FR3049013B1 - DAWN OF RECTIFIER - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une aube (30) de redresseur (3) d'une turbomachine (1) s'étendant entre une plateforme interne (2a) et une plateforme externe (2b), présentant un bord d'attaque (BA) et un bord de fuite (BF), caractérisée en ce que, pour au moins une coupe de l'aube (30) au voisinage de la plateforme interne (2a), un taux de déviation d'un angle squelette de la coupe exprimé en fonction d'une position le long d'une corde de la coupe s'étendant du bord d'attaque (BA) au bord de fuite (BF) est tel que, pour une partie centrale de la coupe entre une première position extrémale (P1) correspondant à une longueur relative de corde de 5% et une deuxième position extrémale (P2) correspondant à une longueur relative de corde de 80%, au moins 60% de la déviation cumulée de l'angle squelette réalisée sur ladite partie centrale l'est entre la première position extrémale (P1) et une position intermédiaire (Pi) au milieu de la partie centrale.The present invention relates to a stator blade (30) (3) of a turbomachine (1) extending between an internal platform (2a) and an external platform (2b), having a leading edge (BA) and a trailing edge (BF), characterized in that, for at least one cut of the blade (30) in the vicinity of the inner platform (2a), a deflection rate of a skeleton angle of the cut expressed as a function of a position along a rope of the section extending from the leading edge (BA) to the trailing edge (BF) is such that for a central portion of the section between a corresponding first extreme position (P1) at a relative cord length of 5% and a second extreme position (P2) corresponding to a relative cord length of 80%, at least 60% of the cumulative deviation of the skeleton angle formed on said central portion is between the first extremal position (P1) and an intermediate position (Pi) in the middle of the central part.
Description
AUBE DE REDRESSEURRECTIFIER DAWN
DOMAINE TECHNIQUE GENERALGENERAL TECHNICAL AREA
La présente invention concerne une aube de redresseur de flux secondaire.The present invention relates to a secondary flow rectifier vane.
ETAT DE L’ARTSTATE OF THE ART
Une turbomachine à double flux du type de la figure 1 présente une soufflante (ou « fan ») en rotation autour d’un axe longitudinal de la turbomachine, comprimant une grande masse d’air froid, dont une part est injectée dans le compresseur et chauffée (flux primaire), le reste formant un écoulement cylindrique (flux secondaire) enveloppant le moteur, tourbillonnant en sortie du fan mais redressé par une grille d’OGV (« Outlet Guide Vane », redresseur de flux secondaire, voir la figure 2) et dirigé vers l'arrière pour créer de la poussée.A double-flow turbomachine of the type of FIG. 1 has a fan (or "fan") rotating around a longitudinal axis of the turbomachine, compressing a large mass of cold air, part of which is injected into the compressor and heated (primary flow), the rest forming a cylindrical flow (secondary flow) enveloping the motor, swirling at the outlet of the fan but rectified by an OGV grid (“Outlet Guide Vane”, secondary flow rectifier, see Figure 2) and directed backwards to create thrust.
Pour une meilleure efficacité du redresseur, ses aubes doivent avoir de bonnes performances aérodynamiques et limiter les pertes de charge. Par ailleurs, sous l'effet du flux d'air, les aubes du redresseur subissent de fortes contraintes qui provoquent notamment des phénomènes de torsion (i.e. la déformation de l’aube sur elle-même, autour d’un axe radial correspondant à la direction dans laquelle l’aube s’étend) et de flexion (i.e. la déformation autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal de rotation de la soufflante).For better efficiency of the rectifier, its blades must have good aerodynamic performance and limit the pressure losses. Furthermore, under the effect of the air flow, the blades of the rectifier undergo strong stresses which in particular cause torsion phenomena (ie the deformation of the blade on itself, around a radial axis corresponding to the direction in which the blade extends) and bending (ie the deformation around an axis parallel to the longitudinal axis of rotation of the fan).
