other embodiments, the rotor 310 may comprise more or less spacers 312 of different dimensions, for example 2 to 100, 2 to 50, 2 to 25 or 2 to 10. The spacers 312 of different dimensions (for example for example, S, M and L) can also be organized as various repetitive combinations or they can be arranged in a random order. FIG. 7 is a view from above of an embodiment of a rotor 322 with spacers 324 of different dimensions between bases 326 of blades 328. As in the case of the embodiment of FIG. spacers 324 of different dimensions allow the implementation of various non-uniform blade spacing configurations with bases 326 and / or blades of identical dimensions, which reduces the manufacturing costs of blades 328. Although it is possible to use Any number and size of spacers 324 for providing non-uniform blade spacing, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, three spacers 324 of different sizes. The spacers shown 324 comprise a small spacer designated "S", an average spacer designated "M" and a large spacer designated "L". The dimensions of the struts 324 may vary in a circumferential direction, as explained above with reference to FIG. 5. The spacers 324 of different dimensions (for example, S, M and L) can also be arranged in various repetitive combinations or they can be arranged in a random order. In the illustrated embodiment, the struts 324 contact the bases 326 of the blades 328 along an oblique contact face 330. For example, the oblique contact face 330 is oriented at an angle 332 with respect to an axis of rotation of the rotor 322, as indicated by line 334. The angle 332 can range from about 0 to 60 degrees, 5 to 45 degrees, or 10 to 30 degrees. The oblique contact face illustrated 330 is a straight edge or a flat surface. However, other embodiments of the contact face 330 may have a non-rectilinear geometry. FIG. 8 is a view from above of an embodiment of a rotor 340 with spacers 342 of different dimensions between bases 344 of blades 346. As in the case of the embodiment of FIGS. 6 and 8 (FIG. 7?), The spacers 342 of different dimensions allow the implementation of various non-uniform spacing configurations of blades with bases 344 and / or blades 346 of identical dimensions, which reduces the manufacturing costs of the blades 346. Although any number and size of spacers 342 may be used to achieve non-uniform blade spacing, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, three spacers 342 of different sizes. The illustrated spacers 342 comprise a small spacer designated "S", a middle spacer designated "M" and a large spacer designated "L". The dimensions of the spacers 342 may vary in a circumferential direction, as explained above with reference to FIG. 6. The spacers 342 of different dimensions (for example, S, M and L) may also be organized in the form of various repetitive combinations. or they can be arranged in a random order. In the illustrated embodiment, the spacers 342 contact the bases 344 of the blades 346 along a non-rectilinear contact surface (face) 350. For example, the contact surface (face) 350 may comprise a first curved portion 352 and a second curved portion 354, which may be identical to one another or different from each other. However, the contact face 350 may also have other non-rectilinear geometries, including multiple rectilinear segments with different inclinations, one or more projections, one or more depressions or a combination thereof. As illustrated, the first and second curved portions 352 and 354 curve in mutually opposite directions. However, curved portions 352 and 354 may define any other curved geometry. Fig. 9 is a top view of an embodiment of a T-shaped rotating blade 360, which can be arranged with a non-uniform blade spacing according to the described embodiments. The illustrated rotating blade 360 comprises a base portion 362 and a blade portion 364, which can be integral with each other (for example, in one piece). The base portion 362 includes a first flange 366, a second flange 368 offset from the first flange 366, a throat 370 extending between the flanges 366 and 368, and opposed grooves 372 and 374 present between the flanges 366 and 368. During assembly, the flanges 366 and 368 and the grooves 372 and 374 are designed to engage with a circumferential guide structure around the rotor. In other words, the flanges 366 and 368 and the grooves 372 and 374 are designed to slide into place around the rotor, thereby immobilizing the blade 360 in the axial and radial directions. In the embodiments of Figures 6 to 8, these vanes 360 may be spaced from each other in the circumferential direction by a plurality of spacers of different sizes having a similar base portion, thereby creating a non-uniform blade spacing. 360.

La figure 10 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un rotor 384 avec des bases 386 d'aubes 388 de dimensions différentes. En particulier, les bases 386 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme d'aubes avec ou sans entretoises. Si on utilise des entretoises avec les bases 386 de dimensions différentes, les entretoises peuvent avoir des dimensions identiques ou des dimensions différentes pour assurer une plus grande souplesse dans l'espacement non uniforme des aubes. Bien qu'on puisse utiliser n'importe quel nombre de bases 386 de dimensions différentes pour réaliser l'espacement non uniforme des aubes, la forme de réalisation illustrée comprend, à des fins d'explication, trois bases 386 de dimensions différentes. Les bases illustrées 386 comprennent une petite base désignée par "S", une base moyenne désignée par "M" et une grande base désignée par "L". Les dimensions des bases 386 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 390 pour la petite base, la dimension 392 pour la base moyenne et la dimension 394 pour la grande base. Par exemple, ces dimensions 390, 392 et 394 peuvent progressivement augmenter d'un pourcentage d'environ 1 à 1000 pour cent, 5 à 500 pour cent ou 10 à 100 pour cent. Dans d'autres formes de réalisation, le rotor 384 peut comporter un nombre plus grand ou plus petit de bases 386 de dimensions différentes, par exemple 2 à 100, 2 à 50, 2 à 25 ou 2 à 10. Les bases 386 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées sous la forme de diverses combinaisons répétitives ou bien elles peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. La figure 11 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor 400 avec des bases 402 de dimensions différentes supportant des aubes rotatives 404. Comme dans le cas de la forme de réalisation de la figure 10, les bases 402 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme d'aubes, avec ou sans entretoises. Bien que n'importe quel nombre et n'importe quelles dimensions de bases 402 puissent être utilisés pour réaliser l'espacement non uniforme des aubes, la forme de réalisation illustrée comprend, à des fins d'explication, des bases 402 de trois dimensions différentes. Les bases illustrées 402 comprennent une petite base désignée par "S", une base moyenne désignée par "M" et une grande base désignée par "L". Les dimensions des bases 402 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme expliqué plus haut en référence à la figure 10. Les bases 402 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées suivant diverses combinaisons répétitives ou encore elles peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. Dans la forme de réalisation illustrée, les bases 402 sont au contact les unes des autres suivant une face de contact oblique 406. Par exemple, la face de contact oblique 406 est orientée un angle 408 par rapport à un axe de rotation du rotor 400, comme indiqué par la ligne 409. L'angle 408 peut être d'environ 0 à 60 degrés, 5 à 45 degrés ou 10 à 30 degrés. La face de contact illustrée 406 est une arête rectiligne ou une surface plane. Cependant, d'autres formes de réalisation de la face de contact 406 peuvent avoir une géométrie non rectiligne. Figure 10 is a sectional front view of an embodiment of a rotor 384 with bases 386 of blades 388 of different dimensions. In particular, the bases 386 of different dimensions allow the implementation of various non-uniform spacing configurations of blades with or without spacers. If spacers with bases 386 of different sizes are used, the spacers may have the same or different dimensions to provide greater flexibility in non-uniform blade spacing. Although any number of bases 386 of different sizes can be used to achieve non-uniform blade spacing, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, three bases 386 of different sizes. Illustrated bases 386 comprise a small base designated "S", a middle base designated "M" and a large base designated "L". The dimensions of the bases 386 can vary in a circumferential direction, as indicated by the dimension 390 for the small base, the dimension 392 for the average base and the dimension 394 for the large base. For example, these dimensions 390, 392, and 394 may progressively increase by a percentage from about 1 to 1000 percent, 5 to 500 percent, or 10 to 100 percent. In other embodiments, the rotor 384 may comprise a larger or smaller number of bases 386 of different dimensions, for example 2 to 100, 2 to 50, 2 to 25 or 2 to 10. The bases 386 of dimensions different (for example, S, M and L) can also be organized in the form of various repetitive combinations or they can be arranged in a random order. FIG. 11 is a view from above of an embodiment of a rotor 400 with bases 402 of different dimensions supporting rotating blades 404. As in the case of the embodiment of FIG. 10, the bases 402 of FIG. different dimensions allow the implementation of various configurations non-uniform blade spacing, with or without spacers. Although any number and size of bases 402 may be used to achieve non-uniform blade spacing, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, bases 402 of three different dimensions. . The illustrated bases 402 comprise a small base designated "S", a middle base designated "M" and a large base designated "L". The dimensions of the bases 402 can vary in a circumferential direction, as explained above with reference to FIG. 10. The bases 402 of different dimensions (for example, S, M and L) can also be organized according to various repetitive combinations or they can can be arranged in a random order. In the illustrated embodiment, the bases 402 are in contact with each other along an oblique contact face 406. For example, the oblique contact face 406 is oriented at an angle 408 with respect to an axis of rotation of the rotor 400, as indicated by line 409. The angle 408 may be about 0 to 60 degrees, 5 to 45 degrees, or 10 to 30 degrees. The illustrated contact face 406 is a straight edge or a flat surface. However, other embodiments of the contact face 406 may have a non-rectilinear geometry.

