FR2966496A1

FR2966496A1 - Machine rotative ayant un espacement non uniforme entre ailettes mobiles et entre ailettes fixes

Info

Publication number: FR2966496A1
Application number: FR1159230A
Authority: FR
Inventors: John Mcconnell Delvaux; Brian Denver Potter
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2012-04-27
Also published as: JP5883610B2; US8678752B2; US20120099961A1; JP2012087788A; DE102011054551A1; CN102454422B; CN102454422A

Abstract

Un système comprend une machine rotative (150) incluant un stator (440), un rotor (200) configuré pour tourner par rapport au stator, dans laquelle le rotor (200) comprend une pluralité d'ailettes (208) ayant un espacement non uniforme autour de la circonférence du rotor (200).

Description

B 11-4507FR Machine rotative ayant un espacement non uniforme entre ailettes mobiles et entre ailettes fixes Le sujet ici décrit concerne les machines rotatives et plus particulièrement, les turbines et les compresseurs comportant des ailettes disposées autour d'un rotor ou d'un stator respectif. Les moteurs de turbine extraient l'énergie d'un flux de fluide et convertissent l'énergie en travail utile. Un moteur de turbine à gaz par exemple brûle un mélange air-combustible, générant des gaz de combustion chauds, qui traversent ensuite les ailettes de la turbine pour entraîner un rotor. Malheureusement, les ailettes rotatives de la turbine créent des sillages et des ondes d'étrave, qui peuvent exciter des structures secondaires dans le moteur de la turbine à gaz. Les sillages et les ondes d'étrave peuvent par exemple provoquer une vibration, une usure prématurée et endommager les ailettes fixes, les injecteurs, les surfaces portantes, les rotors, d'autres ailettes, etc., dans le trajet des gaz de combustion chauds. De plus, la nature périodique des sillages et des ondes d'étrave peut créer un comportement de résonance dans le moteur de la turbine à gaz, produisant ainsi des oscillations d'amplitude de plus en plus grande dans le moteur de la turbine à gaz. Certains modes de réalisation d'une portée du même ordre de grandeur que l'invention revendiquée à l'origine sont résumés ci-dessous. Ces modes de réalisation ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention revendiquée, mais ces modes de réalisation sont plutôt destinés uniquement à fournir un bref résumé de formes possibles de l'invention. L'invention peut en fait englober une diversité de formes pouvant être similaires ou différentes des modes de réalisation présentés ci-dessous.

Dans un premier mode de réalisation, un système comporte une machine rotative possédant un stator et un rotor configuré pour tourner par rapport au stator, dans lequel le rotor comporte une pluralité d'ailettes avec un espacement non uniforme autour de la circonférence du rotor. Dans un deuxième mode de réalisation, un dispositif comporte une machine rotative possédant un premier étage avec une pluralité de premières ailettes configurées pour tourner autour d'un axe et un second étage avec une pluralité de secondes ailettes configurées pour tourner autour de l'axe. La pluralité de secondes ailettes est décalée par rapport à la pluralité de premières ailettes le long de l'axe et au moins une ailette de la pluralité de premières ailettes ou de la pluralité de secondes ailettes présente un espacement non uniforme des ailettes autour de l'axe.

Dans un troisième mode de réalisation, un système comporte un moteur de turbine possédant une pluralité de premières ailettes configurées pour tourner autour d'un premier axe et une pluralité de secondes ailettes configurées pour tourner autour d'un second axe, dans lequel aux moins une ailette de la pluralité de premières ailettes ou de la pluralité de secondes ailettes présente un espacement non uniforme des ailettes. Ces caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention ainsi que d'autres seront mieux compris en lisant la description détaillée suivante en référence aux dessins annexés, dans lesquels des caractères analogues représentent des parties analogues dans l'ensemble des dessins, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un moteur de turbine à gaz de la figure 1 coupé par l'axe longitudinal ; -- la figure 2 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor avec un espacement non uniforme des ailettes ; - la figure 3 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor avec un espacement non uniforme des ailettes ; - la figure 4 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor avec un espacement non uniforme des ailettes ; - la figure 5 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de trois rotors, dans lequel chaque rotor présente un espacement non uniforme différent des ailettes ; - la figure 6 est une coupe d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor avec des pièces d'écartement de dimensions différentes entre les ailettes ; - la figure 7 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor avec des pièces d'écartement de dimensions différentes 15 entre les ailettes ; - la figure $ est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor avec des pièces d'écartement de dimensions différentes entre les ailettes ; - la figure 9 est une vue de face d'un mode de réalisation 20 d'une ailette ayant une géométrie en forme de T ; - la figure 10 est une section d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor avec des ailettes ayant des bases de dimensions différentes ; - la figure 11 est une vue de dessus d'un mode de réalisation 25 d'un rotor avec des ailettes ayant des bases de dimensions différentes ; - la figure 12 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor avec des ailettes ayant des bases de dimensions différentes ; - 1a figure 13 est une section d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un stator avec des pièces d'écartement de dimensions différentes entre les bases des ailettes ; et - la figure 14 est une coupe d'une vue de face d'un mode de 5 réalisation d'un stator avec des bases d'ailettes de stator de dimensions différentes. Un ou plusieurs modes de réalisation spécifiques de la présente invention vont être décrits ci-dessous. Pour s'efforcer de fournir une description concise de ces modes de réalisation, toutes 10 les caractéristiques d'une mise en oeuvre réelle peuvent ne pas être décrites dans la spécification. On comprendra que dans l'élaboration de l'une quelconque de ces mises en oeuvre réelles, comme dans tout projet d'ingénierie ou de conception, un grand nombre de décisions spécifiques à la mise en oeuvre doive être prises pour atteindre les 15 buts spécifiques des concepteurs, par exemple la conformité avec des contraintes liées au système et commerciales, qui peuvent varier d'une mise en oeuvre à une autre. On comprendra de plus qu'un tel effort d'élaboration peut être complexe et consommer du temps, mais néanmoins constituer l'exécution d'une routine de conception, 20 fabrication et réalisation pour les hommes de l'art profitant de l'avantage de cette description. Lorsqu'on présente des éléments de divers modes de réalisation de la présente invention, les articles « un », « une », et « ledit » sont destinés à signifier qu'il existe un ou plusieurs des 25 éléments. Les termes « comprenant », « incluant », et « possédant » sont destinés à être inclusifs et signifient qu'il peut y avoir des éléments supplémentaires autres que les éléments énumérés. Les modes de réalisation décrits sont orientés vers un espacement non uniforme d'ailettes dans une machine rotative, par 30 exemple une turbine ou un compresseur, pour diminuer la création de sillages et d'ondes d'étrave par une surface portante ou une structure, rotative. Comme expliqué ci-dessous, l'espacement non uniforme des ailettes diminue ou élimine la nature périodique des sillages et des ondes d'étrave, diminuant ainsi la possibilité d'un comportement résonnant dans la machine rotative. En d'autres termes, l'espacement non uniforme des ailettes peut diminuer ou éliminer la possibilité d'augmentation d'amplitude des sillages et des ondes d'étrave, due à l'espacement périodique des ailettes et ainsi, une force d'entraînement périodique des sillages et des ondes d'étrave. En remplacement, l'espacement non uniforme des ailettes peut amortir et diminuer la réponse des structures dans le trajet d'écoulement (par exemple, ailettes, aubes, stators, rotors, etc.) due à la génération non périodique de sillages et d'ondes d'étrave. Dans certains modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes peut être obtenu avec des pièces d'écartement de dimensions différentes entre ailettes adjacentes, des bases de dimensions différentes des ailettes adjacentes ou une quelconque de leurs combinaisons. L'espacement non uniforme des ailettes peut inclure à la fois un espacement non uniforme des ailettes autour de la circonférence d'un étage particulier (par exemple un étage de turbine ou de compresseur), un espacement non uniforme des ailettes d'un étage à un autre ou une de leurs combinaisons. L'espacement non uniforme des ailettes diminue et amortit effectivement les sillages et les ondes d'étrave générés par les ailettes, diminuant ainsi la possibilité de vibration, d'usure prématurée et de détérioration provoquée par ces sillages et ondes d'étrave sur des surfaces portantes ou des structures fixes. Bien que les modes de réalisation suivants soient expliqués dans le contexte d'une turbine à gaz, on comprendra que toute turbine peut utiliser un espacement non uniforme des ailettes pour amortir et réduire le comportement de résonance dans les parties fixes. De plus, la description est destinée à couvrir les machines rotatives déplaçant des fluides autres que de l'air, par exemple de l'eau, de la vapeur, etc.

