FR2987866A1 - Profil de bout d'aube - Google Patents

Abstract

Une surface portante (8A) comprend une aube (10A) ayant un bord d'attaque (18A), un bord de fuite (20A), un côté pression (22A), un côté aspiration (24A), un bout (12A) et une prise d'air (26A). La prise d'air s'étend le long du bout de l'aube. La prise d'air comprend une différence de hauteur radiale de l'aube d'un côté pression vers un côté aspiration de l'aube. La hauteur radiale de l'aube au niveau du côté pression est inférieure à la hauteur radiale de l'aube au niveau du côté aspiration.

Description

PROFIL DE BOUT D'AUBE Contexte Une turbine à gaz est un dispositif rotatif qui utilise l'action d'un fluide pour produire une force. Dans une turbine à gaz, un gaz à haute température sous pression est la force d'entraînement. L'une des raisons pour lesquelles les turbines à gaz sont largement utilisées pour alimenter les aéronefs est qu'ils sont légers et compacts et qu'ils ont un rapport puissance sur poids élevé.

Les turbines à gaz comprennent typiquement plusieurs étages comprenant un ventilateur, un compresseur, une chambre de combustion et une turbine. Certains de ces étages utilisent des surfaces portantes tournantes avec des aubes façonnées agencées en série. Les aubes convertissent l'énergie provenant de gaz de combustion produits par la chambre de combustion en travail mécanique utilisée pour faire tourner un rotor. Les aubes positionnées à l'avant de la chambre de combustion sont tournées par le rotor afin de comprimer de l'air entrant dans la chambre de combustion. Les aubes ont habituellement un débattement entre le bout de l'aube et le carter stationnaire ou la surface de carénage adjacente au bout d'aube. Ce débattement est typiquement appelé un débattement de bout. Ce débattement est nécessaire pour permettre une rotation de l'aube et pour permettre la dilation mécanique et thermique de l'aube. En raison de la différence de pression entre le côté pression et le côté aspiration de l'aube, du gaz chaud fuit par ce débattement du côté pression vers le côté aspiration. Ce phénomène est appelé écoulement de fuite de bout.

L'écoulement de fuite de bout a pour conséquence une réduction de la force d'aube (par exemple, le travail créé) et ainsi, du rendement global de la turbine à gaz. En fait, les pertes qui sont attribuées à l'écoulement de 5 fuite peuvent être très importantes. L'écoulement de fuite augmente également la charge thermique sur le bout d'aube, ce qui mène à des températures locales élevées adjacentes au bout, et ainsi, est considéré comme l'une des sources principales de rupture d'aube. Typiquement, 10 l'écoulement de fuite est réduit en utilisant une aube à bout évidé ou aminci ou en modifiant le bout d'aube afin d'incorporer un refroidissement par film. Les aubes, incluant en particulier les aubes de turbine, peuvent utiliser une alvéole de caisson qui 15 comprend une cavité d'alvéole qui s'étend radialement à travers la longueur de l'aube. L'alvéole de caisson crée une ouverture au niveau du bout de l'aube. L'alvéole de caisson est utilisée à des fins de rendement afin de réduire le poids de l'aube et de réduire le fluage 20 d'aube. Néanmoins, à cause d'une fuite excessive de bout d'aube, le rendement de l'alvéole de caisson est limité. Résumé Une surface portante comporte une aube ayant un bord 25 d'attaque, un bord de fuite, un côté pression, un côté aspiration, un bout et une prise d'air. La prise d'air s'étend le long du bout de l'aube. La prise d'air comprend une différence de hauteur radiale de l'aube d'un côté pression vers un côté aspiration de l'aube. La 30 hauteur radiale de l'aube au niveau du côté pression est inférieure à la hauteur radiale de l'aube au niveau du côté aspiration.

De façon avantageuse, la surface portante peut en outre comprendre une alvéole de caisson s'ouvrant au niveau d'un bout de l'aube. De façon avantageuse, l'alvéole de caisson peut être asymétrique par rapport à une ligne de cambrure de l'aube. De façon avantageuse, l'alvéole de caisson peut être en biais vers l'un d'un côté d'aspiration ou d'un côté de pression de l'aube.