La figure 12 est une vue de dessus d'une forme de réalisation d'un rotor 410 avec des bases 412 de dimensions différentes supportant des aubes rotatives 414. Comme dans la forme de réalisation des figures 10 et 12, les bases 412 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme des aubes, avec ou sans entretoises. Bien qu'on puisse utiliser n'importe quel nombre et n'importe quelles dimensions de bases 412 pour réaliser l'espacement non uniforme d'aubes, la forme de réalisation illustrée comprend, à des fins d'explication, des bases 412 de trois dimensions différentes. Les bases illustrées 412 comprennent une petite base désignée par "S", une base moyenne désignée par "M" et une grande base désignée par "L". Les dimensions des bases 412 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme expliqué plus haut en référence à la figure 10. Les bases 412 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées suivant diverses combinaisons répétitives ou peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. Dans la forme de réalisation illustrée, les bases 412 sont au contact les unes des autres suivant une face de contact non rectiligne 416. Par exemple, la face de contact 416 peut comporter une première partie courbe 418 et une seconde partie courbe 420, lesquelles peuvent être identiques l'une à l'autre ou différentes l'une de l'autre. Cependant, la face de contact 416 peut aussi avoir d'autres géométries non rectilignes telles que de multiples segments rectilignes à inclinaisons différentes, une ou plusieurs saillies, un ou plusieurs creux ou une combinaison de ceux-ci. Comme illustré, les première et seconde parties courbes 418 et 420 s'incurvent dans des directions mutuellement opposées. Cependant, les parties courbes 418 et 420 peuvent définir n'importe quelle autre géométrie courbe. La figure 13 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un stator 440 avec des entretoises 442 de dimensions différentes entre des bases 444 d'aubes fixes 446. En particulier, les entretoises 442 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme des aubes fixes avec des bases 444 et/ou des aubes fixes 446 de mêmes dimensions, ce qui réduit les coûts de fabrication des aubes fixes 446. Bien qu'on puisse utiliser n'importe quel nombre et n'importe quelles dimensions d'entretoises 442 pour réaliser l'espacement non uniforme d'aubes fixes, la forme de réalisation illustrée comprend, à des fins d'explication, des entretoises 442 de trois dimensions différentes. Les entretoises illustrées 442 comprennent une petite entretoise désignée par "S", une entretoise moyenne désignée par "M" et une grande entretoise désignée par "L". Les dimensions des entretoises 442 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 448 pour la petite entretoise, la dimension 450 pour l'entretoise moyenne et la dimension 452 pour la grande entretoise. Dans certaines formes de réalisation, une pluralité d'entretoises 442 peuvent être disposées entre des bases adjacentes 444, les entretoises 442 ayant les mêmes dimensions ou des dimensions différentes. Autrement dit, les entretoises 442 de dimensions différentes peuvent être soit une construction d'un seul tenant soit une construction en plusieurs éléments utilisant une pluralité d'entretoises plus petites pour créer un plus grand espacement. Quelle que soit la forme de réalisation, les dimensions 448, 450 et 452 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage d'environ 1 à 1000 pour cent, 5 à 500 pour cent ou 10 à 100 pour cent. Dans d'autres formes de réalisation, le stator 440 peut comporter un nombre plus grand ou plus petit d'entretoises 442 de dimensions différentes, par exemple de 2 à 100, de 2 à 50, de 2 à 25 ou de 2 à 10. Les entretoises 442 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées suivant diverses combinaisons répétitives ou peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. FIG. 12 is a view from above of an embodiment of a rotor 410 with bases 412 of different dimensions supporting rotary blades 414. As in the embodiment of FIGS. 10 and 12, the bases 412 of different dimensions allow the implementation of various non-uniform spacing configurations of the blades, with or without spacers. Although any number and size of bases 412 can be used to achieve non-uniform blade spacing, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, bases 412 of three different dimensions. The illustrated bases 412 comprise a small base designated "S", a middle base designated "M" and a large base designated "L". The dimensions of the bases 412 may vary in a circumferential direction, as explained above with reference to Fig. 10. The bases 412 of different dimensions (eg, S, M, and L) may also be organized according to various repetitive combinations or may be arranged in a random order. In the illustrated embodiment, the bases 412 are in contact with each other along a non-rectilinear contact face 416. For example, the contact face 416 may comprise a first curved portion 418 and a second curved portion 420, which may be identical to each other or different from each other. However, the contact face 416 may also have other non-rectilinear geometries such as multiple straight segments with different inclinations, one or more projections, one or more depressions or a combination thereof. As illustrated, the first and second curved portions 418 and 420 curve in mutually opposite directions. However, curved portions 418 and 420 may define any other curved geometry. FIG. 13 is a sectional front view of an embodiment of a stator 440 with spacers 442 of different dimensions between bases 444 of fixed blades 446. In particular, the spacers 442 of different dimensions allow the setting various non-uniform spacing configurations of the vanes with bases 444 and / or vanes 446 of the same dimensions, which reduces the manufacturing costs of the vanes 446. Although any number can be used. and any spacer dimensions 442 for providing non-uniform spacing of vanes, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, spacers 442 of three different sizes. The illustrated braces 442 comprise a small spacer designated "S", a middle spacer designated "M" and a large spacer designated "L". The dimensions of the spacers 442 may vary in a circumferential direction, as indicated by the dimension 448 for the small spacer, the dimension 450 for the medium spacer, and the dimension 452 for the large spacer. In some embodiments, a plurality of struts 442 may be disposed between adjacent bases 444, the struts 442 having the same or different dimensions. In other words, the spacers 442 of different sizes can be either an integral construction or a multi-element construction using a plurality of smaller spacers to create a larger spacing. Regardless of the embodiment, the dimensions 448, 450, and 452 may gradually increase by a percentage from about 1 to 1000 percent, 5 to 500 percent, or 10 to 100 percent. In other embodiments, the stator 440 may comprise a larger or smaller number of spacers 442 of different dimensions, for example from 2 to 100, from 2 to 50, from 2 to 25 or from 2 to 10. Spacers 442 of different sizes (eg, S, M, and L) may also be arranged in various repetitive combinations or may be arranged in random order.

