EP4590938A1 - Carter inter-turbines pour turbomachine, ensemble de turbomachine, turbomachine et méthode de positionnement d'une aube séparatrice au sein d'un carter inter-turbines - Google Patents

Carter inter-turbines pour turbomachine, ensemble de turbomachine, turbomachine et méthode de positionnement d'une aube séparatrice au sein d'un carter inter-turbines

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Publication number
EP4590938A1
EP4590938A1 EP23790709.2A EP23790709A EP4590938A1 EP 4590938 A1 EP4590938 A1 EP 4590938A1 EP 23790709 A EP23790709 A EP 23790709A EP 4590938 A1 EP4590938 A1 EP 4590938A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inter
separator
turbine casing
turbine
vanes
Prior art date
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Pending
Application number
EP23790709.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Emanuele TAVOLO
Cyril VERBRUGGE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of EP4590938A1 publication Critical patent/EP4590938A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/146—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of blades with tandem configuration, split blades or slotted blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/321—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage
    • F05D2220/3213—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage an intermediate stage of the turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • F05D2260/961—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise by mistuning rotor blades or stator vanes with irregular interblade spacing, airfoil shape

Definitions

  • This presentation generally concerns an inter-turbine casing for a turbine vane frame type turbomachine (TVF, for turbine blade structure) fulfilling the function of turbine distributor in such a turbomachine.
  • VDF turbine vane frame type turbomachine
  • a turbomachine comprises an inter-turbine casing arranged between the high pressure turbine casing and the low pressure turbine casing in a turbomachine.
  • the inter-turbine casing comprises a fairing (or fairing in English) comprising an internal shroud and an external shroud, which together delimit the flow path between the high-pressure turbine and the low-pressure turbine, as well as arms which extend radially between the internal ferrule and the external ferrule.
  • the inter-turbine casing has both an aerodynamic function, as a stator making it possible to deflect the incident flow coming from the high-pressure turbine, and a structural function to transmit mechanical forces between the internal shroud and the external shroud. , and an integration function for the passage of easements.
  • the fairing can therefore have a multi-profile configuration and include, in addition to the arms, separator vanes (or “splitters” in English) which have a reduced chord size in comparison with the arms, which are thicker and have a larger chord. long. The separating vanes and the downstream part of the arms thus ensure the aerodynamic function, while the arms ensure the structural and integration functions.
  • the wakes generated by the blades of the inter-turbine casing are particularly wide and energetic.
  • the significant differences in profile between the arms and the separating vanes cause significant differences in wakes which lead to the appearance of significant distortions in the flow. downstream of the inter-turbine casing, these distortions being likely to disrupt the performance of the low pressure turbine (aerodynamic losses, appearance of separations), to impact its mechanical strength (periodic excitations) or even to pose integration problems of the low pressure turbine (size of the low pressure turbine).
  • the present presentation concerns an inter-turbine casing for a turbomachine, comprising an internal shroud, centered on a central axis, an external shroud, surrounding the internal shroud coaxially, a plurality of arms, each arm extending between the internal shroud and the external shroud, having a leading edge and a trailing edge and having an axial chord at mid-height, and at least one set of N separator vanes positioned circumferentially between two successive arms, each separator vane extending between the inner shell and the outer shell, having a leading edge and a trailing edge and having an axial chord at mid-height shorter than the axial chord at mid-height of the arms, in which said two successive arms define a reference position for each of said N separator vanes, these reference positions being regularly spaced circumferentially between the two successive arms, and in which at least one separator vane of said set of N separator vanes is offset circumferentially relative to its reference position.
  • the separator vanes are not all arranged regularly between the arms.
  • the invention is the result of technological research aimed at significantly improving the performance of turbomachines and, in this sense, contributes to reducing the environmental impact of the aeronautics sector.
  • the plurality of arms comprises between 4 and 20 arms.
  • the arms are distributed regularly around the central axis. Their distribution is therefore axisymmetric.
  • all the arms have the same profile.
  • At least one arm is hollow, said at least one arm comprising a passage allowing the passage of an easement of the turbomachine.
  • said set of N separator vanes comprises between 1 and 4 separator vanes.
  • the inter-turbine casing comprises a set of separator vanes between each successive arm.
  • each set of separator vanes comprises the same number of separator vanes.
  • the separator vanes are arranged in the same manner, relative to each other, in each set of separator vanes.
  • the configuration of each set of separating blades that is to say the combination of the respective arrangements of each of their blades, constitutes the same pattern which is repeated identically between arms.
  • all the separator vanes have the same profile.
  • the axial chord at mid-height of the separator vanes is at least 2 times shorter, preferably at least 3 times shorter, than the axial chord at mid-height of the arms.
  • the maximum thickness of the separator vanes is less than the maximum thickness of the arms.
  • the maximum thickness of the separating vanes is at least 2 times shorter, preferably at least 3 times shorter, than the maximum thickness of the arms.
  • the profile of at least one downstream portion of the separating vanes is identical to the profile of a downstream portion of the arms.
  • the aerodynamic behaviors of the arms and the separating vanes are thus analogous, at least near their trailing edges, which reduces flow distortions.
  • the trailing edges of the separator vanes are aligned circumferentially around the central axis with the trailing edges of the arms.
  • leading edges of the separating vanes are arranged further downstream than the leading edges of the arms.
  • At least one separator vane of said set of N separator vanes adjacent to an arm is offset circumferentially relative to its respective reference position. This is preferably the case for the two separating blades of the game adjacent to an arm. This helps reduce distortions caused by the difference in arm profile.
  • all the separator vanes of said set of N separator vanes are offset circumferentially relative to their respective reference positions.
  • the circumferential offset of said at least one separator blade which is offset circumferentially relative to its reference position is less in absolute value than 0.25 x Aref, where Aref is the angular difference between two consecutive reference positions.
  • no separator blade has a circumferential offset relative to its reference position greater, in absolute value, than this ceiling. Indeed, the inventors determined that the optimal offset zone was located in this range.
  • At least one separator vane of said set of N separator vanes has a thickness different from the other separator vanes of said set of N separator vanes. Consequently, in such a case, the stacking in trace BF (trailing edge) of the cross sections of the blade in question does not overlap with the stacking in trace BF of the cross sections of the arm.
