FR3139595A1 - Aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d’un moteur à turbine à gaz - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une aube directrice (33B) destinée à être fixée sur une virole de stator d’un moteur à turbine à gaz, comprenant :- une partie profilée (36B) destinée à s’étendre dans un flux de gaz pour guider le flux de gaz, la partie profilée (36B) présentant une surface d’intrados (43B) et une surface d’extrados (44B), et- une plateforme (34B) présentant une surface de guidage (45B) à partir de laquelle s’étend la partie profilée (36B), une première surface latérale (46B) et une deuxième surface latérale (47B), la deuxième surface latérale (47B) étant propre à être disposée en regard d’une première surface latérale (46A) d’une aube directrice adjacente identique (33A), en formant une surélévation qui empêche un écoulement transversal parasitaire du flux de gaz, tout en ménageant une dépression qui compense au moins en partie l’obstruction du flux de gaz par la surélévation. Figure pour l’abrégé : Figure 4
Description
L’invention concerne une aube directrice destinée à être fixée sur une virole d’un stator d’un moteur à turbine à gaz. L’invention concerne également un assemblage comprenant un ensemble d’aubes directrices et un moteur à turbine à gaz comprenant un tel assemblage.
Les moteurs à turbine à gaz comprennent généralement un module de soufflante, un module de compresseur, une chambre de combustion et un module de turbine.
Le module de soufflante, le module de compresseur et le module de turbine, comprennent chacun des parties tournantes (ou « rotor ») et des parties fixes (ou « stator »).
Par exemple, la module de soufflante comprend un carter de soufflante et un rotor de soufflante propre à être entrainée en rotation par rapport au carter de soufflante. Le rotor de soufflante comprend une ou plusieurs rangées d’aubes mobiles. La rotation du rotor de soufflante a pour effet de compresser de l’air qui est expulsé vers l’arrière afin de produire une partie de la poussée du moteur.
En outre, le module de soufflante comprend généralement un ensemble d’aubes fixes de sortie (également appelées « Outlet Guide Vanes » ou « OGV » en anglais) disposé en aval du rotor de la soufflante et jouant le rôle de redresseur. Cet ensemble d’aubes fixes a pour fonction de redresser et de réguler le flux d’air qui s’écoule en aval du rotor de soufflante pour en optimiser la poussée du moteur. Cet ensemble d’aubes fixes joue aussi un rôle de réducteur de bruit.
Le flux d’air qui traverse l’ensemble d’aubes fixes s’écoule globalement entre les aubes fixes selon une direction amont-aval. Cependant, des écoulements aérodynamiques secondaires peuvent apparaître à proximité des pieds des aubes fixes.
En effet, pour chaque couple d’aubes en regard l’une de l’autre, un gradient de pression entre la surface en pression (surface d’intrados) d’une aube et la surface en dépression (surface d’extrados) d’une aube adjacente génère un écoulement transversal parasitaire qui transporte l’air de la surface d’intrados vers la surface d’extrados de l’aube adjacente.
Par ailleurs, en extrémité d’aube, c’est-à-dire à la jonction entre l’aube fixe et la virole interne du carter ou à la jonction entre l’aube fixe et la virole externe du carter, un décollement de coin (ou « corner separation » en anglais) et un tourbillon (ou « corner vortex » en anglais) peuvent se produire. Ce décollement génère des pertes de pression ainsi qu’un blocage aérodynamique. Un tel blocage aérodynamique est problématique en termes d’opérabilité. Pour des incidences élevées du flux d’air arrivant sur les aubes fixes, c’est-à-dire lorsque la direction d’écoulement de l’air en amont des aubes fixes fait un angle important avec une direction du bord d’attaque des aubes, ce décollement de coin s’amplifie jusqu’à provoquer un décrochage de la couche limite sur la partie aérodynamique de l’aube qui ne peut plus assurer la déviation de l’écoulement.
D’autres ensembles d’aubes fixes du moteur sont concernés par ce phénomène, notamment dans les ensembles d’aubes fixes de redresseur faisant face aux ensembles d’aubes mobiles dans les compresseurs ou dans les ensembles d’aubes fixes de distributeur faisant face aux ensembles d’aubes mobiles dans les turbines.
Pour remédier à ce problème, une solution consiste à intercaler entre deux aubes fixes adjacentes, une ailette ayant pour fonction de bloquer le flux transversal de gaz s’écoulant depuis la surface d’intrados d’une aube fixe vers la surface d’extrados de l’aube fixe adjacente. Le document FR 3 106 614 décrit un exemple d’ailette.
Cependant, un inconvénient de cette solution est qu’elle requiert la fabrication et le montage de pièces additionnelles (ailettes).
Il serait également possible d’usiner une ailette directement dans une plateforme d’une aube. Toutefois, cela aurait pour conséquence de complexifier la fabrication des aubes.
Un but de l’invention est de proposer une solution pour bloquer les écoulements parasitaires dans les ensembles d’aubes fixes, tout en limitant une obstruction de la veine d’écoulement du flux de gaz.
Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention grâce à une aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d’un moteur à turbine à gaz, comprenant :
- une partie profilée destinée à s’étendre dans un flux de gaz pour guider le flux de gaz, la partie profilée présentant une surface d’intrados et une surface d’extrados, et
- une plateforme présentant une surface de guidage à partir de laquelle s’étend la partie profilée, une première surface latérale et une deuxième surface latérale, la deuxième surface latérale étant propre à être disposée en regard d’une première surface latérale d’une aube directrice adjacente identique, de sorte que la plateforme de l’aube directrice délimite avec la plateforme de l’aube directrice adjacente un chemin d’écoulement pour le flux de gaz s’écoulant entre la partie profilée de l’aube directrice et la partie profilé de l’aube directrice adjacente,
la surface de guidage comprenant une première partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’intrados de la partie profilée jusqu’à la première surface latérale et une deuxième partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’extrados de la partie profilée jusqu’à la deuxième surface latérale,
dans lequel une première ligne de jonction est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la première surface latérale, une deuxième ligne de jonction est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la deuxième surface latérale, une troisième ligne de jonction est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la surface d’intrados, et une quatrième ligne de jonction est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la surface d’extrados,
la première partie de surface de guidage et la deuxième partie de surface de guidage étant configurées de telle sorte que lorsque que l’aube directrice est fixée à la virole, la première ligne de jonction présente un premier rayon mesuré à partir de l’axe central de la virole, dans un plan transversal à l’axe central, la deuxième ligne de jonction présente un deuxième rayon mesuré à partir de l’axe central, dans le plan transversal à l’axe central, le deuxième rayon étant supérieur au premier rayon, la troisième ligne de jonction présente un troisième rayon mesuré à partir de l’axe central, dans le plan transversal à l’axe central, et la quatrième ligne de jonction présente un quatrième rayon mesuré à partir de l’axe central dans le plan transversal à l’axe central, le quatrième rayon étant inférieur ou égal au troisième rayon.