De façon imagée, la torsion entraîne des déplacements contraires d’un bord d’attaque BA et d’un bord de fuite BF de l’aube, alors que la flexion entraîne des déplacements similaires de ces bords d’attaque BA et de fuite BF de l’aube.In a pictorial manner, the torsion causes opposite displacements of a leading edge BA and a trailing edge BF of the blade, while bending causes similar displacements of these leading edges BA and trailing BF from dawn.
Ces phénomènes de déformation sont, de façon classique, appréciés via un paramètre de couplage entre torsion et flexion appelé TBC (pour « Twist Bend Coupling »). Le TBC en un point d'une aube est le rapport entre l'amplitude de la torsion et l'amplitude de la flexion en ce point. Le TBC a pour but de vérifier que les premiers modes de flexion (dit 1F) et de torsion (dit 1T) ont des déformées nettement différentes qui ne se coupleront pas en fonctionnement. Le TBC d’aubes de redresseur est ainsi révélateur de leur tendance au flottement en fonctionnement.These deformation phenomena are conventionally appreciated via a coupling parameter between torsion and bending called TBC (for “Twist Bend Coupling”). The TBC at a point of a blade is the ratio between the amplitude of the torsion and the amplitude of the flexion at this point. The purpose of the TBC is to verify that the first modes of flexion (known as 1F) and torsion (known as 1T) have clearly different deformations which will not couple during operation. The TBC of stator vanes is thus indicative of their tendency to float in operation.
Il a été constaté que le TBC est le critère mécanique le plus difficile à contrôler. Pour obtenir de bonnes performances aérodynamiques, il est connu de prévoir des aubes avec un bord d’attaque BA de longueur supérieure au bord de fuite BF. Le BA a ainsi plus tendance à se déformer que le BF.TBC has been found to be the most difficult mechanical criterion to control. To obtain good aerodynamic performance, it is known to provide blades with a leading edge BA of length greater than the trailing edge BF. The BA is thus more likely to deform than the BF.
La difficulté est alors de trouver un empilage permettant d’assurer des déplacements BA et BF équivalents (sur le mode 1 F) pour respecter le critère TBC sans dégrader les performances aérodynamiques.The difficulty is then to find a stack making it possible to ensure equivalent displacements BA and BF (on the 1 F mode) to respect the TBC criterion without degrading the aerodynamic performance.
A ce titre, il a par exemple été proposé dans la demande FR 3009589 une géométrie d’aube OGV visant à permettre à la fois de favoriser une bonne répartition du flux d'air sur la hauteur des aubes avec une performance aérodynamique accrue, et d'éviter une dégradation de leur comportement en termes de torsion et de flexion, par rapport à des aubes classiques. Cet effet est obtenu par une « mise en avant » d’une partie inférieure tout en reculant un point d’épaisseur maximale vers le bord de fuite BF.As such, it was for example proposed in application FR 3009589 an OGV blade geometry aiming to allow both to favor a good distribution of the air flow over the height of the blades with increased aerodynamic performance, and d '' avoid a degradation of their behavior in terms of torsion and bending, compared to conventional blades. This effect is obtained by "putting forward" a lower part while moving a point of maximum thickness towards the trailing edge BF.
Cela a pour effet de favoriser le comportement de l’aube à la flexion et la torsion. On constate cependant que le déplacement du BA reste nettement supérieur au déplacement du BF ou alors que les modifications testées impactaient trop les performances aérodynamiques de l’aube.This has the effect of promoting the behavior of the blade at bending and twisting. However, it can be seen that the displacement of the BA remains significantly greater than the displacement of the BF or when the modifications tested had too much impact on the aerodynamic performance of the blade.
Il serait donc souhaitable de disposer d’une nouvelle géométrie d’aube de redresseur du flux secondaire qui apporte un levier supplémentaire pour régler le TBC tout en conservant les performances aérodynamiques.It would therefore be desirable to have a new secondary flow rectifier vane geometry which provides an additional lever for adjusting the TBC while maintaining aerodynamic performance.