De façon avantageuse, l'alvéole de caisson peut former un angle par rapport à une ligne de cambrure de l'aube de sorte qu'une première paroi de l'aube est plus épaisse adjacente au bord d'attaque qu'une seconde paroi de l'aube.

De façon avantageuse, la prise d'air peut s'étendre du bord d'attaque vers le bord de fuite de l'aube. De façon avantageuse, la différence de hauteur radiale entre le côté pression et le côté aspiration peut être supérieure ou égale au débattement de bout et est inférieure ou égale à environ 15 % de l'envergure de l'aube. De façon avantageuse, la prise d'air peut comporter un élément de décrochement au niveau du bout de l'aube. De façon avantageuse, l'élément de décrochement peut 25 comprendre un changement de hauteur radiale entre une surface radiale externe et une surface radiale interne du bout de l'aube. De façon avantageuse, l'élément de décrochement peut avoir un rayon de congé de raccordement. 30 De façon avantageuse, l'élément de décrochement peut s'étendre le long d'une ligne de cambrure de l'aube de sorte que la surface radiale externe a sensiblement une épaisseur identique à la surface radiale interne.

De façon avantageuse, l'élément de décrochement peut être asymétrique par rapport à une ligne de cambrure de l'aube. De façon avantageuse, l'élément de décrochement peut 5 être en biais vers l'un du côté aspiration ou du côté pression. De façon avantageuse, l'élément de décrochement peut former un angle par rapport à la ligne de cambrure. Dans un autre aspect, une aube comporte une surface 10 radiale externe disposée le long d'un côté aspiration d'un bout de l'aube, une surface radiale interne disposée le long d'un côté pression du bout de l'aube, et une alvéole de caisson. La surface radiale interne a une hauteur radiale différente par rapport à la surface 15 radiale externe. L'alvéole de caisson est ouverte au niveau du bout de l'aube et disposée entre la surface radiale interne et la surface radiale externe. De façon avantageuse, la surface radiale interne et la surface radiale externe peuvent s'étendre d'un bord 20 d'attaque vers un bord de fuite de l'aube. De façon avantageuse, une transition entre la surface radiale interne et la surface radiale externe peut se produire le long d'une ligne de cambrure de l'aube de sorte que la surface radiale externe a 25 sensiblement une épaisseur identique à la surface radiale interne. De façon avantageuse, une transition entre la surface radiale interne et la surface radiale externe peut être asymétrique par rapport à une ligne de cambrure 30 de l'aube de sorte que la surface radiale externe a une épaisseur différente par rapport à la surface radiale interne.

Brève description des dessins La figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une surface portante comprenant une prise d'air de bout d'aube et une alvéole de caisson.

