EP2112326A1 - Turbomachine casing comprising a device preventing instability in the event of contact between the casing and the rotor - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the field of rotor / stator assemblies of turbomachines and in particular the rotor / stator assemblies having a weak clearance between them, which is found in particular in compressors, turbines and turbomachine blowers, in particular for combustion engines. aircraft.
- FIG. 1 there is shown such a housing 10 coated with a layer of abradable material 12 on its inner face with a bladed wheel 20 mounted in the housing defined by the housing 10.
- the phenomenon can affect a single blade, a set of blades or the entire wheel, namely all the blades, the latter case rarely occurring simply because of the blade length dispersions, due to manufacture.
- leading edge and / or the trailing edge are trimmed so that the contacts do not take place at these locations but in the areas where the blade is more robust. : it comes at the expense of performance.
- the housing breaks the cyclical symmetry of the housing which no longer has a series of geometrically identical sectors. Indeed, the housing has either alternating sectors of different rigidity or an irregular succession of sectors of different rigidity.
- the present invention relates to a rotor / stator assembly
- a rotor / stator assembly comprising a casing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the housing and the bladed wheel, this casing forming the stator, said rotor assembly.
- stator further comprising a bladed wheel forming the rotor.
- the present invention also relates to a centrifugal compressor comprising, as a stator, a housing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the housing and the bladed wheel, as well as on a turbomachine comprising a such a centrifugal compressor.
- the present invention also relates to a turbine, high pressure, low pressure or intermediate pressure, comprising, as a stator, a housing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the housing and the bladed wheel, and a turbomachine comprising such a turbine.
Abstract
Description
L'invention concerne le domaine des ensembles rotor/stator de turbomachines et en particulier les ensembles rotor/stator présentant un jeu faible entre eux, que l'on rencontre notamment dans les compresseurs, turbines et soufflantes de turbomachines, en particulier pour les moteurs d'avions.The invention relates to the field of rotor / stator assemblies of turbomachines and in particular the rotor / stator assemblies having a weak clearance between them, which is found in particular in compressors, turbines and turbomachine blowers, in particular for combustion engines. aircraft.
En effet, pour augmenter le rendement des moteurs d'avions, on a diminué le jeu entre les parties tournantes formées des roues aubagées (ou étages rotoriques) et les parties fixes les entourant qui sont constitués de carters supportant par ailleurs des séries d'aubes fixes (ou étages statoriques).In fact, to increase the efficiency of the aircraft engines, the clearance between the rotating parts formed of the bladed wheels (or rotor stages) and the fixed parts surrounding them, which consist of crankcases also supporting a series of blades, has been reduced. fixed (or statoric stages).
Cependant, cette diminution du jeu entraîne des risques accrus de contact entre les aubes mobiles de la roue aubagée et le tronçon du carter en vis-à-vis, avec dans certains cas des contacts rendant le système instable.However, this reduction in clearance entails increased risks of contact between the blades of the bladed wheel and the section of the casing vis-à-vis, with in some cases contacts making the system unstable.
Sur la
Ces contacts interviennent notamment au moment de régimes transitoires, du fait d'une interférence locale ou continue entre un sommet d'aube et la piste en regard du carter. Lors de ces contacts, on comprend que les aubes peuvent subir de fortes sollicitations à caractère vibratoire, et qu'à cette occasion elles puissent vibrer sur un de leurs modes propres. Dans ce cas, le niveau vibratoire augmente alors très rapidement, soumettant les aubes concernées à des déformations susceptibles de dépasser leur limite d'endurance, ce qui conduit à une dégradation de la piste abradable et un endommagement des aubes (échauffement en bout de pale, criques de fatigue, déformation permanente..) pouvant conduire à la rupture. Habituellement, le phénomène est très bref, soit qu'un événement extérieur vienne y mettre fin (changement de vitesse de rotation du rotor, transitoire thermique..), soit que la fréquence propre de l'aube endommagée soit modifiée, en entraînant un désaccord du système.These contacts occur especially during transient conditions, due to local or continuous interference between a blade tip and the track facing the housing. During these contacts, it is understood that the blades can undergo high stresses vibratory character, and that they can vibrate on one of their own modes. In this case, the vibratory level then increases very rapidly, subjecting the blades concerned to deformations likely to exceed their endurance limit, which leads to degradation of the abradable track and blade damage (heating at the end of the blade, cracks of fatigue, permanent deformation ..) that can lead to breakage. Usually, the phenomenon is very brief, either an external event comes to end it (change of rotational speed of the rotor, thermal transient ..), or the natural frequency of the damaged blade is modified, resulting in a disagreement of the system.