PRESENTATION DE L’INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION
La présente invention propose ainsi une aube de redresseur d’une turbomachine s’étendant entre une plateforme interne et une plateforme externe, présentant un bord d’attaque et un bord de fuite, caractérisée en ce que, pour au moins une coupe de l’aube au voisinage de la plateforme interne, un taux de déviation d’un angle squelette de la coupe exprimé en fonction d’une position le long d’une corde de la coupe s’étendant du bord d’attaque au bord de fuite est tel que, pour une partie centrale de la coupe entre une première position extrémale correspondant à une longueur relative de corde de 5% et une deuxième position extrémale correspondant à une longueur relative de corde de 80%, au moins 60% de la déviation réalisée sur ladite partie centrale l’est entre la première position extrémale et une position intermédiaire au milieu de la partie centrale.The present invention thus proposes a stator blade of a turbomachine extending between an internal platform and an external platform, having a leading edge and a trailing edge, characterized in that, for at least one section of the dawn in the vicinity of the internal platform, a rate of deviation of a skeleton angle of the cut expressed as a function of a position along a chord of the cut extending from the leading edge to the trailing edge is such that, for a central part of the section between a first extreme position corresponding to a relative length of rope of 5% and a second extreme position corresponding to a relative length of rope of 80%, at least 60% of the deviation produced on said central part is between the first extreme position and an intermediate position in the middle of the central part.
Cette géométrie particulière de l’aube permet d’augmenter la cambrure du profil et ainsi de limiter le TBC sans détériorer les performances aérodynamiques.This particular vane geometry increases the camber of the profile and thus limits the TBC without deteriorating aerodynamic performance.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives :According to other advantageous and non-limiting characteristics:
• ledit taux de déviation de l’angle squelette de la coupe est strictement croissant sur ladite partie centrale de la coupe ;• said rate of deviation of the skeleton angle of the section is strictly increasing on said central part of the section;
• une dérivée dudit taux de déviation de l’angle squelette de la coupe est strictement décroissante sur ladite partie centrale du profil ;• a derivative of said rate of deviation of the skeleton angle of the section is strictly decreasing on said central part of the profile;
• une valeur moyenne entre la première position extrémale et la position intermédiaire de la dérivée dudit taux de déviation de l’angle squelette de la coupe est au moins 10% supérieure à une valeur moyenne sur la partie centrale de la dérivée du taux de déviation de l’angle squelette de la coupe, elle-même au moins 10% supérieure à une valeur moyenne entre la position intermédiaire et la deuxième position extrémale de la dérivée du taux de déviation de l’angle squelette de la coupe.• an average value between the first extreme position and the intermediate position of the derivative of said rate of deviation of the skeleton angle of the section is at least 10% greater than an average value on the central part of the derivative of the rate of deviation of the skeleton angle of the section, itself at least 10% greater than an average value between the intermediate position and the second extreme position of the derivative of the rate of deviation of the skeleton angle of the section.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un redresseur pour une turbomachine à double flux comprenant au moins une aube selon le premier aspect de l’invention.According to a second aspect, the invention relates to a rectifier for a double-flow turbomachine comprising at least one blade according to the first aspect of the invention.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne une turbomachine comprenant le redresseur selon le deuxième aspect de l’invention.According to a third aspect, the invention relates to a turbomachine comprising the rectifier according to the second aspect of the invention.
PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF THE FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d’un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following description of a preferred embodiment. This description will be given with reference to the appended drawings in which:
- la figure 1 précédemment décrite représente un exemple de turbomachine ;- Figure 1 previously described shows an example of a turbomachine;
- la figure 2 précédemment décrite illustre un redresseur ;- Figure 2 previously described illustrates a rectifier;
- la figure 3 compare une aube de redresseur connue et une aube selon l’invention ;- Figure 3 compares a known rectifier blade and a blade according to the invention;
- la figure 4 représente un taux de déviation de l’angle squelette d’une coupe d’une aube connue et une coupe d’une aube selon l’invention.- Figure 4 shows a rate of deviation of the skeleton angle of a section of a known blade and a section of a blade according to the invention.
