BE1024743B1

BE1024743B1 - Compresseur basse pression de turbomachine axiale

Info

Publication number: BE1024743B1
Application number: BE20165867A
Authority: BE
Inventors: Stéphane Hiernaux
Original assignee: Safran Aero Boosters Sa
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2018-06-21
Also published as: BE1024743A1

Abstract

L’invention concerne un compresseur basse pression de turbomachine, tel un compresseur basse pression de turboréacteur double flux. Le compresseur comprend plusieurs rangées d’aubes statoriques (26) et plusieurs rangées d’aubes rotoriques. Chaque aube statorique (26) montre un bord d’attaque (36), un bord de fuite (38), une surface extrados (40), une surface intrados. Plusieurs aubes, ou toutes les aubes d’une même rangée annulaire d aubes statoriques (26) présentent des surfaces extrados (40) recevant un ou plusieurs orifices d’aspiration (44) de flux (18) de la turbomachine. Ces orifices (44) aspirent une couche limite, et réduisent le risque de pompage dans le compresseur.

Description

(30) Données de priorité :

(73) Titulaire(s) :

SAFRAN AERO BOOSTERS S.A.

4041, HERSTAL (MILMORT)

Belgique (72) Inventeur(s) :

HIERNAUX Stéphane 4680 OUPEYE Belgique (54) COMPRESSEUR BASSE PRESSION DE TURBOMACHINE AXIALE (57) L’invention concerne un compresseur basse pression de turbomachine, tel un compresseur basse pression de turboréacteur double flux. Le compresseur comprend plusieurs rangées d’aubes statoriques (26) et plusieurs rangées d’aubes rotoriques. Chaque aube statorique (26) montre un bord d’attaque (36), un bord de fuite (38), une surface extrados (40), une surface intrados.

Plusieurs aubes, ou toutes les aubes d’une même rangée annulaire d aubes statoriques (26) présentent des surfaces extrados (40) recevant un ou plusieurs orifices d’aspiration (44) de flux (18) de la turbomachine. Ces orifices (44) aspirent une couche limite, et réduisent le risque de pompage dans le compresseur.

FIG. 3

BREVET D'INVENTION BELGE

SPF Economie, PME, Classes Moyennes & Energie

Numéro de publication : 1024743 Numéro de dépôt : BE2016/5867

Office de la Propriété intellectuelle Classification Internationale : F04D 29/68 F04D 29/54 Date de délivrance : 21/06/2018

Le Ministre de l'Economie,

Vu la Convention de Paris du 20 mars 1883 pour la Protection de la propriété industrielle ;

Vu la loi du 28 mars 1984 sur les brevets d'invention, l'article 22, pour les demandes de brevet introduites avant le 22 septembre 2014 ;

Vu le Titre 1er “Brevets d’invention” du Livre XI du Code de droit économique, l'article XI.24, pour les demandes de brevet introduites à partir du 22 septembre 2014 ;

Vu l'arrêté royal du 2 décembre 1986 relatif à la demande, à la délivrance et au maintien en vigueur des brevets d'invention, l'article 28 ;

Vu la demande de brevet d'invention reçue par l'Office de la Propriété intellectuelle en date du 21/11/2016.

Considérant que pour les demandes de brevet tombant dans le champ d'application du Titre 1er, du Livre XI du Code de Droit économique (ci-après CDE), conformément à l'article XI. 19, §4, alinéa 2, du CDE, si la demande de brevet a fait l'objet d'un rapport de recherche mentionnant un défaut d'unité d'invention au sens du §ler de l'article XI.19 précité et dans le cas où le demandeur n'effectue ni une limitation de sa demande ni un dépôt d'une demande divisionnaire conformément aux résultats du rapport de recherche, le brevet délivré sera limité aux revendications pour lesquelles le rapport de recherche a été établi.

Arrête :

Article premier. - Il est délivré à

SAFRAN AERO BOOSTERS S.A., Route de Liers 121, 4041 HERSTAL (MILMORT) Belgique;

représenté par

LECOMTE Didier, P.O. Box 1623, 1016, LUXEMBOURG;

un brevet d'invention belge d'une durée de 20 ans, sous réserve du paiement des taxes annuelles visées à l’article XI.48, §1 du Code de droit économique, pour : COMPRESSEUR BASSE PRESSION DE TURBOMACHINE AXIALE.