  • At least one separator vane of said set of N separator vanes has a different geometry, in particular by presenting a different stacking law, from the other separator vanes of said set of N separator vanes.
  • the stacking in trace BF trailing edge of the cross sections of the blade in question does not overlap with the stacking in trace BF of the cross sections of the arm.
  • the present presentation also relates to a turbomachine assembly, comprising an inter-turbine casing according to any of the preceding embodiments, and a turbine extending downstream of the inter-turbine casing and comprising at least one movable blade. extending radially.
  • the present presentation also relates to a turbomachine, comprising a turbomachine assembly according to any of the preceding embodiments.
  • the present presentation also relates to a method of positioning a separator blade within an inter-turbine casing according to any of the preceding embodiments, comprising the following steps: providing an inter-turbine casing, positioning separator vanes within the inter-turbine casing in their respective reference positions; evaluate a parameter of the flow passing through the inter-turbine casing on either side of a given separating blade and determination of a reference distortion of this parameter; move said given separator vane into one or more azimuthal positions offset circumferentially relative to its reference position; and for each of these shifted azimuthal positions:
  • the flow parameter is evaluated as a function of the azimuthal position in a downstream radial plane.
  • the step of evaluating the flow parameter after displacement is carried out for several different offset positions of the given separating vane within an exploration range.
  • the exploration range has an amplitude greater than 0.1 x Aref and less than 0.25 x Aref, where Aref is the angular difference between two consecutive reference positions.
  • these steps are repeated successively for each separator vane of said set of N separator vanes.
  • the flow parameter evaluated is the flow rate or the flow angle relative to the central axis.
  • the terms “longitudinal”, “transverse”, “lower”, “upper” and their derivatives are defined in relation to the main direction of the blades;
  • the terms “axial”, “radial”, “tangential”, “interior”, “exterior” and their derivatives are defined in relation to the central axis of the inter-turbine casing, that is to say the the main axis of the turbomachine; we mean by “axial plane” a plane passing through the main axis of the turbomachine and by “radial plane” a plane perpendicular to this main axis;
  • the terms “upstream” and “downstream” are defined in relation to the circulation of the air in the turbomachine;
  • the terms “front” and “back” are understood in the circumferential direction when progressing clockwise.
  • Figure 1 is an axial sectional plan of a turbomachine according to the invention.
  • Figure 2 is a sectional view of a turbomachine assembly comprising an example of an inter-turbine casing and a turbine.
  • Figure 3 is a partial perspective view of the example of a turbomachine assembly in Figure 2.
  • Figure 4 is a graph representing the flow rate as a function of the azimuthal position for a reference configuration and an offset configuration.
  • Figure 5 is a graph representing the flow angle as a function of azimuthal position for the reference configuration and the offset configuration of Figure 4.
  • a dual-flow turbomachine 1 (typically, an aircraft turbomachine 1) generally comprises, from upstream to downstream in the direction of gas flow, a fan 2, an annular primary flow vein I and an annular secondary flow vein II.
  • the mass of air sucked in by the fan 2 is thus divided into a primary flow, which circulates in the primary flow vein I, and into a secondary flow, which is concentric with the primary flow and circulates in the flow vein secondary II.
  • the primary flow stream I passes through a primary body comprising one or more stages of compressors, for example a low pressure compressor 3 and a high pressure compressor 4, a combustion chamber 5, one or more stages of turbines, for example example a high pressure turbine 6 and a low pressure turbine 7 separated by an inter-turbine casing 8, and a gas exhaust nozzle.
  • the upstream and downstream are defined in relation to the normal flow direction of the gases in the turbomachine 1.
  • the X axis is the axis of rotation of the turbine rotor. low pressure 7, which coincides with the extension axis of the turbomachine 1.
  • An axial direction corresponds to the direction of the X axis
  • a radial direction is a direction perpendicular to this X axis and passing through it.
  • a circumferential direction corresponds to a direction perpendicular to the X axis and not passing through it.
  • the inter-turbine casing 8 comprises an internal shroud 9 and an external shroud 10 substantially coaxial with the axis X, and a fixed blade comprising a plurality of arms 11 together forming a crown.
  • the arms 11 extend from the internal ferrule 9 to the external ferrule 10 and can be substantially radial with respect to the axis 9 and the external shell 10, which is housed in an aerodynamically shaped wall.
  • the aerodynamic wall thus makes it possible to straighten the flow at the outlet of the high pressure turbine 6 and to improve the supply of the low pressure turbine 7, which is located immediately downstream of the inter-turbine casing 8.
  • the inter-turbine casing 8 may in particular comprise between four and twenty arms 11.
  • the inter-turbine casing 8 comprises ten arms 11.
  • these arms 11 are regularly spaced around the axis provided between each arm 11.
  • the chord of each separator vane 12 is shorter than the chord of each arm 11.
  • the trailing edge 12f of each separator vane 12 is aligned circumferentially with the trailing edge 11f of each arm 11; consequently, the leading edges 11a of the arms 11 are positioned more upstream than the leading edges 12a of the separating vanes 12.
  • the downstream part of the arms 11 has a profile corresponding to at least one downstream part of the separating vanes 12.
  • the inter-turbine casing 8 can comprise between one and four separator vanes 12 between successive arms 11.
  • every dawn set separator 12 comprises the same number of blades 12.
  • three separator blades 12 are thus provided between each arm 11.
  • the low pressure turbine 7 comprises, in a manner known per se, a plurality of turbine stages each comprising at least one movable blade 13.
  • the low pressure turbine 7 may comprise at least three turbine stages, for example between three and five turbine stages in the case of a turbomachine whose fan 2 is driven via a reduction mechanism.
  • the low pressure turbine 7 being conventional, it will not be further detailed here.
  • Each arm 11 has an axial chord at mid-height 14.
  • the axial chord at mid-height 14 of a given arm 11 is defined from a line at mid-height 15, which corresponds to the line ( fictitious) included in a plane perpendicular to the axis 11th of arm 11.
  • the mid-height line 15 of a given arm 11 extends axially from the trailing edge of the row of fixed blades of the last stage of the high pressure turbine 6 immediately upstream of the inter-turbine casing 8 to the edge attack 12a of the moving blade 12 of the low pressure turbine 7 located immediately downstream of the inter-turbine casing 8.