Le phénomène peut toucher une seule aube, un ensemble d'aubes ou l'ensemble de la roue, à savoir toutes les aubes, ce dernier cas se présentant rarement du simple fait des dispersions de longueur d'aube, dues à la fabrication.The phenomenon can affect a single blade, a set of blades or the entire wheel, namely all the blades, the latter case rarely occurring simply because of the blade length dispersions, due to manufacture.
En général, pour limiter de tels endommagements, on effectue un détalonnage au bord d'attaque et/ou au bord de fuite, afin que les contacts n'aient pas lieu à ces emplacements-là mais dans les zones où la pale est plus robuste : celui-ci intervient au détriment des performances.In general, to limit such damage, the leading edge and / or the trailing edge are trimmed so that the contacts do not take place at these locations but in the areas where the blade is more robust. : it comes at the expense of performance.
Il est également connu de
Dans ce cas, on ne tient cependant pas compte des interactions rotor/stator encore dénommées phénomènes de couplage, entre les modes vibratoires de la roue aubagée et ceux de l'ensemble formé du carter et de la roue aubagée.In this case, however, the rotor / stator interactions, also called coupling phenomena, are not taken into account between the vibratory modes of the bladed wheel and those of the assembly formed by the casing and the bladed wheel.
La présente invention a pour objectif de fournir une solution permettant de surmonter les inconvénients de l'art antérieur et en particulier offrant la possibilité d'écarter tout risque vibratoire de l'ensemble rotor/stator.The present invention aims to provide a solution to overcome the disadvantages of the prior art and in particular offering the possibility of eliminating any vibration risk of the rotor / stator assembly.
A cet effet, selon la présente invention, on prévoit que le carter de révolution de turbomachine, en vis-à-vis d'un rotor équipé d'au moins une roue aubagée, est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter et la roue aubagée, ledit dispositif comprenant une succession d'éléments disposés le long de la circonférence du carter et présentant, entre deux éléments voisins, une rigidité différente, les nombres d'éléments de même rigidité étant différents d'un multiple du nombre d'onde du mode vibratoire à inhiber de la roue aubagée qui lui est destinée.For this purpose, according to the present invention, it is provided that the turbomachine revolution housing, opposite a rotor equipped with at least one bladed wheel, is characterized in that it comprises a device preventing a instability during a contact between the casing and the bladed wheel, said device comprising a succession of elements arranged along the circumference of the casing and having, between two adjacent elements, a different rigidity, the numbers of elements of the same rigidity being different from a multiple of the vibratory mode wave number to be inhibited of the bladed wheel intended for it.
Un tel dispositif anti-instabilité est disposé au moins sur le tronçon destiné à recevoir la roue aubagée, c'est-à-dire à l'emplacement de la piste circulaire du carter en regard de cette roue aubagée. On peut également disposer ce dispositif anti-instabilité sur toute la longueur du carter ou seulement sur le tronçon destiné à recevoir la roue aubagée.Such an anti-instability device is disposed at least on the section intended to receive the bladed wheel, that is to say at the location of the circular track of the housing opposite this bladed wheel. This anti-instability device can also be arranged over the entire length of the casing or only on the section intended to receive the bladed wheel.