INVENTEUR(S) :

HIERNAUX Stéphane, Rue des Hirondelles 3, 4680, OUPEYE;

PRIORITE(S) :

DIVISION :

divisé de la demande de base : date de dépôt de la demande de base :

Article 2. - Ce brevet est délivré sans examen préalable de la brevetabilité de l'invention, sans garantie du mérite de l'invention ou de l'exactitude de la description de celle-ci et aux risques et périls du (des) demandeur(s).

Bruxelles, le 21/06/2018, Par délégation spéciale :

BE2016/5867

Description

COMPRESSEUR BASSE PRESSION DE TURBOMACHINE AXIALE

Domaine technique

L’invention se rapporte au pompage dans une turbomachine. Plus précisément, l’invention concerne un compresseur de turbomachine axiale L’invention a également trait à une turbomachine axiale, notamment un turboréacteur d’avion ou un turbopropulseur d’aéronef. L’invention concerne également un procédé de contrôle de pompage dans un compresseur de turbomachine.

Technique antérieure

Lors du fonctionnement d’un compresseur de turboréacteur, des phénomènes de décrochage peuvent s’observer au niveau des aubes des redresseurs. Ces décrochages brident ies capacités du compresseur et peuvent donner lieu à des pompages occasionnels. Ces derniers conduisent notamment à une inversion de flux pouvant endommager le compresseur en question, en plus de limiter ia poussée maximale que peux offrir ie turboréacteur.

Le document US2006/0051199 A1 divulgue une turbomachine avec un système d’enlèvement d’une partie du flux de la turbomachine. A cet effet, une paroi de la turbomachine au droit d’une rangée d’aubes présente des ouvertures d’enlèvement de fluide entre lesdites aubes. Or la présence de ces ouvertures perturbe l’écoulement tout comme leurs longueurs. Aussi, leur efficacité d’enlèvement de fluide est limitée dans certaines configurations de veines, notamment sur les parois internes de veines présentant une réduction de diamètre.

Résumé de l'Invention

L’invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pour objectif d’améliorer le rendement d’une turbomachine tout en augmentant la marge au pompage. L’invention a également pour objectif de proposer une solution simple,

BE2016/5867 résistante, légère, économique, fiable, facile à produire, commode d’entretien, d’inspection aisée, et indépendante de la géométrie de la veine.

Solution technique

L’invention a pour objet un compresseur de turbomachine axiale, notamment un compresseur basse pression de turbomachine, le compresseur comprenant au moins une rangée annulaire d’aubes de compresseur, chaque aube comprenant un bord d’attaque, un bord de fuite, une surface extrados, une surface intrados, lesdites surfaces s’étendant du bord d’attaque au bord de fuite ; remarquable en ce que la surface extrados d’au moins une ou de chaque aube comprend un orifice d’aspiration de flux de ia turbomachine, notamment d’un flux décroché de l’aube associée.

Selon des modes avantageux de l’invention, le compresseur peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :

- La rangée annulaire d’aubes présente une moitié amont et une moitié aval, l’orifice d’aspiration étant disposé dans ia moitié aval de ia rangée annulaire d’aubes.

- Chaque aube comprend un empilement de profils aérodynamiques, chaque profil aérodynamique présentant une corde et des points de surface extrados distants d’une distance D de ia corde associée, chaque aube présente un point extrême avec une distante D maximale qui est en amont de l’orifice d’aspiration.

- Chaque aube comprend un angle de calage ß dont l’inclinaison par rapport à l’axe de rotation du compresseur est supérieure à : 20°, ou 30°.

- La rangée annulaire d’aubes présente axialement un tronçon centrai dans lequel est disposé l’orifice, ledit tronçon centrai représentant une moitié, ou un tiers, ou un quart, ou un cinquième axial de la rangée annulaire d’aubes.

- L’orifice est en regard de la surface intrados de l’aube suivante de la rangée annulaire, préférentiellement l’orifice est formé sur une portion de la surface extrados perpendiculaire à la direction circonférentielle de la rangée annulaire d’aube correspondante.