Les modes de réalisation décrits d'espacement non uniforme d'ailettes rotatives ou d'ailettes fixes peuvent être utilisés dans une quelconque machine rotative appropriée, par exemple des turbines, des compresseurs et des pompes rotatives. Toutefois, pour les besoins de l'explication, Ies modes de réalisation décrits sont présentés dans le contexte d'un moteur de turbine à gaz. La figure 1 est une vue de côté en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un moteur de turbine à gaz 150. Comme décrit plus en détail ci-dessous, un espacement non uniforme d'ailettes rotatives ou d'ailettes fixes peut être utilisé dans le moteur de turbine à gaz 150 pour diminuer et/ou amortir les oscillations périodiques, vibrations et/ou comportements harmoniques des sillages et des ondes d'étrave dans le flux de fluide. Par exemple, un espacement non uniforme des ailettes rotatives ou des ailettes fixes peut être utilisé dans un compresseur 152 et une turbine 154 du moteur de turbine à gaz 150.

De plus, l'espacement non uniforrne des ailettes rotatives ou des ailettes fixes peut être utilisé dans un étage unique ou dans plusieurs étages du compresseur 152 et de la turbine 154 et peut varier d'un étage à un autre. Dans le mode de réalisation illustré, le moteur de turbine à 25 gaz 150 comporte une section d'admission d'air 156, le compresseur 152, une ou plusieurs chambres de combustion 158, la turbine 154 et une section d'échappement 160. Le compresseur 152 comporte une pluralité d'étages de compresseur 162 (par exemple, 1 à 20 étages), comportant chacun une pluralité d'ailettes rotatives de 30 compresseur 164 et d'ailettes fixes de compresseur 166. Le compresseur 152 est configuré pour admettre l'air de la section d'admission d'air 156 et augmenter progressivement la pression d'air dans les étages 162. Le moteur de turbine à gaz 150 dirige finalement l'air comprimé du compresseur 152 vers la ou les chambres de combustion 158. Chaque chambre de combustion 158 est configurée de rnaniére à mélanger l'air comprimé avec du combustible, brûler le mélange air-combustible et diriger les gaz de combustion chauds vers la turbine 154. En conséquence, chaque chambre de combustion 158 comporte un ou plusieurs injecteurs de combustible 168 et un élément de transition 170 conduisant vers la turbine 154. La turbine 154 possède une pluralité d'étages de turbine 172 (par exemple, 1 à 20 étages), tels que les étages 174, 176 et 178, comportant chacun une pluralité d'ailettes rotatives de turbine 180 et d'ensembles d'injecteurs ou ailettes de turbine fixes 182. Les ailettes rotatives de turbine 180 sont elles-mêmes couplées à des roues de turbine respectives 184, qui sont couplées à un arbre rotatif 186. La turbine 154 est configurée pour admettre les gaz de combustion chauds provenant des chambres de combustion 158 et extraire progressivement l'énergie des gaz de combustion chauds pour entraîner les ailettes 180 dans les étages de turbine 172. Â mesure que les gaz de combustion chauds provoquent la rotation des ailettes de turbine 180, l'arbre 186 tourne, entraînant le compresseur 152 et toute autre charge appropriée, par exemple un générateur électrique. Le moteur de turbine à gaz 150 diffuse et évacue les gaz de combustion à travers la section d'échappement 160. Comme expliqué en détail ci-dessous, une diversité de modes de réalisation d'ailettes rotatives ou d'ailettes fixes, espacées de manière non uniforme, peuvent être utilisés dans le compresseur 152 et la turbine 154 pour accorder la dynamique du fluide d'une 30 manière réduisant un comportement indésirable, par exemple une résonance et une vibration. Par exemple, comme expliqué en référence aux figures 2 à 14, un espacement non uniforme des ailettes du compresseur 164, des ailettes du compresseur 166, des ailettes de la turbine 180 et/ou des ailettes de la turbine 182, peut être choisi pour diminuer, amortir ou décaler en fréquence les sillages et les ondes d'étrave créés dans le moteur de la turbine à gaz 150. Dans ces divers modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes rotatives ou des ailettes fixes est choisi de façon spécifique pour diminuer la possibilité d'une résonance et d'une vibration, améliorant ainsi la performance et accroissant la longévité du moteur de turbine à gaz 150. La figure 2 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor 200 avec des ailettes espacées de manière non uniforme. Dans certains modes de réalisation, le rotor 200 peut être disposé dans une turbine, un compresseur ou une autre machine rotative. Par exemple, le rotor 200 peut être disposé dans une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou une quelconque de leurs combinaisons. De plus, le rotor 200 peut être utilisé dans les étages multiples d'une machine rotative, chacun ayant le même arrangement ou un agencement différent des ailettes espacées de manière non uniforme. Le rotor illustré 200 possède des ailettes espacées de manière non uniforme 208, pouvant être décrites en divisant le rotor 200 en deux sections égales 202 et 204 (par exemple, de 180° chacune) via une ligne intermédiaire 206. Dans certains modes de réalisation, chaque section 202 et 204 peut avoir un nombre d'ailettes différent 208, créant ainsi un espacement non uniforme des ailettes. Par exemple, la section supérieure illustrée 202 possède trois ailettes 208, tandis que la section inférieure illustrée 204 possède six ailettes 208. Ainsi, la section supérieure 202 possède la moitié du nombre d'ailettes 208 de la section inférieure 204. Dans d'autres modes de réalisation, les sections supérieure et inférieure 202 et 204 peuvent avoir un nombre d'ailettes différents 208 approximativement de 1 à 1,005, 1 à 1,01, 1 à 1,02, 1 à 1,05 ou l à 3. Par exemple, le pourcentage d'ailettes 208 de la section supérieure 202 par rapport à la section inférieure 204 peut être approximativement compris entre 50 % et 99,99 %, 75 % et 99,99 %, 95 % et 99,99 % ou 97 % et 99,99 %. Toutefois, toute différence du nombre d'ailettes 208 entre les sections supérieure et inférieure 202 et 204 peut être utilisée pour diminuer et amortir les sillages et les ondes d'étrave associées à la rotation des ailettes 208 sur les structures dans le trajet d'écoulement. De plus, les ailettes 208 peuvent être espacées régulièrement ou irrégulièrement dans chaque section 202 et 204. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré, les ailettes 208 de la section supérieure 202 sont régulièrement espacées les unes des autres d'un premier espacement circonférentiel 210 (par exemple, des longueurs d'arc), tandis que les ailettes 208 dans la section inférieure 204 sont régulièrement espacées les unes des autres d'un second espacement circonférentiel 212 (par exemple, des longueurs d'arc). Bien que chaque section 202 et 204 présente un espacement égal, l'espacement circonférentiel 210 est différent de l'espacement circonférentiel 212. Dans d'autres modes de réalisation, l'espacement circonférentiel 210 peut varier d'une ailette 208 à une autre dans la section supérieure 202 et/ou l'espacement circonférentiel 212 peut varier d'une ailette 208 à une autre dans la section inférieure 204. Dans chacun de ces modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes est configuré pour diminuer la possibilité de résonance sur les surfaces portantes fixes et les structures due à la génération périodique de sillages et d'ondes d'étrave par rotation des surfaces portantes ou des structures. L'espacement non uniforme des ailettes peut effectivement amortir et diminuer les sillages et les ondes d'étrave en raison de leur génération non périodique par les surfaces portantes ou les structures rotatives non uniformes. De cette manière, l'espacement non uniforme des ailettes est capable de diminuer l'impact des sillages et des ondes d'étrave sur divers constituants en amont/en aval, par exemple, des ailettes, des injecteurs, des stators, des rotors, des surfaces portantes, etc.