- une partie profilée destinée à s’étendre dans un flux de gaz pour guider le flux de gaz, la partie profilée présentant une surface d’intrados et une surface d’extrados, et
- une plateforme présentant une surface de guidage à partir de laquelle s’étend la partie profilée, une première surface latérale et une deuxième surface latérale, la deuxième surface latérale étant propre à être disposée en regard d’une première surface latérale d’une aube directrice adjacente identique, de sorte que la plateforme de l’aube directrice délimite avec la plateforme de l’aube directrice adjacente un chemin d’écoulement pour le flux de gaz s’écoulant entre la partie profilée de l’aube directrice et la partie profilé de l’aube directrice adjacente,
la surface de guidage comprenant une première partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’intrados de la partie profilée jusqu’à la première surface latérale et une deuxième partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’extrados de la partie profilée jusqu’à la deuxième surface latérale,
dans lequel une première ligne de jonction est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la première surface latérale, une deuxième ligne de jonction est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la deuxième surface latérale, une troisième ligne de jonction est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la surface d’intrados, et une quatrième ligne de jonction est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la surface d’extrados,
la première partie de surface de guidage et la deuxième partie de surface de guidage étant configurées de telle sorte que lorsque que l’aube directrice est fixée à la virole, la première ligne de jonction présente un premier rayon mesuré à partir de l’axe central de la virole, dans un plan transversal à l’axe central, la deuxième ligne de jonction présente un deuxième rayon mesuré à partir de l’axe central, dans le plan transversal à l’axe central, le deuxième rayon étant supérieur au premier rayon, la troisième ligne de jonction présente un troisième rayon mesuré à partir de l’axe central, dans le plan transversal à l’axe central, et la quatrième ligne de jonction présente un quatrième rayon mesuré à partir de l’axe central dans le plan transversal à l’axe central, le quatrième rayon étant inférieur ou égal au troisième rayon.
Le deuxième rayon supérieur au premier rayon permet de créer une marche (ou un décrochement) entre la deuxième surface de guidage de l’aube directrice et la première surface de guidage de l’aube directrice adjacente, empêchant une circulation parasitaire d’une partie du flux de gaz depuis la surface d’intrados de l’aube directrice jusqu’à la surface d’extrados de l’aube directrice.
Ainsi, la deuxième surface de guidage présente une surélévation par rapport à la première surface de guidage.
Cependant, le quatrième rayon est maintenu inférieur ou égal au troisième rayon. Cela permet de générer une dépression qui compense l’obstruction de la veine générée par la présence de la surélévation.
L’aube directrice proposée peut en outre présenter les caractéristiques suivantes :
- le premier rayon est égal au troisième rayon, et le quatrième rayon est inférieur au troisième rayon ;
- une différence entre le deuxième rayon et le premier rayon est égal à une différence entre le troisième rayon et le quatrième rayon ;
- le quatrième rayon est égal au troisième rayon ;
- une différence entre le deuxième rayon et le quatrième rayon est égale à une différence entre le troisième rayon et le premier rayon ;
- la partie profilée présente un bord d’attaque et un bord de fuite, et la plateforme présente une première surface transversale s’étendant dans un premier plan transversal situé en amont du bord d’attaque, et une deuxième surface transversale s’étendant dans un deuxième plan transversal situé en aval du bord de fuite, la première ligne de jonction s’étendant depuis le premier plan transversal jusqu’au deuxième plan transversal et la deuxième ligne de jonction s’étendant depuis le premier plan transversal jusqu’au deuxième plan transversal, et dans laquelle une différence entre le deuxième rayon et le premier rayon présente une valeur nulle depuis le premier plan transversal jusqu’à un troisième plan transversal situé entre le premier plan transversal et le deuxième plan transversal, puis qui augmente continument depuis une valeur nulle dans le troisième plan transversal, jusqu’à une valeur maximale dans un quatrième plan transversal situé entre le troisième plan transversal et la deuxième plan transversal, et qui diminue continument depuis la valeur maximale dans le quatrième plan transversal jusqu’à une valeur nulle dans le deuxième plan transversal ;
- le troisième plan transversal est défini comme un plan transversal passant par un point de la quatrième ligne de jonction où la courbure de la quatrième ligne de jonction est maximale ;
- la première ligne de jonction présente un premier rayon ayant une valeur constante depuis le premier plan transversal jusqu’au deuxième plan transversal ;
- la première ligne de jonction présente un premier rayon ayant une valeur constante depuis le premier plan transversal jusqu’au troisième plan transversal, puis qui diminue continument depuis le troisième plan transversal jusqu’au quatrième plan transversal, et qui augmente continument depuis le quatrième plan transversal jusqu’au deuxième plan transversal ;
- la deuxième ligne de jonction présente un deuxième rayon ayant une valeur constante depuis le premier plan transversal jusqu’au troisième plan transversal, puis qui augmente continument depuis le troisième plan transversal jusqu’au quatrième plan transversal, et qui diminue continument depuis le quatrième plan transversal jusqu’au deuxième plan transversal ;
- une distance axiale entre le troisième plan transversal et le deuxième plan transversal est comprise entre 10% et 40% d’une longueur de corde de la partie profilée, la longueur de corde de la partie profilée étant définie comme une distance entre un point d’intersection entre le bord d’attaque et la surface de guidage de la plateforme et un point d’intersection entre le bord de fuite et la surface de guidage de la plateforme.
L’invention concerne en outre un assemblage de stator de moteur à turbine à gaz, comprenant :
- une virole présentant un axe central,
- un ensemble d’aubes directrices comprenant une pluralité d’aubes directrices,
chaque aube directrice comprenant une plateforme présentant une surface de guidage et une partie profilée s’étendant radialement à partir de la surface de guidage de la plateforme, la partie profilée présentant une surface d’intrados et une surface d’extrados, et la plateforme présentant une première surface latérale et une deuxième surface latérale, et la surface de guidage de la plateforme comprenant une première partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’intrados de la partie profilée jusqu’à la première surface latérale et une deuxième partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’extrados de la partie profilée jusqu’à la deuxième surface latérale,
les aubes directrices étant fixées à la virole de sorte que la deuxième surface latérale de chaque aube directrice est disposée en regard d’une première surface latérale d’une aube directrice adjacente de l’ensemble d’aubes directrices, et les premières parties de surface de guidage et les deuxièmes parties de surface de guidage des plateformes délimitent un chemin d’écoulement pour un flux de gaz s’écoulant entre les parties profilées des aubes directrices,
dans lequel chaque aube directrice présente une première ligne de jonction formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la première surface latérale, une deuxième ligne de jonction formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la deuxième surface latérale, une troisième ligne de jonction formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la surface d’intrados, et une quatrième ligne de jonction formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la surface d’extrados,
et dans lequel la première ligne de jonction présente un premier rayon mesuré à partir de l’axe central dans un plan transversal à l’axe central, la deuxième ligne de jonction présente un deuxième rayon mesuré à partir de l’axe central, dans le plan transversal à l’axe central, le deuxième rayon étant supérieur au premier rayon, de manière à ce qu’une portion de la deuxième surface latérale s’étend dans le flux de gaz en formant un mur empêchant une circulation parasitaire d’une partie du flux de gaz depuis la surface d’intrados d’une aube directrice jusqu’à la surface d’extrados d’une aube directrice adjacente, la troisième ligne de jonction présente un troisième rayon mesuré à partir de l’axe central dans le plan transversal à l’axe central, et la quatrième ligne de jonction présente un quatrième rayon mesuré à partir de l’axe central dans le plan transversal à l’axe central, le quatrième rayon étant inférieur ou égal au troisième rayon.
