FR3126142A1 - Roue mobile pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement dans une cavité axiale de fond d’alvéole - Google Patents
Roue mobile pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement dans une cavité axiale de fond d’alvéole Download PDFInfo
- Publication number
- FR3126142A1 FR3126142A1 FR2108679A FR2108679A FR3126142A1 FR 3126142 A1 FR3126142 A1 FR 3126142A1 FR 2108679 A FR2108679 A FR 2108679A FR 2108679 A FR2108679 A FR 2108679A FR 3126142 A1 FR3126142 A1 FR 3126142A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- wheel
- blade
- turbine
- passive member
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 39
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 15
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 241000272165 Charadriidae Species 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
L’invention se rapporte à une roue mobile (20) de turbine pour turbomachine d’aéronef, la roue comportant un disque (22) centré sur un axe central longitudinal (2) de la roue et présentant une partie périphérique (24) pourvue de dents (23) délimitant entre elles des alvéoles (32), la roue comprenant également des aubes (34) chacune logée dans l’une des alvéoles (32) et délimitant avec un fond (32a) de celle-ci une cavité axiale de fond d’alvéole (33). Selon l’invention, la roue comprend, associé à chaque aube (34), un organe passif souple (60) de régulation de la section de passage d’air (66) à travers la cavité axiale de fond d’alvéole (33), l’organe passif souple (60) étant configuré pour se déplacer par effet centrifuge, de sorte qu’il entraîne une augmentation de la section de passage d’air (66) lorsque la vitesse de rotation de la roue s’accroît. Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
L’invention se rapporte à une aube d’une roue mobile de turbine destinée à équiper une turbomachine d’aéronef, par exemple de type turboréacteur ou turbopropulseur. Elle se rapporte plus précisément au refroidissement des aubes de roues mobiles de turbine, ainsi qu’à la gestion de ce refroidissement.
Un système de refroidissement des aubes de roues mobiles de turbine est par exemple connu du document FR 3 052 183 A1.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans les turbomachines, il est connu de prélever de l’air au niveau des compresseurs pour refroidir les aubes tournantes de turbine, également dénommées aubes mobiles. En ne transitant pas par la chambre de combustion de la turbomachine, cet air de refroidissement ne génère ainsi aucun travail, et affecte le rendement de cette turbomachine.
Le rendement de la turbomachine est d’autant plus réduit que la quantité d’air de refroidissement prélevé est élevée. Or habituellement, les prélèvements d’air sont réalisés à débits pratiquement constants, et dimensionnés en fonction des points les plus chauds rencontrés durant les phases de vol les plus critiques, en particulier lors du décollage. Cette pratique, bien que permettant d’assurer la tenue des aubes lorsqu’elles sont soumises à de fortes températures, conduit à prélever des débits d’air de refroidissement souvent surdimensionnés pour certaines phases de vol, comme par exemple en régime de croisière où les besoins en refroidissement des aubes tournantes sont généralement moindres. Ce surdimensionnement impacte négativement le rendement de la turbomachine.
Pour résoudre ce problème, il a été proposé des solutions de refroidissement à débits d’air de refroidissement contrôlés, comme par exemple dans le document WO2014/197089 A1, qui prévoit un système actif de régulation du débit d’air de refroidissement des aubes de turbine haute pression. Cependant, la mise en œuvre de ces solutions requiert généralement une intégration lourde et compliquée pour les aubes tournantes des roues mobiles, avec notamment la nécessité d’implanter une alimentation électrique.
Pour pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l’art antérieur, l’invention a tout d’abord pour objet une roue mobile de turbine pour turbomachine d’aéronef, la roue comportant un disque centré sur un axe central longitudinal de la roue et présentant une partie périphérique pourvue de dents s’étendant vers l’extérieur selon une direction radiale vis-à-vis de l’axe central longitudinal, les dents étant espacées les unes des autres selon une direction circonférentielle de la roue et délimitant entre elles des alvéoles ouvertes radialement vers l’extérieur, la roue mobile comprenant également des aubes comportant chacune une partie radialement interne incluant un pied, la partie radialement interne étant logée dans l’une des alvéoles et délimitant avec un fond de celle-ci une cavité axiale de fond d’alvéole, chaque aube comprenant au moins un conduit interne de circulation d’air pour la refroidir, chaque conduit interne de circulation d’air débouchant dans une cavité axiale de fond d’alvéole, c’est-à-dire celle définie par la partie radialement interne de l’aube intégrant ce conduit interne.