De cette manière, on comprend que selon l'invention, on brise la symétrie cyclique du carter qui ne présente plus une série de secteurs géométriquement identiques. En effet, le carter présente soit une alternance de secteurs de rigidité différente soit une succession irrégulière de secteurs de rigidité différente.In this way, it is understood that according to the invention, it breaks the cyclical symmetry of the housing which no longer has a series of geometrically identical sectors. Indeed, the housing has either alternating sectors of different rigidity or an irregular succession of sectors of different rigidity.
Cette solution présente aussi l'avantage supplémentaire d'écarter les risques de phénomène de couplage par une adaptation simple de la partie statorique sans incidence sur les pièces environnantes en particulier sur le rotor, le canal inter-aubes ou la veine aérodynamique qui ne sont pas modifiés, de sorte que cette solution peut être mise en oeuvre sur du matériel existant.This solution also has the additional advantage of eliminating the risk of coupling phenomena by a simple adaptation of the stator part without affecting the surrounding parts, particularly on the rotor, the inter-blade channel or the aerodynamic vein which are not modified, so that this solution can be implemented on existing hardware.
De préférence, ledit dispositif anti-instabilité comporte des éléments d'un premier type présentant une première rigidité et des éléments d'un deuxième type présentant une deuxième rigidité différente de la première rigidité. Dans ce cas, selon l'invention, à la fois le nombre d'éléments du premier type et le nombre d'éléments du deuxième type est différent d'un multiple du nombre d'onde du mode vibratoire à inhiber de la roue aubagée qui va se trouver en vis-à-vis du carter, ou du tronçon de carter concerné.Preferably, said anti-instability device comprises elements of a first type having a first stiffness and elements of a second type having a second stiffness different from the first stiffness. In this case, according to the invention, both the number of elements of the first type and the number of elements of the second type is different from a multiple of the wave number of the vibratory mode to be inhibited of the bladed wheel which will be opposite the casing, or the section of casing concerned.
Les éléments du premier type présentent une première dimension de secteur angulaire et les éléments du deuxième type présentent une deuxième dimension de secteur angulaire.The elements of the first type have a first angular sector dimension and the elements of the second type have a second angular sector dimension.
Pour des raisons de simplicité de mise en oeuvre et de modélisation, on privilégie le cas où la première dimension de secteur angulaire et la deuxième dimension de secteur angulaire sont identiques, de sorte que les éléments du premier type et les éléments du deuxième type présentent la même étendue angulaire.For the sake of simplicity of implementation and modeling, preference is given to the case where the first angular sector dimension and the second angular sector dimension are identical, so that the elements of the first type and the elements of the second type have the same dimension. same angular extent.
On peut aussi envisager le cas où la première dimension de secteur angulaire et la deuxième dimension de secteur angulaire sont différentes.One can also consider the case where the first angular sector dimension and the second angular sector dimension are different.
La présente invention s'applique également au cas où ledit dispositif anti-instabilité comporte, en outre des éléments du premier type et des éléments du deuxième type, d'autres éléments présentant une autre rigidité, de sorte que le dispositif anti-instabilité comprend le long de la circonférence du carter plus de deux rigidités différentes.The present invention also applies to the case where said anti-instability device further comprises elements of the first type and elements of the second type, other elements having another rigidity, so that the anti-instability device comprises the along the circumference of the housing more than two different rigidities.
Egalement, la présente invention porte sur un ensemble rotor/stator comportant un carter tel que celui présenté précédemment qui comporte un dispositif empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter et la roue aubagée, ce carter formant le stator, ledit ensemble rotor/stator comportant en outre une roue aubagée formant le rotor.Also, the present invention relates to a rotor / stator assembly comprising a casing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the housing and the bladed wheel, this casing forming the stator, said rotor assembly. stator further comprising a bladed wheel forming the rotor.
Avantageusement, dans un tel ensemble rotor/stator, ladite roue aubagée est un disque aubagé monobloc (DAM) ou un anneau aubagé monobloc (ANAM).Advantageously, in such a rotor / stator assembly, said bladed wheel is a monobloc blisk (DAM) or a monobloc bladed ring (ANAM).