La figure 3 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor 220 avec des ailettes espacées de manière non uniforme. Dans certains modes de réalisation, le rotor 220 peut être disposé dans une turbine, un compresseur ou une autre machine rotative. Par exemple, le rotor 220 peut être disposé dans une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou une quelconque de leurs combinaisons. De plus, le rotor 220 peut être utilisé dans des étages multiples d'une machine rotative, ayant chacun le même agencement ou un agencement différent des ailettes espacées de manière non uniforme.

Le rotor illustré 220 possède des ailettes espacées de manière non uniforme 234 qui peuvent être décrites en divisant le rotor 220 en quatre sections égales 222, 224, 226 et 228 (par exemple, de 90° chacune) via des lignes intermédiaires 230 et 232. Dans certains modes de réalisation, au moins une ou plusieurs des sections 222, 224, 226 et 228 peut avoir un nombre d'ailettes différent 234 par rapport aux autres sections, créant ainsi un espacement non uniforme des ailettes. Par exemple, les sections 222, 224, 226 et 228 peuvent avoir 1, 2, 3 ou 4 nombres d'ailettes différents 234 dans les sections respectives. Dans le mode de réalisation illustré, chaque section 222, 224, 226 et 228 possède un nombre d'ailettes différent 234. La section 222 possède 3 ailettes également espacées les unes des autres d'une distance circonférentielle 236, la section 224 possède 6 ailettes également espacées les unes des autres d'une distance circonférentielle 238, la section 226 possède 2 ailettes également espacées l'une de l'autre d'une distance circonférentielle 240 et la section 228 possède 5 ailettes également espacées les unes des autres d'une distance circonférentielle 242. Dans ce mode de réalisation, les sections 224 et 226 ont un nombre pair encore différent d'ailettes 234, tandis que les sections 222 et 228 ont un nombre impair encore différent d'ailettes 234. Dans d'autres modes de réalisation, les sections 222, 224, 226 et 228 peuvent avoir une quelconque configuration de nombres pairs et impairs d'ailettes 234, à condition qu'au moins une section ait un nombre d'ailettes différent 234 par rapport aux sections restantes. Par exemple, les sections 222, 224, 226 et 228 peuvent avoir un nombre variable d'ailettes 234 les unes par rapport aux autres, approximativement de 1 à 1,005, l à 1,01, 1 à 1,02, 1 à 1,05 ou 1 à 3. De plus, les ailettes 234 peuvent être espacées régulièrement ou irrégulièrement dans chaque section 222, 224, 226 et 228. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré, les ailettes 234 de la section 222 sont régulièrement espacées les unes des autres du premier espacement circonférentiel 236 (par exemple, des longueurs d'arc), les ailettes 234 de la section 224 sont régulièrement espacées les unes des autres du deuxième espacement circonférentiel 238 (par exemple, des longueurs d'arc), les ailettes 234 de la section 226 sont régulièrement espacées les unes des autres du troisième espacement circonférentiel 240 (par exemple, des longueurs d'arc) et les ailettes 234 de la section 228 sont régulièrement espacées les unes des autres du quatrième espacement circonférentiel 242 (par exemple, des longueurs d'arc). Bien que chaque section 222, 224, 226 et 228 présente un espacement égal, l'espacement circonférentiel 236, 238, 240 et 242 varie d'une section à une autre. Dans d'autres modes de réalisation, l'espacement circonférentiel peut varier dans chaque section individuelle. Dans chacun de ces modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes est configuré pour diminuer la possibilité de résonance due à la génération périodique des sillages et des ondes d'étrave. De plus, l'espacement non uniforme des ailettes peut effectivement amortir et diminuer la réponse des structures dans le trajet d'écoulement, provoquée par les surfaces portantes rotatives ou les sillages et les ondes d'étrave de la structure, dus à leur génération non périodique par les ailettes 234. De cette manière, l'espacement non uniforme des ailettes est capable de diminuer l'impact des sillages et des ondes d'étrave sur divers éléments en amont/en aval, par exemple, des aubes, des ailettes, des injecteurs, des stators, des rotors, des surfaces portantes, etc. La figure 4 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor 250 avec des ailettes espacées de manière non uniforme. Dans certains modes de réalisation, le rotor 250 peut être disposé dans une turbine, un compresseur ou une autre machine rotative. Par exemple, le rotor 250 peut être disposé dans une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou une quelconque de leurs combinaisons. De plus, le rotor 250 peut être utilisé dans les étages multiples d'une machine rotative, chacun ayant le même agencement ou un agencement différent des ailettes espacées de manière non uniforme. Le rotor illustré 250 possède des ailettes espacées de manière non uniforme 264, pouvant être décrites en divisant le rotor 30 250 en trois sections égales 252, 254 et 256 {par exemple, de 120° chacune) via des lignes intermédiaires 258, 260 et 262. Dans certains modes de réalisation, au moins une ou plusieurs des sections 252, 254 et 256 peut avoir un nombre différent d'ailettes 264 par rapport aux autres sections, de manière à créer un espacement non uniforme des ailettes. Par exemple, les sections 252, 254 et 256 peuvent avoir 2 ou 3 nombres différents d'ailettes 264 dans les sections respectives. Dans le mode de réalisation illustré, chaque section 252, 254 et 256 