Les figures 2A et 2B sont des vues en perspective de la surface portante de la figure 1. Les figures 3A et 3B sont des vues en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'une surface portante comprenant une prise d'air de bout d'aube et une alvéole 10 de caisson. Les figures 4A et 4B sont des vues en perspective d'un troisième mode de réalisation d'une surface portante comprenant une prise d'air de bout d'aube et une alvéole de caisson. 15 Les figures 5A et 5B sont des vues en perspective d'un quatrième mode de réalisation d'une surface portante comprenant une prise d'air de bout d'aube et une alvéole de caisson. 20 Description détaillée La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'une surface portante 8A de turbine à gaz comprenant une aube 10A, un bout d'aube 12A et une alvéole de caisson 14A disposée le long d'une ligne de cambrure 16A 25 de l'aube 10A. L'aube 10A comprend un bord d'attaque 18A, un bord de fuite 20A, une surface de pression 22A et une surface d'aspiration 24A. L'aube 10A comprend en outre une prise d'air 26A disposée le long dù bout d'aube 12A. En raison de la prise d'air 26A, le bout d'aube 12A 30 comprend une surface radiale externe 28A et une surface radiale interne 30A. En fonctionnement, lorsqu'elle est montée sur un rotor (non montré), la surface portante 8A tournerait dans la direction D illustrée afin de faire passer l'air A circulant au-delà de la surface portante 8A, comme illustré sur la figure 2A. Pendant un tel fonctionnement, une fuite de bout TL se produirait. La prise d'air 26A générerait un vortex rotatif V (figures 2A et 2B) qui tournerait dans une direction opposée à la direction D de rotation de surface portante 8A et dans une direction opposée à la direction de fuite de bout TL. Ce vortex en contre-rotation V réduit la fuite de bout TL, et améliore ainsi le rendement de la surface portante 8A et de la turbine à gaz. La surface portante 8A est de conception classique et comprend une aube 10A s'étendant généralement radialement vers l'extérieur depuis une section de plate-forme (non numérotée) et une emplanture (non numérotée) vers le bout d'aube 12A. Une fois installé, le bout d'aube 12A est disposé adjacent à un carter de stator de turbine à gaz (non représenté). L'alvéole de caisson 14A s'étend dans l'aube 10A au niveau du bout d'aube 12A. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1, 2A et 2B, l'alvéole de caisson 14A est symétrique par rapport à la ligne de cambrure 16A de l'aube 10A. Ainsi, une alvéole de caisson 14A chevauche la ligne de cambrure 16A et est bifurquée par cette dernière, est disposée adjacente au bord d'attaque 18A dans une région plus épaisse de l'aube 10A, et est sensiblement équidistante de la surface de pression 22A et de la surface d'aspiration 24A de l'aube 10A. L'aube 10A s'étend du bord d'attaque 18A le long d'une surface de pression concave 22A et le long d'une surface d'aspiration convexe 24A vers le bord de fuite 20A. A des fins de référence, la ligne de cambrure 16A s'étend le long du bout d'aube 12A du bord d'attaque 18A vers le bord de fuite 20A. L'alvéole de caisson 14A est séparée de l'extérieur de l'aube 10A et de la surface de pression 22A par une première paroi 32A. De façon similaire, l'alvéole de caisson 14A est séparé de l'extérieur de l'aube 10A et de la surface d'aspiration 24A par une seconde paroi 34A. L'alvéole de caisson 14A étant symétrique par rapport à la ligne de cambrure 16A, la première paroi 32A a sensiblement la même épaisseur que la seconde paroi 34A le long d'une étendue correspondante de l'alvéole de caisson 14A.

La prise d'air 26A s'étend le long du bout d'aube 12A du bord d'attaque 18A vers le bord de fuite 20A. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré, à la fois la surface radiale externe 28A et la surface radiale interne 30A d'un bout d'aube 12A s'étendent du bord d'attaque 18A vers le bord de fuite 20A. La prise d'air 26A comprend une découpe le long d'un côté pression de l'aube 10A. Ainsi, la prise d'air 26A forme un élément de décrochement qui s'étend le long d'un bout d'aube 12A. Dans le mode de réalisation illustré, le décrochement ou le changement de hauteur radiale H dans l'aube 10A entre la surface radiale externe 27A et la surface radiale interne 30A est généralement aligné sur la ligne de cambrure 16A. La surface radiale externe 28A s'étend le long d'un côté aspiration d'un bout d'aube 12A et une surface radiale interne 30A s'étend le long d'un côté pression d'un bout d'aube 12A. La construction et le fonctionnement d'une turbine à gaz étant connus dans l'art, la turbine à gaz ne sera pas discutée en détail. Bien que l'aube 10A soit illustrée comme un composant séparé détachable d'un rotor (non montré), dans d'autres modes de réalisation, la surface portante peut être intégrée avec le rotor. Bien que décrite en référence à une surface portante de turbine, dans d'autres modes de réalisation, l'aube peut être utilisée dans le compresseur ou un autre étage de la turbine à gaz. Si on envisage un champ d'écoulement de fuite de bout de turbine exempt de viscosité et incompressible, l'écoulement à travers le débattement de bout est obtenu à partir de l'équation de Bernoulli comme illustré dans l'équation 1 : = 12 P (1) où Pp = pression côté pression, Ps = pression côté aspiration, p = densité de gaz et WL = écoulement de fuite.