La présente invention porte aussi sur un compresseur axial, basse pression, à pression intermédiaire ou haute pression, comprenant, à titre de stator, un carter tel que celui présenté précédemment qui comporte un dispositif empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter et la roue aubagée, ainsi que sur une turbomachine comportant un tel compresseur axial.The present invention also relates to an axial compressor, low pressure, intermediate pressure or high pressure, comprising, as a stator, a housing such as that presented above which comprises a device preventing instability during contact between the housing and the bladed wheel, and a turbomachine comprising such an axial compressor.
La présente invention porte aussi sur un compresseur centrifuge comprenant, à titre de stator, un carter tel que celui présenté précédemment qui comporte un dispositif empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter et la roue aubagée, ainsi que sur une turbomachine comportant un tel compresseur centrifuge.The present invention also relates to a centrifugal compressor comprising, as a stator, a housing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the housing and the bladed wheel, as well as on a turbomachine comprising a such a centrifugal compressor.
La présente invention concerne de plus une soufflante comprenant, à titre de stator, un carter tel que celui présenté précédemment qui comporte un dispositif empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter et la roue aubagée, ainsi que sur une turbomachine comportant une telle soufflante.The present invention furthermore relates to a fan comprising, as a stator, a casing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the casing and the bladed wheel, as well as on a turbomachine comprising such a device. blower.
La présente invention porte aussi sur une turbine, haute pression, basse pression ou à pression intermédiaire, comprenant, à titre de stator, un carter tel que celui présenté précédemment qui comporte un dispositif empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter et la roue aubagée, ainsi que sur une turbomachine comportant une telle turbine.The present invention also relates to a turbine, high pressure, low pressure or intermediate pressure, comprising, as a stator, a housing such as that presented above which comprises a device preventing instability during a contact between the housing and the bladed wheel, and a turbomachine comprising such a turbine.
Enfin, la présente invention se rapporte au procédé pour empêcher l'apparition d'une instabilité lors d'un contact dans un ensemble stator/rotor de turbomachine, consistant à inhiber au moins un mode vibratoire d'une roue aubagée appartenant au rotor, caractérisé par le fait qu'il consiste à aménager le carter, au moins sur le tronçon en vis-à-vis de la roue aubagée, afin qu'il présente, le long de sa circonférence, des secteurs angulaires de rigidité différentes, les nombres de secteurs angulaires de même rigidité étant différents d'un multiple du nombre d'onde du mode vibratoire de la roue aubagée à inhiber.Finally, the present invention relates to the method for preventing the occurrence of instability during a contact in a turbomachine stator / rotor assembly, consisting of inhibiting at least one vibratory mode of a bladed wheel belonging to the rotor, characterized in that it consists in arranging the casing, at least on the section opposite the bladed wheel, so that it presents, along its circumference, angular sectors of different rigidity, the numbers of angular sectors of the same rigidity being different from a multiple of the wave number of the vibratory mode of the bladed wheel to be inhibited.
Globalement, grâce à la solution selon la présente invention, il est possible de créer une dissymétrie azimutale de la rigidité du carter qui est choisie pour inhiber le mode vibratoire voulu de la roue aubagée appartenant au rotor, et ceci afin d'empêcher tout phénomène de couplage entre le rotor et le stator.Overall, thanks to the solution according to the present invention, it is possible to create an azimuth asymmetry of the rigidity of the casing which is chosen to inhibit the desired vibratory mode of the bladed wheel belonging to the rotor, and this in order to prevent any coupling phenomenon between the rotor and the stator.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la
figure 1 , déjà décrite, est une vue en perspective d'une roue aubagée montée dans son carter de façon classique, - la
figure 2 est une vue en perspective d'un carter pour un premier mode de réalisation de l'invention, - la
figure 3 est une représentation azimutale d'une onde avec un nombre d'onde égal à quatre, illustrant la correspondance avec la répartition des matériaux de l'abradable du carter de lafigure 2 , - la
figure 4 est une vue en perspective d'un carter pour un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la
figure 5 est une vue en perspective d'un carter pour un troisième mode de réalisation de l'invention, et - la
figure 6 est une vue en coupe, de face, du carter de lafigure 5 selon la direction VI.