possède un nombre d'ailettes différent 264. La section 252 possède 3 ailettes également espacées les unes des autres d'une distance circonférentielle 266, la section 254 possède 6 ailettes également espacées les unes des autres d'une distance circonférentielle 268 et la section 256 possède 5 ailettes également espacées les unes des autres d'une distance circonférentielle 270. Dans ce mode de réalisation, les sections 252 et 256 ont un nombre impair différent d'ailettes 264, tandis que la section 254 a un nombre pair d'ailettes 264. Dans d'autres modes de réalisation, les sections 252, 254 et 256 peuvent avoir une quelconque configuration de nombres pairs et impairs d'ailettes 264, à condition qu'au moins une section ait un nombre d'ailettes différents 264 par rapport aux sections restantes. Par exemple, les sections 252, 254 et 256 peuvent avoir un nombre variable d'ailettes 264 les unes par rapport aux autres approximativement de 1 à 1,005, 1 à1,01,1 à1,02, 1 à1,05ou1 à3. De plus, les ailettes 264 peuvent être espacées régulièrement ou irrégulièrement dans chaque section 252, 254 et 256. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré, les ailettes 264 de la section 252 sont régulièrement espacées les unes des autres du premier espacement circonférentiel 266 (par exemple, des longueurs d'arc), les ailettes 264 de la section 254 sont régulièrement espacées les unes des autres du deuxième espacement circonférentiel 268 (par exemple, des longueurs d'arc) et les ailettes 264 de la section 256 sont régulièrement espacées les unes des autres du troisième espacement circonférentiel 270 (par exemple, des longueurs d'arc). Bien que chaque section 252, 254 et 256 présente un espacement égal, l'espacement circonférentiel 266, 268 et 270 varie d'une section à une autre. Dans d'autres modes de réalisation, l'espacement circonférentiel peut varier dans chaque section individuelle. Dans chacun de ces modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes est configuré pour diminuer la possibilité de résonance due à la génération périodique des sillages et des ondes d'étrave. De plus, l'espacement non uniforme des ailettes peut effectivement amortir et diminuer 1a réponse des structures dans le trajet d'écoulement provoquée par les surfaces portantes rotatives ou les sillages et les ondes d'étrave de la structure dus à leur génération non périodique par les ailettes 264. De cette manière, l'espacement non uniforme des ailettes est capable de diminuer l'impact des sillages et des ondes d'étrave sur divers éléments en amont/en aval, par exemple, des aubes, des ailettes, des injecteurs, des stators, des rotors, des surfaces portantes, etc.

La figure 5 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de trois rotors 280, 282 et 284, dans lequel chaque rotor présente un espacement non uniforme différent des ailettes 286. Par exemple, les rotors illustrés 280, 282 et 284 peuvent correspondre à trois étages du compresseur 154 ou de la turbine 152, comme illustré sur la figure 1. Comme illustré, chacun des rotors 280, 282 et 284 présente un espacement non uniforme des ailettes 286 entre les sections supérieures respectives 288, 290 et 292 et les sections inférieures respectives 294, 296 et 298. Par exemple, le rotor 280 comporte trois ailettes 286 dans la section supérieure 288 et cinq ailettes 286 dans la section inférieure 294, le rotor 282 comporte quatre ailettes 286 dans la section supérieure 290 et six ailettes 286 dans la section inférieure 296 et le rotor 284 comporte cinq ailettes 286 dans la section supérieure 292 et sept ailettes 286 dans la section inférieure 298. Ainsi, les sections supérieures 280, 282 et 284 ont un plus grand nombre d'ailettes 286 que les sections inférieures 294, 296 et 298 dans chaque rotor respectif 280, 282 et 284. Dans le mode de réalisation illustré, le nombre d'ailettes 286 augmente d'une ailette 286 d'une section supérieure à une autre, tandis qu'il augmente également d'une ailette 286 d'une section inférieure à une autre. Dans d'autres modes de réalisation, les sections supérieures et inférieures peuvent avoir un nombre d'ailettes différent 286 approximativement de 1 à 1,005, 1 à 1,01, 1 à 1,02, 1 à 1,05 ou 1 à 3 dans chaque rotor individuel et/ou d'un rotor à un autre. De plus, les ailettes 286 peuvent être espacées régulièrement ou irrégulièrement dans chaque section 288, 290, 292, 294, 296 et 298. Dans chacun de ces modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes est configuré pour diminuer la possibilité de résonance due à la génération périodique des sillages et des ondes d'étrave. De plus, l'espacement non uniforme des ailettes peut effectivement amortir et diminuer la réponse des structures dans le trajet d'écoulement provoqué par les surfaces portantes rotatives ou les sillages et les ondes d'étrave due à leur génération non périodique par les ailettes 286. De cette manière, l'espacement non uniforme des ailettes est capable de diminuer l'impact des sillages et des ondes d'étrave sur divers éléments en amont/en aval, par exemple, des aubes, des ailettes, des injecteurs, des stators, des rotors, des surfaces portantes, etc. Dans le mode de réalisation de la figure 5, l'espacement non uniforme des ailettes est assuré à la fois dans chaque rotor individuel 280, 282 et 284 et également d'un rotor à un autre (par exemple, d'un étage à un autre). Ainsi, la non uniformité d'un rotor à un autre peut diminuer encore la possibilité de résonance provoquée par la génération périodique des sillages et des ondes d'étrave dans une machine rotative.