La figure 14 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un stator 460 avec des bases 462 d'aubes fixes 464 de dimensions différentes. En particulier, les bases 462 de dimensions différentes permettent la mise en oeuvre de diverses configurations à espacement non uniforme des aubes fixes, avec ou sans entretoises. Si on utilise des entretoises avec les bases 462 de dimensions différentes, les entretoises peuvent avoir les mêmes dimensions ou des dimensions différentes pour assurer plus de souplesse dans l'espacement non uniforme des aubes fixes. Bien que n'importe quel nombre de bases 462 de dimensions différentes puissent être utilisées pour réaliser l'espacement non uniforme des aubes fixes, la forme de réalisation illustrée comprend, à des fins d'explication, des bases 462 de trois dimensions différentes. Les bases illustrées 462 comprennent une petite base désignée par "S", une base moyenne désignée par "M" et une grande base désignée par "L". Les dimensions des bases 462 peuvent varier dans une direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 466 pour la petite base, la dimension 468 pour la base moyenne et la dimension 470 pour la grande base. Par exemple, ces dimensions 466, 468 et 470 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage d'environ 1 à 1000 pour cent, 5 à 500 pour cent ou 10 à 100 pour cent. Dans d'autres formes de réalisation, le stator 460 peut comporter un nombre plus grand ou plus petit de bases 462 de dimensions différentes, par exemple de 2 à 100, de 2 à 50, de 2 à 25 ou de 2 à 10. Les bases 462 de dimensions différentes (par exemple, S, M et L) peuvent également être organisées suivant diverses combinaisons répétitives ou peuvent être disposées dans un ordre aléatoire. Comme expliqué plus haut, les présentes formes de réalisation peuvent régler la dynamique des fluides dans une machine tournante, telle qu'un compresseur ou une turbine, par un ajustement de l'espacement entre aubes rotatives ou aubes fixes et/ou par ajustement du nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes. Ce réglage peut réduire sensiblement ou supprimer le risque de comportement résonnant dans la machine tournante, par exemple un comportement résonnant dû aux ondes de sillage et d'étrave. Les formes de réalisation des figures 2 à 14 proposent un espacement non uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes, lequel peut correspondre à un changement ou à aucun changement dans le nombre des aubes rotatives ou des aubes fixes. Les formes de réalisation des figures 15 à 21 modifient spécifiquement le nombre des aubes rotatives ou des aubes fixes, tout en conservant un espacement uniforme des aubes rotatives ou des aubes fixes. Comme expliqué plus en détail par la suite, le fait de modifier le nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes sur des rotors ou des stators respectifs tout en conservant un espacement uniforme modifie la fréquence des ondes de sillage et d'étrave à des vitesses de rotation spécifiques. Par exemple, changer les dimensions des entretoises peut accroître ou réduire le nombre des aubes rotatives de n'importe quelle mesure appropriée, par exemple de 1 à 5, de 1 à 10 ou de 1 à 20. Ce changement de fréquence peut éviter une réponse résonnante de longue durée dans des structures sur le trajet d'écoulement (par exemple, des rotors, des stators, etc.) à des vitesses de rotation spécifiques. Les figures 15, 16 et 17 illustrent l'utilisation d'entretoises de trois dimensions différentes pour réaliser un espacement différent uniforme d'aubes rotatives et un nombre d'aubes pouvant servir de manière sélective pour modifier la fréquence d'ondes de sillage et d'étrave dans une machine tournante telle qu'une turbine ou un compresseur. Bien que les figures 15, 16 et 17 n'illustrent que trois dimensions d'entretoises (à savoir grandes, moyennes et petites), certaines formes de réalisation peuvent employer n'importe quel nombre de dimensions d'entretoises (par exemple de 2 à 100 dimensions différentes) pour modifier l'espacement et le nombre des aubes. La figure 15 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un rotor 480 à grandes entretoises 82 entre des bases 484 supportant des aubes rotatives 486. Dans la forme de réalisation illustrée, les grandes entretoises 482 ont les mêmes dimensions pour séparer d'une distance égale 488 autour du rotor 480 les bases adjacentes 484 d'aubes. Les grandes entretoises 484 séparent également les aubes 486 d'une distance égale 490 autour du rotor 480. Par rapport aux petites entretoises et aux entretoises moyennes illustrées sur les figures 16 et 17, les grandes entretoises 482 réduisent le nombre d'aubes 486 sur le rotor 480, ce qui abaisse la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Les grandes entretoises 482 peuvent servir à décaler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave par rapport à une fréquence de résonance, par exemple si les entretoises moyennes ou les petites entretoises génèrent une fréquence trop proche de la fréquence de résonance. La figure 16 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un rotor 500 avec des entretoises moyennes 502 entre des bases 504 supportant des aubes rotatives 506. Dans la forme de réalisation illustrée, les entretoises moyennes 502 ont les mêmes dimensions afin de séparer les bases adjacentes 504 d'aubes d'une distance égale 508 autour du rotor 500. Les entretoises moyennes 502 séparent également les aubes rotatives 506 d'une distance égale 510 autour du rotor 500. Par rapport aux grandes entretoises illustrées sur la figure 15, les entretoises moyennes 502 accroissent le nombre d'aubes 506 sur le rotor 500, ce qui accroît donc la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Par rapport aux petites entretoises illustrées sur la figure 17, les entretoises moyennes 502 abaissent le nombre d'aubes rotatives 506 sur le rotor 500, ce qui abaisse la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Les entretoises moyennes 502 peuvent servir à décaler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave par rapport à une fréquence de résonance, par exemple si les grandes ou petites entretoises génèrent une fréquence trop proche de la fréquence de résonance. La figure 17 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un rotor 520 avec de petites entretoises 522 entre des bases 524 supportant des aubes rotatives 526. Dans la forme de réalisation illustrée, les petites entretoises 522 ont les mêmes dimensions pour séparer les bases adjacentes 524 d'aubes d'une distance égale 528 autour du rotor 520. Les petites entretoises 522 séparent également les aubes rotatives 526 d'une distance égale 530 autour du rotor 520. Par rapport aux grandes entretoises et aux entretoises moyennes illustrées sur les figures 15 et 16, les petites entretoises 522 accroissent le nombre d'aubes rotatives 526 sur le rotor 520, ce qui accroît donc la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Les petites entretoises 522 peuvent servir à décaler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave par rapport à une fréquence de résonance, par exemple si les grandes entretoises et les entretoises moyennes génèrent une fréquence trop proche de la fréquence de résonance. La figure 18 est un graphique 530 illustrant une fréquence d'oscillations de fluide ou une fréquence de vibrations par rapport à la vitesse de rotation d'une machine tournante telle qu'une turbine ou un compresseur. Comme illustré sur la figure 18, l'axe des x 532 représente la vitesse de la rotation de la machine tournante tandis que l'axe des y 534 représente la fréquence d'oscillations du fluide ou la fréquence de vibrations d'une structure dans le flux de fluide. Figure 14 is a sectional front view of an embodiment of a stator 460 with bases 462 of blades 464 of different dimensions. In particular, the bases 462 of different dimensions allow the implementation of various non-uniform spacing configurations of the blades, with or without spacers. If spacers with bases 462 of different sizes are used, the spacers may have the same or different dimensions to provide more flexibility in the non-uniform spacing of the vanes. Although any number of bases 462 of different sizes can be used to achieve non-uniform spacing of the vanes, the illustrated embodiment includes, for purposes of explanation, bases 462 of three different dimensions. Illustrated bases 462 comprise a small base designated "S", an average base designated "M" and a large base designated "L". The dimensions of the bases 462 can vary in a circumferential direction, as indicated by the dimension 466 for the small base, the dimension 468 for the average base and the dimension 470 for the large base. For example, these dimensions 466, 468, and 470 may gradually increase by a percentage from about 1 to 1000 percent, 5 to 500 percent, or 