Selon l’invention, la roue comprend en outre, associé à chaque aube, un organe passif souple de régulation de la section de passage d’air à travers la cavité axiale de fond d’alvéole, l’organe passif souple étant configuré pour se déplacer par effet centrifuge, de sorte qu’il entraîne une augmentation de la section de passage d’air lorsque la vitesse de rotation de la roue s’accroît.
L’invention apporte ainsi une solution simple, fiable et passive, en mettant à profit la corrélation existante entre la vitesse de rotation de la turbine et les besoins en refroidissement des aubes tournantes de roues mobiles. En effet, l’augmentation du régime moteur s’accompagne d’une élévation de la vitesse de rotation de la turbine, et provoque également une augmentation de la température des gaz dans la veine, et donc un accroissement du besoin en refroidissement des aubes de turbine. L’invention s’appuie sur ce constat en prévoyant que l’organe passif souple se déplace sous l’effet de la force centrifuge résultant de la rotation de la turbine, de manière à provoquer une augmentation de la section de passage d’air de la cavité de fond d’alvéole qui alimente chaque conduit interne de l’aube, lorsque la vitesse de rotation de la roue de turbine s’accroît. Inversement, il est observé une diminution de la section de passage d’air de la cavité de fond d’alvéole, lorsque la vitesse de rotation de la roue de turbine décroît.
Dans le/les conduits de circulation d’air, les débits d’air de refroidissement observés se révèlent par conséquent adaptés aux différents régimes moteur ainsi qu’aux différents besoins en refroidissement qui en découlent, grâce à l’organe passif souple qui délimite la section de passage d’air de la cavité de fond d’alvéole alimentant ces conduits, et dont l’étendue du déplacement / de la déformation élastique dépend de la vitesse de rotation de la turbine.
Grâce à l’invention, il n’est plus nécessaire de prévoir un dimensionnement unique engendrant un débit d’air de refroidissement constant et élevé. L’invention permet ainsi à la turbomachine de présenter un meilleur rendement, en prélevant l’air de compresseur de manière variable, pour répondre au juste besoin en matière de refroidissement des aubes tournantes de turbine.
L’invention prévoit de préférence au moins l’une quelconque des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
De préférence, l’organe passif souple est une languette, qui, lorsque la roue est à l’arrêt, se trouve inclinée par rapport à l’axe central longitudinal de la roue, l’une des deux extrémités opposées de la languette étant solidaire de l’aube, et l’autre des deux extrémités étant libre à l’intérieur de la cavité axiale de fond d’alvéole de manière à définir la section de passage d’air variable de cette cavité. Avec cette conception, plus la vitesse de rotation de la turbine s’élève, plus la languette tend vers une configuration d’alignement dans cette direction axiale de la roue, dans laquelle davantage d’air peut circuler dans la cavité axiale de fond d’alvéole.
De préférence, l’extrémité libre de la languette se situe dans une extrémité amont de la cavité axiale de fond d’alvéole.
De préférence, lorsque la roue est à l’arrêt, la languette se trouve inclinée par rapport à l’axe central longitudinal de l’aube, de manière à se rapprocher de l’axe central longitudinal en allant vers l’amont.
De préférence, l’organe passif souple est solidaire d’un pied de l’aube, ou solidaire d’une plaque de calibrage de débit d’air de refroidissement, elle-même rapportée sur le pied d’aube pour former avec celui-ci la partie radialement interne de l’aube. Alternativement, l’organe passif souple pourrait être solidaire du disque, sans sortir du cadre de l’invention.
De préférence, l’organe passif souple est métallique, même si d’autres matériaux peuvent être envisagés.
De préférence, chaque aube comprend plusieurs conduits internes de circulation d’air pour la refroidir, l’organe passif souple étant agencé en amont par rapport à une entrée d’air de chacun de ces conduits.