La figure 6 est une section d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor 310 avec des pièces d'écartement de dimensions différentes 312 entre les bases 314 des ailettes 316. En particulier, les pièces d'écartement de dimensions différentes 312 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniformes des ailettes avec des bases 314 et/ou des ailettes 316 de dimensions égales, diminuant ainsi les coûts de fabrication des ailettes 316. Bien qu'un nombre et une dimension quelconque des pièces d'écartement 312 puissent être utilisés pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois pièces d'écartement de dimensions différentes 312 pour les besoins de l'explication. Les pièces d'écartement illustrées 312 comportent une petite pièce d'écartement marquée par « S », une pièce d'écartement moyenne marquée par « M » et une grande pièce d'écartement marquée par « L ». La dimension des pièces d'écartement 312 peut varier dans la direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 31$ pour la petite pièce d'écartement, la dimension 320 pour la pièce d'écartement moyenne et la dimension 322 pour la grande pièce d'écartement. Dans certains modes de réalisation, une pluralité de pièces d'écartement 312 peuvent être disposées entre des bases adjacentes 314, dans lequel les pièces d'écartement 312 sont de dimensions égales ou différentes. En d'autres termes, les pièces d'écartement de dimensions différentes 312 peuvent être soit d'une construction en une seule pièce soit d'une construction en plusieurs pièces utilisant une pluralité de plus petites pièces d'écartement pour générer un plus grand espacement. Dans un autre mode de réalisation, les dimensions 318, 320 et 322 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage allant approximativement de 1 % à 1400%,de5%à500%ou de 10%à 100%. Dans l'un ou l'autre mode de réalisation, le rotor 310 peut inclure un nombre plus ou moins grand de pièces d'écartement de dimensions différentes 312, par exemple 2 à 100, 2 à 50, 2 à 25 ou 2 à 10. Les pièces d'écartement de dimensions différentes 312 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées en une diversité de motifs répétés, ou ils peuvent être agencés en ordre aléatoire. La figure 7 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor 322 avec des pièces d'écartement de dimensions différentes 324 entre les bases 326 des ailettes 328. De façon similaire au mode de réalisation de la figure 6, les pièces d'écartement de dimensions différentes 324 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme des ailettes avec des bases 326 et/ou des ailettes 328 de dimensions égales, de façon à réduire les coûts de fabrication des ailettes 328. Bien que l'on puisse utiliser un nombre et des dimensions quelconques de pièces d'écartement 324 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois pièces d'écartement de dimensions différentes 324 pour les besoins de l'explication. Les pièces d'écartement illustrées 324 comportent une petite pièce d'écartement marquée par « S », une pièce d'écartement moyenne marquée par « M » et une grande pièce d'écartement marquée par « L ». La dimension des pièces d'écartement 324 peut varier dans la direction circonférentielle, comme expliqué ci-dessus en référence sur la figure 5. Les pièces d'écartement de dimensions différentes 324 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. Dans le mode de réalisation illustré, les pièces d'écartement 324 sont interfacées avec les bases 326 des ailettes 328 avec une interface inclinée 330. L'interface inclinée 330 est par exemple orientée selon un angle 332 par rapport à l'axe de rotation du rotor 322, comme indiqué par la ligne 334. L'angle 332 peut être compris entre environ 0° et 60°, 5° et 45° ou 10° et 30°. L'interface inclinée illustrée 330 est un bord rectiligne ou une surface plate. Toutefois, d'autres modes de réalisation de l'interface 330 peuvent avoir des géométries non rectilignes. La figure 8 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor 340 avec des pièces d'écartement de dimensions différentes 342 entre les bases 344 des ailettes 346. De façon similaire au mode de réalisation des figures 6 et 8, les pièces d'écartement de dimensions différentes 342 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme des ailettes avec des bases et/ou des ailettes 346 de dimensions égales, de façon à réduire les coûts de fabrication des ailettes 346.