10 to 100 percent. In other embodiments, the stator 460 may comprise a larger or smaller number of bases 462 of different sizes, for example from 2 to 100, from 2 to 50, from 2 to 25 or from 2 to 10. Bases 462 of different sizes (eg, S, M, and L) may also be arranged in various repetitive combinations or may be arranged in random order. As explained above, the present embodiments can adjust the fluid dynamics in a rotating machine, such as a compressor or turbine, by adjusting the spacing between rotating vanes or vanes and / or adjusting the number rotating blades or blades. This setting can substantially reduce or eliminate the risk of resonant behavior in the rotating machine, for example a resonant behavior due to wake waves and bow. The embodiments of Figures 2-14 provide non-uniform spacing of rotating vanes or vanes, which may be a change or no change in the number of rotating vanes or vanes. The embodiments of Figures 15 to 21 specifically modify the number of rotating vanes or vanes, while maintaining a uniform spacing of rotating vanes or vanes. As explained in more detail below, changing the number of rotating vanes or vanes on respective rotors or stators while maintaining a uniform spacing changes the frequency of wake and bow waves to specific rotation speeds. For example, changing the dimensions of the spacers can increase or decrease the number of rotating vanes of any suitable measure, for example from 1 to 5, from 1 to 10 or from 1 to 20. This frequency change can avoid a response. Long-lasting resonant in structures in the flow path (eg, rotors, stators, etc.) at specific rotational speeds. Figures 15, 16 and 17 illustrate the use of spacers of three different sizes to achieve a different uniform spacing of rotating vanes and a number of vanes that can be selectively used to change the wake wave frequency and bow in a rotating machine such as a turbine or a compressor. Although Figures 15, 16, and 17 illustrate only three spacer sizes (ie, large, medium, and small), some embodiments may employ any number of spacer sizes (e.g. 100 different dimensions) to change the spacing and the number of vanes. FIG. 15 is a sectional front view of one embodiment of a large strut rotor 480 between bases 484 supporting rotary blades 486. In the illustrated embodiment, the large spacers 482 have the same dimensions. to separate from an equal distance 488 around the rotor 480 the adjacent bases 484 of blades. The large spacers 484 also separate the blades 486 by an equal distance 490 around the rotor 480. Compared to the small spacers and the average spacers shown in Figures 16 and 17, the large spacers 482 reduce the number of blades 486 on the rotor. rotor 480, which lowers the frequency of wake and bow waves. The large spacers 482 can be used to shift the frequency of the wake and bow waves with respect to a resonant frequency, for example if the middle struts or the small struts generate a frequency too close to the resonant frequency. Fig. 16 is a sectional front view of an embodiment of a rotor 500 with middle spacers 502 between bases 504 supporting rotary blades 506. In the illustrated embodiment, the middle spacers 502 are the same. the middle spacers 502 also separate the rotary blades 506 by an equal distance 510 about the rotor 500. Compared with the large spacers illustrated on In FIG. 15, the middle spacers 502 increase the number of blades 506 on the rotor 500, thus increasing the frequency of the wake and bow waves. With respect to the small spacers shown in Fig. 17, the middle spacers 502 lower the number of rotating blades 506 on the rotor 500, which lowers the frequency of the wake and bow waves. Medium spacers 502 can be used to shift the frequency of the wake and bow waves relative to a resonant frequency, for example if the large or small spacers generate a frequency too close to the resonant frequency. Fig. 17 is a sectional front view of an embodiment of a rotor 520 with small spacers 522 between bases 524 supporting rotating blades 526. In the illustrated embodiment, the small spacers 522 have the same the small spacers 522 also separate the rotary blades 526 by an equal distance 530 about the rotor 520. With respect to the large spacers and the spacers averages illustrated in Figures 15 and 16, the small spacers 522 increase the number of rotating blades 526 on the rotor 520, thereby increasing the frequency of wake waves and bow. The small spacers 522 can be used to shift the wake and bow wave frequency with respect to a resonance frequency, for example if the large spacers and the middle spacers generate a frequency too close to the resonant frequency. Fig. 18 is a graph 530 illustrating a frequency of fluid oscillations or a vibration frequency with respect to the rotational speed of a rotating machine such as a turbine or a compressor. As illustrated in FIG. 18, the x-axis 532 represents the rotation speed of the rotating machine while the y-axis 534 represents the oscillation frequency of the fluid or the vibration frequency of a structure in the fluid flow.

Le trait discontinu vertical 536 représente une vitesse de rotation normale de la machine tournante, par exemple une vitesse nominale d'un moteur à turbine. Une courbe 538 représente une fréquence de résonance d'une structure située dans le flux de fluide. Par exemple, la courbe 538 peut correspondre à une fréquence de résonance de vibrations d'une structure fixe (par exemple une aube fixe) en amont ou en aval d'une aube rotative qui produit des ondes de sillage et d'étrave. Les lignes 540, 542 et 544 représentent la fréquence d'oscillations du flux de fluide (par exemple des ondes de sillage ou d'étrave) entraîné par la rotation des aubes rotatives, chaque ligne 540, 542 et 544 représentant un nombre différent d'aubes rotatives équidistantes. En particulier, la ligne 540 représente un grand nombre d'aubes rotatives munies d'une pluralité de petites entretoises, désignées par "S", la ligne 542 représente un nombre moyen d'aubes rotatives munies d'une pluralité d'entretoises moyennes désignées par "M", et la ligne 544 représente un petit nombre d'aubes rotatives munies d'une pluralité de grandes entretoises désignées par "L". De la sorte, la ligne 540 peut correspondre à la forme de réalisation de la figure 17, la ligne 542 peut correspondre à la forme de réalisation de la figure 16 et la ligne 544 peut correspondre à la forme de réalisation de la figure 15. Comme illustré sur la figure 18, une augmentation du nombre d'aubes rotatives correspondant à une diminution des dimensions des entretoises provoque une augmentation de la fréquence d'oscillations (par exemple des ondes de sillage ou d'étrave) générées par les aubes rotatives, tandis qu'une diminution du nombre d'aubes rotatives correspondant à une augmentation des dimensions des entretoises provoque une hausse de la fréquence d'oscillations (par exemple des ondes de sillage ou d'étrave) générées par les aubes rotatives. Ainsi, les formes de réalisation décrites ajustent les dimensions des entretoises pour modifier le nombre d'aubes rotatives et ainsi modifier la fréquence d'oscillations, afin d'éviter la fréquence de résonance pour une vitesse de rotation particulière. Les intersections des lignes 540, 542 et 544 avec la ligne 538 représentent des points résonnants 546, 548 et 550 pour les différents nombres d'aubes rotatives. Par exemple, le point résonnant 546 représente une première fréquence de résonance 552 à une première vitesse de rotation 554, la fréquence d'oscillations (par exemple des ondes de sillage ou d'étrave) générées par la rotation des aubes 526 de la figure 17 (c'est-à-dire avec de petites entretoises et un grand nombre d'aubes) croisant la fréquence de résonance de la structure (par exemple, une aube fixe) en amont ou en aval des aubes rotatives 526. Selon un autre exemple, le point résonnant 548 représente une seconde fréquence de résonance 556 à une seconde vitesse de rotation 558, la fréquence d'oscillations (par exemple, des ondes de sillage ou d'étrave) générées par la rotation des aubes 506 de la figure 16 (c'est-à-dire avec des entretoises moyennes et un nombre moyen d'aubes) croisant la fréquence de résonance de la structure (par exemple, une aube fixe) en amont ou en aval des aubes rotatives 506. Selon un autre exemple, le point résonnant 550 représente une troisième fréquence de résonance 560 à une troisième vitesse de rotation 562, la fréquence d'oscillations (par exemple, des ondes de sillage ou d'étrave) générées par la rotation des aubes 486 de la figure 15 (c'est-à-dire avec de grandes entretoises et un petit nombre d'aubes) croisant la fréquence de résonance de la structure (par exemple, une aube fixe) en amont ou en aval des aubes rotatives 486. Dans la forme de réalisation illustrée, la seconde vitesse de rotation 558 est globalement la même que la