BE1024951B1 - DEFROSTING DEVICE FOR DARK AND AXIAL TURBOMACHINE - Google Patents

DEFROSTING DEVICE FOR DARK AND AXIAL TURBOMACHINE Download PDF

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BE1024951B1
BE1024951B1 BE2017/5045A BE201705045A BE1024951B1 BE 1024951 B1 BE1024951 B1 BE 1024951B1 BE 2017/5045 A BE2017/5045 A BE 2017/5045A BE 201705045 A BE201705045 A BE 201705045A BE 1024951 B1 BE1024951 B1 BE 1024951B1
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Vriendt Olivier De
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Abstract

L'invention concerne un dispositif de dégivrage (28) pour aube (26) de turbomachine, notamment pour compresseur basse pression de turboréacteur. Le dispositif (28) comporte une aube qui est fixée à un support et qui présente une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l'aube (26) est libre de givre, et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l'aube (26) est recouverte de givre. Un système d'excitation en vibration (36) sollicite l'aube (26) selon un spectre de vibrations comprenant la deuxième fréquence fondamentale du premier mode propre de déformation. Dès lors l'aube (26) givrée entre en résonnance et se dégivre grâce à l'amplitude de ses oscillations naturelles. Un procédé de dégivrage d'aube (26) est également proposé.The invention relates to a defrosting device (28) for a turbine engine blade (26), in particular for a turbojet low-pressure compressor. The device (28) comprises a blade which is fixed to a support and which has a first fundamental frequency according to a first eigenmode of deformation when the blade (26) is frost free, and a second fundamental frequency according to the first eigenmode deformation when the dawn (26) is covered with frost. A vibrating excitation system (36) biases the blade (26) in a vibration spectrum comprising the second fundamental frequency of the first natural deformation mode. From then on the frosted dawn (26) comes into resonance and is defrosted thanks to the amplitude of its natural oscillations. A blade defrosting method (26) is also provided.

Description

(30) Données de priorité :(30) Priority data:

(73) Titulaire(s) :(73) Holder (s):

SAFRAN AERO BOOSTERS S.A.SAFRAN AERO BOOSTERS S.A.

4041, HERSTAL (MILMORT)4041, HERSTAL (MILMORT)

Belgique (72) Invente u r(s) :Belgium (72) Inventor (s):

DE VRIENDT Olivier 4690 BASSENGE Belgique (54) DISPOSITIF DE DEGIVRAGE POUR AUBE ET TURBOMACHINE AXIALE ,-28 (57) L'invention concerne un dispositif de dégivrage HQ, 3 (28) pour aube (26) de turbomachine, notamment pour compresseur basse pression de turboréacteur.DE VRIENDT Olivier 4690 BASSENGE Belgium (54) DEFROSTING DEVICE FOR BLADE AND AXIAL TURBOMACHINE, -28 (57) The invention relates to a deicing device HQ, 3 (28) for blade (26) of a turbomachine, in particular for low pressure compressor turbojet engine.

Le dispositif (28) comporte une aube qui est fixée à un support et qui présente une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l'aube (26) est libre de givre, et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l'aube (26) est recouverte de givre. Un système d'excitation en vibration (36) sollicite l'aube (26) selon un spectre de vibrations comprenant la deuxième fréquence fondamentale du premier mode propre de déformation. Dès lors l'aube (26) givrée entre en résonnance et se dégivre grâce à l'amplitude de ses oscillations naturelles. Un procédé de dégivrage d'aube (26) est également proposé.The device (28) comprises a blade which is fixed to a support and which has a first fundamental frequency according to a first natural mode of deformation when the blade (26) is free of frost, and a second fundamental frequency according to the first natural mode deformation when the blade (26) is covered with frost. A vibration excitation system (36) biases the blade (26) according to a vibration spectrum comprising the second fundamental frequency of the first natural mode of deformation. Consequently the frosted dawn (26) enters into resonance and is defrosted thanks to the amplitude of its natural oscillations. A blade defrosting method (26) is also proposed.

Figure BE1024951B1_D0001

BREVET D'INVENTION BELGEBELGIAN INVENTION PATENT

SPF Economie, PME, Classes Moyennes & EnergieFPS Economy, SMEs, Middle Classes & Energy

Numéro de publication : 1024951 Numéro de dépôt : BE2017/5045Publication number: 1024951 Deposit number: BE2017 / 5045

Office de la Propriété intellectuelle Classification Internationale : F01D 25/00 F01D 25/02 Date de délivrance : 30/08/2018Intellectual Property Office International Classification: F01D 25/00 F01D 25/02 Date of issue: 08/30/2018

Le Ministre de l'Economie,The Minister of the Economy,

Vu la Convention de Paris du 20 mars 1883 pour la Protection de la propriété industrielle ;Having regard to the Paris Convention of March 20, 1883 for the Protection of Industrial Property;

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 ;Considering the law of March 28, 1984 on patents for invention, article 22, for patent applications introduced before September 22, 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 ;Given Title 1 “Patents for invention” of Book XI of the Code of Economic Law, article XI.24, for patent applications introduced from September 22, 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 ;Having regard to the Royal Decree of 2 December 1986 relating to the request, the issue and the maintenance in force of invention patents, article 28;

Vu la demande de brevet d'invention reçue par l'Office de la Propriété intellectuelle en date du 25/01/2017.Given the patent application received by the Intellectual Property Office on 25/01/2017.

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.Whereas for patent applications falling within the scope of Title 1, Book XI of the Code of Economic Law (hereinafter CDE), in accordance with article XI. 19, §4, paragraph 2, of the CDE, if the patent application has been the subject of a search report mentioning a lack of unity of invention within the meaning of the §ler of article XI.19 cited above and in the event that the applicant does not limit or file a divisional application in accordance with the results of the search report, the granted patent will be limited to the claims for which the search report has been drawn up.

Arrête :Stopped :

Article premier. - Il est délivré àFirst article. - It is issued to

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

représenté parrepresented by

LECOMTE Didier, PO. Box 1623, 1016, LUXEMBOURG;LECOMTE Didier, PO. 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 : DISPOSITIF DE DEGIVRAGE POUR AUBE ET TURBOMACHINE AXIALE.a Belgian invention patent with a duration of 20 years, subject to the payment of the annual fees referred to in article XI.48, §1 of the Code of Economic Law, for: DEFROST DEVICE FOR VANE AND AXIAL TURBOMACHINE.

INVENTEUR(S) :INVENTOR (S):

DE VRIENDT Olivier, Rue du Brouck 21, 4690, BASSENGE;DE VRIENDT Olivier, Rue du Brouck 21, 4690, BASSENGE;

PRIORITE(S) :PRIORITY (S):

DIVISION :DIVISION:

divisé de la demande de base : date de dépôt de la demande de base :divided from the basic application: filing date of the basic application:

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).Article 2. - This patent is granted without prior examination of the patentability of the invention, without guarantee of the merit of the invention or of the accuracy of the description thereof and at the risk and peril of the applicant (s) ( s).