BE2016/5867

- Chaque aube comprend une plateforme de fixation avec une surface destinée à délimiter radialement le flux de ia turbomachine, l’orifice d’aspiration étant en contact de ladite surface.

- Chaque surface extrados présente une extrémité radiale, l’orifice d’aspiration étant disposé dans une extrémité radiale, chaque extrémité radiale de surface extrados représente au plus 20%, ou au plus 10%, ou au plus 5% de la hauteur radiale de la surface extrados correspondante.

- Chaque aube est réalisée en matériau composite à matrice organique, l’orifice d’aspiration étant réalisé dans ledit matériau composite.

- Chaque aube est une aube à calage variable, notamment avec un disque délimitant la surface extrados, l’orifice traversant ie disque de l’aube correspondante.

- Chaque aube comprend un corps monobloc formant la surface intrados et la surface extrados, l’orifice d’aspiration étant formé dans ledit corps monobSoc.

- Les rangées d’aubes comprennent des rangées d’aubes de rotoriques et des rangées d’aubes statoriques, l’orifice étant formé dans une aube d’une rangée d’aubes statoriques.

- L’orifice d’aspiration comprend un conduit d’aspiration, chaque conduit d’aspiration étant dédié à un orifice d’aspiration de sorte à ce que chaque orifice d’aspiration aspire de manière indépendante le flux de la turbomachine.

- La longueur axiale de l’orifice représente entre 0,1% et 20% de l’épaisseur moyenne de l’aube, préférentiellement entre 1% et 5%.

- L’orifice d’aspiration étant un premier orifice, la surface extrados de l’aube comprenant en outre un deuxième orifice d’aspiration en aval du premier orifice d’aspiration.

- Le compresseur comprend un dispositif d’aspiration en communication avec chaque orifice d’aspiration.

- Chaque surface extrados d’aube de la rangée annulaire d’aubes comprend un orifice d’aspiration de flux de la turbomachine, lesdites aubes et/ou les orifices d’aspiration desdites aubes étant identiques.

BE2016/5867

L’invention a également pour objet une turbomachine, notamment un turboréacteur, comprenant un compresseur, remarquable en ce que le compresseur est conforme à invention.

L’invention a également pour objectif un procédé de contrôle de pompage dans un compresseur de turbomachine, notamment de turboréacteur, le procédé comprenant une étape (a) compression d’un flux de la turbomachine par le compresseur, et une étape (b) aspiration d’un flux de ia turbomachine par une aube du compresseur, ladite aube présentant une surface extrados, remarquable en ce qu’à l’étape (b) aspiration, ie flux de ia turbomachine est aspiré depuis la surface extrados de ladite aube, éventuellement, le compresseur est conforme à l’invention.

Selon un mode avantageux de l’invention, lors de l’étape (a) compression, le compresseur présente un phénomène de pompage et/ou un phénomène de décrochage d’écoulement, à l’étape (b) aspiration la surface extrados aspire un flux décroché d’une aube, par exemple de manière à limiter ou à supprimer le phénomène de pompage et/ou un phénomène de décrochage d’écoulement.

De manière générale, les modes avantageux de chaque objet de l’invention sont également applicables aux autres objets de l’invention. Chaque objet de l’invention est combinable aux autres objets, et ies objets de l’invention sont également combinables aux modes de réalisation de ia description, qui en plus sont combinables entre eux, selon toutes ies combinaisons techniques possibles.

Avantages apportés

L’invention permet d’évacuer ies écoulements parasites qui apparaissent en aval des surfaces extrados des aubes en raison de la cassure qu’elles provoquent dans le flux. Ainsi, l’homogénéité du flux traversant la grille d’aubes considérée s’améliore. Le flux restant présente moins de remous et subit une perte charge moindre. La grille ie bloque moins et le ralenti moins, ce qui augmente le débit d’air disponible pour le cycle thermique de la turbomachine. En outre, positionner ies orifices d’aspiration sur la surface extrados permet de se rapprocher au plus près du lieu de naissance des tourbillons. Qui plus est, cette implantation permet de s’éloigner des limites radiales, et donc de traiter

2016/5867

BE2016/5867 les couches limites dans leurs épaisseurs radiales. Cette solution offre une efficacité tout en exploitation des moyens compacts. Le caractère intrusif demeure limité et respecte la résistance mécanique des aubes équipées.