- les figures 5a et 5b comparent respectivement le TBC et l’impact aérodynamique d’une aube de redresseur connue et d’une aube selon l’invention.- Figures 5a and 5b respectively compare the TBC and the aerodynamic impact of a known rectifier blade and a blade according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION
En référence à la figure 2 précédemment décrite, la présente aube 30 est une aube de redresseur 3 de turbomachine 1, en particulier de turbomachine à double flux.Referring to FIG. 2 previously described, the present blade 30 is a stator blade 3 for a turbomachine 1, in particular for a double-flow turbomachine.
De façon préférée, il s’agit d’une aube de redresseur du flux secondaire, disposée en aval de la soufflante 2 (voir figure 1).Preferably, it is a secondary flow rectifier vane, arranged downstream of the blower 2 (see FIG. 1).
L’aube 30 est ainsi fixe, et s’étend entre deux plateformes 2a et 2b qui la maintiennent. Aucune de ses extrémités distale et proximale n’est libre.The blade 30 is thus fixed, and extends between two platforms 2a and 2b which hold it. None of its distal and proximal ends is free.
Une plateforme 2a est une plateforme interne (au niveau de l’extrémité proximale de l’aube 30, formant carter central) et l’autre plateforme 2b est une plateforme externe (au niveau de l’extrémité proximale de l’aube 30, formant carter extérieur). Le terme plateforme est ici interprété au sens large et désigne de façon générale tout élément à partir duquel les aubes s’étendent radialement et présentant une paroi contre laquelle l’air circule. On connaît aujourd’hui des géométries performantes de plateforme qui sont non-axisymétriquesA platform 2a is an internal platform (at the proximal end of the blade 30, forming a central casing) and the other platform 2b is an external platform (at the proximal end of the blade 30, forming outer casing). The term platform is here interpreted in the broad sense and generally designates any element from which the blades extend radially and having a wall against which the air circulates. Today we know efficient platform geometries which are non-axisymmetric
Une pluralité d’aubes 30 est avantageusement disposée régulièrement sur la circonférence de la plateforme interne 2a de sorte que le redresseur 3 définit une veine annulaire autour de la plateforme interne 2a.A plurality of vanes 30 is advantageously arranged regularly on the circumference of the internal platform 2a so that the rectifier 3 defines an annular vein around the internal platform 2a.
Le présent redresseur 3 est ainsi un ensemble de pièces comprenant les plateformes 2a, 2b entre lesquelles s’étendent les aubes 30 (ces plateformes 2a, 2b peuvent soit faire partie des aubes, sous la forme de demi-plateformes « intégrées », soit être des pièces distinctes dans lequel les aubes s’insèrent, et dans ce cas elles sont « rapportées »).The present rectifier 3 is thus a set of parts comprising the platforms 2a, 2b between which the blades 30 extend (these platforms 2a, 2b can either be part of the blades, in the form of “integrated” half-platforms, or be separate parts in which the blades are inserted, and in this case they are "reported").
Pied d’aubeDawn's foot
La partie 31 de l’aube 30 au voisinage de la plateforme interne 2a est appelée pied d’aube. L’aube 30 présente au niveau de ce pied 31 une géométrie particulière.The part 31 of the blade 30 in the vicinity of the internal platform 2a is called the blade root. Dawn 30 has a particular geometry at this foot 31.
Le pied est une des parties de l’aube qui permet d’avoir le plus de degrés de liberté afin de modifier les propriétés mécaniques sans pourtant affecter l’aérodynamique de la pièce. En effet, cette section a peu d’impact sur les performances aérodynamiques (zone où le flux d’air est décollé de la plateforme 2a) mais permet d’équilibrer les déplacements BA/BF du mode 1F.The foot is one of the parts of the blade that allows the greatest degrees of freedom to modify the mechanical properties without affecting the aerodynamics of the part. Indeed, this section has little impact on aerodynamic performance (area where the air flow is lifted from the platform 2a) but allows to balance the BA / BF movements of the 1F mode.