Comme l'illustrent les figures 2A et 2B, l'écoulement de fuite WL est réduit si un vortex de bout V est généré au niveau du bout de l'aube dans la direction opposée à l'écoulement de fuite de bout TL et dans la direction opposée à la rotation de l'aube 10A.

L'enroulement de la contre-rotation du vortex de bout V est dû à la prise d'air 26A avec décrochement du côté pression au côté aspiration du bout d'aube 12A. De plus, la création de vortex est renforcée par l'alvéole de caisson 14A. Les résultats concernant la création de vortex peuvent être vérifiés et analysés en utilisant un logiciel de dynamique des fluides numérique disponible dans le commerce. Comme évoqué précédemment, la création d'un vortex V en contre-rotation au niveau du bout d'aube 12A mène à 30 une réduction de la fuite de bout d'aube TL, ce qui a pour conséquence un rendement de la turbine à gaz amélioré et des économies de carburant. Les températures de fonctionnement à l'intérieur de la turbine peuvent être augmentées en conséquence d'une localisation de température réduite, ce qui a pour conséquence une réduction des émissions. En outre, une fuite de bout d'aube TL réduite conduit à une longévité de partie chaude prolongée en raison d'une réduction de la charge thermique sur le bout d'aube 12A. Dans des cas de déréglages de couplage disque-aube, une roue de turbine avec une modification de bout telle que décrite aurait pour conséquence une élimination de la fréquence brouillée ,et aiderait également au maintien d'un rotor équilibré.