Bruxelles, le 30/08/2018, Par délégation spéciale :Brussels, 08/30/2018, By special delegation:

BE2017/5045BE2017 / 5045

DescriptionDescription

DISPOSITIF DE DEGIVRAGE POUR AUBE ET TURBOMACHINE AXIALEDEFROST DEVICE FOR BLADE AND AXIAL TURBOMACHINE

Domaine techniqueTechnical area

L’invention se rapporte au domaine du dégivrage d’une aube de turbomachine. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de dégivrage d’une aube par excitation en vibration. L’invention a également trait à une turbomachine axiale, notamment un turboréacteur d’avion ou un turbopropulseur d’aéronef. L’invention propose par ailleurs un procédé de dégivrage d’une aube.The invention relates to the field of defrosting a turbomachine blade. More specifically, the invention relates to a device for defrosting a blade by vibration excitation. The invention also relates to an axial turbomachine, in particular an aircraft turbojet or an aircraft turboprop. The invention also provides a method of defrosting a blade.

Technique antérieurePrior art

La présence de givre dans un turboréacteur en dégrade le rendement puisque la surépaisseur qui en résulte perturbe l’écoulement. A l’entrée du compresseur, la section de passage s’étrangle et limite le flux maximal possible. Lorsque de la glace tapisse une aube, les profils aérodynamiques sont modifiés et ne parviennent plus à guider ni à dévier le flux tels qu’ils le devraient.The presence of frost in a turbojet engine degrades its efficiency since the resulting extra thickness disturbs the flow. At the inlet of the compressor, the passage section narrows and limits the maximum possible flow. When ice lines a dawn, the aerodynamic profiles are changed and can no longer guide or deflect the flow as they should.

Le document US2016/0138419 A1 divulgue un turboréacteur comportant un compresseur basse pression muni d’une structure d’entrée dans le bec de séparation. La structure d’entrée comprend une paroi annulaire avec des actionneurs piézoélectriques et des aubes équipées d’autres actionneurs piézoélectriques. Les actionneurs piézoélectriques sont adaptés pour faire vibrer la structure selon sa fréquence propre afin de la libérer du givre. Or dans la pratique, ce mode de dégivrage reste peu efficace.Document US2016 / 0138419 A1 discloses a turbojet engine comprising a low pressure compressor provided with an inlet structure in the separation nozzle. The inlet structure includes an annular wall with piezoelectric actuators and vanes fitted with other piezoelectric actuators. The piezoelectric actuators are adapted to vibrate the structure according to its natural frequency in order to release it from the frost. However in practice, this defrosting mode remains ineffective.

Résumé de l'inventionSummary of the invention

Problème techniqueTechnical problem

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 l’efficacité d’un dispositif de dégivrage d’une aube. L’invention a également pour objectif de proposer une solution simple, résistante, légère, économique, fiable,The object of the invention is to solve at least one of the problems posed by the prior art. More specifically, the invention aims to improve the efficiency of a blade de-icing device. The invention also aims to provide a simple, resistant, light, economical, reliable solution,

BE2017/5045 facile à produire, commode d’entretien, d’inspection aisée, et améliorant le rendement.BE2017 / 5045 easy to produce, convenient to maintain, easy to inspect, and improve performance.

Solution techniqueTechnical solution

L’invention a pour objet un dispositif de dégivrage pour aube de turbomachine, notamment pour compresseur de turbomachine, le dispositif comprenant : un support, au moins une aube fixée au support et présentant une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l’aube est libre de givre, et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube est recouverte de givre ; remarquable en ce que l’aube comprend en outre une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube est recouverte de givre, et en ce que le dispositif comprend en outre un système d’excitation en vibration de l’aube selon un spectre de vibrations comprenant la deuxième fréquence fondamentale du premier mode propre de déformation afin de dégivrer l’aube.The subject of the invention is a deicing device for a turbomachine blade, in particular for a turbomachine compressor, the device comprising: a support, at least one blade fixed to the support and having a first fundamental frequency according to a first natural mode of deformation when the the blade is free of frost, and a second fundamental frequency according to the first natural mode of deformation when the blade is covered with frost; remarkable in that the blade further comprises a second fundamental frequency according to the first natural mode of deformation when the blade is covered with frost, and in that the device further comprises a system of excitation in vibration of the blade according to a vibration spectrum comprising the second fundamental frequency of the first natural mode of deformation in order to defrost the dawn.

Selon des modes avantageux de l’invention, le dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :According to advantageous modes of the invention, the device can include one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to all possible technical combinations:

La deuxième fréquence fondamentale est inférieure à la première fréquence fondamentale.The second fundamental frequency is less than the first fundamental frequency.

La deuxième fréquence fondamentale est supérieure à la première fréquence fondamentale.The second fundamental frequency is greater than the first fundamental frequency.

La deuxième fréquence fondamentale diffère en fréquence d’au moins : 2%, ou 5%, ou 30% par rapport à la première fréquence fondamentale.The second fundamental frequency differs in frequency by at least: 2%, or 5%, or 30% compared to the first fundamental frequency.

Le spectre de vibrations comprend une première harmonique de la deuxième fréquence fondamentale, et éventuellement une deuxième harmonique de la deuxième fréquence fondamentale.The vibration spectrum comprises a first harmonic of the second fundamental frequency, and possibly a second harmonic of the second fundamental frequency.

Le spectre est une plage de fréquences, la première fréquence fondamentale étant en dehors de ladite plage.The spectrum is a frequency range, the first fundamental frequency being outside said range.

Le système est adapté pour calculer la deuxième fréquence fondamentale de l’aube, notamment à l’aide de moyens optiques et/ou par excitation en vibration.The system is suitable for calculating the second fundamental frequency of the dawn, in particular using optical means and / or by vibration excitation.

2017/50452017/5045

BE2017/5045 3BE2017 / 5045 3

Le dispositif/qu’il comprend un module de mesure des vibrations de l’aube, ledit module étant éventuellement intégré dans le système d’excitation en vibration.The device / that it comprises a module for measuring the vibrations of the blade, said module possibly being integrated into the excitation system in vibration.

Le système d’excitation comprend au moins un ou plusieurs actionneurs, éventuellement piézoélectriques, disposés dans l’aube et/ou dans le support, le ou lesdits actionneurs étant adaptés pour exciter en vibration l’aube selon la deuxième fréquence fondamentale.The excitation system comprises at least one or more actuators, possibly piezoelectric, arranged in the vane and / or in the support, the said actuator or actuators being adapted to excite the vane in vibration according to the second fundamental frequency.

Le support comprend une virole externe et une virole interne auxquelles l’aube est fixée.The support includes an outer ferrule and an inner ferrule to which the blade is attached.