En référence à la figure 3, qui compare une géométrie connue (en pointillés) avec une géométrie selon l’invention (trait plein), la coupe de pied d’aube 31 a été modifiée pour accentuer la forme en « C ». Plus précisément, cette modification est pour au moins une coupe de l’aube 30 au voisinage de la plateforme interne 2a, avantageusement sur l’ensemble des coupes sur une hauteur d’au moins 2%, et avantageusement environ 5% de la hauteur totale (entre les plateformes 2a et 2b).With reference to FIG. 3, which compares a known geometry (dotted lines) with a geometry according to the invention (solid line), the cut of dawn 31 has been modified to accentuate the "C" shape. More precisely, this modification is for at least one section of the blade 30 in the vicinity of the internal platform 2a, advantageously over all of the sections over a height of at least 2%, and advantageously approximately 5% of the total height. (between platforms 2a and 2b).
Par coupe (ou profil), on entend une section sensiblement transversale de l’aube 30 à une hauteur donnée, en particulier suivant une ligne de courant (on remarque le profil concave-convexe) qui s’étend depuis un bord d’attaque BA vers un bord de fuite BF.By section (or profile) is meant a substantially transverse section of the blade 30 at a given height, in particular along a current line (the concave-convex profile is noted) which extends from a leading edge BA towards a trailing edge BF.
En référence à la figure 4, la forme plus « en C » se traduit par une évolution plus rapide de l’angle squelette. Par angle squelette, on entend l’angle de la tangente en un point du squelette par rapport à l’axe longitudinal de la turbomachine 1.Referring to Figure 4, the more "C" shape results in faster evolution of the skeleton angle. By skeleton angle is meant the angle of the tangent at a point on the skeleton with respect to the longitudinal axis of the turbomachine 1.
Le « squelette » est une ligne médiane d’une coupe de l’aube 30 reliant le bord d’attaque BA au bord de fuite BF qui se situe à égale distance entre l’intrados et l’extrados. Il s’oppose à la « corde » c’est-à-dire la ligne droite qui relie ces points extrémaux (BA et BF) de la coupe. Orthogonalement à une coupe, on trouve la « hauteur » de l’aube 30 susmentionnée.The "skeleton" is a center line of a section of the blade 30 connecting the leading edge BA to the trailing edge BF which is located at an equal distance between the lower surface and the upper surface. It is opposed to the "cord", that is to say the straight line which connects these extremal points (BA and BF) of the cup. Orthogonally to a section, we find the "height" of the aforementioned blade 30.
La position d’un point de la coupe est exprimée en fonction de la longueur de corde (en abscisse), et plus précisément la longueur de corde « normalisée », c’est-à-dire exprimée entre 0 et 1 lorsque l’on traverse l’aube 30, à parcourir pour atteindre la projection (orthogonale) de ce point sur la corde. Cela correspond en d’autres termes à la coordonnée x qu’aurait un point de la coupe dans un repère orthonormé dans lequel le point BA aurait (0,0) comme coordonnées, et le point BF (0,1). Par exemple, un point de la coupe associé à une longueur de corde normalisée de « 0,5 » est sur la médiatrice de la corde.The position of a point on the section is expressed as a function of the length of the rope (on the abscissa), and more precisely the length of the "normalized" rope, that is to say expressed between 0 and 1 when crosses dawn 30, to be traversed to reach the projection (orthogonal) of this point on the rope. In other words, this corresponds to the x coordinate that a point of the section would have in an orthonormal coordinate system in which the point BA would have (0,0) as coordinates, and the point BF (0,1). For example, a point in the cut associated with a normalized length of rope of "0.5" is on the perpendicular bisector of the rope.
Plus précisément, la figure 4 représente pour une coupe d’une géométrie connue (en pointillés) et d’une géométrie selon l’invention (trait plein) le taux de déviation de l’angle squelette de la coupe en fonction de la longueur normalisée de corde.More precisely, FIG. 4 represents for a section of a known geometry (dotted lines) and of a geometry according to the invention (solid line) the rate of deviation of the skeleton angle of the section as a function of the normalized length of rope.