- the
figure 1 , already described, is a perspective view of a bladed wheel mounted in its housing in a conventional manner, - the
figure 2 is a perspective view of a casing for a first embodiment of the invention, - the
figure 3 is an azimuthal representation of a wave with a wave number of four, illustrating the correspondence with the material distribution of the crankcase abradablefigure 2 , - the
figure 4 is a perspective view of a casing for a second embodiment of the invention, - the
figure 5 is a perspective view of a casing for a third embodiment of the invention, and - the
figure 6 is a sectional view, from the front, of the housing of thefigure 5 according to direction VI.
Dans la suite, on entend par nombre d'onde ou de diamètre nodal ou indice de déphasage d'un mode vibratoire, s'agissant d'un système circulaire à symétrie cyclique, le nombre de sommets (ou ventres) ou de creux représentant respectivement les maximums d'amplitude positive ou négative selon une direction radiale de l'onde en question. Le nombre de noeuds, à savoir de position avec une amplitude 0/nulle de l'onde est le double de ce nombre d'onde.In the following, the term "wave number or nodal diameter or phase shift index of a vibratory mode, in the case of a circular system with cyclic symmetry, the number of vertices (or bellies) or valleys respectively the maximums of positive or negative amplitude in a radial direction of the wave in question. The number of nodes, namely position with a 0 / null amplitude of the wave is twice this wave number.
Par exemple, une onde avec un nombre d'onde de trois, correspondant à trois diamètres nodaux, est une onde à six noeuds.For example, a wave with a wave number of three, corresponding to three nodal diameters, is a six-node wave.
Ainsi, sur la
Afin d'illustrer différents modes de réalisation de la présente invention, on a choisi un carter selon l'invention muni d'un dispositif anti-instabilité se composant de quatorze secteurs angulaires de deux types présentant deux rigidités différentes et correspondants à une succession de quatorze éléments de même dimension angulaire, deux éléments voisins ayant une rigidité différente.In order to illustrate various embodiments of the present invention, a housing according to the invention has been chosen provided with an anti-instability device consisting of fourteen angular sectors of two types having two different rigidities and corresponding to a succession of fourteen. elements of the same angular dimension, two neighboring elements having a different rigidity.
Ainsi, en conformité avec l'invention, sept (les nombres d'éléments ou de secteurs angulaires de même rigidité du dispositif anti-instabilité) n'est pas un multiple de quatre (nombre d'onde de l'onde W).Thus, in accordance with the invention, seven (the numbers of elements or angular sectors of the same rigidity of the anti-instability device) is not a multiple of four (wave number W wave).
Plus précisément, pour chacun des trois modes de réalisation illustrés et décrits ci-après on a prévu seulement deux types d'éléments dénommés respectivement des éléments d'un premier type présentant une première rigidité et des éléments d'un deuxième type présentant une deuxième rigidité différente de la première rigidité.More precisely, for each of the three embodiments illustrated and described below only two types of elements have been provided, respectively designated elements of a first type having a first stiffness and elements of a second type having a second stiffness. different from the first rigidity.