Les figures 2A et 2B fournissent des vues en perspectives supplémentaires de l'aube 10A avec la prise d'air 26A. Comme discuté précédemment, la hauteur radiale H de l'aube 10A est différente entre la surface radiale externe 28A et la surface radiale interne 30A. La prise d'air 26A a un rayon de congé de raccordement R le long de la hauteur radiale H entre la surface radiale externe 28A et la surface radiale interne 30A. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 2A et 2 B, la prise d'air 26A comprend en outre une longueur arrière L1 et transition de externe 28A et une longueur avant L2 le long de la décrochement entre la surface radiale la surface radiale interne 30A. La surface radiale interne 28A a une épaisseur T1 le long de la ligne de cambrure 16A qui est sensiblement identique à une 30 épaisseur T2 correspondante de la surface radiale interne 30A (T1 T2). La prise d'air 26A comprend un décrochement incurvé entre la surface radiale externe 28A et la surface radiale interne 30A et s'étend sur la totalité de la longueur du bout d'aube 12A du bord d'attaque 18A vers le bord de fuite 20A. La hauteur radiale H entre la surface radiale externe 28A et la surface radiale interne 30A variera d'un mode de réalisation à l'autre. Dans un mode de réalisation, la hauteur radiale H est supérieure ou égale au débattement de bout (la distance entre le carter de stator et l'étendue radiale la plus à l'extérieur du bout d'aube 12A) et est inférieure ou égale à environ 15 % de l'envergure de l'aube. Le rayon R est supérieur ou égal à la hauteur H. La longueur arrière L1 et une longueur avant L2 le long de l'élément de décrochement entre la surface radiale externe 28A et la surface radiale interne 30A variera d'un mode de réalisation à l'autre et variera en fonction de la longueur axiale de caisson, la configuration de caisson et de l'épaisseur latérale de décrochement (exprimée en termes de T1 et T2). Les figures 3A et 3B illustrent un deuxième mode de réalisation d'une surface portante 8B de turbine à gaz 20 comprenant une aube 10B, un bout d'aube 12B, une alvéole de caisson 14B et une ligne de cambrure 16B de l'aube 10B. L'aube 10B comprend un bord d'attaque 18B, un bord de fuite 20B, une surface de pression 22B et une surface d'aspiration 24B. L'aube 10B comprend en outre 25 une prise d'air 26B disposée le long du bout d'aube 12B. En raison de la prise d'air 26B, le bout d'aube 12B comprend une surface radiale externe 28B et une surface radiale interne 30B. En fonctionnement, lorsqu'elle est montée sur un rotor (non représenté), la surface 30 portante 8B tournerait dans la direction D illustrée. Pendant un tel fonctionnement, la fuite de bout TL se produirait. La prise d'air 26B génère un vortex rotatif V qui tournerait dans une direction opposée à la direction D de rotation de la surface portante 8B et dans une direction opposée à la direction de fuite de bout TL. Ce vortex en contre-rotation V réduirait la fuite de bout TL, et améliorait ainsi le rendement de la surface portante 815 et de la turbine à gaz. L'alvéole de caisson 14B s'étend dans l'aube 10B depuis le bout d'aube 12B. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 3A et 3B, l'alvéole de caisson 14B est asymétrique par rapport à la ligne de 10 cambrure 16B de l'aube 10B. Ainsi, une première paroi 32B de l'aube 10B a une épaisseur qui diffère d'une épaisseur correspondante de la seconde paroi 34B à un emplacement sensiblement similaire par rapport à la ligne de cambrure 16B. L'alvéole de caisson 14B est en biais vers 15 le côté pression de la ligne de cambrure 16B, laissant à la première paroi 32B une épaisseur plus mince qu'à la seconde paroi 34B le long d'une étendue correspondante de l'alvéole de caisson 14B. A des fins de référence, la ligne de cambrure 16B 20 s'étend le long du bout d'aube 12B du bord d'attaque 18B vers le bord de fuite 20B. L'aube 10B s'étend du bord de fuite 18B le long d'une surface de pression concave 22B et le long d'une surface d'aspiration convexe 24B vers le bord de fuite 20B. La prise d'air 26B est en biais en 25 éloignement de la ligne de cambrure 16B vers le côté pression. La prise d'air 26B s'étend le long du bout d'aube 12B du bord d'attaque 10B et du bord de fuite 20B. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré, la surface radiale interne 30B et la surface radiale externe 28B du 30 bout d'aube 12B s'étendent du bord d'attaque 18B vers le bord de fuite 20B. La prise d'air 26A comprend un élément de découpe ou de décrochement qui s'étend le long du bout d'aube 12B.