Bien que l'on puisse utiliser un nombre et des dimensions quelconques de pièces d'écartement 342 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois pièces d'écartement de dimensions différentes 342 pour les besoins de l'explication. Les pièces d'écartement illustrées 342 comportent une petite pièce d'écartement marquée par « S », une pièce d'écartement moyenne marquée par « M » et une grande pièce d'écartement marquée par « L ». La dimension des pièces d'écartement 342 peut varier dans la direction circonférentielle, comme expliqué ci-dessus en référence sur la figure 6. Les pièces d'écartement de dimensions différentes 342 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. Dans le mode de réalisation illustré, les pièces d'écartement 342 sont interfacées avec les bases 344 des ailettes 346 selon une interface non rectiligne 350. Par exemple, l'interface 350 peut inclure une première partie incurvée 352 et une seconde partie incurvée 354, pouvant être identiques ou différentes l'une de l'autre. Toutefois, l'interface 350 peut également avoir des géométries non rectilignes, par exemple des segments rectilignes multiples d'angles différents, une ou plusieurs protubérances, une ou plusieurs cavités ou une combinaison de ceux-ci. Comme illustré, les première et seconde parties incurvées 352 et 354 sont incurvées dans des directions opposées l'une par rapport à l'autre. Toutefois, les parties incurvées 352 et 354 peuvent définir une quelconque autre géométrie incurvée. La figure 9 est une vue de face d'un mode de réalisation d'une ailette 360 ayant une géométrie en forme de T 361, pouvant être agencé avec un espacement non uniforme des ailettes selon les modes de réalisation décrits. L'ailette illustrée 360 comporte une partie de base 362 et une partie d'ailette 364, pouvant faire partie intégrante de l'une de l'autre (par exemple, en une seule pièce). La partie de base 362 comporte une première bride 366, une seconde bride 368 décalée par rapport à la première bride 366, un col 370 s'étendant entre les brides 366 et 368 et des fentes opposées 372 et 374, disposées entre les brides 366 et 368. Pendant le montage, les brides 366 et 368 et les fentes 372 et 374 sont configurées de manière à être mutuellement bloquées avec une structure de rail circonférentielle autour du rotor. En d'autres termes, les brides 366 et 368 et les fentes 372 et 374 sont configurées de manière à coulisser circonférentiellement en place le long du rotor, de façon à fixer l'ailette 360 dans les directions axiale et radiale. Dans les modes de réalisation des figures 6 à 8, ces ailettes 360 peuvent être espacées dans la direction circonférentielle par une pluralité de pièces d'écartement de dimensions différentes ayant une partie de base similaire, de façon à fournir un espacement non uniforme des ailettes 360. La figure 10 est une section d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un rotor 384 avec des bases 386 d'ailettes 388 de dimensions différentes. En particulier, les bases de dimensions différentes 386 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme des ailettes avec ou sans pièces d'écartement. Si l'on utilise des pièces d'écartement avec les bases 386 de dimensions différentes, les pièces d'écartement peuvent être de dimensions égales ou de dimensions différentes, ce qui procure une plus grande souplesse de l'espacement non uniforme des ailettes. Bien que l'on puisse utiliser un nombre quelconque de bases de dimensions différentes 386 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois bases de dimensions différentes 386 pour les besoins de l'explication. Les bases illustrées 386 comportent une petite base marquée par « S », une base moyenne marquée par « M » et une grande base marquée par « L ». La dimension des bases 386 peut varier dans la direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 390 de la petite base, la dimension 392 de la base moyenne et la dimension 394 de la grande base. Par exemple, trois dimensions 390, 392 et 394 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage approximativement de 1 % à 1000 %, de 5 % à 500 % ou de 10 % à 100 %. Dans d'autres modes de réalisation, le rotor 384 peut inclure un nombre plus ou moins grand de bases de dimensions différentes 386, par exemple, 2 à 100, 2 à 50, 2 à 25 ou 2 à 10. Les bases de dimensions différentes 386 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. La figure 11 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor 400 avec des bases 402 d'ailettes de dimensions différentes supportant des ailettes 404. De façon similaire aux modes de réalisation de la figure 10, les bases de dimensions différentes 402 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme d'ailettes avec ou sans pièces d'écartement. Bien que l'on puisse utiliser un nombre et des dimensions quelconques de bases 402 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois bases de dimensions différentes 402 pour les besoins de l'explication. Les bases illustrées 402 comportent une petite base marquée par « S », une base moyenne marquée par « M » et une grande base marquée par « L ». Les dimensions des bases 402 peuvent varier dans la direction circonférentielle, comme expliqué ci-dessus en référence sur la figure 10. Les bases de dimensions différentes 402 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. Dans le mode de réalisation illustré, les bases 402 sont interfacées entre elles selon une interface inclinée 406. Par exemple, l'interface inclinée 406 est orientée d'un angle 408 par rapport à l'axe de rotation du rotor 400, comme indiqué par la ligne 409. L'angle 408 peut être compris entre environ 0° et 60°, 5° et 45° ou 10° et 30°. L'interface inclinée illustrée 406 est un bord rectiligne ou une surface plate. Toutefois, d'autres modes de réalisation de l'interface 406 peuvent avoir des géométries non rectilignes.

La figure 12 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'un rotor 410 avec des bases d'ailettes de dimensions différentes 412 supportant des ailettes 414. De façon similaire aux modes de réalisation des figures 10 et 12, les bases de dimensions différentes 412 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme des ailettes avec ou sans pièces d'écartement. Bien que l'on puisse utiliser un nombre et des dimensions quelconques de bases 412 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois bases de dimensions différentes 412 pour les besoins de l'explication. Les bases illustrées 412 comportent une petite base marquée par « S », une base moyenne marquée par « M » et une grande base marquée par « L ». Les dimensions des bases 412 peuvent varier dans la direction circonférentielle, comme expliqué ci-dessus en référence sur la figure 10. Les bases de dimensions différentes 412 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. Dans le mode de réalisation illustré, les bases 412 sont interfacées entre elles selon une interface non rectiligne 416. Par exemple, l'interface 416 peut inclure une première partie incurvée 418 et une seconde partie incurvée 420 pouvant être les mêmes ou différentes l'une de l'autre. Toutefois, l'interface 416 peut également avoir d'autres géométries non rectilignes, par exemple plusieurs segments rectilignes d'angles différents, une ou plusieurs protubérances, une ou plusieurs cavités, ou une combinaison de ceux-ci. Comme illustré, les première et seconde parties incurvées 418 et 420 sont incurvées dans des directions opposées l'une de l'autre. Toutefois, les parties incurvées 418 et 420 peuvent définir une quelconque autre géométrie incurvée.