  • the axial chord at mid-height 13 then corresponds to the length of the straight line segment connecting points A and B , which correspond respectively to the projection on the axis intersection between the mid-height line 15 and the trailing edge 11 f of the arm 11.
  • each separator vane 12 has an axial chord at mid-height measured by projecting onto the axis the separator blade 12, and at the intersection between the mid-height line 15 and the trailing edge 12f of the separator blade 12.
  • the arm-blade distance 16 corresponds to the axial distance, measured at mid-height of the arm 11, between the trailing edge 11f of the arm 11 and the leading edge 13a of a movable blade 13 immediately in downstream of arm 11, that is to say at the length of the straight line segment connecting points B (defined above) and C, where the point C corresponds to the projection on the axis blade 16 can be measured for any moving blade 13 of the most upstream stage of the low pressure turbine 7 (generally referred to as "first stage" of the low pressure turbine), to the extent that the moving blades 13 are symmetrical in revolution around the axis leading edge 13a of the moving blade 13 is identical and coincides with point C.
  • downstream plane TVF 17 which is the plane perpendicular to the axis vs.
  • This method aims to adjust the azimuth, that is to say the angular position around the axis , that is to say the same combination of azimuths for each of their separating vanes 12: in other words, the i th separating vane 12 of a set is always located at the same angular distance from the arm 1 1 preceding it. Therefore, in this example, the method focuses on adjusting the azimuth of the separator vanes 12 of a single given set then the combination of azimuths obtained for this set will be reproduced identically for the other sets.
  • a reference position is first calculated for each separating vane 12 of the set considered.
  • This reference position corresponds to the position that the separator vane 12 would have in the classic configuration of equi-distribution around the axis the separator vanes 12 or between a separator vane 12 and its adjacent arm 1 1 is always equal.
  • a digital simulation, or an experiment on a test bench, is then carried out in the reference configuration in order to measure the flow rate passing through the inter-turbine casing 8 as a function of the azimuthal position in the plane.
  • downstream TVF 17 at least along the angular sector separating the two arms 11 framing the set of separating vanes 12 considered.
  • the minimum 21 a corresponds to the reduction of the flow in the extension of the arm 11
  • the minimum 21 b corresponds to the reduction of the flow in the extension of the first blade 12 -1, which allows you to identify the latter.
  • the presence of arm 11 and blade 12-1 respectively causes flow peaks 21 c and 21 d on their intrados side.
  • the flow distortion Dd between the front and the rear of the blade 12-1, constituting a reference distortion, is then measured between the maximum flow rate 21 e behind the first blade 12-1 in clockwise and minimum flow 21 hours ahead of first dawn 12-1 clockwise.
  • several positions can be tested for the first blade 12-1 between the azimuth 6.75° and 11.25°.
  • a digital simulation or an experiment on a test bench is again carried out in order to measure the flow rate passing through the inter-turbine casing 8 as a function of the azimuthal position in the downstream plane.
  • TVF 17 at least on either side of the first dawn 12-1.
  • curve 31 in Figure 5 represents the curve of the flow angle as a function of the azimuthal position in the downstream plane TVF 17 in the reference configuration
  • curve 32 represents the curve of the angle of the flow in the offset configuration
  • the minima 31 a and 32a make it possible to identify the arm 11 while the minima 31 b, 32b make it possible to identify the first blade 12-1.
  • There distortion of the flow angle Da, Da' is measured between the maximum 31 e, 32e behind the first blade 12-1 and the maximum 31 h, 32h ahead of the first blade 12-1, in the clockwise. It can thus be noted that the offset of the first blade 12-1 made it possible to significantly reduce the angle distortion Da' compared to the angle distortion Da in the reference configuration.

Landscapes

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Abstract

Un carter inter-turbines (8) pour turbomachine du type «turbine vane frame» remplissant la fonction de distributeur de turbine dans une telle turbomachine, comprend une virole interne (9), une virole externe (10), une pluralité de bras (11) s'étendant entre la virole interne et la virole externe, et au moins un jeu de N aubes séparatrices (12) positionnées circonférentiellement entre deux bras successifs. Chaque aube séparatrice présente une corde axiale à mi- hauteur plus courte que la corde axiale à mi-hauteur des bras. Lesdits deux bras successifs définissent une position de référence pour chacune desdites N aubes séparatrices. Ces positions de référence sont régulièrement espacées circonférentiellement entre les deux bras successifs. Au moins une aube séparatrice (12-1) dudit jeu de N aubes séparatrices est décalée circonférentiellement par rapport à sa position de référence. Un ensemble de turbomachine comprend ledit carter inter-turbines et une turbine (7) s'étendant en aval du carter inter-turbines (8) et comprenant au moins une aube mobile (13) s'étendant radialement. Une turbomachine comprend ledit ensemble de turbomachine. Une méthode de positionnement d'une aube séparatrice au sein d'un carter inter-turbines est également discutée.

Description

CARTER INTER-TURBINES POUR TURBOMACHINE, ENSEMBLE DE TURBOMACHINE, TURBOMACHINE ET MÉTHODE DE POSITIONNEMENT D'UNE AUBE SÉPARATRICE
AU SEIN D'UN CARTER INTER-TURBINES
Domaine Technique
[0001] Le présent exposé concerne de manière générale un carter inter-turbines pour turbomachine du type turbine vane frame (TVF, pour structure de pales de turbines) remplissant la fonction de distributeur de turbine dans une telle turbomachine.
Technique antérieure
[0002] De façon connue en soi, une turbomachine comprend un carter inter-turbines agencé entre le carter de turbine haute pression et le carter de turbine basse pression dans une turbomachine. Le carter inter-turbine comprend un carénage (ou fairing en anglais) comportant une virole interne et une virole externe, qui délimitent ensemble la veine d’écoulement entre la turbine haute-pression et la turbine basse pression, ainsi que des bras qui s’étendent radialement entre la virole interne et la virole externe.