Brève description des dessins

La figure 1 représente une turbomachine axiale selon l’Invention.

La figure 2 est un schéma d’un compresseur de turbomachine selon l’invention.

La figure 3 illustre une aube d’une rangée annulaire d’aubes selon l’invention.

La figure 4 est une coupe d’une i’aube de ia figure 3, la coupe étant effectuée selon l’axe 4-4.

ίο La figure 5 est un diagramme du procédé de contrôle de pompage dans un compresseur de turbomachine selon l’invention.

Description des modes de réalisation

Dans ia description qui va suivre, les termes interne et externe renvoient à un positionnement par rapport à l’axe de rotation d’une turbomachine axiale. La direction axiaie correspond à la direction le long de l’axe de rotation de la turbomachine. La direction radiale est perpendiculaire à l’axe de rotation.

L’amont et l’aval sont en référence au sens d’écoulement principal du flux dans la turbomachine.

La figure 1 représente de manière simplifiée une turbomachine axiaie. Il s’agit dans ce cas précis d’un turboréacteur double-flux. Le turboréacteur 2 comprend un premier niveau de compression, dit compresseur basse-pression 5, un deuxième niveau de compression, dit compresseur haute-pression 6, une chambre de combustion 8 et un ou plusieurs niveaux de turbines 10. En fonctionnement, la puissance mécanique de la turbine 10 transmise via l’arbre central jusqu’au rotor 12 met en mouvement les deux compresseurs 5 et 6. Ces derniers comportent plusieurs rangées d’aubes de rotor associées à des rangées d’aubes de stators. La rotation du rotor 12 autour de son axe de rotation 14 permet ainsi de générer un débit d’air ef de comprimer progressivement ce dernier jusqu’à l’entrée de la chambre de combustion 8.

Un ventilateur d’entrée communément désigné fan ou soufflante 16 est couplé au rotor 12 et génère un flux d’air qui se divise en un flux primaire 18 traversant

2016/5867

BE2016/5867 tes différents niveaux sus mentionnés de la turbomachine, et en un flux secondaire 20 traversant un conduit annulaire (partiellement représenté) le long de ia machine pour ensuite rejoindre ie flux primaire en sortie de turbine. La soufflante peut être du type non carénée, par exemple à double rotor contrarotatifs, éventuellement en aval.

Le flux secondaire 20 peut être accéléré de sorte à générer une réaction de poussée. Les flux primaire 18 et secondaire 20 sont des flux annulaires coaxiaux et emmanchés l’un dans l’autre. Ils sont canalisés par le carter de la turbomachine et/ou des viroles.

ίο La figure 2 est une vue en coupe d’un compresseur d’une turbomachine axiale telle que celle de la figure 1. Le compresseur peut être un compresseur bassepression 5. On peut y observer une partie de la soufflante 16 et le bec de séparation 22 du flux primaire 18 et du flux secondaire 20. Le rotor 12 comprend plusieurs rangées d’aubes rotoriques 24, en l’occurrence trois.

Le compresseur basse pression 5 comprend plusieurs redresseurs, en l’occurrence quatre, qui contiennent chacun une rangée d’aubes statoriques 26.

Les redresseurs sont associés au fan 16 ou à une rangée d’aubes rotoriques pour redresser le flux d’air, de sorte à convertir la vitesse du flux en pression, notamment en pression statique.

Les aubes statoriques 26 s’étendent entre une virole interne 28 ef une virole externe 30 à laquelle elles peuvent être vissées ou soudées. La virole externe 30 peut être, au moins partiellement, formée par te carter externe du compresseur 5. Les aubes rotoriques 24 s’étendent radialement depuis leur support interne, tel un tambour 32 ou un disque. Afin de réduire tes risques de décrochage ou de pompage, ia turbomachine comprend un système d’aspiration 34. Ce système permet d’aspirer un flux de la turbomachine, telle une partie du flux primaire.

