FR2881794A1 - Turbomachine pourvue d'un moyen de reduction du bruit - Google Patents

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Abstract

Au moins un muret (15) disposé axialement et radialement occupe une portion de la cavité (10) entre rotor (2) et stator (1) à l'entrée d'une section de combustion (4), derrière une fente (7) d'ouverture sur la veine (5) des gaz. En contrariant l'écoulement des gaz en direction tangentielle, les bruits produits dans la cavité de résonance (10) sont réduits.

Description

TURBOMACHINE POURVUE D'UN MOYEN DE REDUCTION DU BRUIT
DESCRIPTION
Le sujet de cette invention est une turbomachine pourvue d'un moyen de réduction du bruit.
On se préoccupe de réduire les émissions sonores dans l'aéronautique, d'abord pour satisfaire à des exigences croissantes en faveur de l'environnement, d'autre part parce qu'elles sont associées à des vibrations dommageables. Des dispositifs de genres différents ont été conçus. Dans le brevet français 2 814 197, on recourt à des injections d'un petit débit de fluide, à la soufflante d'entrée, ce qui est une solution compliquée. Le document US 5 894 721 décrit une autre solution, consistant à ajouter un anneau de canalisation des gaz dans la veine de circulation pour capturer une portion importante de l'écoulement turbulent produit au bout des aubes mobiles.
Un moyen d'un genre différent est proposé 20 avec l'invention, qui est adapté à une autre portion de la machine.
L'invention est relative à une turbomachine comprenant une section de compression en amont d'une section de combustion, un rotor et un stator s'étendant tous deux dans la section de compression et la section de combustion, au moins une cavité séparant le rotor du stator dans la section de combustion, caractérisée en ce que le stator est muni d'au moins un muret dirigé axialement et radialement par rapport à la turbomachine et s'étendant dans la cavité.
Dans une réalisation importante de l'invention, le muret est disposé dans une cavité s'ouvrant sur la veine à une jonction de la section de compression et de la section de combustion, et séparé d'une autre cavité, plus éloignée de la section de compression, par un dispositif d'étanchéité.
L'invention sera maintenant décrite au moyen des figures suivantes: - les figures 1 et 2 illustrent un mode de 10 réalisation en coupe axiale et en coupe transversale de la machine.
Une turbomachine comprend un stator 1, un rotor 2, concentriques et qui s'étendent sur une section de compression 3 en amont, une section de combustion 4 en aval de la précédente, et encore sur une section de turbine non représentée. Le stator 1 et le rotor 2 enclosent une veine 5 d'écoulement des gaz de la machine. La veine 5 est disposée entre le stator 1 et le rotor 2 dans la section de compression 3 et incluse dans le stator 1 dans la section de combustion 4, où elle passe par la chambre de combustion. A la jonction entre les sections 3 et 4 de combustion et de compression, le rotor 2 s'amincit et le stator 1 s'épaissit. Une fente 7 sépare le stator 1 du rotor 2 entre le dernier étage 8 d'aubes mobiles et le diffuseur 9, qui appartient à la portion de la veine 5 incluse dans la section de combustion 4. Le stator 1 et le rotor 2 sont séparés par des cavités 10 et 11 dans la section de combustion 4; dans une réalisation de turbomachines, les cavités 10 et 11 sont au nombre de deux, la première s'ouvre sur la fente 7 et est séparée de la seconde par une dispositif d'étanchéité 12 d'un genre classique à léchettes 13 circulaires mordant dans une garniture d'abradable 14.
L'inventeur a découvert qu'une part notable du bruit produit par la turbomachine provenait des cavités dans la section de combustion 4 et notamment de la cavité 10 antérieure. Cela doit probablement être attribué à la fente 7 par laquelle du gaz de ventilation des cavités 10 et 11 s'engouffre en produisant un sifflement que la cavité 10 aide à résonner. Le trajet de ce gaz, provenant d'une dérivation d'une portion de l'écoulement principal, est représenté par les flèches.
La mesure prise pour remédier à ce bruit consiste à installer un muret 15 dans la cavité 10 antérieure. Le muret 15 est une nervure mécanique dirigée dans les directions axiale et radiale de la machine et fixé au stator 1, notamment à une plaque d'étanchéité 16 porteuse de l'abradable 14.
Quelques règles de construction du muret 15 peuvent être données. Il a pour fonction d'arrêter l'écoulement de l'air dans la direction tangentielle que le rotor 2 suscite il s'étend donc sur une portion notable de la superficie de section de la cavité 10, de préférence plus de la moitié, jusqu'au dispositif d'étanchéité. En particulier, il s'étend non loin du rotor 2. Comme il convient de ne pas alourdir trop la turbomachine, on préconise de n'en disposer qu'un petit nombre d'exemplaires dans la cavité 10. Un seul muret 15 peut suffire pour de bons résultats, mais un petit nombre peut être préféré. Une répartition irrégulière dans la cavité 10 dans la direction angulaire est souhaitée. Par exemple si deux murets 15 sont disposés, comme le montre la figure 2, ils ne seront pas diamétralement opposés. L'intérêt d'une disposition irrégulière est de contrarier une plus grande gamme de fréquences de résonance. Enfin, quoique cela ne soit pas préféré aujourd'hui, il est concevable d'installer des murets analogues dans la cavité 11 suivante.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1) Turbomachine comprenant une veine (5) d'écoulement de gaz, une section de compression (3) en amont d'une section de combustion (4), un rotor (2) et un stator (1) s'étendant tous deux dans la section de compression (3) et la section de combustion (4), au moins une cavité (10) séparant le rotor du stator dans la section de combustion, caractérisée en ce que le stator est muni d'au moins d'un muret (15) dirigé axialement et radialement par rapport à la turbomachine et s'étendant dans la cavité (10).
2) Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le muret est disposé dans une cavité (10) s'ouvrant sur la veine (5) à une jonction de la section de compression et de la section de combustion, et séparé d'une autre cavité (11), plus éloignée de la section de compression, par un dispositif d'étanchéité (13, 14).
3) Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le muret occupe au moins une moitié de superficie de section de la cavité.
4) Turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant une pluralité des murets (15), caractérisée en ce que les murets sont disposés à espaces angulaires irréguliers dans la cavité.
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