L’invention a également pour objet une turbine de turbomachine d’aéronef comprenant au moins une telle roue mobile, la turbine étant de préférence une turbine à étage unique, ou une turbine à plusieurs étages dont le premier étage est équipé desdites aubes tournantes.
L’invention a aussi pour objet une turbomachine d’aéronef comprenant au moins une telle turbine, la turbine étant préférentiellement une turbine haute pression, mais pouvant alternativement être une turbine basse pression.
Enfin, l’invention a pour objet une plaque de calibrage de débit d’air de refroidissement, destinée à équiper une aube tournante d’une roue mobile de turbine pour turbomachine d’aéronef comprenant au moins un conduit interne de circulation d’air pour refroidir cette aube, la plaque de calibrage comportant une portion principale plane percée d’un trou pour ajuster le débit d’air maximal destiné à être admis dans le conduit. Selon l’invention, la plaque de calibrage comprend en outre un organe passif souple incliné par rapport à la portion principale plane, l’organe passif souple étant destiné à la régulation de la section de passage d’air à travers une cavité axiale de fond d’alvéole d’un disque de la roue mobile de turbine, l’organe passif souple étant configuré pour se déplacer par effet centrifuge de sorte qu’il entraîne une augmentation de la section de passage d’air lorsque la vitesse de rotation de la roue s’accroît.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION
En référence tout d’abord à la , il est représenté une turbomachine 1 d’aéronef, selon un mode de réalisation préféré de l’invention. Il s’agit ici d’un turboréacteur à double flux et à double corps. Néanmoins, il pourrait s’agir d’une turbomachine d’un autre type, par exemple d’un turbopropulseur, sans sortir du cadre de l’invention.
Le turboréacteur 1 présente un axe central longitudinal 2 autour duquel s’étendent ses différents composants. Elle comprend, d’amont en aval selon une direction principale 5 d’écoulement des gaz à travers ce turboréacteur, une soufflante 3, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 11, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8.
De manière conventionnelle, après avoir traversé la soufflante, l’air se divise en un flux primaire central 12a et un flux secondaire 12b qui entoure le flux primaire. Le flux primaire 12a s’écoule dans une veine principale 14a de circulation des gaz traversant les compresseurs 4, 6, la chambre de combustion 11 et les turbines 7, 8. Le flux secondaire 12b s’écoule quant à lui dans une veine secondaire 14b délimitée radialement vers l’extérieur par un carter moteur, entouré d’une nacelle 9.
Les compresseurs 4, 6 et les turbines 7, 8 sont réalisés par l’alternance de roues mobiles, dites roues de rotor, et de roues fixes, dites roues de stator.
L’invention porte sur la conception des roues mobiles de turbine. Ci-après, il sera décrit la roue mobile 20 de l’unique étage de la turbine haute pression 7, mais le principe peut être appliqué aux roues mobiles de la turbine basse pression 8, ou encore au premier étage d’une turbine haute pression qui comporterait plusieurs étages.
La roue mobile 20 montrée sur les figures 2 et 2A comporte un disque 22, présentant un axe central longitudinal 2 correspondant à l’axe central longitudinal du turboréacteur. Cet axe 2 correspond également à l’axe sur lequel est centrée la roue mobile 20. La partie périphérique 24 du disque 22 est pourvue de dents 23 s’étendant vers l’extérieur selon une direction radiale 30a de la roue 20, vis-à-vis de l’axe 2. Les dents 23 sont espacées les unes des autres selon la direction circonférentielle du disque, référencée 30b sur la . De manière classique, les dents 23 délimitent entre elles des alvéoles 32 ouvertes radialement vers l’extérieur, et recevant des aubes tournantes 34 complétant la roue mobile 20.
Chaque alvéole 32 s’étend de préférence parallèlement ou sensiblement parallèlement à une direction axiale 30c de la roue 20, cette direction axiale étant parallèle à l’axe 2.
Sur les figures 2 et 2A, seule l’une des aubes 34 est visible, avec une partie radialement interne 35 logée dans l’alvéole 32. Cette partie radialement interne 35 comporte un pied d’aube 36 ainsi qu’une plaque 37 de calibrage de débit d’air de refroidissement, rapportée radialement sous le pied d’aube 36 et dont la fonction sera décrite ultérieurement. Néanmoins, une conception sans plaque de calibrage est possible, sans sortir du cadre de l’invention.