Au sein d’une même rangée, ies aubes sont régulièrement espacées les unes des autres. Optionnellement, l’espacement entre les aubes peut varier localement tout comme leurs orientations angulaires. Certaines aubes peuvent différer du reste des aubes de leur rangée. Le carter peut être formé de plusieurs anneaux, ou de demi-coquilles.

2016/5867

BE2016/5867

Les aubes (24 ; 26) peuvent être réalisées en métal, par exemple en alliage de titane. Elles peuvent également être réalisées en matériau composite à matrice organique ; avec des fibres de renfort. Elles peuvent être mixtes : avec un bord d’attaque métallique et un corps en composite tel qu’évoqué ci-dessus.

L’Invention peut également s’appliquer à un compresseur haute pression tel que celui évoqué en figure 1.

La figure 3 esquisse une aube 26 représentative d’une rangée annulaire d’aubes du compresseur représenté en figure 2. Les aubes de la rangée peuvent être identiques, si bien que ies caractéristiques détaillées en relation ίο avec ia présente aube peuvent s’appliquer à toutes ies aubes de sa rangée.

Dans le cas présent, l’aube représentée est une aube statorique 26, or le présent enseignement peut s’appliquer à une aube rotorique.

L’aube 26 comprend un bord d’attaque 36, un bord de fuite 38, une surface extrados 40, une surface intrados (face cachée). La surface intrados et la surface extrados s’étendent du bord d’attaque 36 au bord de fuite 38 sur foute la hauteur radiale de ia veine primaire 42 traversée par le flux primaire 18. Afin de gérer les cas de décrochage et de pompage, le système d’aspiration 34 comprend au moins un orifice d’aspiration 44, éventuellement plusieurs orifices d’aspiration 44. En l’occurrence deux orifices 44 sont représentés, toutefois tout autre nombre est possible par surface extrados.

Chaque orifice d’aspiration 44 est formé sur la surface extrados 40 de son aube 26. Chaque orifice d’aspiration peut déboucher circonférentiellement, soit selon une direction perpendiculaire à l’axe de rotation 14 et à ia direction radiale. Un emplacement en extrados permet d’aspirer, en partie, le flux 45 s’y décrochant, et formant éventuellement des tourbillons. En fonctionnement, le flux décroché 45 obstrue le passage entre deux aubes 26 consécutives, et limite ie débit maximal du compresseur. D’ailleurs, ce flux décroché 45 peut être à l’origine du pompage.

Chaque aube 26 de la rangée annulaire peut être munie d’au moins un ou plusieurs orifices d’aspiration. Optionnellement, certaines aubes de cette rangée sont libres d’orifices d’aspiration.

Chaque orifice d’aspiration 44 peut être placé vers le bord de fuite 38 de l’aube 26. Chaque orifice d’aspiration 44 peut être placé en moitié aval. La moitié

BE2016/5867 amont de la surface extrados et/ou de l’aube peut être libre d’orifice d’aspiration.

Chaque orifice d’aspiration 44 peut être en regard de la surface intrados de l’aube suivante de la rangée annulaire, qui est en regard de la présente aube 26 selon ia circonférence. Chaque orifice d’aspiration 44 d’une même aube 26 peut être formé sur une portion de la surface extrados 40. Cette portion de surface extrados peut être orthogonale à la direction circonférentielle de la rangée annulaire d’aube correspondante.

Chaque orifice d’aspiration 44 peut être réalisé dans le matériau composite, par exemple organique de l’aube. Chaque orifice d’aspiration 44 peut notamment être réalisé dans une partie monobioc, et/ou venue de matière de l’aube pour une meilleure résistance.

Selon un mode de réalisation, l’aube est à orientation fixe, notamment par rapport à la virole externe 30 et/ou par rapport à la virole interne 28. Cette orientation peut être déterminée par rapport à Taxe de rotation 14, éventuellement en considérant une corde moyenne dans l’espace de Taube. L’aube peut comprendre un corps soudé à ia virole externe 30. Ou encore, Taube peut comprendre une plateforme de fixation 46 qui est plaquée et fixée à la virole externe 30. La plateforme 46 montre une surface interne 48 qui délimite ia veine primaire 42. Cette surface 48 peut être radialement au niveau de chaque orifice 44, et peut toucher chaque orifice 44 associé. Optionnellement, cette surface 48 entoure Taube 26, et se prolonge en amont et en aval du bord d’attaque 36 et du bord de fuite 38 respectivement.