[0003] Le carter inter-turbines présente à la fois une fonction aérodynamique, en tant que stator permettant de dévier le flux incident provenant de la turbine haute pression, une fonction structurale pour faire transiter des efforts mécaniques entre la virole interne et la virole externe, et une fonction d’intégration pour le passage de servitudes. Le carénage peut donc présenter une configuration multi profils et comporter, en plus des bras, des aubes séparatrices (ou « splitters » en anglais) qui présentent une corde de taille réduite en comparaison avec les bras, qui sont plus épais et présentent une corde plus longue. Les aubes séparatrices et la partie aval des bras assurent ainsi la fonction aérodynamique, tandis que les bras assurent les fonctions structurale et d’intégration.
[0004] Toutefois, les sillages engendrés par les pales du carter inter-turbine (c’est-à- dire les bras épais et les aubes séparatrices) sont particulièrement larges et énergétiques. Tout particulièrement, les différences importantes de profil entre les bras et les aubes séparatrices entraînent des différences importantes de sillages qui conduisent à l’apparition de distorsions importantes de l’écoulement en aval du carter inter-turbines, ces distorsions étant susceptibles de perturber les performances de la turbine basse pression (pertes aérodynamiques, apparition de décollements), d’impacter sa tenue mécanique (excitations périodiques) ou encore de poser des problèmes d’intégration de la turbine basse pression (taille de la turbine basse pression).
[0005] Il existe donc un réel besoin de remédier aux inconvénients précités, en proposant une solution permettant d’améliorer l’efficacité aérodynamique et donc le rendement de la turbine basse pression dans une turbomachine comprenant un carter inter-turbine.
Exposé de l’invention
[0006] Le présent exposé concerne un carter inter-turbines pour turbomachine, comprenant une virole interne, centrée sur un axe central, une virole externe, entourant la virole interne de manière coaxiale, une pluralité de bras, chaque bras s’étendant entre la virole interne et la virole externe, possédant un bord d’attaque et un bord de fuite et présentant une corde axiale à mi-hauteur, et au moins un jeu de N aubes séparatrices positionnées circonférentiellement entre deux bras successifs, chaque aube séparatrice s’étendant entre la virole interne et la virole externe, possédant un bord d’attaque et un bord de fuite et présentant une corde axiale à mi-hauteur plus courte que la corde axiale à mi- hauteur des bras, dans lequel lesdits deux bras successifs définissent une position de référence pour chacune desdites N aubes séparatrices, ces positions de référence étant régulièrement espacées circonférentiellement entre les deux bras successifs, et dans lequel au moins une aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices est décalée circonférentiellement par rapport à sa position de référence.
[0007] Autrement dit, dans la configuration de référence, l’azimut Ai de la position de référence de la ie aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices, c’est-à-dire sa position angulaire autour de l’axe central, peut s’écrire de la manière suivante Ai = ABI + (AB2-ABI)/(N+1 ), avec ABI l’azimut du premier bras et AB2 l’azimut du deuxième bras délimitant ledit jeu de N aubes séparatrices.
[0008] Ainsi, dans une telle configuration selon l’invention, contrairement à la configuration conventionnelle que l’on retrouve habituellement dans les machines tournantes, les aubes séparatrices ne sont pas toutes disposées de manière régulière entre les bras.
[0009] En effet, les inventeurs ont constaté que cette configuration de référence selon laquelle les bras et les aubes séparatrices sont régulièrement espacées autour de l’axe central engendrait des distorsions importantes de débit et d’orientation de l’écoulement traversant le carter inter-turbine. A l’inverse, les inventeurs ont déterminé que décaler tout ou partie des aubes séparatrices par rapport à leurs positions de références communément admises permettait de réduire les distorsions de l’écoulement, et donc d’augmenter les performances de la turbine en aval
[0010] Ainsi, l'invention est le résultat des recherches technologiques visant à améliorer de manière significative les performances des turbomachines et, en ce sens, contribue à la réduction de l’impact environnemental du secteur aéronautique.
[0011] Dans certains modes de réalisation, la pluralité de bras comprend entre 4 et 20 bras.
[0012] Dans certains modes de réalisation, les bras sont répartis de manière régulière autour de l’axe central. Leur répartition est donc axisymétrique.
[0013] Dans certains modes de réalisation, tous les bras possèdent le même profil.
[0014] Dans certains modes de réalisation, au moins un bras est creux, ledit au moins un bras comprenant un passage permettant le passage d’une servitude de la turbomachine.
[0015] Dans certains modes de réalisation, ledit jeu de N aubes séparatrices comprend entre 1 et 4 aubes séparatrices.
[0016] Dans certains modes de réalisation, le carter inter-turbines comprend un jeu d’aubes séparatrices entre chaque bras successif. [0017] Dans certains modes de réalisation, chaque jeu d’aubes séparatrices comprend le même nombre d’aubes séparatrices.
[0018] Dans certains modes de réalisation, les aubes séparatrices sont disposées de la même manière, les unes par rapport aux autres, dans chaque jeu d’aubes séparatrices. Ainsi, la configuration de chaque jeu d’aubes séparatrices, c’est-à- dire la combinaison des dispositions respectives de chacune de leurs aubes, constitue un même motif qui se répète de manière identique entre bras.
[0019] Dans certains modes de réalisation, toutes les aubes séparatrices possèdent le même profil.
[0020] Dans certains modes de réalisation, la corde axiale à mi-hauteur des aubes séparatrices est au moins 2 fois plus courte, de préférence au moins 3 fois plus courte, que la corde axiale à mi-hauteur des bras.
[0021] Dans certains modes de réalisation, l’épaisseur maximale des aubes séparatrices est inférieure à l’épaisseur maximale des bras.
[0022] Dans certains modes de réalisation, l’épaisseur maximale des aubes séparatrices est au moins 2 fois plus courte, de préférence au moins 3 fois plus courte, que l’épaisseur maximale des bras.
[0023] Dans certains modes de réalisation, le profil d’au moins une portion aval des aubes séparatrices est identique au profil d’une portion aval des bras. Les comportements aérodynamiques des bras et des aubes séparatrices sont ainsi analogues, au moins à proximité de leurs bords de fuite, ce qui réduit les distorsions de l’écoulement.
[0024] Dans certains modes de réalisation, les bords de fuite des aubes séparatrices sont alignés circonférentiellement autour de l’axe central avec les bords de fuite des bras.
[0025] Dans certains modes de réalisation, les bords d’attaque des aubes séparatrices sont disposés plus en aval que les bords d’attaque des bras.