De manière conventionnelle, chaque aube 34 comporte, de l’intérieur vers l’extérieur selon une direction d’extension de l’aube entre le pied de l’aube et une tête de l’aube correspondant à la direction radiale 30a, la plaque de calibrage 37, le pied d’aube 36, une échasse 38, une plateforme 40, et une pale 42 constituant la partie aérodynamique de l’aube et incorporant à son extrémité la tête de l’aube.
L’aube 34 est équipée de plusieurs conduits internes 44 de circulation d’air pour la refroidir. Ce sont ici deux conduits 44 qui sont prévus à travers l’aube, mais leur nombre peut varier en fonction des besoins rencontrés, sans sortir du cadre de l’invention. Les deux conduits 44 d’alimentation en air sont espacés l’un de l’autre selon la direction axiale 30c, et ils s’étendent chacun essentiellement dans la direction radiale 30a à travers l’aube, sur tout ou partie de la longueur radiale de celle-ci. De manière connue, les conduits 44 peuvent alimenter des cavités de refroidissement au sein de l’aube 34, mais aucune description détaillée ne sera faite ici de ces aspects largement connus de l’homme du métier.
Chaque conduit 44 comporte une entrée d’air 46 dans sa partie radialement interne, en étant formée au sein de la plaque de calibrage 37 et du pied d’aube 36. Cette entrée d’air 46 débouche radialement vers l’intérieur dans une cavité axiale de fond d’alvéole 33, délimité radialement entre d’une part la plaque de calibrage 37, et d’autre part un fond 32a de l’alvéole 32. Plus précisément, l’entrée d’air 46 de chaque conduit d’alimentation 44 est formée par un trou 50 à travers la plaque de calibrage 37, et par la partie du conduit 44 se situant à travers le pied d’aube 36, dans la continuité radiale du trou 50. Axialement, la cavité axiale de fond d’alvéole 33 est ouverte vers l’amont et vers l’aval, au niveau des flancs amont et aval des dents 23, ces dernières délimitant circonférentiellement cette cavité 33.
De manière connue, de l’air de refroidissement est prélevé en amont sur un ou plusieurs des compresseurs 4, 6 du turboréacteur, puis injecté axialement dans la cavité 33 formant une partie d’extrémité radiale interne de l’alvéole 32. Cet air transite donc entre la plaque de calibrage 37 et le fond 32a des alvéoles avant de rejoindre le conduit 44, en suivant un cheminement schématisé par les flèches 54 sur la .
L’une des particularités de l’invention réside dans la mise en place d’un organe passif souple 60 dans la cavité axiale de fond d’alvéole 33, de manière à réguler la section de passage d’air de cette dernière, en fonction de la vitesse de rotation de la roue de turbine 20. Il s’agit d’une solution passive permettant de réguler le débit d’air de refroidissement dans les conduits 44, en fonction des besoins en refroidissement qui varient selon le régime moteur.
Dans ce mode de réalisation préféré de l’invention, l’organe passif souple prend la forme d’une languette 60, de préférence droite ou sensiblement droite à l’état non-contraint, lorsque la roue mobile 20 est à l’arrêt. Toujours à l’arrêt, la languette 60 adopte une configuration non-contrainte montrée sur les figures 2, 2A, 3 et 4, configuration dans laquelle elle est inclinée par rapport à la direction axiale 30c et à l’axe 2.
Dans cette configuration, et plus spécifiquement en référence aux figures 3 et 4, une première extrémité 62a de la languette 60 est solidaire d’une extrémité amont d’une portion principale plane 37a de la plaque de calibrage 37, cette portion principale plane 37a étant celle percée des trous 50. Par conséquent, la languette souple 60 est agencée en intégralité en amont par rapport à l’entrée d’air 46 de chacun des conduits 44.