Chaque surface extrados 40 présente une extrémité radiale, éventuellement deux extrémités radiales. Chaque orifice d’aspiration 44 est avantageusement disposé dans une même extrémité radiale de surface extrados 40, ou les orifices d’aspiration de l’aube sont répartis dans les extrémités radiales de la surface extrados 40. Les orifices 44 peuvent être au niveau radialement de la virole externe 30 et/ou de la virole interne 28. Chaque extrémité radiale de surface extrados 40 représente au plus 20%, ou au plus 10%, ou au plus 5% de la hauteur radiale de la surface extrados 40 correspondante. La surface extrados 40 comprend radialement un tronçon centrai entre ses extrémités radiales. Ce tronçon centrai peut s’étendre sur au moins : 60%, ou 80%, ou

2016/5867

BE2016/5867

90%, de la hauteur radiale de la surface extrados. Ce tronçon radial est libre d’orifice d’aspiration.

Chaque orifice d’aspiration 44 comprend un conduit d’aspiration 50. Chaque conduit d’aspiration 50 prolonge radialement son orifice 44 vers l’extérieur de ia veine primaire 42. Chaque conduit 50 est branché de manière autonome à un dispositif d’aspiration 52 du système d’aspiration 34. Cette aspiration peut être assurée par une pompe auxiliaire, ou grâce à une dépression autour de la virole externe 30.

Optionnellement, chaque conduit d’aspiration 50 est dédié à un orifice ίο d’aspiration 44 propre. Les conduits d’aspiration 50 peuvent traverser radialement leur plateforme 46. Ainsi, chaque orifice d’aspiration 44 aspire de manière indépendante ie flux 18 de ia turbomachine. Un tel système évite les circulations d’un orifice 44 à l’autre, ce qui serait pénalisant en termes d’évacuation de flux décroché 45.

Suivant une autre alternative, l’aube est à orientation variable ; également désigné par aube à calage variable. Une telle aube est connue sous l’acronyme VSV correspondant à l’expression anglo-saxonne « Variable Stator Vane ».

Une telle aube fait alors partie d’une rangée d’aubes formant un stator à géométrie variable. Une telle aube présente généralement un disque délimitant la surface extrados. L’orifice traverse alors le disque de l’aube correspondante.

Le disque peut être l’équivalent de la plateforme de fixation d’une aube à orientation variable. Eventuellement, une rangée d’aube comprend des aubes à orientations variables et d’autres à orientations fixes.

La figure 4 représente un profil aérodynamique 54 de l’aube 26 illustrée en relation avec la figure 3. Ce profil aérodynamique 54 est issu du pian de coupe tracé selon l’axe 4-4 de la figure 3. Il appartient à empilement de profils aérodynamiques de l’aube 26 concernée.

Le profil aérodynamique 54 inclut une courbe de ia surface extrados 40 et un courbe de la surface intrados 56 qui se rejoignent en un point du bord d’attaque

36 et un point du bord de fuite 38. Ces derniers points permettent de définir une corde 58. Pour chaque point de la courbe de surface extrados 40, une distance D par rapport à la corde 58 est définie. Chaque aube 26 présente un point extrême 60 pour lequel la distante D est ie maximum de l’aube considérée. Le

BE2016/5867 cas échéant, Taube présente plusieurs points extrêmes 60 dont la distance D est un même maximum. Ces points peuvent décrire un alignement ou une courbe dans l’espace. Au moins un ou chaque point extrême 60 est en amont d’au moins un ou de chaque orifice d’aspiration 44 de l’aube 26.

Les orifices d’aspiration 44 peuvent être regroupés axialement, et/ou radialement. Ils se rapprochent du début du flux décroché 45. Par exemple l’aube 26 présente axialement un tronçon central dans lequel est disposé au moins un ou chaque orifice 44 de la surface extrados 40. Le centre axial de l’aube 26 est dans ce tronçon centrai. Ce tronçon central peut être délimité par un tronçon amont et par un tronçon aval de Taube, ces deux derniers tronçons étant éventuellement libres d’orifices d’aspiration. Ce tronçon central représente une moitié, ou un tiers, ou un quart, ou un cinquième axial de la surface extrados correspondante.