- une virole présentant un axe central,
- un ensemble d’aubes directrices comprenant une pluralité d’aubes directrices,
chaque aube directrice comprenant une plateforme présentant une surface de guidage et une partie profilée s’étendant radialement à partir de la surface de guidage de la plateforme, la partie profilée présentant une surface d’intrados et une surface d’extrados, et la plateforme présentant une première surface latérale et une deuxième surface latérale, et la surface de guidage de la plateforme comprenant une première partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’intrados de la partie profilée jusqu’à la première surface latérale et une deuxième partie de surface de guidage s’étendant depuis la surface d’extrados de la partie profilée jusqu’à la deuxième surface latérale,
les aubes directrices étant fixées à la virole de sorte que la deuxième surface latérale de chaque aube directrice est disposée en regard d’une première surface latérale d’une aube directrice adjacente de l’ensemble d’aubes directrices, et les premières parties de surface de guidage et les deuxièmes parties de surface de guidage des plateformes délimitent un chemin d’écoulement pour un flux de gaz s’écoulant entre les parties profilées des aubes directrices,
dans lequel chaque aube directrice présente une première ligne de jonction formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la première surface latérale, une deuxième ligne de jonction formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la deuxième surface latérale, une troisième ligne de jonction formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage et la surface d’intrados, et une quatrième ligne de jonction formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage et la surface d’extrados,
et dans lequel la première ligne de jonction présente un premier rayon mesuré à partir de l’axe central dans un plan transversal à l’axe central, la deuxième ligne de jonction présente un deuxième rayon mesuré à partir de l’axe central, dans le plan transversal à l’axe central, le deuxième rayon étant supérieur au premier rayon, de manière à ce qu’une portion de la deuxième surface latérale s’étend dans le flux de gaz en formant un mur empêchant une circulation parasitaire d’une partie du flux de gaz depuis la surface d’intrados d’une aube directrice jusqu’à la surface d’extrados d’une aube directrice adjacente, la troisième ligne de jonction présente un troisième rayon mesuré à partir de l’axe central dans le plan transversal à l’axe central, et la quatrième ligne de jonction présente un quatrième rayon mesuré à partir de l’axe central dans le plan transversal à l’axe central, le quatrième rayon étant inférieur ou égal au troisième rayon.
Dans un tel assemblage, chaque aube directrice peut présenter l’une des caractéristiques définies précédemment.
Les aubes directrices de l’ensemble d’aubes directrices peuvent être identiques entre elles.
Dans un mode de réalisation possible, la virole est une virole interne de redresseur et les surfaces de guidage des plateformes des aubes directrices forment une paroi interne de veine d’écoulement du flux de gaz.
Dans un autre mode de réalisation possible, la virole est une virole externe de redresseur et les surfaces de guidage des plateformes des aubes directrices forment une paroi externe de veine d’écoulement du flux de gaz.
L’assemblage peut être un assemblage de redresseur de stator de compresseur ou un assemblage de redresseur de stator de turbine ou un assemblage de redresseur de soufflante.
L’invention concerne en outre un moteur à turbine à gaz comprenant un assemblage tel que défini précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles :
- la représente, de manière schématique, en coupe longitudinale, un moteur à turbine à gaz,
- la représente, de manière schématique, un assemblage de redresseur de stator d’un moteur à turbine à gaz,
- la représente, de manière schématique, des aubes directrices assemblées sur une virole de stator,
- la représente, de manière schématique, un assemblage de deux aubes directrices conforme à un premier mode de réalisation de l’invention,
- la représente, de manière schématique, un assemblage de deux aubes directrices conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention,
- la représente, de manière schématique, en vue de dessus, un assemblage de deux aubes directrices,
- les figures 7A à 7C, représentent, de manière schématique, les deux aubes directrices conformes au premier mode de réalisation, dans trois plans de coupe transversaux différents,
- la représente, de manière schématique, une vue du côté de l’extrados de l’une des aubes directrices de l’assemblage,
- la représente, de manière schématique, une vue du côté de l’intrados de l’autre des aubes directrices de l’assemblage,
- les figures 8A à 8C, représentent, de manière schématique, les deux aubes directrices conformes au deuxième mode de réalisation, dans trois plans de coupe transversaux différents,
- la représente, de manière schématique, une vue du côté de l’extrados de l’une des aubes directrices de l’assemblage,
- la représente, de manière schématique, une vue du côté de l’intrados de l’autre des aubes directrices de l’assemblage.
Sur la , le moteur à turbine à gaz 1 représenté est un moteur à turbine à gaz à double corps et à double flux.
Le moteur à turbine à gaz 1 présente un axe longitudinal Δ.
Le moteur à turbine à gaz 1 comprend une nacelle 2, un module de soufflante 3, un module de compresseur 4, une chambre de combustion 5, et un module de turbine 6.
Dans l’exemple illustré sur la , le module de soufflante 3 comprend un carter de soufflante 7 monté fixe par rapport à la nacelle, une soufflante 8 propre à être entrainée en rotation par rapport au carter de soufflante 7 et des aubes fixes de sortie 9 (également appelées « Outlet Guide Vane » ou « OGV » en anglais) montées fixes sur le carter de soufflante 7 et ayant pour fonction de redresser le flux d’air secondaire qui s’écoule en sortie de la soufflante 8.
Dans l’exemple illustré sur la , le module de compresseur 4 comprend un compresseur basse pression 10 et un compresseur haute pression 11.
De plus, le module de turbine 6 comprend une turbine haute pression 12 et une turbine basse pression 13.
Le moteur à turbine à gaz 1 comprend un arbre basse pression 14 reliant la turbine basse pression 13 au compresseur basse pression 10 et à la soufflante 8, et un arbre haute pression 15 reliant la turbine haute pression 12 au compresseur haute pression 11. L’arbre haute pression 15 est coaxial avec l’arbre basse pression 14 et s’étend autour de l’arbre basse pression 14. L’arbre haute pression 15 et l’arbre basse pression 14 sont montés rotatifs par rapport à la nacelle 2, autour de l’axe longitudinal Δ du moteur.
La soufflante 8, le compresseur basse pression 10, la turbine basse pression 13, et l’arbre basse pression 14 forment ensemble le corps basse pression du moteur 1. La turbine basse pression 13 est propre à entrainer en rotation le compresseur basse pression 10 et la soufflante 8 par l’intermédiaire de l’arbre basse pression 14.
Plus précisément, le compresseur basse pression 10 comprend un carter de compresseur basse pression 16, monté fixe par rapport à la nacelle 2, un rotor de compresseur basse pression 17, et un stator de compresseur basse pression 18. Le rotor de compresseur basse pression 17 est propre à être entrainé en rotation par rapport au stator de compresseur basse pression 18, autour de l’axe longitudinal Δ du moteur 1. Le rotor de compresseur basse pression 17 comprend des aubes mobiles. Le stator de compresseur basse pression 18 comprend des aubes fixes (également appelées « aubes de guidage » ou « aubes de redresseur ») qui sont montées fixes sur le carter du compresseur basse pression 16 en étant intercalées entre les aubes mobiles. Ces aubes fixes ont pour fonction de guider le flux d’air primaire à travers le compresseur basse pression 10.