En raison de changements de configuration de la prise d'air 26B et de l'alvéole de caisson 14B par rapport aux modes de réalisation des figures 2A et 2B, l'épaisseur latérale T1 de la surface radiale externe 28B le long de la ligne de cambrure 16B est supérieure à l'épaisseur latérale T2 correspondante de la surface radiale interne 30A. Les figures 4A et 4B illustrent un troisième mode de réalisation d'une surface portante 8C de turbine à gaz comprenant une aube 10C, un bout d'aube 12C, une alvéole de caisson 14C et une ligne de cambrure 16C de l'aube 10C. L'aube 10C comprend un bord d'attaque 18C, un bord de fuite 20C, une surface de pression 22C et une surface d'aspiration 24C. L'aube 10C comprend en outre une prise d'air 26C disposée le long du bout d'aube 12C. En raison de la prise d'air 26C, le bout d'aube 12C comprend une surface radiale externe 28C et une surface radiale interne 30C. En fonctionnement, lorsqu'elle est montée sur un rotor (non représenté), la surface portante 8C tournera dans la direction D illustrée. Pendant un tel fonctionnement, la fuite de bout TL se produirait. La prise d'air 26C génère un vortex rotatif V qui tournerait dans une direction opposée à la direction D de rotation de la surface portante 8C et dans une direction opposée à la direction de fuite de bout TL. Ce vortex en contre-rotation V réduirait la fuite de bout TL, et ainsi, améliorerait le rendement de la surface portante 8C et de la turbine à gaz. L'alvéole de caisson 14C s'étend dans l'aube 10C 30 depuis le bout d'aube 12C. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 4B et 4B, l'alvéole de caisson 14C est asymétrique par rapport à la ligne de cambrure 16C de l'aube 10C. Ainsi, une première paroi 32C de l'aube 10C a une épaisseur qui diffère d'une épaisseur correspondante d'une seconde paroi 34C à un emplacement sensiblement similaire par rapport à la ligne de cambrure 16C. L'alvéole de caisson 14C est en biais vers le côté aspiration de la ligne de cambrure 16C, laissant à la première paroi 32C une épaisseur plus épaisse qu'à la seconde paroi 34C le long d'une étendue correspondante de l'alvéole de caisson 14C. L'aube 10C s'étend du bord d'attaque 18C le long de la surface de pression concave 22C et le long de la surface d'aspiration convexe 24C vers le bord de fuite 20C. A des fins de référence, la ligne de cambrure 16C s'étend le long du bout d'aube 12C du bord d'attaque 18C vers le bord de fuite 20C. Le décrochement entre la surface radiale externe 28C et la surface radiale interne 30C court le long et chevauche la ligne de cambrure 16C. La prise d'air 26C est de taille réduite et est décalée par rapport à la ligne de cambrure 16C. Ainsi, la prise d'air 26C est asymétrique par rapport à la ligne de cambrure 16C. Ainsi, la surface radiale externe 28C a une épaisseur latérale T1 le long de la ligne de cambrure 16C qui diffère d'une épaisseur latérale T2 correspondante de la surface radiale interne 30C (T1 < T2) et la prise d'air 26C s'étend du bord d'attaque 18C vers le bord de fuite 20C. En raison de changements de position de la cavité de caisson 14C par rapport aux modes de réalisation des figures 1, 2A, 2B, 3A et 3B, les sections de longueur arrière L1 et de longueur avant L2 ont une étendue différente.

Les figures 5A et 5B illustrent un quatrième mode de réalisation d'une surface portante 8D de turbine à gaz comprenant une aube 10D, un bout d'aube 12D, une alvéole de caisson 14A et une ligne de cambrure 16D d'aube 10D.