Bien que l'explication ci-dessus se soit concentrée sur des rotors, les principes sont également applicables à des stators. La figure 13 est une section d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un stator 440 avec des pièces d'écartement de dimensions différentes 442 entre les bases 444 des ailettes 446. En particulier, les pièces d'écartement de dimensions différentes 442 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme des ailettes avec des bases 444 et/ou des ailettes 446 de dimensions égales, diminuant ainsi les coûts de fabrication des ailettes 446. Bien que l'on puisse utiliser un nombre et des dimensions quelconques de pièces d'écartement 442 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois pièces d'écartement de dimensions différentes 442 pour les besoins de l'explication. Les pièces d'écartement illustrées 442 comportent une petite pièce d'écartement marquée par « S », une pièce d'écartement moyenne marquée par « M » et une grande pièce d'écartement marquée par « L ». La dimension des pièces d'écartement 442 peut varier dans la direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 448 pour la petite pièce d'écartement, la dimension 450 pour la pièce d'écartement moyenne et la dimension 452 pour la grande pièce d'écartement. Dans certains modes de réalisation, une pluralité de pièces d'écartement 442 peuvent être disposées entre des bases adjacentes 444, dans lesquelles les pièces d'écartement 442 sont de dimensions égales ou différentes. En d'autres termes, les pièces d'écartement de dimensions différentes 442 peuvent être, soit d'une construction en une seule pièce, soit d'une construction en plusieurs pièces, utilisant une pluralité de pièces d'écartement plus petites pour générer un espacement plus grand. Dans l'un ou l'autre mode de réalisation, les dirnensions 448, 450 et 452 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage approximativement de 1 % à 1000 %, 5 % à 500 % ou 10 % à 100 %. Dans d'autres modes de réalisation, le stator 310 peut inclure un nombre plus ou moins grand de pièces d'écartement de dimensions différentes 442, par exemple, 2 à 100, 2 à 50, 2 à 25 ou 2 à 10. Les pièces d'écartement de dimensions différentes 442 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. La figure 14 est une section d'une vue de face d'un mode de réalisation d'un stator 460 avec des bases 462 d'ailettes 464 de dimensions différentes. En particulier, les bases de dimensions différentes 462 permettent de mettre en oeuvre une diversité de configurations d'espacement non uniforme d'ailettes avec ou sans pièces d'écartement. Si l'on utilise des pièces d'écartement avec les bases de dimensions différentes 462, les pièces d'écartement peuvent avoir des dimensions égales ou différentes de façon à fournir une plus grande souplesse dans l'espacement non uniforme des ailettes. Bien que l'on puisse utiliser un nombre quelconque de bases de dimensions différentes 462 pour fournir l'espacement non uniforme des ailettes, le mode de réalisation illustré comporte trois bases de dimensions différentes 462 pour les besoins de l'explication. Les bases illustrées 462 comportent une petite base marquée par « S », une base moyenne marquée par « M » et une grande base marquée par « L ». Les dimensions des bases 462 peuvent varier dans la direction circonférentielle, comme indiqué par la dimension 466 pour la petite base, la dimension 468 pour la base moyenne et la dimension 470 pour la grande base. Par exemple, ces dimensions 466, 468 et 470 peuvent augmenter progressivement d'un pourcentage approximativement de 1 % à 1000 %, 5 % à 500 % ou 10 % à 100 %. Dans d'autres modes de réalisation, le stator 460 peut inclure un nombre plus ou moins grand de bases de dimensions différentes 462, par exemple, 2 à 1 oo, 2 à 5o, 2 à 25 ou 2 à Io. Les bases de dimensions différentes 462 (par exemple, S, M et L) peuvent également être agencées selon une diversité de motifs répétés ou peuvent être agencées dans un ordre aléatoire. Les effets techniques des modes de réalisation décrits de l'invention comportent la possibilité d'ailettes d'espacement non uniforme sur un rotor et un stator respectif d'une machine rotative, par exemple un compresseur ou une turbine. L'espacement non uniforme des ailettes peut être obtenue avec des pièces d'écartement de dimensions différentes entre des ailettes adjacentes, des bases de dimensions différentes supportant les ailettes ou une combinaison de celles-ci. L'espacement non uniforme des ailettes peut également être appliqué à des étages multiples d'une machine rotative, par exemple des étages de turbine multiples ou des étages de compresseur multiples. Par exemple, chaque étage peut comporter un espacement non uniforme des ailettes, qui peut être le même où différent des autres étages. Dans chacun de ces modes de réalisation, l'espacement non uniforme des ailettes est configuré de manière à réduire la possibilité de résonance due à la génération périodique des sillages et des ondes d'étrave. De plus, l'espacement non uniforme peut effectivement amortir et réduire la réponse des structures recevant les impacts des sillages et des ondes d'étrave, due à la génération non périodique par les ailettes. De cette manière, l'espacement non uniforme des ailettes est capable de diminuer l'impact des sillages et des ondes d'étrave sur divers composants en aval et/ou en amont, par exemple des ailettes, des aubes, des injecteurs, des stators, des surfaces portantes, des rotors, etc.

Cette description écrite utilise des exemples pour décrire l'invention, incluant le meilleur mode et également pour permettre à tout homme de l'art de mettre l'invention en pratique, incluant la réalisation et l'utilisation de tous les dispositifs ou systèmes et l'exécution de tous les procédés incorporés. La portée brevetable de l'invention est définie par les revendications et peut inclure d'autres exemples apparaissant aux hommes de l'art. Ces autres exemples sont destinés à appartenir à la portée des revendications s'ils ont des éléments structurels ne différant pas du langage littéral des revendications ou s'ils comportent des éléments structurels équivalents avec des différences insensibles par rapport au langage littéral des revendications.

Liste des éléments

150 Moteur de turbine à gaz 152 Compresseur 154 Turbine 156 Section d'admission d'air 158 Chambres de combustion 160 Section d'échappement 162 Étages de compresseur 164 Ailettes rotatives de compresseur 166 Ailettes fixes de compresseur 168 Injecteurs de combustible 170 Pièce de transition 172 Étages de turbine 174 Étages 176 Étages 178 Étages 180 Ailettes rotatives de turbine 182 Ailettes fixes de turbine 184 Roues de turbine respectives 186 Arbre rotatif 200 Rotor 202 Section 204 Section 206 Ligne intermédiaire 208 Ailettes 210 Espacement circonférentiel 212 Espacement circonférentiel 220 Rotor 222 Section 224 Section 226 Section 228 Section 230 Ligne intermédiaire 232 Ligne intermédiaire 234 Ailettes 236 Espacement circonférentiel 238 Espacement circonférentiel 240 Espacement circonférentiel 242 Espacement circonférentiel 250 Rotor 252 Section 254 Section 256 Section 258 Ligne intermédiaire 260 Lignes intermédiaires 262 Lignes intermédiaires 264 Ailettes 266 Espacement circonférentiel 268 Espacement circonférentiel 270 Espacement circonférentiel 280 Rotors 282 Rotors 284 Rotors 286 Ailettes 288 Section supérieure 290 Section supérieure 292 Section supérieure 294 Section inférieure 296 Section inférieure 298 Section inférieure 310 Rotor 312 Pièces d'écartement 314 Bases 316 Ailettes 318 Dimension 320 Dimension 322 Dimension 324 Pièces d'écartement 326 Bases 328 Ailettes 330 Interface inclinée 332 Angle 334 Ligne 340 Rotor 342 Pièces d'écartement 344 Bases 346 Ailettes 350 Interface 352 Partie incurvée 354 Partie incurvée 360 Ailettes 361 Géométrie en forme de T 362 Partie de base 364 Partie d'ailette 366 Bride 368 Bride 370 Col 372 Fente 374 Fente 384 Rotor 386 Ailettes de dimensions différentes 388 Ailettes 390 Dimension 392 Dimension 394 Dimension 400 Rotor 402 Bases 404 Ailettes support 406 Interface inclinée 408 Angle 409 Ligne 410 Rotor 412 Bases 414 Ailettes support 416 Interface 418 Parties incurvées 420 Parties incurvées 440 Stator 442 Pièces d'écartement 444 Bases 446 Ailettes 448 Dimension 450 Dimension 452 Dimension 460 Stator 462 Bases de dimensions différentes 464 Ailettes 466 Dimension 468 Dimension 470 Dimension B 11-4507FR Machine rotative ayant un espacement non uniforme entre ailettes mobiles et entre ailettes fixes Le sujet ici décrit concerne les machines rotatives et plus particulièrement, les turbines et les compresseurs comportant des ailettes disposées autour d'un rotor ou d'un stator respectif. Les moteurs de turbine extraient l'énergie d'un flux de fluide et convertissent l'énergie en travail utile. Un moteur de turbine à gaz par exemple brûle un mélange air-combustible, générant des gaz de combustion chauds, qui traversent ensuite les ailettes de la turbine pour entraîner un rotor. Malheureusement, les ailettes rotatives de la turbine créent des sillages et des ondes d'étrave, qui peuvent exciter des structures secondaires dans le moteur de la turbine à gaz. Les sillages et les ondes d'étrave peuvent par exemple provoquer une vibration, une usure prématurée et endommager les ailettes fixes, les injecteurs, les surfaces portantes, les rotors, d'autres ailettes, etc., dans le trajet des gaz de combustion chauds. De plus, la nature périodique des sillages et des ondes d'étrave peut créer un comportement de résonance dans le moteur de la turbine à gaz, produisant ainsi des oscillations d'amplitude de plus en plus grande dans le moteur de la turbine à gaz. Certains modes de réalisation d'une portée du même ordre de grandeur que l'invention revendiquée à l'origine sont résumés ci-dessous. Ces modes de réalisation ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention revendiquée, mais ces modes de réalisation sont plutôt destinés uniquement à fournir un bref résumé de formes possibles de l'invention. L'invention peut en fait englober une diversité de formes pouvant être similaires ou différentes des modes de réalisation présentés ci-dessous.