De même, la turbine basse pression 13 comprend un carter de turbine basse pression 19, monté fixe par rapport à la nacelle 2, un rotor de turbine basse pression 20, et un stator de turbine basse pression 21. Le rotor de turbine basse pression 20 est propre à être entrainé en rotation par rapport au stator de turbine basse pression 21, autour de l’axe longitudinal Δ du moteur 1. Le rotor de turbine basse pression 20 comprend des aubes mobiles. Le stator de turbine basse pression 21 comprend des aubes fixes qui sont montées fixes sur le carter de la turbine basse pression 19 en étant intercalées entre les aubes mobiles. Ces aubes fixes ont pour fonction de guider le flux d’air primaire à travers la turbine basse pression 13.
Le rotor de turbine basse pression 20 est relié au rotor de compresseur basse pression 17 par l’intermédiaire de l’arbre basse pression 14. Ainsi, lorsque le moteur 1 est en fonctionnement, la rotation du rotor de turbine basse pression 20 entraine une rotation du rotor de compresseur basse pression 17.
Le compresseur haute pression 11, la turbine haute pression 12 et l’arbre haute pression 15 forment ensemble le corps haute pression du moteur 1. La turbine haute pression 12 est propre à entrainer le compresseur haute pression 11 en rotation par le biais de l’arbre haute pression 15.
Plus précisément, le compresseur haute pression 11 comprend un carter de compresseur haute pression 22, monté fixe par rapport à la nacelle 2, un rotor de compresseur haute pression 23, et un stator de compresseur haute pression 24. Le rotor de compresseur haute pression 23 est propre à être entrainé en rotation par rapport au stator de compresseur haute pression 24, autour de l’axe longitudinal Δ du moteur 1. Le rotor de compresseur haute pression 23 comprend des aubes mobiles. Le stator de compresseur haute pression 24 comprend des aubes fixes (également appelées « aubes de guidage » ou « aubes de redresseur ») qui sont montées fixes sur le carter 22 du compresseur haute pression en étant intercalées entre les aubes mobiles. Ces aubes fixes ont pour fonction de guider le flux d’air primaire à travers le compresseur haute pression 11.
De même, la turbine haute pression 12 comprend un carter de turbine haute pression 25, monté fixe par rapport à la nacelle 2, un rotor de turbine haute pression 26, et un stator de turbine haute pression 27. Le rotor de turbine haute pression 26 est propre à être entrainé en rotation par rapport au stator de turbine haute pression 27, autour de l’axe longitudinal Δ du moteur 1. Le rotor de turbine haute pression 26 comprend des aubes mobiles. Le stator de turbine haute pression 27 comprend des aubes fixes qui sont montées fixes sur le carter 25 de la turbine haute pression en étant intercalées entre les aubes mobiles. Ces aubes fixes ont pour fonction de guider le flux d’air primaire à travers la turbine haute pression 12.
Le rotor de turbine haute pression 26 est relié au rotor 23 du compresseur haute pression 11 par l’intermédiaire de l’arbre haute pression 15. Ainsi, lorsque le moteur 1 est en fonctionnement, la rotation du rotor de turbine haute pression 26 entraine une rotation du rotor de compresseur haute pression 23.
Les aubes fixes de sortie 9 du module de soufflante 3, les aubes fixes du stator 18 du compresseur basse pression 10, les aubes fixes du stator 24 du compresseur haute pression 11, les aubes fixes du stator 27 de la turbine haute pression 12 et les aubes fixes du stator 21 de la turbine basse pression 13 sont des exemples d’aubes directrices.
Lorsque le moteur 1 est en fonctionnement, la soufflante 8 et le compresseur basse pression 10 sont entrainés en rotation par la turbine basse pression 13. De même, le compresseur haute pression 11 est entrainé en rotation par la turbine haute pression 12.
De l’air est aspiré par la soufflante 8. L’air aspiré par la soufflante 8 est divisé entre un flux d’air primaire et un flux d’air secondaire, qui circulent d’amont en aval du moteur à turbine à gaz 1.
Le flux d’air primaire s’écoule d’amont en aval du moteur à turbine à gaz 1 dans une veine primaire, en passant successivement à travers le compresseur basse pression 10, le compresseur haute pression 11, la chambre de combustion 5 où il est mélangé avec du carburant pour servir de comburant, la turbine haute pression 12 et la turbine basse pression 13. Le passage du flux d’air primaire à travers la turbine haute pression 12 et la turbine basse pression 13 provoque une rotation des rotors 26 et 29 des turbines qui entrainent à leur tour en rotation les rotors 23 et 17 des compresseurs haute pression et basse pression, ainsi que la soufflante 8 via l’arbre haute pression 15 et l’arbre basse pression 14. Le flux d’air primaire s’échappe du moteur 1 à travers un carter d’échappement 28, situé en aval du carter de turbine basse pression 19.
Le flux d’air secondaire (appelé également « flux d’air de dérivation ») s’écoule d’amont en aval du moteur à turbine à gaz 1 dans une veine secondaire. Ce flux d’air secondaire ne passe pas dans la chambre de combustion 5 et n’entraine pas les turbines 12 et 13. Le flux d’air secondaire sert à la fois à refroidir la périphérie du corps de moteur et permet de générer la majeure partie de la poussée fournie par le moteur à turbine à gaz. Le flux d’air secondaire s’écoule à travers les aubes fixes 9 montées sur le carter de soufflante 7, en aval de la soufflante 8.
La illustre de manière schématique un assemblage 30 de redresseur de stator d’un moteur à turbine à gaz 1. Dans l’exemple illustré sur la , l’assemblage 30 est un assemblage de redresseur de soufflante. Toutefois, il pourrait s’agir d’un assemblage de redresseur de stator de compresseur ou d’un assemblage de redresseur de stator de turbine.
L’assemblage 30 comprend une virole interne 31, une virole externe 32, s’étendant autour de la virole interne 31, et une série d’aubes directrices 33.
La virole interne 31 présente une forme annulaire ayant un axe central. De même, la virole externe 32 présente une forme annulaire, ayant un axe central confondu avec l’axe central de la virole interne. De plus, lorsque l’assemblage 30 est monté dans le moteur, les axes centraux sont confondus avec l’axe central Δ du moteur.
Chaque aube directrice 33 s’étend radialement, depuis la virole interne 31 jusqu’à la virole externe 32. Les aubes directrices 33 forment une grille permettant de guider le flux d’air s’écoulant entre les aubes directrices 33.
La montrent la manière dont les aubes directrices 33 peuvent être montées sur une virole 32.
Dans l’exemple illustré sur la , les aubes directrices 33 sont identiques entre elles. Chaque aube directrice 33 comprend une première plateforme 34, une deuxième plateforme 35 et une partie profilée 36, s’étendant radialement depuis la première plateforme 34 jusqu’à la deuxième plateforme 35. La première plateforme 34 est destinée à être positionnée radialement vers l’extérieur par rapport à la deuxième plateforme 35, par rapport à l’axe Δ du moteur.