La seconde extrémité opposée 62b de la languette 60 est libre à l’intérieur de la cavité 33, en se situant dans une extrémité axiale amont de cette même cavité de fond de chambre 33. Toujours dans cette configuration, l’inclinaison de la languette 60 est telle qu’elle se rapproche de l’axe 2 en allant vers l’amont, de sorte que la seconde extrémité 62b se trouve décalée radialement vers le bas par rapport à la première extrémité 62a, d’une distance d’écartement radiale maximale, pouvant aller jusqu’à la hauteur radiale totale de la cavité de fond d’alvéole 33. Ainsi, la première extrémité 62a correspond à l’extrémité radialement externe de la languette 60, tandis que la seconde extrémité 62b correspond à l’extrémité radialement interne de cette même languette.
Il est noté que la languette 60 et l’extrémité axiale amont de la cavité 33 présentent préférentiellement des sections transversales de formes complémentaires, par exemple de sorte que les deux chants latéraux opposés de la languette 60 épousent ou affleurent respectivement les surfaces de deux dents 23 délimitant circonférentiellement la cavité 33.
La première extrémité 62a de la languette 60 est par exemple fixée sur la portion principale 37a de la plaque de calibrage 37 par soudage, via une portion de liaison 64 faisant partie intégrante de cette languette. Préférentiellement, la languette 60 et la portion principale plane 37a sont réalisées d’une seule pièce, c’est-à-dire d’un seule tenant, de préférence métallique.
Il est noté que la languette 60 peut présenter une souplesse sur toute sa longueur, ou bien sur une partie de celle-ci seulement. Dans le mode qui sera décrit ci-après, il est par exemple prévu que la portion de liaison 64 soit la partie souple de la languette qui permette le fonctionnement qui sera décrit ci-après, le reste de la languette demeurant rigide ou en tout cas plus rigide que la portion de liaison souple 64, de manière à rester droite ou sensiblement droite quels que soient le régime moteur et la vitesse de rotation de la roue 20.
Selon une autre réalisation possible, la languette 60 pourrait être rapportée directement sur le pied d’aube 36, d’une manière identique ou similaire. Néanmoins, la solution de la languette 60 rapportée sur la plaque de calibrage 37 permet une intégration aisée de l’invention sur l’aube, notamment sur les aubes existantes, en opérant un simple changement de la plaque de calibrage.
La seconde extrémité opposée 62b permet quant à elle de définir, en association avec le fond d’alvéole 32a et les deux dents 23, la section de passage d’air 66 variable de la cavité 33. Lorsque la roue mobile 20 est à l’arrêt, et la languette 60 inclinée au maximum par rapport à la direction axiale 30c, cette section de passage 66 est nulle ou faible.
Comme évoqué précédemment, l’invention met à profit la corrélation existante entre la vitesse de rotation de la roue mobile de turbine 20, et les besoins évolutifs en refroidissement des aubes 34.
En effet, l’augmentation du régime moteur s’accompagne d’une élévation de la vitesse de rotation de la roue 20, et est également lié à une augmentation de la température des gaz dans la veine principale. En raison de cette augmentation de température, le besoin en refroidissement des aubes 34 s’accroît. L’invention prévoit alors avantageusement que la languette 60 se déforme élastiquement sous l’effet de la force centrifuge résultant de la rotation de la roue de turbine 20, pour laisser passer davantage d’air dans la cavité 33, en vue du refroidissement de l’aube via ses conduits 44 alimentés en air par cette cavité. Alternativement, le déplacement de la languette 60 par effet centrifuge pourrait être obtenu différemment que par déformation élastique de celle-ci, sans sortir du cadre de l’invention.
Lorsque la vitesse de rotation de la roue 20 augmente, la languette 60 passe de la configuration inclinée montrée sur les figures 2 à 4, à une configuration dans laquelle elle se redresse axialement et tend vers un alignement avec la direction axiale 30c, et ce grâce à l’effet centrifuge provoquant une déformation élastique de la portion de liaison 64. La montre une configuration extrême adoptée lorsque la roue de turbine 20 tourne à une vitesse maximale, configuration dans laquelle la languette 60 présente une inclinaison faible ou nulle par rapport à la direction axiale 30c. La section de passage d’air 66 définie entre le fond d’alvéole 32a et la seconde extrémité de languette 62b est augmentée, de sorte qu’un débit d’air supérieur peut circuler dans la cavité 33 puis dans les conduits 44, de manière à renforcer le refroidissement de l’aube 34.