Liste des éléments

150 Moteur de turbine à gaz 152 Compresseur 154 Turbine 156 Section d'admission d'air 158 Chambres de combustion 160 Section d'échappement 162 Étages de compresseur 164 Ailettes rotatives de compresseur 166 Ailettes fixes de compresseur 168 Injecteurs de combustible 170 Pièce de transition 172 Étages de turbine 174 Étages 176 Étages 178 Étages 180 Ailettes rotatives de turbine 182 Ailettes fixes de turbine 184 Roues de turbine respectives 186 Arbre rotatif 200 Rotor 202 Section 204 Section 206 Ligne intermédiaire 208 Ailettes 210 Espacement circonférentiel 212 Espacement circonférentiel 220 Rotor 222 Section 224 Section 226 Section 228 Section 230 Ligne intermédiaire 232 Ligne intermédiaire 234 Ailettes 236 Espacement circonférentiel 238 Espacement circonférentiel 240 Espacement circonférentiel 242 Espacement circonférentiel 250 Rotor 252 Section 254 Section 256 Section 258 Ligne intermédiaire 260 Lignes intermédiaires 262 Lignes intermédiaires 264 Ailettes 266 Espacement circonférentiel 268 Espacement circonférentiel 270 Espacement circonférentiel 280 Rotors 282 Rotors 284 Rotors 286 Ailettes 288 Section supérieure 290 Section supérieure 292 Section supérieure 294 Section inférieure 296 Section inférieure 298 Section inférieure 310 Rotor 312 Pièces d'écartement 314 Bases 316 Ailettes 318 Dimension 320 Dimension 322 Dimension 324 Pièces d'écartement 326 Bases 328 Ailettes 330 Interface inclinée 332 Angle 334 Ligne 340 Rotor 342 Pièces d'écartement 344 Bases 346 Ailettes 350 Interface 352 Partie incurvée 354 Partie incurvée 360 Ailettes 361 Géométrie en forme de T 362 Partie de base 364 Partie d'ailette 366 Bride 368 Bride 370 Col 372 Fente 374 Fente 384 Rotor 386 Ailettes de dimensions différentes 388 Ailettes 390 Dimension 392 Dimension 394 Dimension 400 Rotor 402 Bases 404 Ailettes support 406 Interface inclinée 408 Angle 409 Ligne 410 Rotor 412 Bases 414 Ailettes support 416 Interface 418 Parties incurvées 420 Parties incurvées 440 Stator 442 Pièces d'écartement 444 Bases 446 Ailettes 448 Dimension 450 Dimension 452 Dimension 460 Stator 462 Bases de dimensions différentes 464 Ailettes 466 Dimension

Claims

REVENDICATIONS1. Système comprenant : une machine rotative (150) comprenant : un stator (440) ; un rotor (200) configuré pour tourner par rapport au stator, dans lequel le rotor (200) comporte une pluralité de lames (208) avec un espacement non uniforme autour de la circonférence du rotor (200).
2. Système selon la revendication 1, dans lequel l'espacement non uniforme de la pluralité de lames (208) est configuré de manière à diminuer le comportement résonant dans la machine rotative (150).
3. Système selon la revendication 1, dans lequel la machine rotative (150) comprend une turbine (154) comportant le stator (440) et le rotor (200).
4. Système selon la revendication 1, dans lequel la machine rotative (150) comprend un compresseur (152) comportant le stator et le rotor (200).
5. Système selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de lames (316) possèdent l'espacement non uniforme défini par une pluralité de pièces d'écartement (312) ayant des largeurs différentes dans la direction circonférentielle autour de la circonférence du rotor (310) et chaque pièce d'écartement (312) de la pluralité de pièces d'écartement (312) est disposée circonférentiellement entre des lames adjacentes (316) de la pluralité de lames (316).
6. Système selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de lames (388) possèdent l'espacement non uniforme défini par une pluralité de plates-formes de lame (386) ayant des largeurs différentes dans la direction circonférentielle autour de la circonférence du rotor (384) et chaque lame (388) de la pluralité de lames (388) est couplée à une plate-forme respective (386 de la pluralité de plates-formes de lames (386).
7. Système selon la revendication 1, dans lequel la circonférence comporte une pluralité de secteurs de dimensions égales (202, 204) et chaque secteur de la pluralité de secteurs de dimensions égales comporte un nombre de lames différent (208) de la pluralité de lames.
8. Système selon la revendication 7, dans lequel la pluralité de secteurs de dimensions égales comprend au moins deux secteurs (202, 204).
9. Système selon la revendication 7, dans lequel la pluralité de secteurs de dimensions égales comprend au moins trois secteurs (254, 256, 258).
10. Système selon la revendication 7, dans lequel la pluralité de secteurs de dimensions égales comprend au moins quatre secteurs (222, 224, 226, 228).