Dans l’exemple illustré sur la , les aubes directrices 33 sont montées sur la virole externe 32. Toutefois, les aubes directrices 33 peuvent également être montées de la même manière sur la virole interne 31.
A cet effet, la première plateforme 34 de chaque aube directrice 33 comprend des excroissances 37 propres à être engagées dans des gorges circonférentielles 38 de la virole 32, afin de fixer chaque aube directrice 33 sur la virole 32.
Les aubes directrices 33 sont ainsi disposées les unes à côté des autres sur toute la circonférence de la virole 32, de manière à former une rangée d’aubes directrices. Les aubes directrices 33 d’une même rangée peuvent présenter un écartement angulaire constant entre deux aubes directrices consécutives.
Chaque première plateforme 34 présente une surface de guidage à partir de laquelle s’étend la partie profilée 36. De même, chaque deuxième plateforme 35 présente une surface de guidage à partir de laquelle s’étend la partie profilée 36.
Une fois les aubes directrices 33 montées, les surfaces de guidage des premières plateformes 34 des aubes directrices 33 forment une paroi externe de la veine d’écoulement du flux de gaz. Les surfaces de guidage des deuxièmes plateformes 35 des aubes directrices forment une paroi interne de la veine d’écoulement du flux de gaz.
Dans l’exemple illustré sur la , l’assemblage 30 comprend deux rangées d’aubes directrices 33 montées sur la virole 32. Toutefois, il serait possible de monter une seule rangée d’aubes directrices ou plus de deux rangées d’aubes directrices sur une même virole.
La représente, de manière schématique, deux aubes directrices adjacentes 33A et 33B d’une même rangée, conformes à un premier mode de réalisation de l’invention.
Les deux aubes directrices 33A et 33B sont identiques entre elles.
Chaque aube directrice 33A, 33B comprend une plateforme 34A, 34B et une partie profilée 36A, 36B.
La partie profilée 36A, 36B présente un bord d’attaque 41A, 41B, un bord de fuite 42A, 42B, une surface d’intrados 43A, 43B et une surface d’extrados 44A, 44B.
La plateforme 34A, 34B présente une surface de guidage 45A, 45B à partir de laquelle s’étend la partie profilée 36A, 36B, une première surface latérale 46A, 46B et une deuxième surface latérale 47A, 47B.
Comme illustré sur la , la deuxième surface latérale 47B est propre à être disposée en regard de la première surface latérale 46A de l’aube directrice adjacente. Plus précisément, dans l’exemple illustré sur la , la deuxième surface latérale 47B est propre à être disposée contre la première surface latérale 46A, de sorte que les plateformes 34A et 34B des deux aubes adjacentes 33A et 33B s’emboitent l’une avec l’autre.
De cette manière, la plateforme 34B de l’aube directrice 33B délimite avec la plateforme 34A de l’aube directrice adjacente 33A un chemin d’écoulement pour le flux de gaz s’écoulant entre la partie profilée 36B de l’aube directrice 33B et la partie profilée 36A de l’aube directrice adjacente 33A.
La surface de guidage 45A, 45B de chaque aube directrice 33A, 33B comprend une première partie de surface de guidage 48A, 48B et une deuxième partie de surface de guidage 49A, 49B. La première partie de surface de guidage 48A, 48B s’étend depuis la surface d’intrados 43A, 43B de la partie profilée 36A, 36B jusqu’à la première surface latérale 46A, 46B. La deuxième partie de surface de guidage 49A, 49B s’étend depuis la surface d’extrados 44A, 44B de la partie profilée 36A, 36B jusqu’à la deuxième surface latérale 47A, 47B.
Une première ligne de jonction 51A, 51B est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage 48A, 48B et la première surface latérale 46A, 46B. Lorsque que l’aube directrice 33A, 33B est fixée à la virole 32, la première ligne de jonction 51A, 51B présente un premier rayon R1 mesuré à partir de l’axe central Δ de la virole 32 dans un plan transversal à l’axe central Δ.
De même, une deuxième ligne de jonction 52A, 52B est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage 49A, 49B et la deuxième surface latérale 47A, 47B. La deuxième ligne de jonction 52A, 52B présente un deuxième rayon R2 mesuré à partir de l’axe central Δ de la virole 32, dans le plan transversal à l’axe central Δ.
Comme cela est visible sur la , le deuxième rayon R2 est supérieur au premier rayon R1, de manière à former une marche (ou un décrochement) entre la deuxième surface de guidage 49B de l’aube directrice 33B et la première surface de guidage 48A de l’aube directrice adjacente 33A.
Ainsi, une portion de la deuxième surface latérale 47B n’est pas recouverte par la première surface latérale 46A et s’étend dans le flux de gaz en formant un mur empêchant une circulation parasitaire d’une partie du flux de gaz depuis la surface d’intrados 43A de l’aube directrice 33A jusqu’à la surface d’extrados 44B de l’aube directrice 33B.
Par ailleurs, une troisième ligne de jonction 53A, 53B est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage 48A, 48B et la surface d’intrados 43A, 43B. La troisième ligne de jonction 53A, 53B présente un troisième rayon 53 mesuré à partir de l’axe central Δ de la virole 32, dans le plan transversal à l’axe central Δ.
De même, une quatrième ligne de jonction 54A, 54B est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage 49A, 49B et la surface d’extrados 44A, 44B. La quatrième ligne de jonction 54A, 54B présente un quatrième rayon R4 mesuré à partir de l’axe central Δ de la virole 32, dans le plan transversal à l’axe central Δ.
Comme cela est visible sur la , dans ce premier mode de réalisation, le quatrième rayon R4 est inférieur au troisième rayon R3.
Autrement dit, la deuxième partie de surface de guidage 49A, 49B forme une dépression à proximité de la surface d’extrados 44A, 44B de la partie profilée 33A, 33B, tandis qu’elle forme une surélévation à proximité de la deuxième surface latérale 47A, 47B. Cette dépression permet de compenser l’obstruction générée par la surélévation qui a pour effet de réduire la section de passage du flux de gaz entre les deux parties profilées 36A et 36B.
La représente, de manière schématique, deux aubes directrices adjacentes 33A, 33B d’une même rangée, conformes à un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Ce deuxième mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation, excepté que dans ce deuxième mode de réalisation, la première partie de surface de guidage 48A, 48B et la deuxième partie de surface de guidage 49A, 49B sont configurées de telle sorte que le quatrième rayon R4 est égal au troisième rayon R3.
En revanche, le premier rayon R1 est inférieur au troisième rayon R3.
Autrement dit, dans ce deuxième mode de réalisation, c’est la première partie de surface de guidage 48A, 48B qui présente une dépression à proximité de la première surface latérale 46A, 46B. Cette dépression dans la première surface de guidage 48A, 48B permet de compenser l’obstruction générée par la surélévation de la deuxième surface de guidage 49A, 49B à proximité de la deuxième surface latérale 47A, 47B, qui a pour effet de réduire la section de passage du flux de gaz entre les deux parties profilées 36A et 36B.
La représente, de manière schématique, en vue de dessus, un assemblage de deux aubes directrices 33A et 33B. Cette vue est identique pour les deux modes de réalisation qui précèdent.