Le taux de déviation à une position donnée correspond au ratio déviation d’angle squelette (i.e. variation) réalisée jusqu’à cette position / déviation d’angle squelette (i.e. variation) totale. Par définition une telle courbe est globalement croissante entre 0 et 1, et avantageusement croissante voire strictement croissante sur tout le domaine. En effet, on comprend aisément qu’au niveau du bord d’attaque BA (0% de longueur de corde), la déviation de l’angle squelette n’a pas commencé et le taux de déviation vaut 0, alors qu’au niveau du bord de fuite BF (100% de longueur de corde) toute la déviation de l’angle squelette a été réalisée, et le taux de déviation vaut 1. Une telle courbe permet de repérer les intervalles dans lesquels la déviation est plus ou moins rapide.The deflection rate at a given position corresponds to the skeleton angle deviation (i.e. variation) ratio achieved up to this total position / skeleton angle deviation (i.e. variation). By definition, such a curve is generally increasing between 0 and 1, and advantageously increasing or even strictly increasing over the entire domain. Indeed, it is easily understood that at the level of the leading edge BA (0% of length of rope), the deviation of the skeleton angle has not started and the rate of deviation is equal to 0, while at the from the trailing edge BF (100% of length of rope) all the deviation of the skeleton angle has been carried out, and the rate of deviation is equal to 1. Such a curve makes it possible to identify the intervals in which the deviation is more or less rapid .
On note que le fait de prendre le taux de déviation plutôt que l’angle squelette lui-même permet de considérer aussi bien des aubes de redresseur déviant le flux « vers la gauche » comme l’on voit sur les figures, que des aubes de redresseur déviant le flux « vers la droite ». Par exemple, la flèche épaisse sur la figure 3 représente la direction d’incidence du flux d’air. On voit qu’une telle aube dévie le flux vers la gauche et a un angle squelette croissant en allant de l’amont vers l’aval. Une aube déviant le flux vers la droite aurait un angle squelette décroissant en allant de l’amont vers l’aval mais son taux de déviation de l’angle squelette en fonction de la longueur de corde resterait croissant (puisque la déviation, d’une côté ou de l’autre, ne fait qu’augmenter).It is noted that taking the deflection rate rather than the skeleton angle itself makes it possible to consider both rectifier vanes deflecting the flow “to the left” as seen in the figures, and vanes of rectifier deflecting the flow "to the right". For example, the thick arrow in Figure 3 represents the direction of incidence of the air flow. We see that such a dawn deflects the flow to the left and has an increasing skeleton angle going from upstream to downstream. A dawn deviating the flow to the right would have a decreasing skeleton angle from upstream to downstream, but its rate of deviation from the skeleton angle as a function of the length of rope would remain increasing (since the deviation, from a side or the other, only increases).
On remarque que dans les géométries connues, l’angle squelette présente au niveau d’une partie centrale de la coupe une évolution linéaire, i.e. la dérivée du taux de déviation est sensiblement constante (et donc une dérivée seconde sensiblement nulle) sur l’intervalle de longueur de corde correspondant à cette partie centrale.It is noted that in the known geometries, the skeleton angle presents at the level of a central part of the section a linear evolution, ie the derivative of the rate of deviation is substantially constant (and therefore a second derivative substantially zero) over the interval length of cord corresponding to this central part.
Cette évolution linéaire donne son aspect « plat » à la courbe du taux de déviation. C’est pour cela qu’on parle de « profil circulaire » pour les géométries connues. La présente géométrie de coupe d’aube 30 propose au contraire des pentes bien plus fortes en début de la partie centrale, et bien plus faibles en fin de la partie centrale, en d’autres termes une déviation supérieure à la déviation linéaire (i.e. la déviation moyenne) en début de partie centrale, et une déviation inférieure à la déviation linéaire en fin de partie centrale.This linear evolution gives its "flat" aspect to the curve of the rate of deviation. This is why we speak of "circular profile" for known geometries. The present blade cutting geometry 30 proposes, on the contrary, much steeper slopes at the beginning of the central part, and much weaker at the end of the central part, in other words a deviation greater than the linear deviation (ie the mean deviation) at the beginning of the central part, and a deviation less than the linear deviation at the end of the central part.