vitesse nominale de rotation 536 de la machine tournante, et ainsi la ligne 542 correspondant au nombre moyen d'aubes rotatives (par exemple, figure 16) serait susceptible de provoquer un comportement résonnant de la structure (par exemple, une aube fixe) en amont ou en aval des aubes rotatives 506. De la sorte, les formes de réalisation décrites peuvent employer un nombre plus grand ou plus petit d'aubes rotatives pour éviter ce comportement résonnant à la vitesse nominale de rotation 536 de la machine tournante. Par exemple, les formes de réalisation décrites peuvent employer le nombre plus grand d'aubes rotatives permis par les entretoises plus petites, comme illustré sur la figure 17, ou le nombre plus petit d'aubes rotatives permis par les entretoises plus grandes, comme illustré sur la figure 15. A la vitesse nominale de rotation 536, le nombre plus grand d'aubes permis par des entretoises plus petites, comme représenté sur la figure 17, aboutirait à une fréquence 564 d'oscillations (par exemple des ondes de sillage ou d'étrave) sensiblement plus élevée que la fréquence de résonance 556, en empêchant de ce fait sensiblement tout comportement résonnant dans la structure (par exemple, une aube fixe) en amont ou en aval des aubes rotatives. De même, à la vitesse nominale de rotation 536, le nombre plus faible d'aubes rotatives permis par les entretoises plus grandes comme illustré sur la figure 15 provoquerait une fréquence 566 d'oscillations (par exemple, des ondes de sillage ou d'étrave) sensiblement moins élevée que la fréquence de résonance 556, en empêchant de ce fait sensiblement tout comportement résonnant dans la structure (par exemple, une aube fixe) en amont ou en aval des aubes rotatives. Bien que les figures 15 à 18 ne représentent que trois dimensions d'entretoises (à savoir grandes 482, moyennes 552 et petites 522), n'importe quel nombre d'entretoises de dimensions différentes peuvent être utilisées pour ajuster le nombre d'aubes rotatives avec un espacement uniforme des aubes, ce qui évite tout comportement résonnant dans la machine tournante. De même que dans le cas de la modification d'espacement d'aubes rotatives décrite plus haut en référence aux figures 15 à 18, les formes de réalisation décrites comprennent également une modification de l'espacement d'aubes fixes, comme expliqué ci-après en référence aux figures 19, 20 et 21. Les figures 19, 20 et 21 illustrent l'utilisation d'entretoises de trois dimensions différentes pour réaliser un espacement différent uniforme d'aubes fixes et un nombre d'aubes fixes pouvant servir sélectivement à modifier la fréquence d'ondes de sillage et d'étrave dans une machine tournante telle qu'une turbine ou un compresseur. Bien que les figures 19, 20 et 21 n'illustrent que trois dimensions d'entretoises (c'est-à-dire grandes, moyennes et petites), certaines formes de réalisation peuvent employer n'importe quel nombre de dimensions d'entretoises (par exemple de 2 à 100 dimensions différentes) afin de modifier l'espacement et le nombre des aubes. Dans chaque forme de réalisation, les entretoises peuvent être choisies pour modifier le nombre des aubes fixes afin de maîtriser la fréquence d'oscillations (par exemple, des ondes de sillage ou d'étrave) en assurant ainsi que la fréquence d'oscillations ne coïncide pas avec une fréquence de résonance. La figure 19 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un stator 570 avec de grandes entretoises 572 entre des bases 574 supportant des aubes fixes 576. Dans la forme de réalisation illustrée, les grandes entretoises 572 ont les mêmes dimensions pour séparer des bases adjacentes 574 d'aubes fixes d'une distance égale 578 autour du stator 570. Les grandes entretoises 572 séparent également les aubes fixes 576 d'une distance égale 580 autour du stator 570. Par rapport aux petites entretoises et aux entretoises moyennes représentées sur les figures 20 et 21, les grandes entretoises 572 abaissent le nombre d'aubes fixes 576 sur le stator 570 en réduisant de ce fait la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Les grandes entretoises 572 peuvent servir à décaler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave par rapport à une fréquence de résonance, par exemple si les entretoises moyennes ou les petites entretoises génèrent une fréquence trop proche de la fréquence de résonance. The vertical discontinuous line 536 represents a normal rotation speed of the rotating machine, for example a nominal speed of a turbine engine. Curve 538 represents a resonant frequency of a structure located in the fluid stream. For example, the curve 538 may correspond to a vibration resonance frequency of a fixed structure (for example a fixed blade) upstream or downstream of a rotary blade which produces wake and bow waves. Lines 540, 542 and 544 represent the oscillation frequency of the fluid stream (eg wake or bow waves) driven by rotation of the rotary vanes, each line 540, 542 and 544 representing a different number of equidistant rotating blades. In particular, the line 540 represents a large number of rotating blades provided with a plurality of small spacers, designated "S", the line 542 represents an average number of rotating blades provided with a plurality of designated medium spacers by "M", and line 544 represents a small number of rotating blades provided with a plurality of large spacers referred to as "L". In this way, line 540 may correspond to the embodiment of FIG. 17, line 542 may correspond to the embodiment of FIG. 16 and line 544 may correspond to the embodiment of FIG. illustrated in FIG. 18, an increase in the number of rotating blades corresponding to a decrease in the dimensions of the spacers causes an increase in the frequency of oscillations (for example wake or bow waves) generated by the rotary blades, while that a decrease in the number of rotating blades corresponding to an increase in the dimensions of the spacers causes an increase in the frequency of oscillations (for example wake or bow waves) generated by the rotary blades. Thus, the embodiments described adjust the dimensions of the spacers to change the number of rotating blades and thus change the oscillation frequency, to avoid the resonant frequency for a particular rotational speed. The intersections of lines 540, 542 and 544 with line 538 represent resonant points 546, 548 and 550 for the different numbers of rotating blades. For example, the resonant point 546 represents a first resonant frequency 552 at a first rotational speed 554, the oscillation frequency (e.g., wake or bow waves) generated by the rotation of the vanes 526 of FIG. (i.e. with small spacers and a large number of blades) crossing the resonant frequency of the structure (eg, a fixed blade) upstream or downstream of the rotary blades 526. According to another example the resonant point 548 represents a second resonant frequency 556 at a second rotational speed 558, the oscillation frequency (e.g., wake or bow waves) generated by the rotation of the vanes 506 of FIG. that is to say with medium spacers and an average number of blades) crossing the resonant frequency of the structure (for example, a fixed blade) upstream or downstream of the rotary blades 506. According to another example, the resonant point 550 represents A third resonant frequency 560 at a third rotational speed 562, the frequency of oscillations (e.g., wake or bow waves) generated by the rotation of blades 486 of FIG. with large spacers and a small number of vanes) intersecting the resonant frequency of the structure (e.g., a fixed blade) upstream or downstream of the rotary vanes 486. In the illustrated embodiment, the second speed rotation 558 is generally the same as the nominal rotational speed 536 of the rotating machine, and thus the line 542 corresponding to the average number of rotating blades (for example, FIG. 16) would be likely to cause a resonant behavior of the structure ( for example, a fixed blade) upstream or downstream of the rotary blades 506. In this way, the described embodiments can use a larger or smaller number of rotating blades to avoid this resonant behavior. at a nominal rotational speed 536 of the rotating machine. For example, the embodiments described may employ the larger number of rotating vanes enabled by the smaller struts, as shown in FIG. 17, or the smaller number of rotating vanes enabled by the larger struts, as illustrated. in FIG. 15. At the nominal rotational speed 536, the larger number of vanes permitted by smaller struts, as shown in FIG. 17, would result in a frequency 564 of oscillations (for example wake waves or bow) substantially greater than the resonant frequency 556, thereby substantially preventing any resonant behavior in the structure (e.g., a fixed blade) upstream or downstream of the rotating blades. Likewise, at the nominal rotational speed 