[0026] Dans certains modes de réalisation, au moins une aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices adjacente à un bras est décalée ciconférentiellement par rapport à sa position de référence respective. Ceci est de préférence le cas pour les deux aubes séparatrices du jeu adjacentes à un bras. Ceci permet de réduire les distorsions causées par la différence de profil des bras.
[0027] Dans certains modes de réalisation, toutes les aubes séparatrices dudit jeu de N aubes séparatrices sont décalées circonférentiellement par rapport à leurs positions de référence respectives.
[0028] Dans certains modes de réalisation, le décalage circonférentiel de ladite au moins une aube séparatrice qui est décalée circonférentiellement par rapport à sa position de référence est inférieur en valeur absolue à 0,25 x Aref, où Aref est l’écart angulaire entre deux positions de référence consécutives. De préférence, aucune aube séparatrice ne présente un décalage circonférentiel par rapport à sa position de référence supérieur, en valeur absolue, à ce plafond. En effet, les inventeurs ont déterminé que la zone de décalage optimale se situait dans cette plage.
[0029] Dans certains modes de réalisation, au moins une aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices présente une épaisseur différente des autres aubes séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices. En conséquence, dans un tel cas, l’empilage en trace BF (bord de fuite) des coupes transversales de l’aube en question ne se superpose pas avec l’empilage en trace BF des coupes transversales du bras.
[0030] Dans certains modes de réalisation, au moins une aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices présente une géométrie différente, notamment en présentant une loi d’empilage différente, des autres aubes séparatrices dudit jeu de N aubes séparatrices. De même, dans un tel cas, l’empilage en trace BF (bord de fuite) des coupes transversales de l’aube en question ne se superpose pas avec l’empilage en trace BF des coupes transversales du bras.
[0031] Le présent exposé concerne également un ensemble de turbomachine, comprenant un carter inter-turbine selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, et une turbine s’étendant en aval du carter inter-turbines et comprenant au moins une aube mobile s’étendant radialement. [0032] Le présent exposé concerne également une turbomachine, comprenant un ensemble de turbomachine selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.
[0033] Le présent exposé concerne également une méthode de positionnement d’une aube séparatrice au sein d’un carter inter-turbine selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant les étapes suivantes : fournir un carter inter-turbine, positionner des aubes séparatrices au sein du carter inter-turbine dans leurs positions de référence respectives ; évaluer un paramètre de l’écoulement traversant le carter inter-turbine de part et d’autre d’une aube séparatrice donnée et détermination d’une distorsion de référence de ce paramètre ; déplacer ladite aube séparatrice donnée dans une ou plusieurs positions azimutales décalées circonférentiellement par rapport à sa position de référence ; et pour chacune de ces positions azimutales décalées :
- évaluer ledit paramètre de l’écoulement de part et d’autre de l’aube séparatrice donnée (12-1 ),
- déterminer la distorsion (Dd’) de ce paramètre, et
- comparer la distorsion après déplacement (Dd’) avec la distorsion de référence (Dd), positionner l’aube séparatrice au sein du carter inter-turbine à une position azimutale décalée qui réduit la distorsion dudit paramètre de l’écoulement.
[0034] On comprend ici que les étapes de positionnement, de déplacement et d’évaluation du paramètre peuvent être réalisées expérimentalement ou numériquement à l’aide d’une simulation numérique. On retient alors pour l’aube séparatrice donnée une position décalée qui permet de réduire, voire de minimiser, la distorsion du paramètre de l’écoulement.
[0035] Dans certains modes de réalisation, le paramètre de l’écoulement est évalué en fonction de la position azimutale dans un plan radial aval. [0036] Dans certains modes de réalisation, l’étape d’évaluation du paramètre de l’écoulement après déplacement est réalisée pour plusieurs positions décalées différentes de l’aube séparatrice donnée au sein d’une plage d’exploration.
[0037] Dans certains modes de réalisation, la plage d’exploration possède une amplitude supérieure à 0,1 x Aref et inférieure à 0,25 x Aref, où Aref est l’écart angulaire entre deux positions de référence consécutives.
[0038] Dans certains modes de réalisation, ces étapes sont répétées successivement pour chaque aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices.
[0039] Dans certains modes de réalisation, le paramètre de l’écoulement évalué est le débit de l’écoulement ou l’angle de l’écoulement par rapport à l’axe central.
[0040] Dans le présent exposé, les termes « longitudinal », « transversal », « inférieur », « supérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à la direction principale des aubes ; les termes « axial », « radial », « tangentiel », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont quant à eux définis par rapport à l’axe central du carter inter-turbines, c’est-à-dire l’axe principal de la turbomachine ; on entend par « plan axial » un plan passant par l’axe principal de la turbomachine et par « plan radial » un plan perpendiculaire à cet axe principal ;les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à la circulation de l’air dans la turbomachine ; enfin, les termes « avant » et « arrière » s’entendent dans la direction circonférentiellement lorsque l’on progresse dans le sens horaire.
[0041] Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation du carter inter-turbine et du procédé proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.
Brève description des dessins
[0042] Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.
[0043] Sur ces dessins, d’une figure à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. [0044] [Fig. 1] La figure 1 est un plan en coupe axiale d’une turbomachine selon l’invention.
[0045] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en coupe d’un ensemble de turbomachine comprenant un exemple de carter inter-turbines et une turbine.
[0046] [Fig. 3] La figure 3 est une vue partielle en perspective de l’exemple d’ensemble de turbomachine de la figure 2.
[0047] [Fig. 4] La figure 4 est un graphe représentant le débit de l’écoulement en fonction de la position azimutale pour une configuration de référence et une configuration décalée.
[0048] [Fig. 5] La figure 5 est un graphe représentant l’angle de l’écoulement en fonction de la position azimutale pour la configuration de référence et la configuration décalée de la figure 4.
Description des modes de réalisation
[0049] Afin de rendre plus concret l’exposé, un exemple de carter inter-turbines est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Il est rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.
[0050] Une turbomachine 1 à double flux (typiquement, une turbomachine 1 d’aéronef) comprend généralement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante 2, une veine annulaire d’écoulement primaire I et une veine annulaire d’écoulement secondaire II. La masse d’air aspirée par la soufflante 2 est ainsi divisée en un flux primaire, qui circule dans la veine d’écoulement primaire I, et en un flux secondaire, qui est concentrique avec le flux primaire et circule dans la veine d’écoulement secondaire II.