En définissant arbitrairement ladite partie centrale sur l’intervalle 5%-80% de longueur relative de corde (i.e. la partie centrale s’étend sur 75% de la longueur de corde totale entre une première position extrémale P1 correspondant à 5% de longueur de corde et une deuxième position extrémale correspondant à 80% de longueur de corde), la géométrie d’une coupe de la présente aube 3 voit au moins 60% (préférentiellement au moins 60%, et avantageusement moins de 70%) de la déviation cumulée réalisée sur la totalité de la partie centrale l’être sur une première moitié.By arbitrarily defining said central part over the interval 5% -80% of relative length of rope (ie the central part extends over 75% of the total length of rope between a first extreme position P1 corresponding to 5% of length of chord and a second extreme position corresponding to 80% of chord length), the geometry of a section of the present blade 3 sees at least 60% (preferably at least 60%, and advantageously less than 70%) of the cumulative deviation performed on the entire central part to be on the first half.
En d’autres termes, en définissant une position intermédiaire Pi au milieu des première et deuxième positions extrémales P1, P2 (i.e. la position intermédiaire correspond à une longueur relative de corde de 42.5%), au moins 55% (de la déviation réalisée sur l’ensemble de la partie centrale est réalisée entre P1 et Pi (c’est-à-dire sur la première moitié), et moins de 45% de la déviation réalisée sur l’ensemble de la partie centrale est réalisée entre Pi et P2 (c’est-à-dire sur la deuxième moitié).In other words, by defining an intermediate position Pi in the middle of the first and second extreme positions P1, P2 (ie the intermediate position corresponds to a relative length of cord of 42.5%), at least 55% (of the deviation carried out on the whole of the central part is made between P1 and Pi (that is to say on the first half), and less than 45% of the deviation carried out on the whole of the central part is made between Pi and P2 (i.e. on the second half).
Mathématiquement, déviation(Pi)>0.55*(déviation(P2)-déviation(P1)).Mathematically, deviation (Pi)> 0.55 * (deviation (P2) -deviation (P1)).
Plus en détail, cela se traduit par une dérivée positive et décroissante (la déviation augmente initialement beaucoup, puis de moins en moins), et plus particulièrement une dérivée seconde inférieure bornée sur toute la partie centrale. En pratique, la dérivée seconde est avantageusement quasiment constante sur la partie centrale, ce qui correspond à une équation sensiblement polynomiale donnant une forme parabolique pour la courbe sur l’intervalle [P1,P2], d’où l’aspect incurvé.In more detail, this results in a positive and decreasing derivative (the deviation initially increases a lot, then less and less), and more particularly a lower second derivative bounded over the entire central part. In practice, the second derivative is advantageously almost constant on the central part, which corresponds to a substantially polynomial equation giving a parabolic shape for the curve over the interval [P1, P2], hence the curved aspect.
Ainsi, une valeur moyenne entre la première position extrémale P1 et la position intermédiaire Pi de la dérivée dudit taux de déviation de l’angle squelette de la coupe est au moins 10% supérieure à une valeur moyenne sur la partie centrale de la dérivée du taux de déviation de l’angle squelette de la coupe, ellemême au moins 10% supérieure à une valeur moyenne entre la position intermédiaire Pi et la deuxième position extrémale P2 de la dérivée du taux de déviation de l’angle squelette de la coupe.Thus, an average value between the first extreme position P1 and the intermediate position Pi of the derivative of said rate of deviation from the skeleton angle of the section is at least 10% greater than an average value over the central part of the derivative of the rate deviation of the skeleton angle of the section, itself at least 10% greater than an average value between the intermediate position Pi and the second extreme position P2 of the derivative of the rate of deviation of the skeleton angle of the section.