536, the smaller number of rotatable vanes enabled by the larger struts as illustrated in FIG. 15 would cause a frequency 566 of oscillations (for example wake or bow waves). ) substantially lower than the resonance frequency 556, thereby substantially preventing any resonant behavior in the structure (e.g., a fixed blade) upstream or downstream of the rotating blades. Although Figures 15 to 18 show only three spacer sizes (ie, large 482, medium 552, and small 522), any number of spacers of different sizes can be used to adjust the number of rotating blades. with a uniform blade spacing, which avoids any resonant behavior in the rotating machine. As in the case of the rotary blade spacing modification described above with reference to FIGS. 15 to 18, the described embodiments also include a modification of the blade gap, as explained hereinafter. Referring to Figures 19, 20 and 21. Figures 19, 20 and 21 illustrate the use of spacers of three different sizes to achieve a different uniform spacing of fixed vanes and a number of vanes that can selectively be used to modify the wake and bow wave frequency in a rotating machine such as a turbine or a compressor. Although Figures 19, 20, and 21 illustrate only three spacer sizes (i.e. large, medium, and small), some embodiments may employ any number of spacer sizes ( for example from 2 to 100 different dimensions) to change the spacing and the number of vanes. In each embodiment, the spacers may be chosen to modify the number of the fixed vanes in order to control the frequency of oscillations (for example wake or bow waves) thus ensuring that the oscillation frequency does not coincide. not with a resonance frequency. FIG. 19 is a sectional front view of an embodiment of a stator 570 with large spacers 572 between bases 574 supporting fixed blades 576. In the illustrated embodiment, the large spacers 572 have the same dimensions to separate adjacent bases 574 of vanes of equal distance 578 around the stator 570. The large spacers 572 also separate the vanes 576 by an equal distance 580 around the stator 570. Compared to the small spacers and the Average spacers shown in Figures 20 and 21, the large spacers 572 lower the number of vanes 576 on the stator 570 thereby reducing the frequency of wake and bow waves. The large spacers 572 can be used to shift the frequency of the wake and bow waves with respect to a resonant frequency, for example if the middle struts or small struts generate a frequency too close to the resonant frequency.

La figure 20 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un stator 590 avec des entretoises moyennes 592 entre des bases 594 supportant des aubes fixes 596. Dans la forme de réalisation illustrée, les entretoises moyennes 592 ont des dimensions égales pour séparer des bases adjacentes 594 d'aubes fixes d'une distance égale 598 autour du stator 590. Les entretoises moyennes 592 séparent également les aubes fixes 596 d'une distance égale 600 autour du stator 590. Par rapport aux grandes entretoises illustrées sur la figure 19, les entretoises moyennes 592 accroissent le nombre d'aubes fixes 596 sur le stator 590, ce qui accroît donc la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Par rapport aux petites entretoises représentées sur la figure 21, les entretoises moyennes 592 réduisent le nombre d'aubes fixes 596 sur le stator 590, en réduisant de ce fait la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Les entretoises moyennes 592 peuvent servir à décaler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave par rapport à une fréquence de résonance, par exemple si les grandes entretoises ou les entretoises moyennes génèrent une fréquence trop proche de la fréquence de résonance. La figure 21 est une vue de face en coupe d'une forme de réalisation d'un stator 610 avec de petites entretoises 612 entre des bases 614 supportant des aubes fixes 616. Dans la forme de réalisation illustrée, les petites entretoises 612 ont les mêmes dimensions pour séparer des bases adjacentes 614 d'aubes fixes d'une même distance 618 autour du stator 610. Les petites entretoises 612 séparent également les aubes fixes 616 d'une distance égale 620 autour du stator 610. Par rapport aux grandes entretoises et aux entretoises moyennes illustrées sur les figures 19 et 20, les petites moyennes 612 accroissent le nombre d'aubes fixes 616 sur le stator 610, en accroissant de ce fait la fréquence des ondes de sillage et d'étrave. Les petites entretoises 612 peuvent servir à décaler la fréquence des ondes de sillage et d'étrave par rapport à une fréquence de résonance, par exemple si les grandes entretoises et les entretoises moyennes génèrent une fréquence trop proche de la fréquence de résonance. FIG. 20 is a sectional front view of an embodiment of a stator 590 with middle spacers 592 between bases 594 supporting stationary vanes 596. In the illustrated embodiment, the middle struts 592 have dimensions equal to separating adjacent bases 594 of stationary vanes of equal distance 598 around the stator 590. The middle spacers 592 also separate the vanes 596 by an equal distance 600 around the stator 590. Compared with the large spacers illustrated on FIGS. 19, the middle spacers 592 increase the number of vanes 596 on the stator 590, which therefore increases the frequency of wake waves and bow. With respect to the small spacers shown in Fig. 21, the middle spacers 592 reduce the number of vanes 596 on the stator 590, thereby reducing the frequency of the wake and bow waves. The middle spacers 592 can be used to shift the frequency of wake and bow waves relative to a resonant frequency, for example if large spacers or medium spacers generate a frequency too close to the resonant frequency. Fig. 21 is a sectional front view of an embodiment of a stator 610 with small spacers 612 between bases 614 supporting fixed vanes 616. In the illustrated embodiment, the small spacers 612 have the same dimensions for separating adjacent bases 614 of vanes 618 of the same distance around the stator 610. The small spacers 612 also separate the vanes 616 by an equal distance 620 around the stator 610. Compared with the large spacers and the Average spacers shown in Figures 19 and 20, the small means 612 increase the number of vanes 616 on the stator 610, thereby increasing the frequency of the wake and bow waves. The small spacers 612 can be used to shift the frequency of the wake and bow waves with respect to a resonant frequency, for example if the large spacers and the middle spacers generate a frequency too close to the resonant frequency.

Les formes de réalisation expliquées plus haut visent à modifier la fréquence d'ondes de sillage et d'étrave générées par des aubes rotatives ou des aubes fixes de telle sorte que la fréquence ne croise pas une fréquence de résonance de diverses structures situées dans le flux de fluide. Comme on le comprendra, l'espacement non uniforme ou le nombre modifié d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut être appliqué à un seul étage d'une machine tournante (par exemple, une turbine ou un compresseur), ou encore il peut être appliqué à de multiples étages à configuration semblable ou différente. Par exemple, chaque étage d'un compresseur ou d'une turbine peut modifier l'espacement non uniforme ou le nombre modifié d'aubes rotatives ou d'aubes fixes pour faire face à différentes dynamiques de fluide dans chaque étage particulier. Autrement dit, chaque étage peut se distinguer par son comportement résonnant, sa fréquence d'ondes de sillage et d'étrave et ses autres caractéristiques. Ainsi, les formes de réalisation décrites peuvent employer une combinaison d'espacement non uniforme et d'un nombre modifié d'aubes rotatives et d'aubes fixes pour faire face à la dynamique différente des fluides d'un étage à un autre. The embodiments explained above are aimed at modifying the frequency of wake and bow waves generated by rotary vanes or vanes so that the frequency does not cross a resonance frequency of various structures located in the stream. of fluid. As will be understood, the non-uniform spacing or the modified number of rotating blades or vanes can be applied to a single stage of a rotating machine (for example, a turbine or a compressor), or it can be applied to multiple stages with a similar or different configuration. For example, each stage of a compressor or turbine may change the non-uniform spacing or the modified number of rotating vanes or vanes to cope with different fluid dynamics in each particular stage. In other words, each stage can be distinguished by its resonant behavior, wake and bow wave frequency and other characteristics. Thus, the described embodiments may employ a combination of non-uniform spacing and a modified number of rotating vanes and vanes to cope with different fluid dynamics from one stage to another.