Comme cela est visible sur la , la première surface latérale 46A, 46B et la deuxième surface latérale 47A, 47B ne sont pas planes.
Plus précisément, la première surface latérale 46A, 46B de chaque plateforme 34A, 34B présente une forme concave et la deuxième surface latérale 47A, 47B de chaque plateforme 34A, 34B présente une forme convexe, prévue pour s’emboiter avec la forme concave de la première surface latérale 46A, 46B de la plateforme de l’aube directrice adjacente.
Par ailleurs, chaque plateforme 34A, 34B présente une première surface transversale 55A, 55B s’étendant dans un premier plan transversal P1 situé en amont du bord d’attaque 41A, 41B, et une deuxième surface transversale 56A, 56B s’étendant dans un deuxième plan transversal P2 situé en aval du bord de fuite 42A, 42B.
La première ligne de jonction 51A, 51B s’étend depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2.
De même, la deuxième ligne de jonction 52A, 52B s’étendant depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2.
Le premier rayon R1 et le deuxième rayon R2 varient continument depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2.
Le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 varient continument depuis le bord d’attaque 41A, 41B jusqu’au bord de fuite 42A, 42B de la partie profilée 36A, 36B.
La illustre trois plans de coupe distincts A-A, B-B et C-C, s’étendant transversalement par rapport à l’axe central Δ de la virole 32 en coupant la partie profilée 36A, 36B.
Le plan de coupe A-A est situé en amont du plan de coupe B-B, qui est lui-même situé en amont du plan de coupe C-C, dans le sens d’écoulement du flux de gaz.
Les figures 7A à 7C, représentent, de manière schématique, les deux aubes directrices 33A, 33B respectivement dans les trois plans de coupe transversaux différents A-A, B-B et C-C, conformément au premier mode de réalisation.
Comme cela est visible sur la , dans le plan de coupe A-A, le premier rayon R1, le deuxième rayon R2, le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 sont égaux.
Comme cela est visible sur la , dans le plan de coupe B-B, le deuxième rayon R2 est supérieur au premier rayon R1. De plus, le quatrième rayon R4 est inférieur au troisième rayon R3.
De plus une différence entre le deuxième rayon R2 et le premier rayon R1 est égale à une différence entre le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4.
Autrement dit : R2 – R1 = R3 – R4 et max (R2 – R1) = max (R3 – R4) = h
Autrement dit : R2 – R1 = R3 – R4 et max (R2 – R1) = max (R3 – R4) = h
Comme cela est visible sur la , dans le plan de coupe C-C, le premier rayon R1, le deuxième rayon R2, le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 sont à nouveau égaux.
La montre une variation du deuxième rayon R2 (en trait plein) par rapport au premier rayon R1 entre le premier plan transversal P1 et le deuxième plan transversal P2, et une variation du quatrième rayon R4 (en traits pointillés) par rapport au troisième rayon R3 entre le bord d’attaque 41 et le bord de fuite 42.
Le premier rayon R1 présente une valeur constante depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2.
En revanche, comme cela est visible sur la , la valeur du deuxième rayon R2 varie continument depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2 de sorte qu’une différence entre le deuxième rayon R2 et le premier rayon R1 présente une valeur nulle depuis le premier plan transversal P1 jusqu’à un troisième plan transversal P3 situé entre le premier plan transversal P1 et le deuxième plan transversal P2, puis cette différence augmente continument depuis une valeur nulle dans le troisième plan transversal P3, jusqu’à une valeur maximale h dans un quatrième plan transversal P4 situé entre le troisième plan transversal P3 et le deuxième plan transversal P2, et ensuite cette différence diminue continument depuis la valeur maximale dans le quatrième plan transversal P4 jusqu’à une valeur nulle dans le deuxième plan transversal P2.
Le troisième plan transversal P3 est défini comme un plan transversal passant par un point de la quatrième ligne de jonction 54 où la courbure de la quatrième ligne de jonction 54 (et par conséquent de la surface d’extrados 44) est maximale.
De cette manière, le troisième plan transversal P3 est situé dans une zone dans laquelle des chocs sont susceptibles de se produire du fait d’un écoulement du flux de gaz à des vitesses élevées.
Une distance axiale entre le troisième plan transversal P3 et le deuxième plan transversal P2 est comprise entre 10% et 40% d’une longueur de corde de la partie profilée 36, la longueur de corde de la partie profilée 36 étant définie comme une distance entre un point d’intersection entre le bord d’attaque 41 et la surface de guidage 45 de la plateforme 34 et un point d’intersection entre le bord de fuite 42 et la surface de guidage 45 de la plateforme 34.
Le troisième rayon R3 présente une valeur constante depuis le bord d’attaque 41 jusqu’au bord de fuite 42.
En revanche, comme cela est visible sur la , le quatrième rayon R4 présente une valeur qui varie continument depuis le bord d’attaque 41 jusqu’au bord de fuite 42, de sorte que la différence entre le deuxième rayon R2 et le premier rayon R1 soit toujours égale à la différence entre le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4, dans n’importe quel plan transversal.
Ainsi, la différence entre le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 présente une valeur maximale h dans le quatrième plan transversal P4.
Par conséquent, dans ce quatrième plan transversal P4, la différence entre le deuxième rayon R2 et le quatrième rayon R4 vaut 2h.
La montre que le premier rayon R1 est constant depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2 et que le troisième rayon R3 est égal au premier rayon R1 depuis le bord d’attaque 41 jusqu’au bord de fuite 42 de la partie profilée 36.
Les figures 8A à 8C, représentent, de manière schématique, les deux aubes directrices 33A et 33B dans les trois plans de coupe transversaux différents A-A, B-B et C-C, conformément au deuxième mode de réalisation.
Comme cela est visible sur la , dans le plan de coupe A-A, le premier rayon R1, le deuxième rayon R2, le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 sont égaux.
Comme cela est visible sur la , dans le plan de coupe B-B, le deuxième rayon R2 est supérieur au premier rayon R1. En revanche, le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 sont égaux.
De plus, une différence entre le troisième rayon R3 et le premier rayon R1 est égale à une différence entre le deuxième rayon R2 et le quatrième rayon R4.
Autrement dit : R3 – R1 = R2 – R4 et max (R3 – R1) = max (R2 – R4) = h/2
Autrement dit : R3 – R1 = R2 – R4 et max (R3 – R1) = max (R2 – R4) = h/2
Comme cela est visible sur la , dans le plan de coupe C-C, le premier rayon R1, le deuxième rayon R2, le troisième rayon R3 et le quatrième rayon R4 sont à nouveau égaux.
La montre une variation du deuxième rayon R2 par rapport au quatrième rayon R4, tandis que la montre une variation du premier rayon R1 par rapport au troisième rayon R3 entre le premier plan transversal P1 et le deuxième plan transversal P2.
Le quatrième rayon R4 présente une valeur constante depuis le bord d’attaque 41 jusqu’au bord de fuite 42 de la partie profilée 36.