Selon un premier mode de réalisation illustré sur la
Ici, pour des raisons de simplicité, on a choisi des éléments du premier type 122 et des éléments du deuxième type 124 qui présentent la même épaisseur et qui recouvrent toute la face interne du carter, à savoir toute sa circonférence et même éventuellement au-delà, en direction longitudinale, que le tronçon concerné par la roue aubagée 20 visée.Here, for the sake of simplicity, elements of the
En pratique, pour former cette couche d'abradable sectorisée 120 comprenant quatorze secteurs, dont sept secteurs formés des éléments du premier type 122 en un matériau A et sept secteurs formés des éléments du deuxième type 124 en un matériau B, on utilise des matériaux A et B similaires pour lesquels on fait varier la proportion des matériaux entrant dans leur composition afin d'obtenir une différence de module de Young, à savoir de rigidité.In practice, to form this sectorized
Deux matériaux A et B de nature différente peuvent également être utilisés pour former les éléments du premier type 122 en un premier matériau A et les éléments du deuxième type 124 en un deuxième matériau B.Two materials A and B of different nature can also be used to form the elements of the
Par exemple, le premier matériau A est un matériau de type « Metco » (marque déposée), à savoir issu d'une poudre très fine composée d'un polymère (tel que le polyéthylène téréphtalate- PET -par exemple) dont les grains sont recouverts de poudre d'alumine et de silice, et d'un liant. Ce type de poudre est en général projetée par plasma, la projection vaporisant le PET, ce qui conduit à un dépôt poreux ayant une certaine tenue à la température.For example, the first material A is a material of the "Metco" (registered trademark) type, namely derived from a very fine powder composed of a polymer (such as polyethylene terephthalate-PET for example) whose grains are covered with alumina powder and silica, and a binder. This type of powder is generally projected by plasma, the spray vaporizing the PET, which leads to a porous deposit having a certain resistance to temperature.
Par exemple, le deuxième matériau B est un matériau de type « RTV » (marque déposée), à savoir un composé de caoutchouc de silicone résistant aux variations de température car résultant d'une polymérisation du composé sous pression pour augmenter la densité. Alternativement, le deuxième matériau B est un « silastic » (marque déposée), à savoir un élastomère de silicone.For example, the second material B is a "RTV" type material (registered trademark), namely a silicone rubber compound resistant to temperature variations as resulting from a polymerization of the compound under pressure to increase the density. Alternatively, the second material B is a "silastic" (registered trademark), namely a silicone elastomer.
Les techniques employées pour le dépôt de cette couche d'abradable sectorisée 120 restent inchangées et sont bien entendu liées au(x) matériau(x) utilisé(s).The techniques used for the deposition of this sectorized
Par exemple on peut également utiliser un alliage à base nickel molybdène chrome, en particulier de type Hastelloy (marque déposée), qui est déposé par projection plasma ou encore par projection laser (la poudre est projetée dans le bain de fusion local engendré par le faisceau laser).For example, it is also possible to use a nickel-molybdenum chromium-based alloy, in particular of the Hastelloy (registered trademark) type, which is deposited by plasma spraying or else by laser projection (the powder is projected into the local melt generated by the beam laser).
Au final, on obtient une couche d'abradable sectorisée 120 pour laquelle la distance radiale R, entre l'axe du carter 110 et la face interne du carter 110 revêtue de cette couche, est constante et sensiblement égale au rayon de la roue aubagée 20.In the end, we obtain a sectorized
Considérons le cas où l'onde W est une onde correspondant à l'un des modes propres de la roue aubagée 20, et qu'en conséquence on souhaite l'inhiber.Consider the case where the wave W is a wave corresponding to one of the eigen modes of the bladed
Si, comme on le voit sur la
En l'espèce, la première période spatiale W1 de l'onde W est associée avec le premier quart de la circonférence du carter 110 (à droite sur la
De la même façon, la deuxième période spatiale W2 de l'onde W est associée avec le deuxième quart de la circonférence du carter 110 (en haut sur la
Pour la troisième période spatiale W3 de l'onde W et le troisième quart de la circonférence du carter 110 (à gauche sur la