Les effets techniques des formes de réalisation décrites comprennent la possibilité d'amortir des oscillations d'un fluide (par exemple, des ondes de sillage ou d'étrave) et/ou de réduire le comportement résonnant provoqué par les oscillations d'un fluide dans une machine tournante. En particulier, les formes de réalisation décrites ajustent l'espacement et/ou le nombre d'aubes rotatives ou d'aubes fixes pour réguler la fréquence d'ondes de sillage et d'étrave formées par les aubes rotatives, les aubes fixes ou d'autres structures présentes dans le flux de fluide. Par exemple, un espacement non uniforme d'aubes rotatives ou d'aubes fixes peut être obtenu avec des entretoises de différentes dimensions entre des aubes rotatives ou fixes adjacentes, des bases de dimensions différentes des aubes rotatives ou fixes, ou une combinaison de celles-ci. Selon un autre exemple, une modification du nombre d'aubes rotatives ou fixes peut être obtenue avec différentes séries d'entretoises, conçues chacune pour créer un espacement différent uniforme des aubes rotatives ou fixes. L'espacement non uniforme ou la modification du nombre d'aubes rotatives ou fixes permet de réduire le risque de comportement résonnant dans la machine tournante en réduisant de ce fait le risque d'une usure et de dommages coûteux d'aubes fixes, d'aubes mobiles et autres structures présentes sur le passage du flux de fluide. The technical effects of the disclosed embodiments include the ability to dampen oscillations of a fluid (eg, wake or bow waves) and / or to reduce the resonant behavior caused by oscillations of a fluid in a fluid. a rotating machine. In particular, the embodiments described adjust the spacing and / or the number of rotating blades or vanes to regulate the wake and bow wave frequency formed by the rotary vanes, vanes or vanes. other structures present in the fluid flow. For example, a non-uniform spacing of rotating vanes or vanes can be obtained with spacers of different dimensions between adjacent rotating or stationary vanes, bases of different sizes of rotating or stationary vanes, or a combination of these. this. In another example, a change in the number of rotating or stationary blades can be achieved with different sets of spacers, each designed to create a different uniform spacing of the rotating or stationary blades. Nonuniform spacing or modification of the number of rotating or stationary blades reduces the risk of resonant behavior in the rotating machine thereby reducing the risk of expensive wear and damage to blades. moving blades and other structures present on the passage of the fluid flow.

Liste des repères List of landmarks

150 Moteur à turbine à gaz 152 Compresseur 154 Turbine 156 Section d'admission d'air 158 Chambres de combustion 160 Section d'échappement 162 Etages de compresseur 164 Aubes rotatives de compresseur 166 Aubes fixes de compresseur 168 Injecteurs de combustible 170 Pièce de transition 172 Etages de turbine 174 Etage 176 Etage 178 Etage 180 Aubes rotatives de turbine 182 Aubes fixes de turbine 184 Roues respectives de turbine 186 Arbre rotatif 200 Rotor 202 Partie 204 Partie 206 Ligne intermédiaire 208 Aubes rotatives 210 Premier espacement circonférentiel 212 Second espacement circonférentiel 220 Rotor 222 Partie 224 Partie 226 Partie 228 Partie 230 Lignes intermédiaires 232 Lignes intermédiaires 234 Aubes rotatives 236 Distance circonférentielle 238 Distance circonférentielle 240 Distance circonférentielle 242 Distance circonférentielle 250 Rotor 252 Partie 254 Partie 256 Partie 258 Lignes intermédiaires 260 Lignes intermédiaires 262 Lignes intermédiaires 264 Aubes rotatives 266 Distance circonférentielle 268 Distance circonférentielle 270 Distance circonférentielle 280 Rotor 282 Rotor 284 Rotor 286 Aubes rotatives 288 Partie supérieure 290 Partie supérieure 292 Partie supérieure 294 Partie inférieure 296 Partie inférieure 298 Partie inférieure 310 Rotor 312 Entretoises de dimensions différentes 314 Bases 316 Aubes rotatives 318 Dimension 320 Dimension 322 Dimension 324 Entretoises de dimensions différentes 326 Bases 328 Aubes rotatives 330 Face de contact oblique 332 Angle 334 Ligne 340 Rotor 342 Entretoises de dimensions différentes 344 Bases 346 Aubes rotatives 350 Face de contact non rectiligne 352 Première partie courbe 354 Seconde partie courbe 360 Aube rotative 361 Géométrie en T 362 Partie base 364 Partie aube 366 Première bride 368 Seconde bride 370 Etranglement 372 Rainure opposée 374 Rainure opposée 384 Rotor 386 Bases de dimensions différentes 388 Aubes rotatives 390 Dimension 392 Dimension 394 Dimension 400 Rotor 402 Bases 404 Aubes rotatives 406 Face de contact oblique 408 Angle 409 Ligne 410 Rotor 412 Bases d'aubes rotatives de dimensions différentes 416 Face de contact non rectiligne 418 Première partie courbe 420 Seconde partie courbe 440 Stator 442 Entretoises de dimensions différentes 444 Bases 446 Aubes fixes 448 Dimension 450 Dimension 452 Dimension 460 Stator 462 Bases de dimensions différentes 464 Aubes fixes 466 Dimension 468 Dimension 470 Dimension 480 Rotor 482 Grandes entretoises 484 Bases d'aubes rotatives 486 Aubes rotatives 488 Distance égale 490 Distance égale 500 Rotor 502 Entretoises moyennes 504 Bases d'aubes rotatives 506 Aubes rotatives 508 Distance égale 510 Distance égale 520 Rotor 522 Petites entretoises 524 Bases d'aubes rotatives 526 Aubes rotatives 528 Distance 530 Distance 532 Axe des x 534 Axe des y 536 Vitesse nominale de rotation 538 Courbe 540 Lignes 542 Lignes 544 Lignes 546 Point résonnant 548 Point résonnant 550 Point résonnant 552 Première fréquence de résonance 554 Première vitesse de rotation 556 Deuxième fréquence de résonance 558 Deuxième vitesse de rotation 560 Troisième fréquence de résonance 562 Troisième vitesse de rotation 564 Fréquence 566 Fréquence 570 Stator 572 Grandes entretoises 574 Bases d'aubes fixes 576 Aubes fixes de support 578 Distance 580 Distance 590 Stator 592 Entretoises moyennes 594 Bases d'aubes fixes 596Aubes fixes 598 Distance 600 Distance 610 Stator 612 Petites entretoises 614 Bases d'aubes fixes 616 Aubes fixes 618 Distance 620 Distance 150 Gas Turbine Engine 152 Compressor 154 Turbine 156 Air Intake Section 158 Combustion Chambers 160 Exhaust Section 162 Compressor Stages 164 Compressor Rotary Blades 166 Compressor Fixed Blades 168 Fuel Injectors 170 Transition Part 172 Turbine stages 174 Stage 176 Stage 178 Stage 180 Rotary turbine nozzles 182 Fixed turbine vanes 184 Respective turbine wheels 186 Rotary shaft 200 Rotor 202 Part 204 Part 206 Intermediate line 208 Rotary vanes 210 First circumferential spacing 212 Second circumferential spacing 220 Rotor 222 Part 224 Part 226 Part 228 Part 230 Intermediate lines 232 Intermediate lines 234 Rotary vanes 236 Circumferential distance 238 Circumferential distance 240 Circumferential distance 242 Circumferential distance 250 Rotor 252 Part 254 Part 256 Part 258 Intermediate lines 260 Intermediate lines 262 Intermediate lines 264 Rotary vanes ives 266 Circumferential distance 268 Circumferential distance 270 Circumferential distance 280 Rotor 282 Rotor 284 Rotor 286 Rotary augers 288 Upper part 290 Upper part 292 Upper part 294 Lower