Ainsi, l’invention est remarquable en ce qu’elle permet, de manière passive, de provoquer une augmentation de la section de passage d’air 66 lorsque la vitesse de rotation de la roue de turbine 20 s’accroît, c’est-à-dire lorsque les besoins en refroidissement de l’aube s’avèrent plus conséquents. Inversement, il est observé une diminution de la section de passage d’air 66 lorsque la vitesse de rotation de la turbine décroît, et que les besoins en refroidissement de l’aube sont inférieurs. Les débits d’air de refroidissement observés se trouvent de ce fait parfaitement adaptés aux différents régimes moteur.
Il est noté que la longueur axiale « L » de l’organe passif souple 60, référencée sur les figures 4 et 5, est limitée à la dimension du pied d’aube. Lette longueur L est préférentiellement comprise entre 10 et 40 mm. Il en est de même pour la largeur « l » de l’organe 60, référencée sur la , qui est quant à elle préférentiellement comprise entre 5 et 15 mm. D’autre part, son épaisseur « E », référencée sur les figures 4 et 5, est préférentiellement comprise entre 0,1 et 5 mm. Un dimensionnement mécanique adéquate de l’organe passif souple 60 permet d’assurer la bonne déformation de la languette en fonction de la vitesse de rotation, et donc en fonction du domaine de vol. La forme générale de la languette dépend principalement du fond d’alvéole, et donc du pied d’aube.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à l’invention qui vient d’être décrite, uniquement à titre d’exemples non limitatifs et dont la portée est définie par les revendications annexées.
Claims (10)
- Roue mobile (20) de turbine pour turbomachine d’aéronef, la roue mobile comportant un disque (22) centré sur un axe central longitudinal (2) de la roue mobile et présentant une partie périphérique (24) pourvue de dents (23) s’étendant vers l’extérieur selon une direction radiale (30a) vis-à-vis de l’axe (2), les dents étant espacées les unes des autres selon une direction circonférentielle (30b) de la roue mobile et délimitant entre elles des alvéoles (32) ouvertes radialement vers l’extérieur, la roue mobile comprenant également des aubes (34) comportant chacune une partie radialement interne (35) incluant un pied (36), la partie radialement interne (35) étant logée dans l’une des alvéoles (32) et délimitant avec un fond (32a) de celle-ci une cavité axiale de fond d’alvéole (33), chaque aube (34) comprenant au moins un conduit (44) interne de circulation d’air de refroidissement d’aube (34), chaque conduit (44) interne de circulation d’air de refroidissement d’aube (34) débouchant dans une cavité axiale de fond d’alvéole (33),
caractérisée en ce qu’elle comprend en outre, associé à chaque aube (34), un organe passif souple (60) de régulation de la section de passage d’air (66) à travers la cavité axiale de fond d’alvéole (33), l’organe passif souple (60) étant configuré pour se déplacer par effet centrifuge, de sorte qu’il entraîne une augmentation de la section de passage d’air (66) lorsque la vitesse de rotation de la roue mobile s’accroît. - Roue mobile (20) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’organe passif souple (60) est une languette, qui, lorsque la roue mobile est à l’arrêt, se trouve inclinée par rapport à l’axe central longitudinal (2) de la roue mobile, l’une (62a) des deux extrémités opposées de la languette étant solidaire de l’aube (34), et l’autre (62b) des deux extrémités étant libre à l’intérieur de la cavité axiale de fond d’alvéole (33) de manière à définir la section de passage d’air variable (66) de cette cavité axiale de fond d’alvéole (33).
- Roue mobile (20) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l’extrémité libre (62b) de la languette (60) se situe dans une extrémité amont de la cavité axiale de fond d’alvéole (33).
- Roue mobile (20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lorsque la roue mobile est à l’arrêt, la languette (60) se trouve inclinée par rapport à l’axe central longitudinal (2) de l’aube, de manière à se rapprocher de l’axe central longitudinal (2) en allant vers l’amont.