Ainsi, il ressort de ce système que chaque période spatiale W1 à W4 de l'onde W se retrouve associée à une rigidité différente de la portion angulaire correspondante sur le carter 110. Il en découle que chaque période spatiale W1 à W4 de l'onde W aura une vitesse de propagation différence, de sorte que l'onde W ne peut pas s'installer dans le carter 110 ou dans la roue aubagée 20 lors de phénomènes de prise de contact rotor/stator.Thus, it emerges from this system that each spatial period W1 to W4 of the wave W is associated with a stiffness different from the corresponding angular portion on the
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté sur la
A cette fin, pour que la distance radiale R (entre l'axe du carter et la face interne du carter 210 revêtue des éléments du premier type 222 et des éléments du deuxième type 224 d'épaisseurs différentes) reste constante, on utilise un carter 210 dont la face interne est crénelée.To this end, so that the radial distance R (between the axis of the housing and the inner face of the
Plus précisément, c'est au moins le tronçon du carter 210 destiné à former la piste de la roue aubagée 20, qui présente une face interne crénelée grâce à des rainures longitudinales 214 régulièrement espacées entre elles. Ici, on a choisi une distance inter rainures égale au secteur angulaire de chaque rainure longitudinale 214. Entre deux rainures longitudinales 214 adjacentes est donc formée une nervure longitudinale 212 de même étendue angulaire.More specifically, it is at least the section of the
Ainsi, dans le cas de ce deuxième mode de réalisation, on usine la face interne du carter 210 afin de former l'alternance de nervures longitudinales 212 et de rainures longitudinales 214, puis on fait le dépôt de la couche d'abradable 220.Thus, in the case of this second embodiment, the internal face of the
Pour cela, on peut réaliser une seule couche d'abradable 220 présentant au départ une épaisseur constante, et donc un relief crénelé image de la surface interne du carter 210, qui est ensuite usinée en surface pour aboutir à un logement de carter de rayon R.For this purpose, it is possible to produce a single layer of
Alternativement, on peut déposer de façon séparée le matériau formant les éléments du premier type 222 et les éléments du deuxième type 224, respectivement sur les nervures longitudinales 212 et les rainures longitudinales 214 de la surface interne du carter 210, et ceci directement avec une épaisseur définitive qui est différente entre les éléments du premier type 222 et les éléments du deuxième type 224. En effet, l'écart d'épaisseur entre les éléments du premier type 222 et les éléments du deuxième type 224 est égale à la profondeur des rainures longitudinales 214.Alternatively, it is possible to separately deposit the material forming the elements of the
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention représenté sur les
Dans le cas représenté, il y a sur la circonférence du carter 310 sept nervures 314 en alternance avec sept secteurs angulaires 312 sans nervures qui forment les éléments du premier type du dispositif anti-instabilité 320.In the case shown, there is on the circumference of the
Pour la fabrication du carter 310, on a en fait prévu trois tronçons de carter 310a, 310b et 310c et deux disques 311a et 311b qui sont chacun disposés entre deux tronçons de carter voisins.For the manufacture of the
Chaque disque 311a et 311b présente une ouverture interne de diamètre égal au diamètre interne des tronçons de carter 310a, 310b et 310c et un contour extérieur compris entre deux cercles concentriques délimitant respectivement le contour extérieur des secteurs angulaires 312 sans nervures et des secteurs angulaires 314 avec nervures.Each
Le montage de l'empilement entre les trois tronçons de carter 310a, 310b et 310c et les deux disques 311a et 311b est effectué de sorte que les nervures 314 des deux disques sont alignées sur les mêmes secteurs angulaires.The mounting of the stack between the three
Ainsi, les nervures 314 s'étendent radialement suffisamment pour créer la différence de rigidité souhaitée entre les secteurs angulaires 312 sans nervures et les secteurs angulaires 314 avec nervures. Quant à l'étendue longitudinale (dans la direction de l'axe du carter 310) des nervures 314, du fait du mode de mise en oeuvre avec les deux disques 311a et 311b, elle est limitée à l'épaisseur des disques 311a et 311b.Thus, the
On comprend que la solution proposée des nervures 314 de faible étendue longitudinale permet de ne pas alourdir le carter. Cependant, à la place des nervures de faible étendue longitudinale 314, on peut prévoir des éléments saillants s'étendant sur une grande partie ou toute la longueur du carter.It is understood that the proposed