[0051] La veine d’écoulement primaire I traverse un corps primaire comprenant un ou plusieurs étages de compresseurs, par exemple un compresseur basse pression 3 et un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, un ou plusieurs étages de turbines, par exemple une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7 séparées par un carter inter-turbine 8, et une tuyère d’échappement des gaz. [0052] Dans la présente demande, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal des gaz dans la turbomachine 1. Par ailleurs, on appelle axe X, l'axe de rotation du rotor de la turbine basse pression 7, qui est confondu avec l’axe d’extension de la turbomachine 1 . Une direction axiale correspond à la direction de l'axe X, une direction radiale est une direction perpendiculaire à cet axe X et passant par lui. Par ailleurs, une direction circonférentielle correspond à une direction perpendiculaire à l'axe X et ne passant pas par lui.
[0053] Le carter inter-turbine 8 comprend une virole interne 9 et une virole externe 10 sensiblement coaxiales à l’axe X, et un aubage fixe comprenant une pluralité de bras 11 formant ensemble une couronne. Les bras 11 s’étendent de la virole interne 9 jusqu’à la virole externe 10 et peuvent être sensiblement radiaux par rapport à l’axe X. Chaque bras 11 comprend une partie structurale, configurée pour faire transiter des efforts mécaniques entre la virole interne 9 et la virole externe 10, qui est logée dans une paroi de forme aérodynamique.
[0054] La paroi aérodynamique permet ainsi de redresser le flux en sortie de la turbine haute pression 6 et d’améliorer l’alimentation de la turbine basse pression 7, qui est située immédiatement en aval du carter inter-turbine 8.
[0055] Le carter inter-turbine 8 peut notamment comprendre entre quatre et vingt bras 11 . Dans cet exemple, le carter inter-turbine 8 comprend dix bras 11 . De préférence, ces bras 11 sont régulièrement espacés autour de l’axe X. Le carter inter-turbine 8 comprend également une pluralité d’aubes séparatrices 12 positionnées circonférentiellement entre les bras 11 : un jeu d’une ou plusieurs aubes séparatrices 12 est ainsi prévu entre chaque bras 11. On notera que, de manière conventionnelle, la corde de chaque aube séparatrice 12 est plus courte que la corde de chaque bras 11 . Le bord de fuite 12f de chaque aube séparatrice 12 est aligné circonférentiellement avec le bord de fuite 11f de chaque bras 11 ; par conséquent, les bords d’attaque 11 a des bras 11 se positionnent plus en amont que les bords d’attaque 12a des aubes séparatrices 12. De plus, de préférence, la partie aval des bras 11 possède un profil correspondant à au moins une partie aval des aubes séparatrices 12.
[0056] Le carter inter-turbine 8 peut comprendre entre une et quatre aubes séparatrices 12 entre bras 11 successifs. De préférence, chaque jeu d’aube séparatrice 12 comprend le même nombre d’aubes 12. Dans le présent exemple, trois aubes séparatrices 12 sont ainsi prévues entre chaque bras 11 .
[0057] La turbine basse pression 7 comprend, de manière connue en soi, une pluralité d’étages de turbine comprenant chacun au moins une aube mobile 13. La turbine basse pression 7 peut comprendre au moins trois étages de turbine, par exemple entre trois et cinq étages de turbine dans le cas d’une turbomachine dont la soufflante 2 est entraînée par l’intermédiaire d’un mécanisme de réduction. La turbine basse pression 7 étant conventionnelle, elle ne sera pas davantage détaillée ici.
[0058] Chaque bras 11 présente une corde axiale à mi-hauteur 14. La corde axiale à mi-hauteur 14 d’un bras 11 donné est définie à partir d’une ligne à mi-hauteur 15, qui correspond à la ligne (fictive) comprise dans un plan perpendiculaire à l’axe X et qui comprend l’ensemble des points situés à mi-distance entre la virole interne 9 et la virole externe 10 et à mi-distance entre l’intrados 11 i et l’extrados 11 e du bras 11 . La ligne à mi-hauteur 15 d’un bras 11 donné s’étend axialement du bord de fuite de la rangée d’aubes fixes du dernier étage de la turbine haute pression 6 immédiatement en amont du carter inter-turbine 8 jusqu’au bord d’attaque 12a de l’aube mobile 12 de la turbine basse pression 7 située immédiatement en aval du carter inter-turbine 8. La corde axiale à mi-hauteur 13 correspond alors à la longueur du segment de droite reliant les points A et B, qui correspondent respectivement à la projection sur l’axe X du point A’ situé à l’intersection entre la ligne à mi-hauteur 15 et le bord d’attaque 11 a du bras 11 , et du point B’ situé à l’intersection entre la ligne à mi-hauteur 15 et le bord de fuite 11 f du bras 11 .
[0059] De manière analogue, chaque aube séparatrice 12 présente une corde axiale à mi-hauteur mesurée en projetant sur l’axe X les points situés à l’intersection entre la ligne à mi-hauteur 15 et le bord d’attaque 12a de l’aube séparatrice 12, et à l’intersection entre la ligne à mi-hauteur 15 et le bord de fuite 12f de l’aube séparatrice 12.
[0060] Enfin, la distance bras-aube 16 correspond à la distance axiale, mesurée à mi-hauteur du bras 11 , entre le bord de fuite 11f du bras 11 et le bord d’attaque 13a d’une aube mobile 13 immédiatement en aval du bras 11 , c’est-à-dire à la longueur du segment de droite reliant les points B (défini plus haut) et C, où le point C correspond à la projection sur l’axe X du point C’ situé à l’intersection entre la ligne à mi-hauteur 15 et le bord d’attaque 13a de l’aube mobile 13. On notera ici que la distance bras-aube 16 peut être mesurée pour n’importe quelle aube mobile 13 de l’étage le plus en amont de la turbine basse pression 7 (généralement désigné par « premier étage » de la turbine basse pression), dans la mesure où les aubes mobiles 13 sont symétriques de révolution autour de l’axe X de sorte que, quel que soit l’aube mobile 13 sélectionnée dans cet étage, la projection sur l’axe X du point à l’intersection entre la ligne à mi-hauteur 15 et le bord d’attaque 13a de l’aube mobile 13 est identique et confondue avec le point C.