En revanche, comme cela est visible sur la , la valeur du deuxième rayon R2 varie continument depuis le premier plan transversal P1 jusqu’au deuxième plan transversal P2 de sorte qu’une différence entre le deuxième rayon R2 et le quatrième rayon R4 présente une valeur nulle depuis le bord d’attaque 41 jusqu’à un troisième plan transversal P3 situé entre le premier plan transversal P1 et le deuxième plan transversal P2, puis cette différence augmente continument depuis une valeur nulle dans le troisième plan transversal P3, jusqu’à une valeur maximale h/2 dans un quatrième plan transversal P4 situé entre le troisième plan transversal P3 et le deuxième plan transversal P2, et ensuite cette différence diminue continument depuis la valeur maximale h/2 dans le quatrième plan transversal P4 jusqu’à une valeur nulle dans le deuxième plan transversal P2.
Le troisième plan transversal P3 est défini comme un plan transversal passant par un point de la quatrième ligne de jonction 54 où la courbure de la quatrième ligne de jonction 54 (et par conséquent de la surface d’extrados 44) est maximale.
De cette manière, le troisième plan transversal P3 est situé dans une zone dans laquelle des chocs sont susceptibles de se produire du fait d’un écoulement du flux de gaz à des vitesses élevées.
De manière symétrique, le troisième rayon R3 présente une valeur constante depuis le bord d’attaque 41 jusqu’au bord de fuite 42 de la partie profilée 36, égale à la valeur du quatrième rayon R4.
En revanche, comme cela est visible sur la , le deuxième rayon R2 présente une valeur qui varie continument depuis le bord d’attaque 41 jusqu’au bord de fuite 42, de sorte que la différence entre le troisième rayon R3 et le deuxième rayon R2 soit toujours égale à la différence entre le deuxième rayon R2 et le quatrième rayon R4, dans n’importe quel plan transversal.
Ainsi, la différence entre le deuxième rayon R2 et le quatrième rayon R4 présente une valeur maximale h/2 dans le quatrième plan transversal P4.
De même, la différence entre le troisième rayon R3 et le premier rayon R1 présente également une valeur maximale h/2 dans le quatrième plan transversal P4.
Par conséquent, dans ce quatrième plan transversal P4, la différence entre le deuxième rayon R2 et le premier rayon R1 vaut h.
Claims (18)
- Aube directrice (33) destinée à être fixée sur une virole (32) de stator d’un moteur à turbine à gaz (1), comprenant :
- une partie profilée (36) destinée à s’étendre dans un flux de gaz pour guider le flux de gaz, la partie profilée (36) présentant une surface d’intrados (43) et une surface d’extrados (44), et
- une plateforme (34) présentant une surface de guidage (45) à partir de laquelle s’étend la partie profilée (36), une première surface latérale (46) et une deuxième surface latérale (47), la deuxième surface latérale (47) étant propre à être disposée en regard d’une première surface latérale (46) d’une aube directrice adjacente identique, de sorte que la plateforme (34) de l’aube directrice (33) délimite avec la plateforme de l’aube directrice adjacente un chemin d’écoulement pour le flux de gaz s’écoulant entre la partie profilée (36) de l’aube directrice (33) et la partie profilée de l’aube directrice adjacente,
la surface de guidage (45) comprenant une première partie de surface de guidage (48) s’étendant depuis la surface d’intrados (43) de la partie profilée (36) jusqu’à la première surface latérale (46) et une deuxième partie de surface de guidage (49) s’étendant depuis la surface d’extrados (44) de la partie profilée (36) jusqu’à la deuxième surface latérale (47),
dans lequel une première ligne de jonction (51) est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage (48) et la première surface latérale (46), une deuxième ligne de jonction (52) est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage (49) et la deuxième surface latérale (47), une troisième ligne de jonction (53) est formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage (48) et la surface d’intrados (43), et une quatrième ligne de jonction (54) est formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage (49) et la surface d’extrados (44),
la première partie de surface de guidage (48) et la deuxième partie de surface de guidage (49) étant configurées de telle sorte que lorsque que l’aube directrice (33) est fixée à la virole (32), la première ligne de jonction (51) présente un premier rayon (R1) mesuré à partir de l’axe central (Δ) de la virole (32) dans un plan transversal à l’axe central, la deuxième ligne de jonction (52) présente un deuxième rayon (R2) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans le plan transversal à l’axe central, le deuxième rayon (R2) étant supérieur au premier rayon (R1), la troisième ligne de jonction (53) présente un troisième rayon (R3) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans le plan transversal à l’axe central, et la quatrième ligne de jonction (54) présente un quatrième rayon (R4) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans le plan transversal à l’axe central, le quatrième rayon (R4) étant inférieur ou égal au troisième rayon (R3). - Aube directrice (33) selon la revendication 1, dans laquelle le premier rayon (R1) est égal au troisième rayon (R3), et le quatrième rayon (R4) est inférieur au troisième rayon (R3).
- Aube directrice (33) selon la revendication 2, dans laquelle une différence entre le deuxième rayon (R2) et le premier rayon (R1) est égal à une différence entre le troisième rayon (R3) et le quatrième rayon (R4).
- Aube directrice (33) selon la revendication 1, dans laquelle le quatrième rayon (R4) est égal au troisième rayon (R3).
- Aube directrice (33) selon la revendication 4, dans laquelle une différence entre le deuxième rayon (R2) et le quatrième rayon (R4) est égale à une différence entre le troisième rayon (R3) et le premier rayon (R1).
- Aube directrice (33) selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle la partie profilée (36) présente un bord d’attaque (41) et un bord de fuite (42), et la plateforme (34) présente une première surface transversale (55) s’étendant dans un premier plan transversal (P1) situé en amont du bord d’attaque (41), et une deuxième surface transversale (56) s’étendant dans un deuxième plan transversal (P2) situé en aval du bord de fuite (42), la première ligne de jonction (51) s’étendant depuis le premier plan transversal (P1) jusqu’au deuxième plan transversal (P2) et la deuxième ligne de jonction (52) s’étendant depuis le premier plan transversal (P1) jusqu’au deuxième plan transversal (P2), et dans laquelle une différence entre le deuxième rayon (R2) et le premier rayon (R1) présente une valeur nulle depuis le premier plan transversal (P1) jusqu’à un troisième plan transversal (P3) situé entre le premier plan transversal (P1) et le deuxième plan transversal (P2), puis qui augmente continument depuis une valeur nulle dans le troisième plan transversal (P3), jusqu’à une valeur maximale dans un quatrième plan transversal (P4) situé entre le troisième plan transversal (P3) et le deuxième plan transversal (P2), et qui diminue continument depuis la valeur maximale dans le quatrième plan transversal (P4) jusqu’à une valeur nulle dans le deuxième plan transversal (P2).
- Aube directrice (33) selon la revendication 6, dans laquelle le troisième plan transversal (P3) est défini comme un plan transversal passant par un point de la quatrième ligne de jonction (54) où la courbure de la quatrième ligne de jonction (54) est maximale.
- Aube directrice (33) selon l’une des revendications 6 et 7, dans laquelle la première ligne de jonction (51) présente un premier rayon (R1) ayant une valeur constante depuis le premier plan transversal (P1) jusqu’au deuxième plan transversal (P2).