Dans ce cas du troisième mode de réalisation, la face interne du carter est revêtue d'une couche de matériau abradable 322 continue d'épaisseur constante réalisée dans un matériau unique, identique à la couche 12 du carter 10 de l'art antérieur présenté sur la
On comprend que pour le troisième mode de réalisation, contrairement au premier mode de réalisation et au deuxième mode de réalisation décrits précédemment, ce n'est pas la couche de matériau abradable 322 qui intègre le dispositif anti-instabilité mais que c'est le carter 310 qui présente des secteurs angulaires de rigidité différente.It will be understood that for the third embodiment, unlike the first embodiment and the second embodiment described above, it is not the layer of
On comprend donc qu'en choisissant, pour le dispositif selon l'invention du carter associé à une roue aubagée, des nombres d'éléments du premier type et d'éléments du deuxième type différents d'un multiple du nombre d'onde du mode vibratoire à inhiber de la roue aubagée, on empêche toute propagation de ce mode vibratoire au carter 110, 210 ou 310 ou dans la roue aubagée 20 lors de phénomènes de prise de contact rotor/stator...It is thus understood that by choosing, for the device according to the invention of the casing associated with a bladed wheel, numbers of elements of the first type and elements of the second type different from a multiple of the wave number of the mode. vibratory to inhibit the bladed wheel, it prevents any propagation of this vibratory mode to the
Ces exemples de mise en oeuvre ne représentent qu'un cas particulier d'onde W (avec un nombre d'onde égal à quatre) et de nombre d'éléments du premier type et d'éléments du deuxième type (à savoir sept de chaque) pour le dispositif anti-instabilité associé.These examples of implementation represent only a particular case of wave W (with a wave number equal to four) and of number of elements of the first type and elements of the second type (namely seven of each ) for the associated anti-instability device.
De façon générale, il est nécessaire d'adapter la succession des éléments du premier type et des éléments du deuxième type, à savoir leur nombre et leur étendue angulaire individuelle, aux fins de constituer un motif adapté au nombre d'onde du ou des modes vibratoires du rotor que l'on souhaite perturber.In general, it is necessary to adapt the succession of the elements of the first type and the elements of the second type, namely their number and their individual angular extent, in order to constitute a pattern adapted to the wave number of the mode or modes. vibratory rotor that we want to disturb.
Claims (16)
caractérisé en ce que le carter (110; 210; 310) comporte, à un emplacement apte à être situé en regard de la roue aubagée, un dispositif (120; 220; 320) empêchant une instabilité lors d'un contact entre le carter (110; 210; 310) et la roue aubagée (20), ledit dispositif (120; 220; 320) comprenant une succession d'éléments (122, 124; 222, 224; 312, 314) disposés le long de la circonférence du carter (110; 210; 310) et présentant, entre deux éléments (122, 124; 222, 224; 312, 314) voisins, une rigidité différente, les nombres d'éléments de même rigidité (122, 124; 222, 224; 312, 314) étant différents d'un multiple du nombre d'onde du mode vibratoire à inhiber de la roue aubagée (20).Turbomachine revolution casing (110; 210; 310) adapted to receive a rotor equipped with at least one bladed wheel (20),
characterized in that the housing (110; 210; 310) comprises, at a location adapted to be located opposite the bladed wheel, a device (120; 220; 320) preventing instability upon contact between the housing ( 110; 210; 310) and the bladed wheel (20), said device (120; 220; 320) comprising a succession of elements (122; 124; 222; 224; 312; 314) disposed along the circumference of the crankcase; (110; 210; 310) and having, between two adjacent elements (122, 124; 222, 224; 312, 314) a different rigidity, the numbers of elements of the same rigidity (122, 124; 222, 224; , 314) being different from a multiple of the vibratory mode wave number to be inhibited of the bladed wheel (20).
caractérisé en ce que ledit dispositif (120; 220; 320) comporte des éléments (122; 222; 312) d'un premier type présentant une première rigidité et des éléments (124; 224; 314) d'un deuxième type présentant une deuxième rigidité différente de la première rigidité.Carter (110; 210; 310) according to the preceding claim,
characterized in that said device (120; 220; 320) comprises elements (122; 222; 312) of a first type having a first stiffness and elements (124; 224; 314) of a second type having a second rigidity different from the first rigidity.
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