[0061 ] Dès lors, on définit le plan aval TVF 17, qui est le plan perpendiculaire à l’axe X à 50% de la distance bras-aube 16, c’est-à-dire à mi-chemin des points B et C.
[0062] Un exemple de procédé de positionnement des aubes séparatrices 12 va maintenant être décrit.
[0063] Ce procédé vise à régler l’azimut, c’est-à-dire la position angulaire autour de l’axe X, de chaque aube séparatrice 12. De préférence, tous les jeux d’aubes séparatrices 12 possèdent la même configuration, c’est-à-dire la même combinaison d’azimuts pour chacune de leurs aubes séparatrices 12 : autrement dit, la ie aube séparatrice 12 d’un jeu est toujours située à la même distance angulaire du bras 1 1 la précédent. Dès lors, dans cet exemple, le procédé s’attache à régler l’azimut des aubes séparatrice 12 d’un seul jeu donné puis la combinaison des azimuts obtenue pour ce jeu sera reproduite à l’identique pour les autres jeux.
[0064] Cela étant précisé, une position de référence est tout d’abord calculée pour chaque aube séparatrice 12 du jeu considéré. Cette position de référence correspond à la position qu’aurait l’aube séparatrice 12 dans la configuration classique de l’équi-répartition autour de l’axe X, c’est-à-dire la configuration de référence dans laquelle l’écart entre les aubes séparatrices 12 ou entre une aube séparatrice 12 et son bras adjacent 1 1 est toujours égal. Dans le présent exemple, avec dix bras 1 1 et trois aubes séparatrices 12 par bras 1 1 , on peut calculer que cet écart régulier est égal à 360 °/(1 Ck (3+ 1 )) = 9 ° . Dès lors, si le bras 1 1 précédant le jeu d’aube séparatrices 12 considéré dans le sens horaire possède l’azimut 0°, la position de référence de Ia1 ere aube séparatrice 12-1 sera 9°, la position de référence de la ?me aube séparatrice 12-2 sera 18°, et la position de référence de la 3eme aube séparatrice 12-3 sera 27°.
[0065] Une simulation numérique, ou bien une expérimentation sur banc d’essai, est alors menée dans la configuration de référence afin de mesurer le débit de l’écoulement traversant le carter inter-turbine 8 en fonction de la position azimutale dans le plan aval TVF 17, au moins le long du secteur angulaire séparant les deux bras 11 encadrant le jeu d’aubes séparatrices 12 considéré. On obtient alors une courbe 21 telle que représenté sur le graphe de la figure 4 (ce graphe est ici représenté de façon partielle, centré sur la première aube 12-1 du jeu considéré puisque c’est la première aube que l’on va chercher à positionner).
[0066] Sur cette courbe 21 , il convient de comprendre que le minimum 21 a correspond à la réduction du flux dans le prolongement du bras 11 , tandis que le minimum 21 b correspond à la réduction du flux dans le prolongement de la première aube 12-1 , ce qui permet de repérer ces derniers. On note également que la présence du bras 11 et de l’aube 12-1 provoque respectivement des pics de débit 21 c et 21 d sur leur côté intrados. Outre ces extrema 21a-21d directement causés par la présence des bras 11 et des aubes séparatrices 12, on note la présence d’un maximum local 21 e suivi d’un minimum local 21 f entre le bras 11 et la première aube 12-1 , ainsi que la présence, de manière analogue, d’un maximum local 21 g suivi d’un minimum local 21 h en avant de la première aube 12-1 dans le sens horaire.
[0067] La distorsion de débit Dd entre l’avant et l’arrière de l’aube 12-1 , constituant une distorsion de référence, est alors mesurée entre le maximum de débit 21 e en arrière de la première aube 12-1 dans le sens horaire et le minimum de débit 21 h en avant de la première aube 12-1 dans le sens horaire.
[0068] La première aube 12-1 est ensuite déplacée en avant et/ou en arrière de sa position de référence, de préférence dans une plage s’écartant au maximum de 0,25 fois l’écart angulaire normal soit 0,25x9° = 225° dans le présent exemple. Ainsi, dans le présent exemple, plusieurs positions peuvent être testées pour la première aube 12-1 entre l’azimut 6,75° et 11 ,25°. [0069] Pour chaque position testée, une simulation numérique ou bien une expérimentation sur banc d’essai est de nouveau menée afin de mesurer le débit de l’écoulement traversant le carter inter-turbine 8 en fonction de la position azimutale dans le plan aval TVF 17, au moins de part et d’autre de la première aube 12-1 . On obtient alors la courbe 22 tel que représentée sur le graphe de la figure 4.
[0070] On retrouve alors des extrema 22a-22h analogues à ceux de la courbe 21 de la configuration de référence mais dont les positions sont décalées. En particulier, on note que le minimum 22b et le maximum 22d sont décalés vers l’avant dans le sens horaire, ce qui révèle que l’aube 12-1 a été déplacée vers l’avant dans le sens horaire par rapport à sa position de référence.
[0071] De manière analogue à ce qui a été fait pour la configuration de référence, on mesure alors dans cette configuration décalée la distorsion de débit Dd’ entre le maximum de débit 22e en arrière de la première aube 12-1 et le minimum de débit 22h en avant de la première aube 12-1. On constate alors que le décalage de l’aube 12-1 a permis de réduire significativement cette distorsion de débit Dd’.
[0072] Il est alors possible de retenir la position testée qui permet de minimiser la distorsion de débit Dd’. Ensuite, une fois la position optimale de la première aube 12-1 ainsi déterminée, les mêmes étapes peuvent être réalisées pour déterminer la position optimale de la deuxième aube 12-2 en s’intéressant à la distorsion de débit entre l’arrière et l’avant de la deuxième aube 12-2. Et ainsi de suite pour toutes les aubes séparatrices 12 du jeu.
[0073] De manière alternative, ou en complément, il est également possible de réaliser ces positionnement en se basant sur un autre paramètre de l’écoulement et en particulier l’angle de l’écoulement par rapport à l’axe X tel que mesuré au niveau du plan aval TVF 17, comme cela est représenté sur la figure 5.