part 296 Lower part 298 Lower part 310 Rotor 312 Spacers of different sizes 314 Bases 316 Rotating blades 318 Dimension 320 Dimension 322 Dimension 324 Spacers of different dimensions 326 Bases 328 Rotary vanes 330 Angular contact face 332 Angle 334 Line 340 Rotor 342 Spacers of different sizes 344 Bases 346 Swivel vanes 350 Non-rectilinear contact face 352 First curve part 354 Second curved section 360 Rotating vane 361 T-geometry 362 Base part 364 Vane portion 366 First flange 368 Second flange 370 Strangulation 372 Opposite groove 374 Opposite groove 384 Rotor 386 Bases of different dimensions 388 Rotary vanes 390 Dimension 392 Dimension 394 Dimension 400 Rotor 402 Ba its 404 Rotary vanes 406 Angular contact face 408 Angle 409 Line 410 Rotor 412 Rotary vane bases of different sizes 416 Non-rectilinear contact face 418 Curved first part 420 Second curve part 440 Stator 442 Differentially sized spacers 444 Bases 446 Fixed vanes 448 Dimension 450 Dimension 452 Dimension 460 Stator 462 Bases of different dimensions 464 Fixed vanes 466 Dimension 468 Dimension 470 Dimension 480 Rotor 482 Large spacers 484 Rotary vane bases 486 Rotary vanes 488 Equal distance 490 Equal distance 500 Rotor 502 Mean spacers 504 Basic d Rotary vanes 506 Rotary vanes 508 Equal distance 510 Equal distance 520 Rotor 522 Small spacers 524 Rotary vane bases 526 Rotary vanes 528 Distance 530 Distance 532 Axis x 534 Y-axis 536 Rated speed 538 Curve 540 Lines 542 Lines 544 Lines 546 Resonant point 548 Resonant point 550 Resonant point 552 First frequency resonance 554 First rotation speed 556 Second resonance frequency 558 Second rotation speed 560 Third resonance frequency 562 Third rotation speed 564 Frequency 566 Frequency 570 Stator 572 Large spacers 574 Bases of fixed vanes 576 Fixed support vanes 578 Distance 580 Distance 590 Stator 592 Medium Spacers 594 Fixed Blade Bases 596 Fixed Blocks 598 Distance 600 Distance 610 Stator 612 Small Spacers 614 Fixed Blade Bases 616 Fixed Blades 618 Distance 620 Distance

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Système, comprenant : une machine tournante (150) comprenant : un trajet d'écoulement de fluide s'étendant suivant un axe géométrique de la machine tournante (150) ; une pluralité de pale profilées (486) disposées autour de l'axe ; et une pluralité d'entretoises (482) disposées autour de l'axe, chaque entretoise (482) de la pluralité d'entretoises (482) étant disposée dans la direction circonférentielle entre des pales adjacentes (486) de la pluralité de pales (486) pour déterminer un espacement circonférentiel des pales (486) autour de l'axe. REVENDICATIONS1. A system comprising: a rotating machine (150) comprising: a fluid flow path extending along a geometric axis of the rotating machine (150); a plurality of profiled blades (486) disposed about the axis; and a plurality of spacers (482) disposed about the axis, each spacer (482) of the plurality of spacers (482) being disposed in the circumferential direction between adjacent blades (486) of the plurality of blades (486). ) to determine a circumferential spacing of the blades (486) about the axis. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel l'espacement circonférentiel de la pluralité de pales (486) est conçu pour réduire le comportement résonnant dans la machine tournante (150). The system of claim 1, wherein the circumferential spacing of the plurality of blades (486) is adapted to reduce the resonant behavior in the rotating machine (150). 3. Système selon la revendication 1, dans lequel la machine tournante (150) consiste en une turbine (154). The system of claim 1, wherein the rotating machine (150) consists of a turbine (154). 4. Système selon la revendication 1, dans lequel la machine tournante (150) consiste en un compresseur (152). The system of claim 1, wherein the rotating machine (150) consists of a compressor (152). 5. Système selon la revendication 1, dans lequel la machine tournante (150) comporte un stator (440) et un rotor (480), la pluralité de pales (486) étant montées sur le rotor (480) et la pluralité d'entretoises (482) étant montées sur le rotor (480). The system of claim 1, wherein the rotating machine (150) comprises a stator (440) and a rotor (480), the plurality of blades (486) being mounted on the rotor (480) and the plurality of spacers (482) being mounted on the rotor (480). 6. Système selon la revendication 1, dans lequel la machine tournante (150) comporte un stator (570) et un rotor (480), la pluralité de pales (576) étant montées sur le stator (570) et la pluralité d'entretoises (572) étant montées sur le stator (570). The system of claim 1, wherein the rotating machine (150) comprises a stator (570) and a rotor (480), the plurality of blades (576) being mounted on the stator (570) and the plurality of spacers (572) being mounted on the stator (570). 7. Système selon la revendication 1, dans lequel la pluralité d'entretoises (572) ont une largeur égale dans une direction circonférentielle autour de l'axe. The system of claim 1, wherein the plurality of spacers (572) have an equal width in a circumferential direction about the axis. 8. Système selon la revendication 1, comprenant une pluralité d'entretoises de remplacement (502) conçues pour remplacer la pluralité d'entretoises (482), la pluralité d'entretoises de remplacement (502) ayant une largeur différente de celle de la pluralité d'entretoises (482). The system of claim 1, comprising a plurality of replacement struts (502) adapted to replace the plurality of struts (482), the plurality of replacement struts (502) having a width different from that of the plurality. of spacers (482). 9. Système selon la revendication 1, comprenant une pluralité de secondes pales (526) et une pluralité de secondes entretoises (522) disposées autour de l'axe, chaque seconde entretoise (522) de la pluralité de secondes entretoises (522) étant disposée dans la direction circonférentielle entre des secondes pales adjacentes (526) de la pluralité de secondes pales (526) afin de définir un second espacement circonférentiel des secondes pales (526) autour de l'axe. The system of claim 1, comprising a plurality of second blades (526) and a plurality of second spacers (522) disposed about the axis, each second spacer (522) of the plurality of second spacers (522) being disposed in the circumferential direction between adjacent second blades (526) of the plurality of second blades (526) to define a second circumferential spacing of the second blades (526) about the axis. 10. Système selon la revendication 9, dans lequel l'espacement circonférentiel de la pluralité de pales (506) est conçu pour réduire le comportement résonnant dans la machine tournante (150) et le second espacement circonférentiel de la pluralité de secondes pales (526) est conçu pour réduire le comportement résonnant dans la machine tournante (150). The system of claim 9, wherein the circumferential spacing of the plurality of blades (506) is adapted to reduce the resonant behavior in the rotating machine (150) and the second circumferential spacing of the plurality of second blades (526). is designed to reduce the resonant behavior in the rotating machine (150).