- Aube directrice (33) selon l’une des revendications 6 et 7, dans laquelle la première ligne de jonction (51) présente un premier rayon (R1) ayant une valeur constante depuis le premier plan transversal (P1) jusqu’au troisième plan transversal (P3), puis qui diminue continument depuis le troisième plan transversal (P3) jusqu’au quatrième plan transversal (P4), et qui augmente continument depuis le quatrième plan transversal (P4) jusqu’au deuxième plan transversal (P2).
- Aube directrice (33) selon l’une des revendications 6 à 9, dans laquelle la deuxième ligne de jonction (52) présente un deuxième rayon (R2) ayant une valeur constante depuis le premier plan transversal (P1) jusqu’au troisième plan transversal (P3), puis qui augmente continument depuis le troisième plan transversal (P3) jusqu’au quatrième plan transversal (P4), et qui diminue continument depuis le quatrième plan transversal (P4) jusqu’au deuxième plan transversal (P2).
- Aube directrice (33) selon l’une des revendications 6 à 10, dans laquelle une distance axiale entre le troisième plan transversal (P3) et le deuxième plan transversal (P2) est comprise entre 10% et 40% d’une longueur de corde de la partie profilée (36), la longueur de corde de la partie profilée (36) étant définie comme une distance entre un point d’intersection entre le bord d’attaque (41) et la surface de guidage (45) de la plateforme (34) et un point d’intersection entre le bord de fuite (42) et la surface de guidage (45) de la plateforme (34).
- Assemblage (30) de stator de moteur à turbine à gaz, comprenant :
- une virole (32) présentant un axe central (Δ),
- un ensemble d’aubes directrices (33) comprenant une pluralité d’aubes directrices,
chaque aube directrice (33) comprenant une plateforme (34)présentant une surface de guidage (45) et une partie profilée (36) s’étendant radialement à partir de la surface de guidage (45) de la plateforme, la partie profilée (36) présentant une surface d’intrados (43) et une surface d’extrados (44), et la plateforme (34) présentant une première surface latérale (46) et une deuxième surface latérale (47), et la surface de guidage (45) de la plateforme comprenant une première partie de surface de guidage (48) s’étendant depuis la surface d’intrados (43) de la partie profilée (36) jusqu’à la première surface latérale (46) et une deuxième partie de surface de guidage (49) s’étendant depuis la surface d’extrados (44) de la partie profilée (36) jusqu’à la deuxième surface latérale (47),
les aubes directrices (33) étant fixées à la virole (32) de sorte que la deuxième surface latérale (47) de chaque aube directrice (33) est disposée en regard d’une première surface latérale (46) d’une aube directrice adjacente de l’ensemble d’aubes directrices, et les premières parties de surface de guidage (48) et les deuxième parties de surface de guidage (49) des plateformes (34) délimitent un chemin d’écoulement pour un flux de gaz s’écoulant entre les parties profilées (36) des aubes directrices,
dans lequel chaque aube directrice (33) présente première ligne de jonction (51) formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage (48) et la première surface latérale (46), une deuxième ligne de jonction (52) formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage (49) et la deuxième surface latérale (47), une troisième ligne de jonction (53) formée à l’intersection entre la première partie de surface de guidage (48) et la surface d’intrados (43), et une quatrième ligne de jonction (54) formée à l’intersection entre la deuxième partie de surface de guidage (49) et la surface d’extrados (44),
et dans lequel la première ligne de jonction (51) présente un premier rayon (R1) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans un plan transversal à l’axe central, la deuxième ligne de jonction (52) présente un deuxième rayon (R2) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans le plan transversal à l’axe central, le deuxième rayon (R2) étant supérieur au premier rayon (R1), de manière à ce qu’une portion de la deuxième surface latérale (47) s’étend dans le flux de gaz en formant un mur empêchant une circulation parasitaire d’une partie du flux de gaz depuis la surface d’intrados (43) d’une aube directrice (33A) jusqu’à la surface d’extrados (44) d’une aube directrice adjacente (33B), la troisième ligne de jonction (53) présente un troisième rayon (R3) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans le plan transversal à l’axe central, et la quatrième ligne de jonction (54) présente un quatrième rayon (R4) mesuré à partir de l’axe central (Δ), dans le plan transversal à l’axe central, le quatrième rayon (R4) étant inférieur ou égal au troisième rayon (R3). - Assemblage (30) selon la revendication 12, dans lequel chaque aube directrice (33) est conforme à l’une des revendications 2 à 11.
- Assemblage (30) selon l’une des revendications 12 et 13, dans lequel les aubes directrices (33) de l’ensemble d’aubes directrices sont identiques entre elles.
- Assemblage (30) selon l’une des revendications 12 à 14, dans lequel la virole est une virole interne (31) de redresseur et les surfaces de guidage des plateformes des aubes directrices (33) forment une paroi interne de veine d’écoulement du flux de gaz.
- Assemblage (30) selon l’une des revendications 12 à 14, dans lequel la virole est une virole externe (32) de redresseur et les surfaces de guidage des plateformes (34) des aubes directrices (33) forment une paroi externe de veine d’écoulement du flux de gaz.
- Assemblage (30) selon l’une des revendications 12 à 16, dans lequel l’assemblage est un assemblage de redresseur de stator de compresseur ou un assemblage de redresseur de stator de turbine ou un assemblage de redresseur de soufflante.
- Moteur à turbine à gaz (1) comprenant un assemblage (30) conforme à l’une des revendications 12 à 17.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2209065A FR3139595A1 (fr) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d’un moteur à turbine à gaz |
| PCT/FR2023/051362 WO2024052631A1 (fr) | 2022-09-09 | 2023-09-08 | Aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d'un moteur à turbine à gaz, assemblage de stator de moteur à turbine à gaz et moteur à turbine à gaz |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2209065A FR3139595A1 (fr) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d’un moteur à turbine à gaz |
| FR2209065 | 2022-09-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3139595A1 true FR3139595A1 (fr) | 2024-03-15 |
Family
ID=84362781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2209065A Pending FR3139595A1 (fr) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d’un moteur à turbine à gaz |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3139595A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024052631A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2042675A (en) * | 1979-02-15 | 1980-09-24 | Rolls Royce | Secondary Flow Control in Axial Fluid Flow Machine |
| FR2485620A1 (fr) * | 1980-06-24 | 1981-12-31 | Mtu Muenchen Gmbh | Dispositif pour reduire les pertes secondaires dans un conduit d'ecoulement de turbomachine muni d'aubages |
| US6261053B1 (en) * | 1997-09-15 | 2001-07-17 | Asea Brown Boveri Ag | Cooling arrangement for gas-turbine components |
| US20080232968A1 (en) * | 2006-02-27 | 2008-09-25 | Honeywell International, Inc. | Non-axisymmetric end wall contouring for a turbomachine blade row |
| FR3106614A1 (fr) | 2020-01-23 | 2021-07-30 | Safran | Pièce ou ensemble de pièces de turbomachine |
-
2022
- 2022-09-09 FR FR2209065A patent/FR3139595A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-09-08 WO PCT/FR2023/051362 patent/WO2024052631A1/fr unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR3106614A1 (fr) | 2020-01-23 | 2021-07-30 | Safran | Pièce ou ensemble de pièces de turbomachine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024052631A1 (fr) | 2024-03-14 |
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