De façon préférée, la valeur de la dérivée en la position intermédiaire est quasiment égale à la valeur moyenne de la dérivée sur la partie centrale, ce qui se traduit par une courbe « plus pentue » que la courbe linéaire (i.e. dérivée en tout point supérieure à la valeur moyenne sur l’ensemble de la partie centrale) sur la première moitié de la partie centrale et une courbe « moins pentue » (i.e. dérivée en tout point inférieure à la valeur moyenne).Preferably, the value of the derivative in the intermediate position is almost equal to the average value of the derivative on the central part, which results in a curve "more steep" than the linear curve (ie derivative at any point higher at the average value over the whole of the central part) over the first half of the central part and a “less steep” curve (ie derived at any point less than the average value).
On note qu’avant la première position P1 et après la deuxième position P2, on trouve des variations très brutales correspondant aux fermetures de profil au niveau des bords d’attaque et de fuite, qui ne sont ici pas considérées.Note that before the first position P1 and after the second position P2, there are very brutal variations corresponding to the profile closings at the leading and trailing edges, which are not considered here.
A titre d’exemple, sur la figure 4 le taux de déviation est de 29% en P1, de 92% en P2, et de 67% en Pi, alors qu’il aurait été de 60.5% selon un modèle linéaire, c’est-à-dire que la déviation réalisée entre la première position P1 et la position intermédiaire Pi est 60.4% de la déviation réalisée sur la partie centrale.For example, in figure 4 the deviation rate is 29% in P1, 92% in P2, and 67% in Pi, whereas it would have been 60.5% according to a linear model, c ' that is to say that the deviation made between the first position P1 and the intermediate position Pi is 60.4% of the deviation made on the central part.
La valeur moyenne de la dérivée sur la partie centrale est 0.84 par unité de longueur corde, pour une valeur moyenne de 1.01 entre P1 et Pi, et une valeur moyenne de 0.66 entre Pi et P2.The average value of the derivative on the central part is 0.84 per unit of rope length, for an average value of 1.01 between P1 and Pi, and an average value of 0.66 between Pi and P2.
La dérivée seconde est sensiblement constate sur la partie centrale et égale à environ -0.92 par unité de longueur de cordeThe second derivative is appreciably observed on the central part and equal to approximately -0.92 per unit of length of rope
C’est vraiment cette partie centrale du pied 31 qui permet de répondre à la problématique. En effet, le déplacement du BF sur le mode 1F est alors nettement augmenté, ce qui permet d’initier une déformation bien plus importante au BF, ce qui a pour conséquence d’équilibrer les déplacements BA / BF et d’améliorer nettement le TBC.It is really this central part of the foot 31 which makes it possible to answer the problem. In fact, the displacement of the BF in the 1F mode is then markedly increased, which makes it possible to initiate a much greater deformation in the BF, which has the consequence of balancing the displacements BA / BF and significantly improving the TBC .
En référence à la figure 5a, on voit que le TBC est réduit de moitié sur presque toute la hauteur de l’aube 30. Et cela ne nuit pas aux performances aérodynamiques, puisque comme on le voit sur la figure 5b, l’impact aérodynamique est négligeable. La forme plus rectiligne du BF permet de plus de ne pas perturber l’angle de sortie du flux d’air et donc respecter les critères aérodynamiques.With reference to FIG. 5a, it can be seen that the TBC is reduced by half over almost the entire height of the blade 30. And this does not harm the aerodynamic performance, since as we see in FIG. 5b, the aerodynamic impact is negligible. The more rectilinear shape of the BF also makes it possible not to disturb the exit angle of the air flow and therefore meet aerodynamic criteria.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un redresseur 3 et une ou plusieurs aubes 30 (avantageusement disposées régulièrement) sur la circonférence d’une plateforme interne 2a du redresseur.According to a second aspect, the invention relates to a rectifier 3 and one or more blades 30 (advantageously arranged regularly) on the circumference of an internal platform 2a of the rectifier.
Est également proposé une turbomachine 1 à double flux équipé d’une telle soufflante 2.Also proposed is a double-flow turbomachine 1 equipped with such a fan 2.
Claims (4)
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ID=55759883
Family Applications (1)
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