- Roue mobile (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’organe passif souple (60) est solidaire d’un pied (36) de l’aube (34), ou solidaire d’une plaque (37) de calibrage de débit d’air de refroidissement, elle-même rapportée sur le pied d’aube (36) pour former avec celui-ci la partie radialement interne (35) de l’aube (34).
- Roue mobile (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’organe passif souple (60) est métallique.
- Roue mobile (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque aube (34) comprend plusieurs conduits (44) internes de circulation d’air de refroidissement d’aube (34), l’organe passif souple (60) étant agencé en amont par rapport à une entrée d’air (46) de chacun de ces conduits (44) internes de circulation d’air de refroidissement d’aube (34).
- Turbine (7) de turbomachine d’aéronef comprenant au moins une roue mobile (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la turbine étant de préférence une turbine à étage unique, ou une turbine à plusieurs étages dont le premier étage est équipé desdites aubes (34).
- Turbomachine (1) d’aéronef comprenant au moins une turbine (7) selon la revendication précédente, la turbine étant préférentiellement une turbine haute pression.
- Plaque (37) de calibrage de débit d’air de refroidissement, destinée à équiper une aube (34) d’une roue mobile (20) de turbine pour turbomachine d’aéronef comprenant au moins un conduit (44) interne de circulation d’air de refroidissement d’aube (34), la plaque de calibrage comportant une portion principale plane (37a) percée d’un trou (50) pour ajuster le débit d’air maximal destiné à être admis dans le conduit (44) interne de circulation d’air de refroidissement d’aube (34), caractérisée en ce que la plaque de calibrage comprend en outre un organe passif souple (60) incliné par rapport à la portion principale plane (37a), l’organe passif souple étant destiné à la régulation d’une section de passage d’air (66) à travers une cavité axiale de fond d’alvéole (33) d’un disque de la roue mobile (20) de turbine, l’organe passif souple (60) étant configuré pour se déplacer par effet centrifuge, de sorte qu’il entraîne une augmentation de la section de passage d’air (66) lorsque la vitesse de rotation de la roue mobile (20) s’accroît.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2108679A FR3126142B1 (fr) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Roue mobile pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement dans une cavité axiale de fond d’alvéole |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2108679A FR3126142B1 (fr) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Roue mobile pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement dans une cavité axiale de fond d’alvéole |
| FR2108679 | 2021-08-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3126142A1 true FR3126142A1 (fr) | 2023-02-17 |
| FR3126142B1 FR3126142B1 (fr) | 2024-04-26 |
Family
ID=78536334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2108679A Active FR3126142B1 (fr) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Roue mobile pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement dans une cavité axiale de fond d’alvéole |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3126142B1 (fr) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014197089A2 (fr) | 2013-03-15 | 2014-12-11 | General Electric Company | Système de refroidissement de turbine modulé |
| US20170248023A1 (en) * | 2014-08-28 | 2017-08-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing a turbine assembly |
| FR3052183A1 (fr) | 2016-06-02 | 2017-12-08 | Snecma | Aube de turbine comprenant une portion d'admission d'air de refroidissement incluant un element helicoidal pour faire tourbillonner l'air de refroidissement |
| EP1715141B1 (fr) * | 2005-04-21 | 2017-12-13 | Snecma | Dispositif de régulation du débit d'air circulant dans un arbre rotatif d'une turbomachine |
| DE102017221640A1 (de) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | MTU Aero Engines AG | Laufschaufel, Rotor und Flugtriebwerk mit variabler Kühlung |
| US20190211691A1 (en) * | 2013-12-16 | 2019-07-11 | United Technologies Corporation | Centrifugal airfoil cooling modulation |
| US11008979B2 (en) * | 2019-05-29 | 2021-05-18 | Raytheon Technologies Corporation | Passive centrifugal bleed valve system for a gas turbine engine |
-
2021