îo - Le premier mode propre de déformation de l’aube est une déformation en flexion ou une torsion, notamment une flexion axiale ou une torsion selon un axe radial respectivement.îo - The first natural mode of blade deformation is a bending deformation or a torsion, in particular an axial bending or a torsion along a radial axis respectively.

La deuxième fréquence propre est supérieure ou égale à: 1kHz, ouThe second natural frequency is greater than or equal to: 1 kHz, or

10kHz.10kHz.

- L’aube comprend en outre au moins un deuxième mode propre selon lequel elle présente une troisième fréquence fondamentale lorsque l’aube est libre de givre et une quatrième fréquence fondamentale lorsque l’aube est recouverte de givre ; le spectre de vibrations comprenant en outre la quatrième fréquence fondamentale du deuxième mode propre de déformation afin de dégivrer l’aube.- The blade further comprises at least a second natural mode according to which it has a third fundamental frequency when the blade is free of frost and a fourth fundamental frequency when the blade is covered with frost; the vibration spectrum further comprising the fourth fundamental frequency of the second natural mode of deformation in order to defrost the vane.

L’aube est une première aube, le dispositif comprenant une rangée annulaire d’aubes identiques à laquelle appartient la première aube.The blade is a first blade, the device comprising an annular row of identical blades to which the first blade belongs.

Le premier mode propre comprend un ou plusieurs noeuds de déformation.The first eigenmode includes one or more deformation nodes.

- Le premier mode propre comprend la modification de la cambrure des profils aérodynamiques et/ou le pivotement de profils aérodynamiques les uns par rapport aux autres.- The first proper mode comprises the modification of the camber of the aerodynamic profiles and / or the pivoting of aerodynamic profiles with respect to each other.

La ou chaque aube est encastrée au support.The or each blade is embedded in the support.

La première fréquence fondamentale est théorique et/ou mesurée dans la turbomachine ; par exemple à une température ambiante au sol. La température ambiante peut être mesurée à 20°C ou à 25°C.The first fundamental frequency is theoretical and / or measured in the turbomachine; for example at room temperature on the ground. The ambient temperature can be measured at 20 ° C or 25 ° C.

BE2017/5045BE2017 / 5045

La deuxième fréquence fondamentale peut être théorique et/ou calculée et/ou mesurée, notamment à une température en fonctionnement. Ladite température en fonctionnement est d’au plus: 0°C, ou -20°C, ou -50°C.The second fundamental frequency can be theoretical and / or calculated and / or measured, in particular at an operating temperature. Said operating temperature is at most: 0 ° C, or -20 ° C, or -50 ° C.

Dans au moins un mode propre de déformation, le support, notamment la virole interne oscille, éventuellement en rotation autour de l’axe de rotation de la turbomachine.In at least one specific mode of deformation, the support, in particular the internal ferrule oscillates, possibly in rotation around the axis of rotation of the turbomachine.

Le système est configuré pour mesurer la deuxième fréquence fondamentale du premier mode propre en fonction de l’épaisseur et/ou la masse de givre recouvrant l’aube.The system is configured to measure the second fundamental frequency of the first natural mode as a function of the thickness and / or the mass of frost covering the blade.

Le spectre de vibrations est centré sur la deuxième fréquence fondamentale.The vibration spectrum is centered on the second fundamental frequency.

Le dispositif comporte un module de détermination du premier mode propre et ou de plusieurs modes propres, et éventuellement de leurs fréquences fondamentales respectives.The device comprises a module for determining the first eigen mode and or more eigen modes, and possibly their respective fundamental frequencies.

Le quotient première fréquence/deuxième fréquence est différent de N ou 1/N ; N étant un nombre entier.The quotient first frequency / second frequency is different from N or 1 / N; N being an integer.

L’invention a également pour objet une turbomachine, notamment un turboréacteur d’aéronef, comprenant un dispositif de dégivrage pour aube, remarquable en ce que le dispositif est conforme à l’invention, le système d’excitation en vibration étant éventuellement configuré pour exciter l’aube par phases.The invention also relates to a turbomachine, in particular an aircraft turbojet engine, comprising a defrosting device for a blade, remarkable in that the device is in accordance with the invention, the vibration excitation system being possibly configured to excite dawn in phases.

Selon un mode avantageux de l’invention, la turbomachine comprend un compresseur basse pression avec plusieurs rangées annulaires d’aubes, dont une rangée annulaire amont et des rangées annulaires en aval, le dispositif équipant la rangée annulaire amont et/ou une ou plusieurs rangées annulaires en aval.According to an advantageous embodiment of the invention, the turbomachine comprises a low pressure compressor with several annular rows of blades, including an upstream annular row and downstream annular rows, the device equipping the upstream annular row and / or one or more rows downstream annulars.

L’invention a également pour objet un procédé, de dégivrage d’une aube de turbomachine avec un dispositif de dégivrage, ladite aube étant liée à un support et présentant une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l’aube est libre de givre et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube est recouverte de givre; le procédé comprenant une étape (a) fonctionnement de la turbomachine, remarquable en ce qu’il comprend en outreThe subject of the invention is also a method of de-icing a turbomachine blade with a de-icing device, said blade being linked to a support and having a first fundamental frequency according to a first natural mode of deformation when the blade is free of frost and a second fundamental frequency according to the first natural mode of deformation when the blade is covered with frost; the method comprising a step (a) operation of the turbomachine, remarkable in that it further comprises

BE2017/5045 une étape (c) résonnance de l’aube grâce à un système d’excitation en vibration selon sa deuxième fréquence fondamentale et/ou une harmonique afin de la dégivrer, le dispositif étant éventuellement conforme à l’invention.BE2017 / 5045 a step (c) resonance of the dawn thanks to an excitation system in vibration according to its second fundamental frequency and / or a harmonic in order to defrost it, the device possibly being in accordance with the invention.

Selon des modes avantageux de l’invention, le procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :According to advantageous modes of the invention, the process can include one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to all possible technical combinations:

Lors de l’étape (c) résonnance, l’aube comprend une précontrainte mécanique statique s’ajoutant aux contraintes variable exercées par le système d’excitation.During step (c) resonance, the blade includes a static mechanical prestress, adding to the variable stresses exerted by the excitation system.

La précontrainte comprend une contrainte mécanique en flexion, éventuellement orientée selon le premier mode propre de déformation.The prestressing includes a mechanical stress in bending, possibly oriented according to the first proper mode of deformation.

Le procédé comprend en outre une étape (b) détection de givre par excitation de l’aube selon sa deuxième fréquence propre et par mesure de sa réponse vibratoire à ladite excitation, la détection de givre déclenchant éventuellement l’étape (c) résonnance.The method further comprises a step (b) detection of frost by excitation of the blade according to its second natural frequency and by measurement of its vibrational response to said excitation, the detection of frost possibly triggering step (c) resonance.

La couche de givre recouvre au moins : 5%, ou 10% ou 50% ou 90% de la surface de l’aube ; et/ou une ou deux faces de l’aube.The layer of frost covers at least: 5%, or 10% or 50% or 90% of the surface of the blade; and / or one or two sides of the dawn.

La couche de givre comporte une épaisseur d’au moins : 0,10mm, ou 0,50mm, ou 1mm, ou 5mm, ou 15mm, et/ou une épaisseur supérieure à l’épaisseur moyenne de l’aube.The layer of frost has a thickness of at least: 0.10mm, or 0.50mm, or 1mm, or 5mm, or 15mm, and / or a thickness greater than the average thickness of the blade.

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 les objets de l’invention sont également combinables aux modes de réalisation de la description, qui en plus sont combinables entre eux, selon toutes les combinaisons techniques possibles.In general, the advantageous modes of each object of the invention are also applicable to the other objects of the invention. Each object of the invention can be combined with the other objects, and the objects of the invention can also be combined with the embodiments of the description, which in addition can be combined with one another, according to all possible technical combinations.

Avantages apportésBenefits

L’invention adapte les vibrations imposées à l’aube de sorte à prendre en compte la présence de givre, et à la surcharge qu’il ajoute. L’évolution de l’élasticité générale de l’aube est également prise en compte.The invention adapts the vibrations imposed at dawn so as to take into account the presence of frost, and to the overload that it adds. The evolution of the general elasticity of the dawn is also taken into account.

Exciter l’aube selon une ou plusieurs harmoniques qui se superposent à la deuxième fréquence fondamentale modifie les accélérations que suit la surfaceExciting dawn according to one or more harmonics which are superimposed on the second fundamental frequency modifies the accelerations that follow the surface

2017/50452017/5045

BE2017/5045 de l’aube. Par ce biais, la force d’éjection que subit le givre s’accroît, le dégivrage devient plus rapide. Utiliser harmonique et/ou les noeuds améliore la surface traitée.BE2017 / 5045 at dawn. In this way, the ejection force that the frost undergoes increases, the defrost becomes faster. Using harmonic and / or knots improves the treated surface.

L’invention permet également de s’adapter à deux cas de figures : lorsque la couche de glace forme une mince pellicule avec une masse et de raideur ajoutée négligeable ; et lorsque la couche de glace devient massive et qu’elle change la raideur de l’aube. Dans le premier cas il convient de réduire la deuxième fréquence fondamentale par rapport à la première fréquence fondamentale, et d’effectuer l’inverse dans le deuxième cas.The invention also makes it possible to adapt to two scenarios: when the layer of ice forms a thin film with negligible mass and added stiffness; and when the layer of ice becomes massive and changes the stiffness of the dawn. In the first case, the second fundamental frequency should be reduced compared to the first fundamental frequency, and the reverse should be done in the second case.

îo Brève description des dessinsîo Brief description of the drawings

La figure 1 représente une turbomachine axiale selon l’invention.FIG. 1 represents an axial turbomachine according to the invention.

La figure 2 est un schéma d’un compresseur de turbomachine selon l’invention.FIG. 2 is a diagram of a turbomachine compressor according to the invention.

La figure 3 illustre le dispositif de dégivrage selon l’invention.FIG. 3 illustrates the deicing device according to the invention.

La figure 4 présente le dispositif de dégivrage au niveau d’un profil aérodynamique d’aube selon l’invention.FIG. 4 shows the de-icing device at the level of a blade aerodynamic profile according to the invention.

La figure 5 est un diagramme du procédé de dégivrage selon l’invention.FIG. 5 is a diagram of the defrosting process according to the invention.

Description des modes de réalisationDescription of the embodiments

Dans la description qui va suivre, les termes « interne » et « externe » renvoient à un positionnement par rapport à l’axe de rotation d’une turbomachine axiale.In the following description, the terms "internal" and "external" refer to a positioning relative to the axis of rotation of an axial turbomachine.

La direction axiale correspond à la direction le long de l’axe de rotation de la turbomachine. La direction radiale est perpendiculaire à l’axe de rotation.The axial direction corresponds to the direction along the axis of rotation of the turbomachine. The radial direction is perpendicular to the axis of rotation.

L’amont et l’aval sont en référence au sens d’écoulement principal du flux dans la turbomachine.Upstream and downstream are in reference to the main flow direction of the flow in the turbomachine.

La figure 1 représente de manière simplifiée une turbomachine axiale. 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 4, 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 4 et 6. Ces derniers comportent plusieurs rangées d’aubes de rotor associées à desFigure 1 shows in a simplified manner an axial turbomachine. In this specific case, it is a double-flow turbojet engine. The turbojet engine 2 comprises a first level of compression, called a low-pressure compressor 4, a second level of compression, called a high-pressure compressor 6, a combustion chamber 8 and one or more levels of turbines 10. In operation, the mechanical power from the turbine 10 transmitted via the central shaft to the rotor 12 sets in motion the two compressors 4 and 6. The latter comprise several rows of rotor blades associated with

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BE2017/5045 7 rangées d’aubes de stators. La rotation du rotor autour de son axe de rotation 14 permet ainsi de générer un débit d’air et de comprimer progressivement ce dernier jusqu’à l’entrée de la chambre de combustion 8.BE2017 / 5045 7 rows of stator vanes. The rotation of the rotor around its axis of rotation 14 thus makes it possible to generate an air flow and to compress it progressively until the inlet of the combustion chamber 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 les différents niveaux sus mentionnés de la turbomachine, et en un flux secondaire 20 traversant un conduit annulaire (partiellement représenté) le long de la machine pour ensuite rejoindre le flux primaire en sortie de turbine. Le flux secondaire peut être accéléré de sorte à générer une réaction de poussée utile îo au vol d’un aéronef.An inlet fan commonly designated as a fan or blower 16 is coupled to the rotor 12 and generates an air flow which is divided into a primary flow 18 passing through the various above-mentioned levels of the turbomachine, and into a secondary flow 20 passing through a duct annular (partially shown) along the machine to then join the primary flow at the turbine outlet. The secondary flow can be accelerated so as to generate a useful thrust reaction when flying an aircraft.

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 4. 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. Il peut être un tambour monobloc aubagé, ou comprendre des aubes à fixation par queue d’aronde.Figure 2 is a sectional view of a compressor of an axial turbomachine such as that of Figure 1. The compressor can be a low pressure compressor 4. One can observe a part of the fan 16 and the separation nozzle 22 primary flow 18 and secondary flow 20. The rotor 12 comprises several rows of rotor blades 24, in this case three. It can be a padded monobloc drum, or include dovetail-fixing vanes.

Le compresseur basse pression 4 comprend plusieurs redresseurs, en l’occurrence quatre, qui contiennent chacun une rangée d’aubes statoriques 26.The low pressure compressor 4 comprises several rectifiers, in this case four, which each contain a row of stator vanes 26.

La rangée d’aubes statoriques 26 amont est associée au fan 16. Des rangées d’aubes statoriques 26 aval sont associées aux rangées d’aubes rotoriques 24 pour redresser le flux d’air, de sorte à convertir la vitesse du flux en pression.The row of upstream stator vanes 26 is associated with the fan 16. Rows of downstream stator vanes 26 are associated with the rows of rotor vanes 24 to straighten the air flow, so as to convert the speed of the flow into pressure.

Les aubes d’une même rangée peuvent être identiques, optionnellement chaque rangée est formée d’aubes identiques.The blades of the same row can be identical, optionally each row is formed of identical blades.

Les aubes statoriques 26 s’étendent essentiellement radialement depuis un carter extérieur. Le carter peut être formé de virole(s) externe(s) 30, et/ou de demi-coquilles. Il peut être en composite à matrice organique. En complément, une virole interne 32 peut être suspendue aux extrémités internes des aubes statoriques 26 d’une même rangée, ou à chaque rangée statorique.The stator vanes 26 extend essentially radially from an outer casing. The casing may be formed from an external ferrule (s) 30, and / or from half-shells. It can be an organic matrix composite. In addition, an internal ferrule 32 can be suspended from the internal ends of the stator vanes 26 of the same row, or from each stator row.

Afin de dégivrer ses aubes, la turbomachine comporte un dispositif de dégivrage 28 vibrant. Le dispositif 28 peut équiper la rangée amont, et/ou les rangées aval d’aubes pour les dégivrer.In order to defrost its blades, the turbomachine comprises a vibrating deicing device 28. The device 28 can equip the upstream row, and / or the downstream rows with vanes to defrost them.

La figure 3 esquisse le dispositif de dégivrage 28 pour aube. L’aube qui est iciFigure 3 sketches the deicing device 28 for blade. The dawn that is here

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BE2017/5045 représentée est une aube statorique 26. Toutefois, le dispositif pourrait s’adapter à une aube rotorique, à une aube de soufflante, à une aube en sortie de soufflante.BE2017 / 5045 shown is a stator vane 26. However, the device could adapt to a rotor vane, to a fan vane, to a vane at the fan outlet.

L’aube 26 est représentée de face, la virole interne 32 et le carter externe faisant office de virole externe 30 sont partiellement visibles autour de l’axe de rotation 14. L’aube 26 est partiellement recouverte de givre 34 sur sa face intrados et sur sa face extrados. Elle pourrait le devenir totalement.The blade 26 is shown from the front, the inner shroud 32 and the outer casing acting as an outer shroud 30 are partially visible around the axis of rotation 14. The blade 26 is partially covered with frost 34 on its underside and on its upper surface. It could become totally so.

Lorsqu’elle est à nu, c’est-à-dire sans givre, l’aube 26 présente au moins un mode propre de déformation vibratoire, notamment un premier mode propre de îo déformation. L’aube 26 est représentée à l’aide d’un trait continu dans une position au repos, c’est-à-dire lorsqu’elle n’est pas sollicitée en vibration. Un trait pointillé et un trait mixte représentent deux positions extrêmes des amplitudes de vibration de l’aube selon le mode propre.When it is bare, that is to say without frost, the blade 26 has at least one specific mode of vibrational deformation, in particular a first specific mode of deformation. Dawn 26 is shown with a continuous line in a rest position, that is to say when it is not stressed in vibration. A dotted line and a mixed line represent two extreme positions of the amplitudes of vibration of the dawn according to the proper mode.

Le ou chaque mode propre présente une première fréquence fondamentale et des harmoniques qui en sont des multiples. Le mode propre peut être à un ou à plusieurs noeuds de déformation. Chaque première fréquence fondamentale peut être théorique et ajustée lors de la conception de l’aube, notamment en prenant en compte son mode d’encastrement dans la ou les viroles (30 ; 32).The or each eigenmode has a first fundamental frequency and harmonics which are multiples thereof. The proper mode can be with one or more nodes of deformation. Each first fundamental frequency can be theoretical and adjusted during the design of the blade, in particular by taking into account its mode of embedding in the shell (s) (30; 32).

Lorsque l’aube 26 se couvre de givre 34, sa masse évolue. Le givre 34 peut présenter un balourd localisé, ou qui tapisse intégralement les faces. Dès lors, la réponse vibratoire de l’aube évolue en raison de l’inertie qui augmente.When the blade 26 is covered with frost 34, its mass changes. The frost 34 may have a localized imbalance, or which completely lines the faces. Therefore, the vibrational response of dawn changes due to the increasing inertia.

Lorsque le givre 34 reste mince, il ne modifie pas véritablement la raideur de l’aube selon le mode propre, toutefois la fréquence fondamentale change. Elle peut diminuer, si bien qu’une deuxième fréquence fondamentale existe ; avec une fréquence inférieure à celle de la première fréquence. Cette deuxième fréquence peut être théorique, par exemple en fonctions de cas de figures connus. Elle peut être mesurée.When the frost 34 remains thin, it does not really modify the stiffness of the blade according to the proper mode, however the fundamental frequency changes. It can decrease, so that a second fundamental frequency exists; with a frequency lower than that of the first frequency. This second frequency can be theoretical, for example as a function of known cases. It can be measured.

Si le givre 34 se développe davantage, il peut également augmenter la raideur de l’aube 26 selon le mode propre. Dans ce cas la nouvelle fréquence fondamentale devient supérieure à la première fréquence.If the frost 34 develops more, it can also increase the stiffness of the blade 26 according to the clean mode. In this case the new fundamental frequency becomes higher than the first frequency.

A titre d’exemple, la deuxième fréquence fondamentale est supérieure ou égale à : 15 kHz, ou 30kHz, ou 50kHz, ou 100kHz. Elle peut représenter une variationFor example, the second fundamental frequency is greater than or equal to: 15 kHz, or 30 kHz, or 50 kHz, or 100 kHz. It can represent a variation

BE2017/5045 de fréquence d’au moins : 5%, ou 50% ou 100% par rapport à la première fréquence fondamentale.BE2017 / 5045 with a frequency of at least: 5%, or 50% or 100% compared to the first fundamental frequency.

Un système d’excitation 36 permet de solliciter l’aube 26 en vibration de manière à ce qu’elle rentre en résonance. En particulier, le système d’excitation 36 sollicite l’aube 26 selon un spectre de vibrations, éventuellement complexe. Ce spectre comprend au moins la deuxième fréquence fondamentale du mode propre, et éventuellement une ou plusieurs harmoniques qui suivent. Dans le présent cas, les oscillations à la deuxième fréquence permettent à l’aube 26 d’osciller latéralement ; donc vers ses aubes voisines. Puisque l’extrémité radialement interne de l’aube vibre selon la circonférence, la virole interne 32 peut osciller en tournant sur elle-même. Son inertie influe sur les fréquences fondamentales et les modes propres. Toutefois la présence de la virole interne est optionnelle.An excitation system 36 enables the blade 26 to be vibrated so that it returns to resonance. In particular, the excitation system 36 urges the blade 26 according to a spectrum of vibrations, possibly complex. This spectrum comprises at least the second fundamental frequency of the eigen mode, and possibly one or more harmonics which follow. In the present case, the oscillations at the second frequency allow the blade 26 to oscillate laterally; so towards its neighboring blades. Since the radially inner end of the vane vibrates along the circumference, the inner ferrule 32 can oscillate by turning on itself. Its inertia influences the fundamental frequencies and the eigen modes. However, the presence of the internal ferrule is optional.

Cette sollicitation a pour but de permettre une résonnance de l’aube 26. Cette sollicitation synchronisée permet de maximiser l’amplitude des vibrations de l’aube 26 en fonction de l’énergie qui lui est fournie. Dès lors, les battements de l’aube 26 génèrent des accélérations communiquées au givre 34 qui tend à se décoller car sa force de cohésion avec l’aube 26 devient inférieure aux accélérations subies.The purpose of this solicitation is to allow a resonance of the blade 26. This synchronized solicitation makes it possible to maximize the amplitude of the vibrations of the blade 26 as a function of the energy supplied to it. Consequently, the beats of the blade 26 generate accelerations communicated to the frost 34 which tends to peel off because its cohesive force with the blade 26 becomes less than the accelerations undergone.

Le dispositif de dégivrage 28 peut comprendre un module de mesure 38 des vibrations dans l’aube. Le module 38 permet notamment de calculer la deuxième fréquence fondamentale. Cela peut être réalisé en excitant l’aube 38 en faisant varier progressivement la fréquence d’excitation, par exemple depuis la première fréquence fondamentale. Grâce à des moyens optiques 40 et/ou des capteurs de vibrations dans l’aube, il peut être établi qu’une deuxième fréquence fondamentale a été atteinte lorsque l’aube entre en résonnance.The defrosting device 28 may comprise a module 38 for measuring the vibrations in the vane. The module 38 makes it possible in particular to calculate the second fundamental frequency. This can be achieved by exciting the blade 38 by gradually varying the excitation frequency, for example from the first fundamental frequency. Thanks to optical means 40 and / or vibration sensors in the dawn, it can be established that a second fundamental frequency has been reached when the dawn enters into resonance.

En variante ou en complément, il peut être pris en considération un mode propre ou chaque extrémité radiale de l’aube est fixe, par exemple en sollicitant toutes les aubes de la rangée selon la deuxième fréquence fondamentale, mais en prévoyant une alternance d’aubes en opposition de phase. Dans la présente vue, chaque bord d’attaque et/ou de fuite décrit une onde sinusoïdale, ou une superposition d’ondes sinusoïdales.As a variant or in addition, a specific mode may be taken into account where each radial end of the blade is fixed, for example by urging all the blades of the row according to the second fundamental frequency, but by providing for alternating blades in phase opposition. In the present view, each leading and / or trailing edge describes a sine wave, or a superposition of sine waves.

La figure 4 représente un profil aérodynamique 42 de l’aube. L’aube 26 estFIG. 4 represents an aerodynamic profile 42 of the blade. Dawn 26 is

BE2017/5045 représentée à l’aide d’un trait continu dans une position au repos. Deux positions extrêmes de déformation sont représentées à l’aide d’un trait pointillé et d’un trait mixte. L’aube 26 se déforme en se vrillant autour d’une courbe regroupant les centres de gravité 44 des profils 42. Le sens d’écoulement est indiqué par le flux primaire 18 le long de l’axe 14.BE2017 / 5045 shown with a solid line in a rest position. Two extreme positions of deformation are represented using a dotted line and a mixed line. The blade 26 is deformed by twisting around a curve grouping the centers of gravity 44 of the profiles 42. The direction of flow is indicated by the primary flow 18 along the axis 14.

Sous l’action du système d’excitation 36 du dispositif de dégivrage 28, l’aube 26 se déforme selon un autre mode de propre de déformation, notamment un deuxième mode propre. Ici, l’aube 26 présente une troisième fréquence fondamentale lorsque l’aube 26 est sans givre et une quatrième fréquence fondamentale lorsque l’aube 26 est tapissée de givre 34. Le spectre de vibrations qu’impose le système d’excitation 36 comprend la quatrième fréquence fondamentale pour libérer l’aube 26 de son givre 34 qui perturbe le flux primaire 18 autour du profil aérodynamique 42. Les pulsations communiquées à l’aube 26 tendent à détacher le givre 34.Under the action of the excitation system 36 of the defrosting device 28, the blade 26 is deformed according to another clean mode of deformation, in particular a second clean mode. Here, the blade 26 has a third fundamental frequency when the blade 26 is free of frost and a fourth fundamental frequency when the blade 26 is lined with frost 34. The spectrum of vibrations imposed by the excitation system 36 includes the fourth fundamental frequency to release the blade 26 from its frost 34 which disturbs the primary flow 18 around the aerodynamic profile 42. The pulses communicated at the blade 26 tend to detach the frost 34.

En complément, l’aube peut présenter un troisième mode propre de déformation vibratoire, avec une cinquième fréquence fondamentale en l’absence de givre, et une sixième fréquence fondamentale en présence de givre sur l’aube. Ce troisième mode peut comprendre des déformations des profils 42 dont la cambrure augmente et diminue par alternance par rapport à une position d’équilibre. Le système d’excitation 36 excite l’aube au troisième mode à la sixième fréquence pour la dégivrer.In addition, the dawn may have a third natural mode of vibrational deformation, with a fifth fundamental frequency in the absence of frost, and a sixth fundamental frequency in the presence of frost on the dawn. This third mode can include deformations of the profiles 42, the camber of which increases and decreases alternately with respect to an equilibrium position. The excitation system 36 excites dawn in the third mode at the sixth frequency to defrost it.

Dans le spectre de déformation imposé à l’aube, le premier, le deuxième et éventuellement le troisième modes propres peuvent être combinés. Avantageusement, le spectre comprend l’addition d’une vibration selon la deuxième, la quatrième et éventuellement la sixième fréquence fondamentale suivant leurs modes respectifs.In the spectrum of deformation imposed on the blade, the first, the second and possibly the third eigen modes can be combined. Advantageously, the spectrum comprises the addition of a vibration according to the second, the fourth and possibly the sixth fundamental frequency according to their respective modes.

Chaque mouvement de déformation, chaque composante du spectre de vibration, peut être produit par des actionneurs 46 éventuellement disposés dans l’aube 26, par exemple au milieu de son épaisseur EA. Ces actionneurs 46 peuvent être du type piézoélectrique. Ces derniers peuvent également servir de capteurs de vibrations au besoin. Des actionneurs magnétiques (non représentés) peuvent être employés. Certains actionneurs peuvent être intégrés dans l’une des viroles formant un support.Each deformation movement, each component of the vibration spectrum, can be produced by actuators 46 possibly arranged in the blade 26, for example in the middle of its thickness EA. These actuators 46 can be of the piezoelectric type. These can also be used as vibration sensors if necessary. Magnetic actuators (not shown) can be used. Some actuators can be integrated into one of the ferrules forming a support.

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Par analogie, les pourcentages et les fréquences indiquées pour le premier mode peuvent être appliqués au sujet de la troisième à la sixième fréquences fondamentales du deuxième et du troisième modes propres respectivement.By analogy, the percentages and frequencies indicated for the first mode can be applied to the subject of the third to the sixth fundamental frequencies of the second and third eigen modes respectively.

La figure 5 représente un diagramme du procédé de dégivrage d’aube. L’aube peut correspondre à celle décrite en relation avec les figures 2 à 4.FIG. 5 represents a diagram of the blade defrosting process. The dawn may correspond to that described in relation to Figures 2 to 4.

Le procédé peut comprendre les étapes suivantes effectuées dans l’ordre qui suit :The process can include the following steps carried out in the following order:

(a) fonctionnement 100 de la turbomachine ; puis (b) détection 102 de givre par excitation de l’aube selon un spectre de vibration îo élargi comprenant la deuxième fréquence propre et par mesure de sa réponse vibratoire à ladite excitation ;(a) operation 100 of the turbomachine; then (b) detection 102 of frost by excitation of the blade according to a broad vibration spectrum îo comprising the second natural frequency and by measurement of its vibratory response to said excitation;

(c) résonnance 104 de l’aube grâce à un système d’excitation en vibration selon la deuxième fréquence fondamentale et/ou une harmonique afin de la dégivrer.(c) resonance 104 of the dawn thanks to an excitation system in vibration according to the second fundamental frequency and / or a harmonic in order to defrost it.

Lors des étapes (a) fonctionnement 100 et (b) détection 102, l’aube comprend une précontrainte statique. Cette précontrainte peut être exercée par le flux primaire lorsqu’il coule contre l’aube. Sa pression dynamique peut déformer sensiblement l’aube. Une précontrainte mécanique en flexion peut générer une flexion de l’aube selon un axe parallèle à l’axe de rotation de l’aube. Le sens de la déformation peut coïncider avec celui du premier mode propre de déformation. Lors de l’étape (c) résonnance 104, la précontrainte se cumule aux contraintes et aux déformations variables produites par le système d’excitation.During steps (a) operation 100 and (b) detection 102, the blade includes a static prestress. This prestress can be exerted by the primary flow when it flows against the dawn. Its dynamic pressure can significantly distort the dawn. Mechanical bending preload can generate bending of the blade along an axis parallel to the axis of rotation of the blade. The direction of the deformation can coincide with that of the first proper mode of deformation. During step (c) resonance 104, the prestress accumulates with the stresses and variable deformations produced by the excitation system.

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Claims (20)

RevendicationsClaims 1. Dispositif de dégivrage (28) pour aube (26) de turbomachine (2), notamment pour compresseur (4) de turbomachine, le dispositif (28) comprenant :1. Defrosting device (28) for a blade (26) of a turbomachine (2), in particular for a compressor (4) of a turbomachine, the device (28) comprising: - un support,- a support, - au moins une aube (26) fixée au support et présentant une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l’aube (26) est libre de givre (34), et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube (26) est recouverte de givre (34);- At least one blade (26) fixed to the support and having a first fundamental frequency according to a first natural mode of deformation when the blade (26) is free of frost (34), and a second fundamental frequency according to the first natural mode of deformation when the blade (26) is covered with frost (34); caractérisé en ce que l’aube (26) comprend en outre une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube (26) est recouverte de givre (34), et en ce que le dispositif (28) comprend en outre un système d’excitation en vibration (36) de l’aube selon un spectre de vibrations comprenant la deuxième fréquence fondamentale du premier mode propre de déformation afin de dégivrer l’aube (26).characterized in that the blade (26) further comprises a second fundamental frequency according to the first natural mode of deformation when the blade (26) is covered with frost (34), and in that the device (28) comprises in besides a vibration excitation system (36) of the blade according to a vibration spectrum comprising the second fundamental frequency of the first natural mode of deformation in order to defrost the blade (26). 2. Dispositif (28) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième fréquence fondamentale est inférieure à la première fréquence fondamentale.2. Device (28) according to claim 1, characterized in that the second fundamental frequency is lower than the first fundamental frequency. 3. Dispositif (28) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième fréquence fondamentale est supérieure à la première fréquence fondamentale.3. Device (28) according to claim 1, characterized in that the second fundamental frequency is greater than the first fundamental frequency. 4. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième fréquence fondamentale diffère en fréquence d’au moins : 2%, ou 5%, ou 30%, par rapport à la première fréquence fondamentale.4. Device (28) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second fundamental frequency differs in frequency by at least: 2%, or 5%, or 30%, relative to the first fundamental frequency . 5. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le spectre de vibrations comprend une première harmonique de la deuxième fréquence fondamentale, et éventuellement une deuxième harmonique de la deuxième fréquence fondamentale.5. Device (28) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the vibration spectrum comprises a first harmonic of the second fundamental frequency, and possibly a second harmonic of the second fundamental frequency. 2017/50452017/5045 BE2017/5045 13BE2017 / 5045 13 6. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le spectre est une plage de fréquences, la première fréquence fondamentale étant en dehors de ladite plage.6. Device (28) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spectrum is a frequency range, the first fundamental frequency being outside said range. 7. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le 5 système (36) est adapté pour calculer la deuxième fréquence fondamentale de l’aube (26), notamment à l’aide de moyens optiques et/ou par excitation en vibration.7. Device (28) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the 5 system (36) is suitable for calculating the second fundamental frequency of the blade (26), in particular using optical means and / or by vibration excitation. 8. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend un module de mesure (38) des vibrations de l’aube (26), ledit îo module de mesure (38) étant éventuellement intégré dans le système d’excitation (36).8. Device (28) according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a measurement module (38) of the vibrations of the blade (26), said measurement module (38) possibly being integrated in the excitation system (36). 9. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système d’excitation (36) comprend au moins un ou plusieurs actionneurs (46), éventuellement piézoélectriques, disposés dans l’aube (26) et/ou dans9. Device (28) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the excitation system (36) comprises at least one or more actuators (46), possibly piezoelectric, arranged in the blade (26) and / or in 15 le support, le ou lesdits actionneurs (46) étant adaptés pour exciter en vibration l’aube selon la deuxième fréquence fondamentale.15 the support, said actuator (s) (46) being adapted to excite the blade in vibration according to the second fundamental frequency. 10. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le support comprend une virole externe (30) et une virole interne (32) auxquelles l’aube (26) est fixée.10. Device (28) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the support comprises an outer shroud (30) and an inner shroud (32) to which the blade (26) is fixed. 2020 11. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le premier mode propre de déformation de l’aube (26) est une déformation en flexion ou une torsion, notamment une flexion axiale ou une torsion selon un axe radial respectivement.11. Device (28) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first proper mode of deformation of the blade (26) is a deformation in bending or a torsion, in particular an axial bending or a torsion according to a radial axis respectively. 12. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que12. Device (28) according to one of claims 1 to 11, characterized in that 25 la deuxième fréquence propre est supérieure ou égale à : 1kHz, ou 10kHz.25 the second natural frequency is greater than or equal to: 1 kHz, or 10 kHz. 13. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l’aube (26) comprend en outre au moins un deuxième mode propre selon lequel elle présente une troisième fréquence fondamentale lorsque l’aube13. Device (28) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the blade (26) further comprises at least a second natural mode in which it has a third fundamental frequency when the blade BE2017/5045 est libre de givre (34) et une quatrième fréquence fondamentale lorsque l’aube est recouverte de givre (34) ; le spectre de vibrations comprenant en outre la quatrième fréquence fondamentale du deuxième mode propre de déformation afin de dégivrer l’aube.BE2017 / 5045 is free of frost (34) and a fourth fundamental frequency when the dawn is covered with frost (34); the vibration spectrum further comprising the fourth fundamental frequency of the second natural mode of deformation in order to defrost the vane. 14. Dispositif (28) selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l’aube (26) est une première aube, le dispositif (28) comprenant une rangée annulaire d’aubes identiques à laquelle appartient la première aube.14. Device (28) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the blade (26) is a first blade, the device (28) comprising an annular row of identical blades to which the first blade belongs . 15. Turbomachine (2), notamment un turboréacteur d’aéronef, comprenant un dispositif (28) de dégivrage pour aube, caractérisée en ce que le dispositif est conforme à l’une des revendications 1 à 14, le système d’excitation en vibration (36) étant éventuellement configuré pour exciter l’aube par phases.15. Turbomachine (2), in particular an aircraft turbojet engine, comprising a device (28) for defrosting a blade, characterized in that the device conforms to one of claims 1 to 14, the excitation system in vibration (36) possibly being configured to excite dawn in phases. 16. Turbomachine (2) selon la revendication 15, caractérisée en ce qu’elle comprend un compresseur basse pression (4) avec plusieurs rangées annulaires d’aubes (26), dont une rangée annulaire amont et des rangées annulaires en aval, le dispositif (28) équipant la rangée annulaire amont et/ou une ou plusieurs rangées annulaires en aval.16. Turbomachine (2) according to claim 15, characterized in that it comprises a low pressure compressor (4) with several annular rows of blades (26), including an upstream annular row and downstream annular rows, the device (28) fitted to the upstream annular row and / or one or more downstream annular rows. 17. Procédé de dégivrage d’une aube (26) de turbomachine (2) avec un dispositif de dégivrage (28), ladite aube étant liée à un support et présentant une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l’aube est libre de givre (34) et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube est recouverte de givre; le procédé comprenant une étape (a) fonctionnement (100) de la turbomachine, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape (c) résonnance (104) de l’aube (26) grâce à un système d’excitation en vibration (36) selon sa deuxième fréquence fondamentale et/ou une harmonique afin de la dégivrer, le dispositif étant éventuellement conforme à l’une des revendications 1 à 14.17. Method for defrosting a blade (26) of a turbomachine (2) with a deicing device (28), said blade being linked to a support and having a first fundamental frequency according to a first natural mode of deformation when the blade is free of frost (34) and a second fundamental frequency according to the first natural mode of deformation when the blade is covered with frost; the method comprising a step (a) operation (100) of the turbomachine, characterized in that it further comprises a step (c) resonance (104) of the blade (26) by means of a vibration excitation system (36) according to its second fundamental frequency and / or a harmonic in order to defrost it, the device possibly being in accordance with one of claims 1 to 14. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que lors de l’étape (c) résonnance (104), l’aube (26) comprend une précontrainte mécanique18. Method according to claim 17, characterized in that during step (c) resonance (104), the blade (26) comprises a mechanical prestress 2017/50452017/5045 BE2017/5045 15 statique s’ajoutant aux contraintes variable exercées par le système d’excitation (36).BE2017 / 5045 15 static adding to the variable stresses exerted by the excitation system (36). 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la précontrainte comprend une contrainte mécanique en flexion, éventuellement orientée19. The method of claim 18, characterized in that the prestressing comprises a mechanical stress in bending, possibly oriented 5 selon le premier mode propre de déformation.5 according to the first proper mode of deformation. 20. Procédé selon l’une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape (b) détection (102) de givre (34) par excitation de l’aube (26) selon sa deuxième fréquence propre et par mesure de sa réponse vibratoire à ladite excitation, la détection de givre déclenchant îo éventuellement l’étape (c) résonnance (104).20. Method according to one of claims 17 to 19, characterized in that it further comprises a step (b) detection (102) of frost (34) by excitation of the blade (26) according to its second natural frequency and by measuring its vibrational response to said excitation, the detection of frost possibly triggering step (c) resonance (104). BE2017/5045BE2017 / 5045 BE2017/5045BE2017 / 5045 BE2017/5045BE2017 / 5045 BE2017/5045BE2017 / 5045 104104 2017/50452017/5045 BE2017/5045BE2017 / 5045 AbrégéAbridged SYSTEME DE DEGIVRAGE POUR AUBE ET TURBOMACHINE AXIALEDEFROSTING SYSTEM FOR BLADE AND AXIAL TURBOMACHINE L’invention concerne un dispositif de dégivrage (28) pour aube (26) de turbomachine, notamment pour compresseur basse pression de turboréacteur.The invention relates to a deicing device (28) for a blade (26) of a turbomachine, in particular for a low pressure compressor of a turbojet engine. 5 Le dispositif (28) comporte une aube qui est fixée à un support et qui présente une première fréquence fondamentale selon un premier mode propre de déformation lorsque l’aube (26) est libre de givre, et une deuxième fréquence fondamentale selon le premier mode propre de déformation lorsque l’aube (26) est recouverte de givre. Un système d’excitation en vibration (36) sollicite l’aube îo (26) selon un spectre de vibrations comprenant la deuxième fréquence fondamentale du premier mode propre de déformation. Dès lors l’aube (26) givrée entre en résonnance et se dégivre grâce à l’amplitude de ses oscillations naturelles. Un procédé de dégivrage d’aube (26) est également proposé.5 The device (28) comprises a blade which is fixed to a support and which has a first fundamental frequency according to a first natural mode of deformation when the blade (26) is free of frost, and a second fundamental frequency according to the first mode clean of deformation when the blade (26) is covered with frost. A vibration excitation system (36) urges the vane îo (26) according to a vibration spectrum comprising the second fundamental frequency of the first natural mode of deformation. Consequently the frosted dawn (26) enters into resonance and is defrosted thanks to the amplitude of its natural oscillations. A blade defrosting method (26) is also proposed.
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