La longueur axiale de l’orifice 44 représente entre 0,1% et 20% de l’épaisseur moyenne de Taube 26, préférentiellement entre 1% et 5%. Par ailleurs la largeur selon la circonférence de chaque orifice 44 peut représenter entre 0,1% et 3% de ia longueur axiale de Taube 26, et/ou de ia corde 58.

L’angle de calage ß de Taube 26 peut être supérieur ou égal à 35°. Cet angle de calage ß est réprésentatif de la déviation qu’apporte Taube, Il peut être mesuré entre Taxe de rotation 14 et une corde 58 moyenne de Taube 26. L’invention offre un gain substantiel pour ies aubes à forte déviation.

La figure 5 est un diagramme du procédé de contrôle de pompage dans un compresseur de turbomachine. Le compresseur peut correspondre à celui décrit en relation avec ies figures 1 à 4.

Le procédé peut comprendre les étapes suivantes, éventuellement réalisées comme suit :

- (a) compression 100 d’un flux de ia turbomachine par le compresseur lors de son fonctionnement ;

- détection 102 d’un phénomène de pompage et/ou un phénomène de décrochage d’écoulement dans le compresseur, ladite défection peut être une prédictive ; et

2016/5867

BE2016/5867

- (b) aspiration 104 d’un flux de ia turbomachine par une aube du compresseur, l’aspiration du flux s’effectuant depuis la surface extrados d’au moins une ou plusieurs aubes de la rangée.

L’aspiration peut être une aspiration d’une couche limite, notamment une 5 couche limite radialement. L’étape (b) aspiration 104 peut être continue, ou discontinue. Elle peut être commandée.

Ainsi, l’étape (b) aspiration permet de limiter ou de supprimer le phénomène de pompage et/ou un phénomène de décrochage d’écoulement dans le compresseur.

BE2016/5867

Claims

Revendications

1. Compresseur (4; 6) de turbomachine axiale (2), notamment un compresseur basse pression (4) de turbomachine axiaie (2), le compresseur (4 ; 6) comprenant au moins une rangée annulaire d’aubes (24 ; 26) de compresseur (4 ; 6), chaque aube (24 ; 26) comprenant un bord d’attaque (36), un bord de fuite (38), une surface extrados (40), une surface intrados (56), lesdites surfaces (40 ; 56) s’étendant du bord d’attaque (36) au bord de fuite (38) ;

caractérisé en ce que la surface extrados (40) d’au moins une ou de chaque aube (24 ; 26) comprend un orifice d’aspiration (44) de flux de la turbomachine (2), notamment d’un flux décroché (45) de i’aube (24 ; 26) associée.

2. Compresseur (4; 6) selon ia revendication 1, caractérisé en ce que la rangée annulaire d’aubes (24 ; 26) présente une moitié amont et une moitié aval, l’orifice d’aspiration (44) étant disposé dans la moitié aval de la rangée annuiaire d’aubes (24 ; 26).

3. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que chaque aube (24 ; 26) comprend un empilement de profils aérodynamiques (54), chaque profil aérodynamique (54) présentant une corde (58) et des points de surface extrados (40) distants d’une distance D de la corde associée, chaque aube (24 ; 26) présente un point extrême (60) avec une distante D maximale qui est en amont de l’orifice d’aspiration (44).

4. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque aube (24 ; 26) comprend un angle de calage β dont l’inclinaison par rapport à l’axe de rotation (14) du compresseur (4 ; 6) est supérieure à : 20°, ou 30°.

5. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ia rangée annuiaire d’aubes (24 ; 26) présente axialement un tronçon central dans lequel est disposé l’orifice (44), ledit tronçon centra!

2016/5867

BE2016/5867 représentant une moitié, ou un tiers, ou un quart axial de ia rangée annulaire d’aubes (24 ; 26).