- 2021-08-13 FR FR2108679A patent/FR3126142B1/fr active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1715141B1 (fr) * | 2005-04-21 | 2017-12-13 | Snecma | Dispositif de régulation du débit d'air circulant dans un arbre rotatif d'une turbomachine |
| WO2014197089A2 (fr) | 2013-03-15 | 2014-12-11 | General Electric Company | Système de refroidissement de turbine modulé |
| US20190211691A1 (en) * | 2013-12-16 | 2019-07-11 | United Technologies Corporation | Centrifugal airfoil cooling modulation |
| US20170248023A1 (en) * | 2014-08-28 | 2017-08-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for manufacturing a turbine assembly |
| FR3052183A1 (fr) | 2016-06-02 | 2017-12-08 | Snecma | Aube de turbine comprenant une portion d'admission d'air de refroidissement incluant un element helicoidal pour faire tourbillonner l'air de refroidissement |
| DE102017221640A1 (de) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | MTU Aero Engines AG | Laufschaufel, Rotor und Flugtriebwerk mit variabler Kühlung |
| US11008979B2 (en) * | 2019-05-29 | 2021-05-18 | Raytheon Technologies Corporation | Passive centrifugal bleed valve system for a gas turbine engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3126142B1 (fr) | 2024-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3073053B1 (fr) | Aube mobile de turbine a conception amelioree pour turbomachine d'aeronef | |
| FR2994452A1 (fr) | Turbomachine comportant une pluralite d'aubes radiales fixes montees en amont de la soufflante | |
| CA2752487A1 (fr) | Temoin d'erosion pour roue de compresseur | |
| FR3130897A1 (fr) | Turbomachine d’aéronef | |
| EP3880939B1 (fr) | Étanchéité entre une roue mobile et un distributeur d'une turbomachine | |
| FR2939852A1 (fr) | Etage d'aubes statoriques dans un compresseur | |
| FR3052494A1 (fr) | Etage redresseur a calage variable pour compresseur de turbomachine comportant un joint d'etancheite sur carter externe et/ou anneau interne | |
| FR3126142A1 (fr) | Roue mobile pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement dans une cavité axiale de fond d’alvéole | |
| WO2019239064A1 (fr) | Distributeur de turbine pour turbomachine, comprenant un système passif de réintroduction de gaz de fuite dans une veine d'écoulement des gaz | |
| FR3120388A1 (fr) | Aube tournante pour turbine de turbomachine d’aéronef, comprenant un organe passif souple de régulation de débit d’air de refroidissement de l’aube | |
| EP4248095A1 (fr) | Aube comprenant un bouclier ayant une conduite de passage d'air de dégivrage | |
| WO2021191559A1 (fr) | Aube de soufflante rotative de turbomachine, soufflante et turbomachine munies de celle-ci | |
| FR2994453A1 (fr) | Ensemble a faible usure pour couronne aubagee de stator de turbomachine d'aeronef | |
| FR2992346A1 (fr) | Helice non carenee de turbomachine d'aeronef presentant des pieds de pales refroidis par des conduits d'air de refroidissement traversant les pales | |
| EP3942158A1 (fr) | Aube de turbomachine equipee d'un circuit de refroidissement optimise | |
| FR3109795A1 (fr) | Carter intermediaire de redressement avec bras structural monobloc | |
| FR3085712A1 (fr) | Aube de roue mobile pour turbomachine d'aeronef, presentant un talon decouple de la pale de l'aube | |
| WO2017187093A1 (fr) | Ensemble de redressement de flux d'air et turbomachine comprenant un tel ensemble | |
| WO2023161320A1 (fr) | Compresseur de turbomachine axiale avec recirculation contrôlée entre virole interne et rotor | |
| FR3108364A1 (fr) | Aube de turbine comportant des nervures entre des sorties de refroidissement avec des orifices de refroidissement | |
| WO2022152994A1 (fr) | Ensemble propulsif pour aeronef comprenant une aube de redresseur intégrée à une partie amont d'un mat d'accrochage de hauteur réduite | |
| FR3118094A1 (fr) | Aube de stator avec portion mobile, module de turbomachine equipe d’une telle aube de stator et turbomachine correspondante | |
| FR3108663A1 (fr) | Aube de soufflante rotative de turbomachine, soufflante et turbomachine munies de celle-ci | |
| WO2023041868A1 (fr) | Aube mobile pour turbine de turbomachine, comprenant une échasse équipée d'excroissances de retenue radiale de l'aube | |
| WO2023247903A1 (fr) | Ensemble aubagé pour turbomachine, turbine pour turbomachine et turbomachine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230217 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |