CA2825260A1 - Etage de turbomachine - Google Patents
Etage de turbomachine Download PDFInfo
- Publication number
- CA2825260A1 CA2825260A1 CA2825260A CA2825260A CA2825260A1 CA 2825260 A1 CA2825260 A1 CA 2825260A1 CA 2825260 A CA2825260 A CA 2825260A CA 2825260 A CA2825260 A CA 2825260A CA 2825260 A1 CA2825260 A1 CA 2825260A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- sensor
- housing
- sensors
- blades
- turbomachine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
- F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/164—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of an axial flow wheel
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B1/00—Measuring instruments characterised by the selection of material therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Etage de turbomachine, comprenant une roue mobile portant une pluralité d'aubes (18) entourées extérieurement par un carter (66) pourvu sur sa surface interne d'une couche (70) de matière abradable en regard des extrémités libres des aubes (18), caractérisé en ce qu'au moins un capteur plan (64) de mesure de jeu en sommet d'aube est porté par la surface interne du carter (66) et recouvert par la couche (70) de matière abradable.
Description
......
ÉTAGE DE TURBOMACHINE
La présente invention concerne un étage d'une turbomachine comprenant une roue mobile et des moyens de contrôle des jeux en sommet d'aube.
De manière conventionnelle, une turbomachine à double flux comprend d'amont en aval une soufflante à la sortie de laquelle le flux d'air se divise en un flux d'air primaire circulant à l'intérieur d'un turboréacteur dans un compresseur, une chambre de combustion et une turbine et en un flux d'air secondaire circulant autour du turboréacteur.
La soufflante est formée d'une roue mobile comportant un disque portant sur sa périphérie externe une pluralité d'aubes régulièrement réparties autour de l'axe du disque. Un carter entoure extérieurement les aubes. Pour éviter un passage d'air en sommet d'aubes qui diminuerait le rendement de la turbomachine, un revêtement en matière abradable est porté par la surface interne du carter de soufflante et disposé au droit des aubes de la soufflante.
En fonctionnement, il est important de contrôler le jeu entre les extrémités radialement externe des aubes et le carter afin de maintenir en permanence une distance minimale mais suffisante entre les extrémités libres des aubes et le carter pour éviter tout contact pouvant nuire à la solidité mécanique de la roue de soufflante et donc réduire sa durée de vie.
Il est également important de connaître le comportement vibratoire des aubes en rotation.
A cette fin, on a proposé de former une pluralité de bossages sur la surface externe du carter, chaque bossage comprenant un orifice débouchant à l'intérieur et à l'extérieur du carter pour l'insertion d'un capteur cylindrique de type capacitif engagé de sorte que sa face interne affleure sensiblement la surface interne du carter. La surface interne du carter en regard des extrémités radialement externes des aubes est recouverte de matière abradable à l'exception des zones portant les
ÉTAGE DE TURBOMACHINE
La présente invention concerne un étage d'une turbomachine comprenant une roue mobile et des moyens de contrôle des jeux en sommet d'aube.
De manière conventionnelle, une turbomachine à double flux comprend d'amont en aval une soufflante à la sortie de laquelle le flux d'air se divise en un flux d'air primaire circulant à l'intérieur d'un turboréacteur dans un compresseur, une chambre de combustion et une turbine et en un flux d'air secondaire circulant autour du turboréacteur.
La soufflante est formée d'une roue mobile comportant un disque portant sur sa périphérie externe une pluralité d'aubes régulièrement réparties autour de l'axe du disque. Un carter entoure extérieurement les aubes. Pour éviter un passage d'air en sommet d'aubes qui diminuerait le rendement de la turbomachine, un revêtement en matière abradable est porté par la surface interne du carter de soufflante et disposé au droit des aubes de la soufflante.
En fonctionnement, il est important de contrôler le jeu entre les extrémités radialement externe des aubes et le carter afin de maintenir en permanence une distance minimale mais suffisante entre les extrémités libres des aubes et le carter pour éviter tout contact pouvant nuire à la solidité mécanique de la roue de soufflante et donc réduire sa durée de vie.
Il est également important de connaître le comportement vibratoire des aubes en rotation.
A cette fin, on a proposé de former une pluralité de bossages sur la surface externe du carter, chaque bossage comprenant un orifice débouchant à l'intérieur et à l'extérieur du carter pour l'insertion d'un capteur cylindrique de type capacitif engagé de sorte que sa face interne affleure sensiblement la surface interne du carter. La surface interne du carter en regard des extrémités radialement externes des aubes est recouverte de matière abradable à l'exception des zones portant les
2 capteurs. Une cavité est ainsi formée entre la face active de chaque capteur et les extrémités radialement externes des aubes. Ces cavités sont nécessaires pour éviter tout contact entre les extrémités radialement externes des aubes et les capteurs.
Lors de la rotation de la roue de soufflante, ces cavités génèrent d'importantes nuisances sonores du fait du passage à grande vitesse des extrémités radialement externes des aubes de soufflante en regard des cavités.
La formation des orifices dans les bossages du carter pose également des problèmes de tenue mécanique dans le cas d'un carter réalisé en matériau composite, ce qui peut créer des difficultés pour obtenir les certifications nécessaires à la commercialisation de la turbomachine.
Enfin, un tel agencement des capteurs peut conduire à un encrassement de leur face active, pouvant induire des erreurs de mesure.
Pour résoudre cette dernière difficulté, il a été proposé de combler les cavités avec de la mousse polyuréthane. Toutefois, ce type de mousse se désagrège en fonctionnement.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces différents problèmes.
A cette fin, elle propose un étage de turbomachine, comprenant une roue mobile comportant une pluralité d'aubes entourées extérieurement par un carter portant sur sa surface interne une couche de matière abradable en regard des extrémités libres des aubes, caractérisée en ce qu'au moins un capteur plan de mesure de jeu en sommet d'aube est porté par la surface interne du carter et recouvert par la couche de matière abradable.
Les capteurs cylindriques relativement lourds et volumineux de la technique antérieure sont remplacés par des capteurs plans légers et de dimensions radiales très réduites, ce qui permet de les poser directement sur la surface interne du carter. De plus, l'utilisation de capteurs plans ne nécessite pas la réalisation de bossages ou perçages dans le carter, ce qui permet d'améliorer la tenue mécanique du carter et de réduire les
Lors de la rotation de la roue de soufflante, ces cavités génèrent d'importantes nuisances sonores du fait du passage à grande vitesse des extrémités radialement externes des aubes de soufflante en regard des cavités.
La formation des orifices dans les bossages du carter pose également des problèmes de tenue mécanique dans le cas d'un carter réalisé en matériau composite, ce qui peut créer des difficultés pour obtenir les certifications nécessaires à la commercialisation de la turbomachine.
Enfin, un tel agencement des capteurs peut conduire à un encrassement de leur face active, pouvant induire des erreurs de mesure.
Pour résoudre cette dernière difficulté, il a été proposé de combler les cavités avec de la mousse polyuréthane. Toutefois, ce type de mousse se désagrège en fonctionnement.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces différents problèmes.
A cette fin, elle propose un étage de turbomachine, comprenant une roue mobile comportant une pluralité d'aubes entourées extérieurement par un carter portant sur sa surface interne une couche de matière abradable en regard des extrémités libres des aubes, caractérisée en ce qu'au moins un capteur plan de mesure de jeu en sommet d'aube est porté par la surface interne du carter et recouvert par la couche de matière abradable.
Les capteurs cylindriques relativement lourds et volumineux de la technique antérieure sont remplacés par des capteurs plans légers et de dimensions radiales très réduites, ce qui permet de les poser directement sur la surface interne du carter. De plus, l'utilisation de capteurs plans ne nécessite pas la réalisation de bossages ou perçages dans le carter, ce qui permet d'améliorer la tenue mécanique du carter et de réduire les
3 nuisances sonores puisque les cavités en regard des extrémités radialement externes des aubes sont supprimées. L'encrassement des capteurs est également évité puisque ceux-ci sont protégés par la matière abradable. Enfin, le recouvrement des capteurs par la couche de matière abradable permet de les protéger contre l'humidité.
Avantageusement, le capteur plan est un capteur de type capacitif. Il a une forme circulaire d'un diamètre de l'ordre de 30 millimètres et une épaisseur inférieure à 1 millimètre.
Avantageusement, le capteur est recouvert par une couche d'environ 5 à 7 millimètres d'abradable.
Dans une réalisation particulière de l'invention, trois capteurs plans précités sont portés par le carter.
Dans un agencement particulier, un capteur est placé en position latérale, les deux autres capteurs étant positionnés symétriquement sur le carter de part et d'autre du premier capteur Ces deux autres capteurs peuvent être placés en position supérieure et inférieure sur le carter.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le carter comprend au moins un orifice pour le passage d'un câble de connexion au capteur, cet orifice étant positionné axialement en dehors de la zone de rotation des aubes, de manière à éviter l'ajout de nuisances sonores par la formation de cavités d'air dans la zone axiale de passage des extrémités radialement externe des aubes.
Avantageusement, l'orifice précité est formé en amont du bord d'attaque des aubes.
L'invention concerne également une soufflante ou un compresseur comprenant au moins un étage tel que décrit ci-dessus.
L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur d'avion, comprenant au moins un étage, une soufflante ou un compresseur équipé de capteurs de mesure de jeu en sommet d'aube du type décrit précédemment.
Avantageusement, le capteur plan est un capteur de type capacitif. Il a une forme circulaire d'un diamètre de l'ordre de 30 millimètres et une épaisseur inférieure à 1 millimètre.
Avantageusement, le capteur est recouvert par une couche d'environ 5 à 7 millimètres d'abradable.
Dans une réalisation particulière de l'invention, trois capteurs plans précités sont portés par le carter.
Dans un agencement particulier, un capteur est placé en position latérale, les deux autres capteurs étant positionnés symétriquement sur le carter de part et d'autre du premier capteur Ces deux autres capteurs peuvent être placés en position supérieure et inférieure sur le carter.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le carter comprend au moins un orifice pour le passage d'un câble de connexion au capteur, cet orifice étant positionné axialement en dehors de la zone de rotation des aubes, de manière à éviter l'ajout de nuisances sonores par la formation de cavités d'air dans la zone axiale de passage des extrémités radialement externe des aubes.
Avantageusement, l'orifice précité est formé en amont du bord d'attaque des aubes.
L'invention concerne également une soufflante ou un compresseur comprenant au moins un étage tel que décrit ci-dessus.
L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur d'avion, comprenant au moins un étage, une soufflante ou un compresseur équipé de capteurs de mesure de jeu en sommet d'aube du type décrit précédemment.
4 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à
la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
¨ la figure 1 est une demi-vue schématique en coupe axiale d'une soufflante d'un turboréacteur ;
¨ la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un capteur porté
par le carter de la soufflante de la figure 1, dans la technique antérieure ;
¨ la figure 3 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation de l'invention ;
¨ la figure 4 est une vue de face d'un capteur plan utilisé dans l'exemple de la figure 3.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente une soufflante 10 d'une turbomachine d'axe 12, comprenant une roue formée d'un disque 14 portant à sa périphérie une pluralité d'aubes 16 dont les pieds sont engagés dans des rainures du disque 14 et dont les pales 18 s'étendent radialement vers l'extérieur en direction d'un carter 20 de soufflante portant une nacelle 22 entourant extérieurement les aubes 16. La roue de soufflante est entraînée en rotation autour de l'axe 12 de la turbomachine par un arbre 24 fixé par des boulons 26 à une paroi tronconique 28 solidaire de la roue de soufflante. L'arbre 24 est supporté et guidé par un palier 30 lequel est porté par l'extrémité amont d'un support annulaire 32 fixé en aval à un carter intermédiaire (non représenté) disposé en aval d'un compresseur basse-pression 34 dont le rotor 36 est solidaire de la roue de soufflante par l'intermédiaire d'une paroi de liaison 38.
Le carter de soufflante 20 comprend sur une face interne un revêtement de matière abradable 40 disposé au droit des aubes 16 de soufflante et destiné à s'user lors d'un contact avec les extrémités rad ialement externes des aubes 16. Cette couche de matière abradable 40 permet de réduire les jeux entre les sommets des aubes 16 et le carter de soufflante 20 et ainsi d'optimiser les performances de la turbomachine.
Le compresseur basse pression 34 comprend une alternance d'aubes fixes 42 portées par un carter externe 44 et de roues mobiles 46 portées par le rotor 36. Chaque roue mobile 46 comprend une pluralité
d'aubes régulièrement réparties autour de l'axe 12 de la turbomachine et
la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
¨ la figure 1 est une demi-vue schématique en coupe axiale d'une soufflante d'un turboréacteur ;
¨ la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un capteur porté
par le carter de la soufflante de la figure 1, dans la technique antérieure ;
¨ la figure 3 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation de l'invention ;
¨ la figure 4 est une vue de face d'un capteur plan utilisé dans l'exemple de la figure 3.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente une soufflante 10 d'une turbomachine d'axe 12, comprenant une roue formée d'un disque 14 portant à sa périphérie une pluralité d'aubes 16 dont les pieds sont engagés dans des rainures du disque 14 et dont les pales 18 s'étendent radialement vers l'extérieur en direction d'un carter 20 de soufflante portant une nacelle 22 entourant extérieurement les aubes 16. La roue de soufflante est entraînée en rotation autour de l'axe 12 de la turbomachine par un arbre 24 fixé par des boulons 26 à une paroi tronconique 28 solidaire de la roue de soufflante. L'arbre 24 est supporté et guidé par un palier 30 lequel est porté par l'extrémité amont d'un support annulaire 32 fixé en aval à un carter intermédiaire (non représenté) disposé en aval d'un compresseur basse-pression 34 dont le rotor 36 est solidaire de la roue de soufflante par l'intermédiaire d'une paroi de liaison 38.
Le carter de soufflante 20 comprend sur une face interne un revêtement de matière abradable 40 disposé au droit des aubes 16 de soufflante et destiné à s'user lors d'un contact avec les extrémités rad ialement externes des aubes 16. Cette couche de matière abradable 40 permet de réduire les jeux entre les sommets des aubes 16 et le carter de soufflante 20 et ainsi d'optimiser les performances de la turbomachine.
Le compresseur basse pression 34 comprend une alternance d'aubes fixes 42 portées par un carter externe 44 et de roues mobiles 46 portées par le rotor 36. Chaque roue mobile 46 comprend une pluralité
d'aubes régulièrement réparties autour de l'axe 12 de la turbomachine et
5 entourées extérieurement par une couche 48 de matière abradable portée par la surface interne du carter 44 du compresseur basse pression.
Afin de mesurer les jeux aux sommets des aubes de la soufflante 10, on dispose plusieurs capteurs sur le carter 20 de soufflante 10. Ce carter 20 comprend des bossages 50 formés sur sa surface externe et espacés circonférentiellement les uns des autres. Chaque bossage 50 comprend un orifice 52 débouchant à l'intérieur du carter 20 dans la veine d'écoulement du flux d'air et contient un capteur 54 de forme sensiblement cylindrique, relié par un câble à des moyens de traitement 56. Chaque capteur 54 comprend une embase annulaire 57 à son extrémité radialement externe.
Une cale annulaire 58 est intercalée entre l'embase 57 et la surface externe du bossage 50. Cette cale 58 assure un réglage du niveau d'insertion du capteur à l'intérieur de l'orifice. Chaque capteur 54 est inséré depuis l'extérieur du carter à l'intérieur d'un orifice 52 et l'épaisseur de la cale est telle que la face active du capteur est en retrait à l'intérieur de l'orifice 52 par rapport au débouché de l'orifice dans la veine d'écoulement d'air. La couche de matière abradable 40 recouvre la surface interne du carter à
l'exception des débouchés des orifices 52. Une cavité 60 est ainsi formée entre les extrémités radialement externes des aubes 18 et la face active 62 de chaque capteur 54.
Comme indiqué précédemment, ce type de montage avec des capteurs cylindriques 54 génère de fortes nuisances sonores du fait du passage à grande vitesse des aubes en face des cavités 60.
L'invention se propose d'éviter cet inconvénient ainsi que ceux mentionnés précédemment en remplaçant les capteurs cylindriques par des capteurs plans 64 et en les recouvrant par une couche de matière abradable 70 (figure 3).
Afin de mesurer les jeux aux sommets des aubes de la soufflante 10, on dispose plusieurs capteurs sur le carter 20 de soufflante 10. Ce carter 20 comprend des bossages 50 formés sur sa surface externe et espacés circonférentiellement les uns des autres. Chaque bossage 50 comprend un orifice 52 débouchant à l'intérieur du carter 20 dans la veine d'écoulement du flux d'air et contient un capteur 54 de forme sensiblement cylindrique, relié par un câble à des moyens de traitement 56. Chaque capteur 54 comprend une embase annulaire 57 à son extrémité radialement externe.
Une cale annulaire 58 est intercalée entre l'embase 57 et la surface externe du bossage 50. Cette cale 58 assure un réglage du niveau d'insertion du capteur à l'intérieur de l'orifice. Chaque capteur 54 est inséré depuis l'extérieur du carter à l'intérieur d'un orifice 52 et l'épaisseur de la cale est telle que la face active du capteur est en retrait à l'intérieur de l'orifice 52 par rapport au débouché de l'orifice dans la veine d'écoulement d'air. La couche de matière abradable 40 recouvre la surface interne du carter à
l'exception des débouchés des orifices 52. Une cavité 60 est ainsi formée entre les extrémités radialement externes des aubes 18 et la face active 62 de chaque capteur 54.
Comme indiqué précédemment, ce type de montage avec des capteurs cylindriques 54 génère de fortes nuisances sonores du fait du passage à grande vitesse des aubes en face des cavités 60.
L'invention se propose d'éviter cet inconvénient ainsi que ceux mentionnés précédemment en remplaçant les capteurs cylindriques par des capteurs plans 64 et en les recouvrant par une couche de matière abradable 70 (figure 3).
6 Chaque capteur 64 est monté sur la surface interne du carter 66 au droit des extrémités radialement externes des aubes 18 et est relié par un câble plat 68 à des moyens de traitement 56 agencés à l'extérieur du carter 66. Le câble 68 chemine sur la surface interne du carter 66 entre la couche d'abradable 70 et le carter 66 puis traverse le carter par un orifice 72 formé
en amont du bord d'attaque des aubes 18. De cette manière, les orifices 72 de passage des câbles 68 des capteurs 64 sont décalés en amont de la zone de rotation des aubes 18, ce qui évite la formation de nuisances sonores du fait du passage à grande vitesse des aubes.
Une fine couche d'abradable est intercalée entre le capteur 64 et la surface interne du carter 66 de manière à réaliser le collage initial du capteur 64 sur le carter 66 avant la mise en place de la couche d'abradable 70.
Dans une réalisation pratique de l'invention, les capteurs 64 ont une forme circulaire et la couche d'abradable 70 recouvrant les capteurs a une épaisseur comprise entre 5 et 7 millimètres. Le diamètre du capteur 64 est de l'ordre de 30 millimètres et son épaisseur est inférieure à 1 millimètre et par exemple comprise entre 0,4 et 0,7 millimètre. Le diamètre de la partie active 74 du capteur est de l'ordre de 8 à 9 millimètres.
Avantageusement, la soufflante comprend trois capteurs, un premier étant agencé en position supérieure sur le carter, c'est-à-dire à midi par rapport au cadran d'une montre, un autre étant agencé en position inférieure, c'est-à-dire agencé diamétralement à l'opposé du premier capteur, le troisième étant agencé entre les deux autres capteurs à 90 de chacun d'eux.
Les capteurs 64 de mesure des jeux en sommets d'aubes sont par exemple de type capacitif. Le fait de recouvrir le capteur capacitif de matériau abradable permet d'améliorer la mesure du jeu en sommets d'aubes par rapport à la technique antérieure du fait que la permittivité de la matière abradable est environ deux fois plus grande que celle de l'air. La matière abradable peut être par exemple une résine obtenue par
en amont du bord d'attaque des aubes 18. De cette manière, les orifices 72 de passage des câbles 68 des capteurs 64 sont décalés en amont de la zone de rotation des aubes 18, ce qui évite la formation de nuisances sonores du fait du passage à grande vitesse des aubes.
Une fine couche d'abradable est intercalée entre le capteur 64 et la surface interne du carter 66 de manière à réaliser le collage initial du capteur 64 sur le carter 66 avant la mise en place de la couche d'abradable 70.
Dans une réalisation pratique de l'invention, les capteurs 64 ont une forme circulaire et la couche d'abradable 70 recouvrant les capteurs a une épaisseur comprise entre 5 et 7 millimètres. Le diamètre du capteur 64 est de l'ordre de 30 millimètres et son épaisseur est inférieure à 1 millimètre et par exemple comprise entre 0,4 et 0,7 millimètre. Le diamètre de la partie active 74 du capteur est de l'ordre de 8 à 9 millimètres.
Avantageusement, la soufflante comprend trois capteurs, un premier étant agencé en position supérieure sur le carter, c'est-à-dire à midi par rapport au cadran d'une montre, un autre étant agencé en position inférieure, c'est-à-dire agencé diamétralement à l'opposé du premier capteur, le troisième étant agencé entre les deux autres capteurs à 90 de chacun d'eux.
Les capteurs 64 de mesure des jeux en sommets d'aubes sont par exemple de type capacitif. Le fait de recouvrir le capteur capacitif de matériau abradable permet d'améliorer la mesure du jeu en sommets d'aubes par rapport à la technique antérieure du fait que la permittivité de la matière abradable est environ deux fois plus grande que celle de l'air. La matière abradable peut être par exemple une résine obtenue par
7 vulcanisation à température ambiante (plus connu sous l'acronyme anglais de RTV pour Room Temperature Vulcanization ) ou bien du Minnesota Ec 3524 .
Ce qui a été décrit en référence à une soufflante 10 de turbomachine s'applique également à toute autre partie d'une turbomachine permettant l'installation de capteurs 64 de mesure des jeux en sommets d'aubes dans une couche d'abradable comme décrit précédemment. En particulier, l'invention est applicable au compresseur basse pression 34 de la figure 1 et qui comprend des couches de matière 48 abradable en regard des extrémités rad ialement externe des aubes.
Les orifices 72 de passage des câbles 68 des capteurs 64 ont un diamètre de l'ordre de 3 millimètres, ce qui est très nettement inférieur au diamètre des orifices 52 de montage des capteurs de la technique antérieure qui est de l'ordre de 30 millimètres. Les orifices 72 ont donc une section suffisamment faible pour n'avoir aucun impact sur la tenue mécanique du carter 66 en fonctionnement.
Ce qui a été décrit en référence à une soufflante 10 de turbomachine s'applique également à toute autre partie d'une turbomachine permettant l'installation de capteurs 64 de mesure des jeux en sommets d'aubes dans une couche d'abradable comme décrit précédemment. En particulier, l'invention est applicable au compresseur basse pression 34 de la figure 1 et qui comprend des couches de matière 48 abradable en regard des extrémités rad ialement externe des aubes.
Les orifices 72 de passage des câbles 68 des capteurs 64 ont un diamètre de l'ordre de 3 millimètres, ce qui est très nettement inférieur au diamètre des orifices 52 de montage des capteurs de la technique antérieure qui est de l'ordre de 30 millimètres. Les orifices 72 ont donc une section suffisamment faible pour n'avoir aucun impact sur la tenue mécanique du carter 66 en fonctionnement.
Claims (10)
1. Etage de turbomachine, comprenant une roue mobile (16, 46) comportant une pluralité d'aubes (18) entourées extérieurement par un carter (66) portant sur sa surface interne une couche (70) de matière abradable en regard des extrémités libres des aubes (18), caractérisée en ce qu'au moins un capteur plan (64) de mesure de jeu en sommet d'aube est porté par la surface interne du carter (66) et recouvert par la couche (70) de matière abradable.
2. Etage de turbomachine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur plan (64) est un capteur de type capacitif.
3. Etage de turbomachine selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capteur plan (64) a une forme circulaire d'un diamètre de l'ordre de 30 mm et une épaisseur inférieure à 1 millimètre.
4. Etage de turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (64) est recouvert par une couche d'environ 5 à 7 millimètres d'abradable.
5. Etage de turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins trois capteurs plans (64) précités sont portés par le carter (66).
6. Etage de turbomachine selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un capteur (64) est agencé en position latérale, les deux autres capteurs étant positionnés symétriquement sur le carter de part et d'autre du premier capteur.
7. Etage de turbomachine selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux autres capteurs sont agencé en position supérieure et inférieure sur le carter (66).
8. Etage de turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter (66) comprend au moins un orifice (72) pour le passage d'un câble (68) de connexion au capteur (64), cet orifice (72)
9 étant positionné axialement en dehors de la zone de rotation des aubes (18).
9. Etage de turbomachine selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice (72) précité est formé en amont du bord d'attaque des aubes (18).
9. Etage de turbomachine selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'orifice (72) précité est formé en amont du bord d'attaque des aubes (18).
10.Turbomachine, telle qu'un turboréacteur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un étage équipé de capteurs de mesure de jeu en sommet d'aube selon l'une des revendications précédentes.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1150680A FR2971020B1 (fr) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | Soufflante ou compresseur de turbomachine |
| FR1150680 | 2011-01-28 | ||
| PCT/FR2012/050159 WO2012101380A1 (fr) | 2011-01-28 | 2012-01-25 | Étage de turbomachine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2825260A1 true CA2825260A1 (fr) | 2012-08-02 |
Family
ID=44318136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2825260A Abandoned CA2825260A1 (fr) | 2011-01-28 | 2012-01-25 | Etage de turbomachine |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130309063A1 (fr) |
| EP (1) | EP2668372A1 (fr) |
| CN (1) | CN103429850B (fr) |
| BR (1) | BR112013018594A2 (fr) |
| CA (1) | CA2825260A1 (fr) |
| FR (1) | FR2971020B1 (fr) |
| RU (1) | RU2585154C2 (fr) |
| WO (1) | WO2012101380A1 (fr) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105588509A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-18 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | 一种叶尖间隙动态测量系统 |
| FR3064738B1 (fr) * | 2017-03-29 | 2019-04-05 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine et procede de controle d'etancheite a capteurs capacitifs |
| US10808570B2 (en) | 2017-09-12 | 2020-10-20 | Raytheon Technologies Corporation | Low profile embedded blade tip clearance sensor |
| RU2695239C1 (ru) * | 2018-05-30 | 2019-07-22 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Модернизированное периферийное уплотнение рабочего колеса |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011873C1 (ru) * | 1991-01-22 | 1994-04-30 | Акционерное общество "Авиадвигатель" | Способ регулирования радиального зазора между корпусом и лопатками ротора турбомашины |
| US5818242A (en) * | 1996-05-08 | 1998-10-06 | United Technologies Corporation | Microwave recess distance and air-path clearance sensor |
| EP0819944A1 (fr) * | 1996-07-16 | 1998-01-21 | Lucent Technologies Inc. | Capteur à courant de foucault |
| FR2784179B1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-11-17 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Chaine de mesure capacitive |
| US6927567B1 (en) * | 2002-02-13 | 2005-08-09 | Hood Technology Corporation | Passive eddy current blade detection sensor |
| US7618712B2 (en) * | 2002-09-23 | 2009-11-17 | Siemens Energy, Inc. | Apparatus and method of detecting wear in an abradable coating system |
| US20060176063A1 (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-10 | Hyeong-Joon Ahn | Capacitive sensor |
| RU2280238C1 (ru) * | 2005-02-24 | 2006-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Способ измерения и контроля радиально-осевых зазоров в турбомашинах и устройство для его осуществления |
| US7455495B2 (en) * | 2005-08-16 | 2008-11-25 | United Technologies Corporation | Systems and methods for monitoring thermal growth and controlling clearances, and maintaining health of turbo machinery applications |
| GB2455968B (en) * | 2007-11-21 | 2010-06-09 | Rolls Royce Plc | Turbomachine having an apparatus to measure the clearance between a rotor blade tip and a stator liner of a stator casing |
| US20090165540A1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-07-02 | Craig Terry A | Method for measuring blade tip clearance |
| FR2934675B1 (fr) * | 2008-08-04 | 2010-10-29 | Turbomeca | Capteur capacitif. |
| GB0814877D0 (en) * | 2008-08-15 | 2008-09-17 | Rolls Royce Plc | Clearance and wear determination apparatus |
| US8272246B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-09-25 | General Electric Company | Electronic self-calibration for sensor clearance |
| US8186945B2 (en) * | 2009-05-26 | 2012-05-29 | General Electric Company | System and method for clearance control |
-
2011
- 2011-01-28 FR FR1150680A patent/FR2971020B1/fr active Active
-
2012
- 2012-01-25 WO PCT/FR2012/050159 patent/WO2012101380A1/fr active Application Filing
- 2012-01-25 CN CN201280006284.4A patent/CN103429850B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-01-25 US US13/981,797 patent/US20130309063A1/en not_active Abandoned
- 2012-01-25 BR BR112013018594A patent/BR112013018594A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-01-25 EP EP12705373.4A patent/EP2668372A1/fr not_active Withdrawn
- 2012-01-25 CA CA2825260A patent/CA2825260A1/fr not_active Abandoned
- 2012-01-25 RU RU2013139738/06A patent/RU2585154C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2668372A1 (fr) | 2013-12-04 |
| FR2971020B1 (fr) | 2013-02-08 |
| US20130309063A1 (en) | 2013-11-21 |
| WO2012101380A1 (fr) | 2012-08-02 |
| FR2971020A1 (fr) | 2012-08-03 |
| BR112013018594A2 (pt) | 2016-09-27 |
| RU2585154C2 (ru) | 2016-05-27 |
| RU2013139738A (ru) | 2015-03-10 |
| CN103429850A (zh) | 2013-12-04 |
| CN103429850B (zh) | 2016-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2635636C (fr) | Dispositif de refroidissement des alveoles d'un disque de rotor de turbomachine | |
| CA2752487C (fr) | Temoin d'erosion pour roue de compresseur | |
| CA2781936C (fr) | Isolation d'un rebord circonferentiel d'un carter externe de turbomachine vis-a-vis d'un secteur d'anneau correspondant | |
| EP1698761A2 (fr) | Carter interne de turbomachine équipé d'un bouclier thermique | |
| FR2925118A1 (fr) | Panneau de support d'abradable dans une turbomachine | |
| CA2647057C (fr) | Distributeur sectorise pour une turbomachine | |
| CA2825260A1 (fr) | Etage de turbomachine | |
| FR2923524A1 (fr) | Aube metallique fabriquee par moulage et procede de fabrication de l'aube | |
| FR2955891A1 (fr) | Secteur d'anneau de turbine de turbomachine | |
| EP1961916A1 (fr) | Profil aérodynamique optimisé pour une aube de turbine | |
| FR2925108A1 (fr) | Module de turbomachine muni d'un dispositif d'amelioration des jeux radiaux | |
| WO2020160906A1 (fr) | Entree d'air d'une nacelle de turboreacteur d'aeronef comportant des ouvertures de ventilation d'un flux d'air chaud de degivrage | |
| FR2928962A1 (fr) | Distributeur de turbine a pales creuses. | |
| EP3880939B1 (fr) | Étanchéité entre une roue mobile et un distributeur d'une turbomachine | |
| FR2943093A1 (fr) | Dispositif de reglage de la position radiale et/ou axiale d'une virole de stator de turbomachine | |
| FR3071273A1 (fr) | Ensemble d'etancheite de turbine pour turbomachine | |
| FR2999226A1 (fr) | Pilotage des jeux dans une turbomachine | |
| EP3301258B1 (fr) | Disque de rotor et rotor de turbomachine comportant un tel disque | |
| FR2968048A1 (fr) | Aube de turbomachine comprenant une source electroacoustique amelioree, rangee d'aubes directrices de sortie et turbomachine comprenant une telle aube | |
| FR3079553A1 (fr) | Ensemble pour turbomachine | |
| EP4010562B1 (fr) | Aube mobile pour une roue d'une turbomachine d'aéronef, roue pour une turbomachine d'aéronef et turbomachine d'aéronef | |
| FR2944554A1 (fr) | Turbine haute-pression de turbomachine | |
| FR2955890A1 (fr) | Secteur d'anneau de turbine de turbomachine | |
| FR3083566A1 (fr) | Ensemble de turbine pour turbomachine d'aeronef a circuit de refroidissement de disque equipe d'un dispositif d'etancheite | |
| FR3109182A1 (fr) | Ensemble d’etancheite pour une turbomachine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20180125 |