6. Compresseur (4 ; 6) seion l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’orifice (44) est en regard de la surface intrados (56) de l’aube (24 ; 26)

5 suivante de la rangée annulaire, préférentiellement l’orifice est formé sur une portion de la surface extrados (40) perpendiculaire à la direction circonférentielle de la rangée annulaire d’aube (24 ; 26) correspondante.

7. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque aube (24 ; 26) comprend une plateforme de fixation (46) avec ίο une surface (48) destinée à délimiter radialement ie flux de ia turbomachine (2), l’orifice d’aspiration (44) étant en contact de ladite surface.

8. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque surface extrados (40) présente une extrémité radiale, l’orifice d’aspiration (44) étant disposé dans une extrémité radiale, chaque extrémité

15 radiale de surface extrados représente au plus 20%, ou au plus 10%, ou au plus 5% de la hauteur radiale de la surface extrados (40) correspondante.

9. Compresseur (4 ; 6) seion l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque aube (24 ; 26) est réalisée en matériau composite à matrice organique, l’orifice d’aspiration (44) étant réalisé dans ledit matériau

20 composite.

10. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque aube (24 ; 26) est une aube à calage variable, notamment avec un disque délimitant la surface extrados (40), l’orifice traversant (44) le disque de l’aube correspondante.

25

11. Compresseur (4 ; 6) selon i’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque aube (24 ; 26) comprend un corps monobloc formant la surface intrados (56) et ia surface extrados (40), l’orifice d’aspiration (44) étant formé dans ledit corps monobioc.

BE2016/5867

12. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les rangées d’aubes comprennent des rangées d’aubes de rotoriques (24) et des rangées d’aubes statoriques (28), l’orifice (44) étant formé dans une aube d’une rangée d’aubes statoriques (26).

13. Compresseur (4 ; 6) selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l’orifice d’aspiration (44) comprend un conduit d’aspiration (50), chaque conduit d’aspiration étant dédié à un orifice d’aspiration de sorte à ce que chaque orifice d’aspiration aspire de manière indépendante le flux de la turbomachine (2).

14. Compresseur (4 ; 6) selon i’une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la longueur axiale de l’orifice (44) représente entre 0,1% et 20% de l’épaisseur moyenne de l’aube (24 ; 26), préférentiellement entre 1% et 5%.

15. Compresseur (4 ; 6) selon i’une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l’orifice d’aspiration (44) étant un premier orifice, la surface extrados (40) de l’aube (24 ; 26) comprenant en outre un deuxième orifice d’aspiration (44) en aval du premier orifice d’aspiration.

16. Compresseur (4 ; 6) selon la revendication 15, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif d’aspiration (52) en communication avec chaque orifice d’aspiration (44).

17. Compresseur (4 ; 6) selon i’une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que chaque surface extrados (40) d’aube (24 ; 26) de la rangée annulaire d’aubes comprend un comprend un orifice d’aspiration (44) de flux de la turbomachine (2), lesdites aubes et/ou les orifices (44) d’aspiration desdites aubes étant identiques.

18. Turbomachine (2), notamment un turboréacteur, comprenant un compresseur, caractérisée en ce que le compresseur (4 ; 6) est conforme à i’une des revendications 1 à 17.

2016/5867

BE2016/5867

19. Procédé de contrôle de pompage dans un compresseur (4 ; 6) de turbomachine (2), notamment de turboréacteur, le procédé comprenant une étape (a) compression (100) d’un flux de la turbomachine (2) par le compresseur (4 ; 6), et une étape (b) aspiration (104) d’un flux de la

5 turbomachine (2) par une aube (24 ; 26) du compresseur (4 ; 6), ladite aube présentant une surface extrados (40), caractérisé en ce qu’à l’étape (b) aspiration (104), ie flux de ia turbomachine (2) est aspiré depuis la surface extrados de ladite aube (24 ; 26), éventuellement, le compresseur (4 ; 6) est conforme à l’une des revendications 1 à 17.

io 20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que lors de l’étape (a) compression (100), le compresseur (4 ; 6) présente un phénomène de pompage et/ou un phénomène de décrochage d’écoulement, à l’étape (b) aspiration (104) la surface extrados aspire un flux décroché (45) d’une aube (24 ; 26).

BE2016/5867