[0074] Ainsi, la courbe 31 de la figure 5 représente la courbe de l’angle de l’écoulement en fonction de la position azimutale dans le plan aval TVF 17 dans la configuration de référence, tandis que la courbe 32 représente la courbe de l’angle de l’écoulement dans la configuration décalée.
[0075] Sur ces courbes, les minima 31 a et 32a permettent de repérer le bras 11 tandis que les minima 31 b, 32b permettent de repérer la première aube 12-1. La distorsion de l’angle de l’écoulement Da, Da’ est mesurée entre le maximum 31 e, 32e en arrière de la première aube 12-1 et le maximum 31 h, 32h en avant de la première aube 12-1 , dans le sens horaire. On peut ainsi noter que le décalage de la première aube 12-1 a permis de diminuer significativement la distorsion d’angle Da’ par rapport à la distorsion d’angle Da dans la configuration de référence.
[0076] Dans une variante de réalisation, outre un décalage circonférentiel d’au moins une aube séparatrice, il est également possible de modifier l’épaisseur d’une aube séparatrice. Cette modification peut aussi bien concerner une aube décalée circonférentiellement qu’une aube qui n’a pas été décalée circonférentiellement.
[0077] Dans une autre variante de réalisation, outre un décalage circonférentiel d’au moins une aube séparatrice, il est également possible de modifier la loi d’empilage d’une aube séparatrice. Cette modification peut aussi bien concerner une aube décalée circonférentiellement qu’une aube qui n’a pas été décalée circonférentiellement.
[0078] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
[0079] Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Carter inter-turbines pour turbomachine, comprenant une virole interne (9), centrée sur un axe central (X), une virole externe (10), entourant la virole interne (9) de manière coaxiale, une pluralité de bras (11), chaque bras (11) s'étendant entre la virole interne (9) et la virole externe (10), possédant un bord d'attaque (lia) et un bord de fuite (llf) et présentant une corde axiale à mi-hauteur (14), et au moins un jeu de N aubes séparatrices (12) positionnées circonférentiellement entre deux bras successifs (11), chaque aube séparatrice (12) s'étendant entre la virole interne (9) et la virole externe (10), possédant un bord d'attaque (12a) et un bord de fuite (12f) et présentant une corde axiale à mi-hauteur plus courte que la corde axiale à mi-hauteur (14) des bras (11), dans lequel lesdits deux bras successifs (11) définissent une position de référence pour chacune desdites N aubes séparatrices (12), ces positions de référence étant régulièrement espacées circonférentiellement entre les deux bras successifs (11), et dans lequel au moins une aube séparatrice (12-1) dudit jeu de N aubes séparatrices (12) est décalée circonférentiellement par rapport à sa position de référence.
[Revendication 2] Carter inter-turbine selon la revendication 1, dans lequel les bras (11) sont répartis de manière régulière autour de l'axe central (X).
[Revendication 3] Carter inter-turbine selon la revendication 1, dans lequel au moins un bras (11) est creux, ledit au moins un bras (11) comprenant un passage permettant le passage d'une servitude de la turbomachine (1).
[Revendication 4] Carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un jeu d'aubes séparatrices (12) entre chaque bras successif (11), dans lequel chaque jeu d'aubes séparatrices (12) comprend le même nombre d'aubes séparatrices (12), et dans lequel les aubes séparatrices (12) sont disposées de la même manière, les unes par rapport aux autres, dans chaque jeu d'aubes séparatrices (12).
[Revendication 5] Carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, dans lequel le profil d'au moins une portion aval des aubes séparatrices (12) est identique au profil d'une portion aval des bras (11), et dans lequel les bords de fuite (12f) des aubes séparatrices (12) sont alignés circonférentiellement autour de l'axe central (X) avec les bords de fuite (llf) des bras (11).
[Revendication 6] Carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel toutes les aubes séparatrices (12) dudit jeu de N aubes séparatrices (12) sont décalées circonférentiellement par rapport à leurs positions de référence respectives.
[Revendication 7] Carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le décalage circonférentiel de ladite au moins une aube séparatrice (12-1) qui est décalée circonférentiellement par rapport à sa position de référence est inférieur en valeur absolue à 0,25 x Aref, où Aref est l'écart angulaire entre deux positions de référence consécutives.
[Revendication 8] Carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins une aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices (12) présente une épaisseur différente des autres aubes séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices (12).
[Revendication 9] Carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins une aube séparatrice dudit jeu de N aubes séparatrices (12) présente une géométrie différente, notamment en présentant une loi d'empilage différente, des autres aubes séparatrices dudit jeu de N aubes séparatrices (12).
[Revendication 10] Ensemble de turbomachine, comprenant un carter inter-turbine (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et une turbine (7) s'étendant en aval du carter inter-turbines (8) et comprenant au moins une aube mobile (13) s'étendant radialement.
[Revendication 11] Ensemble selon la revendication 10, dans lequel la turbine (7) comprend une roue mobile, portant une pluralité d'aubes mobiles (13), située immédiatement en aval du carter inter-turbines (8).
[Revendication 12] Turbomachine, comprenant un ensemble de turbomachine (7-8) selon la revendication 10 ou 11.
[Revendication 13] Méthode de positionnement d'une aube séparatrice au sein d'un carter inter-turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes : fournir un carter inter-turbine positionner des aubes séparatrices (12) au sein du carter inter-turbine dans leurs positions de référence respectives ; évaluer un paramètre de l'écoulement traversant le carter inter-turbine (8) de part et d'autre d'une aube séparatrice donnée (12-1) et déterminer une distorsion de référence (Dd) de ce paramètre ; déplacer ladite aube séparatrice donnée (12-1) dans une ou plusieurs positions azimutales décalées circonférentiellement par rapport à sa position de référence ; et pour chacune de ces positions azimutales décalées :
- évaluer ledit paramètre de l'écoulement de part et d'autre de l'aube séparatrice donnée (12-1),
- déterminer la distorsion (Dd') de ce paramètre, et
- comparer la distorsion après déplacement (Dd7) avec la distorsion de référence (Dd), positionner l'aube séparatrice au sein du carter inter-turbine à une position azimutale décalée qui réduit la distorsion dudit paramètre de l'écoulement.
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