L'aube 10D comprend un bord d'attaque 18D, un bord de fuite 20D, une surface de pression 22D et une surface d'aspiration 24D. L'aube 10D comprend en outre une prise d'air 26D disposée le long du bout d'aube 12D. En raison de la prise d'air 26D, le bout d'aube 12D comprend une surface radiale externe 28D et une surface radiale interne 30D. En fonctionnement, lorsqu'elle est montée sur un rotor (non représenté), la surface portante 8D tournerait dans la direction D illustrée. Pendant un tel fonctionnement, une fuite de bout TL se produirait. La prise d'air 26D génère un vortex rotatif V qui tournerait dans la direction opposée à la direction D de rotation de la surface portante 8D et dans une direction opposée à la direction de fuite de bout TL. Ce vortex en contre- rotation V réduirait la fuite de bout TL, et améliorerait ainsi le rendement de la surface portante 8D et de la turbine à gaz. L'alvéole de caisson 14D s'étend dans l'aube 10D depuis le bout d'aube 12D. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 5A et 5B, l'alvéole de caisson 14D est asymétrique par rapport à la ligne de cambrure 16D de l'aube 10D. L'alvéole de caisson 14D est disposée de sorte qu'une alvéole de caisson 14D forme un angle par rapport à la ligne de cambrure 16D. L'alvéole de caisson 14D étant disposée de façon à asymétrique par rapport à la ligne de cambrure 16D, la première paroi 32D de l'aube 10D a une épaisseur en augmentation suivant la longueur axiale de l'alvéole de caisson 14D de l'avant vers l'arrière et une seconde paroi 34D avec une épaisseur en diminution suivant la longueur axiale de l'alvéole de caisson 14D. La première paroi 32D a une épaisseur inférieure adjacente au bord d'attaque 18D qu'à l'arrière à proximité d'un bord de terminaison de fuite de l'alvéole de caisson 14D. De même, une épaisseur correspondante de seconde paroi 34D est supérieure à proximité du bord d'attaque 18D et son épaisseur diminue lorsque l'on se déplace vers l'arrière le long de l'alvéole de caisson 14D. Ainsi, la seconde paroi 34D a une épaisseur en diminution suivant la longueur de l'alvéole de caisson 14D de l'avant vers l'arrière. La prise d'air 26D est disposée de façon asymétrique par rapport à la ligne de cambrure 16D de sorte que l'élément de décrochement ne chevauche ni ne suit la ligne de cambrure 16D. Au contraire, la surface radiale externe 28D a une épaisseur T1 le long de la ligne de cambrure 16D qui diffère d'une épaisseur T2 correspondante de la surface radiale interne 30D. Suivant la longueur arrière L1 de prise d'air 26D, l'épaisseur T1 de surface radiale externe 28D est inférieure à l'épaisseur T2 correspondante de la surface radiale interne 30D. Suivant la longueur avant L2 de la prise d'air 26D, l'épaisseur T1 de surface radiale externe 28 D est supérieure à l'épaisseur T2 correspondante de surface radiale interne 30D. Une cavité de caisson asymétrique telle que des cavités de caisson 14B, 14C et 14D modifie la masse/rigidité de l'aube 10B, 10C et 10D, déplaçant ou déréglant ainsi la fréquence naturelle de la cavité de caisson et de l'aube de la fréquence d'oscillation de pression acoustique ou de la fréquence de la source d'aéroexcitation. Plus particulièrement, l'aube peut être réglée à des 30 anti-noeuds d'aube comme davantage discuté dans les publications de demande de brevet des Etats-Unis 2010/0 278 632 A et 2010/0 278 633 A, qui sont incorporées ici par référence. Le réglage est réalisé en modifiant la rigidité/masse (c'est-à-dire l'épaisseur de paroi) à un ou plusieurs anti-noeuds d'aube. L'augmentation de la masse à l'anti-noeud d'aube diminue la fréquence naturelle, et la diminution de la masse à l'anti-noeud d'aube augmente la fréquence naturelle. L'épaisseur de paroi résultant d'une géométrie d'alvéole de caisson peut être modifiée jusqu'à ce que la fréquence naturelle des formes de mode résonant d'aube qui ont des interférences soit sortie de la fréquence d'oscillation de pression acoustique attendue ou de la fréquence source d'aéroexcitation. L'épaisseur de paroi résultant de la géométrie d'alvéole de caisson peut être davantage modifiée afin d'augmenter davantage une plage de fonctionnement sensiblement exempte de résonance. Si l'on souhaite davantage de réglage, la géométrie d'alvéole de caisson peut être modifiée sur un ou plusieurs anti-noeuds d'aube supplémentaires jusqu'à ce que l'aube n'ait plus de fréquence naturelle qui s'excite à la fréquence d'oscillation de pression acoustique attendue ou la fréquence d'aéroexcitation. La fréquence naturelle des formes de mode résonant d'aube peut être modélisée en utilisant un procédé des éléments finis. Bien que l'invention ait été décrite en référence à un ou plusieurs exemples de mode(s) de réalisation, l'homme du métier comprendra que divers changements peuvent être réalisés et que des éléments équivalents de l'invention peuvent être remplacés sans s'éloigner de la portée de l'invention. En outre, de nombreuses modifications peuvent être réalisées afin d'adapter une situation ou un matériau particulier aux enseignements de l'invention sans s'éloigner de sa portée essentielle. Ainsi, il faut comprendre que l'invention n'est pas limitée au(x) mode(s) de réalisation particulier(s) divulgué(s), et que l'invention comprendra tous les modes de réalisation se trouvant dans la portée des revendications annexées.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1. Surface portante (8A) comprenant : une aube (10A) comprenant un bord d'attaque (18A), un bord de fuite (20A), un côté pression (22A), un côté aspiration (24A) et un bout (12A) ; et une prise d'air (26A) s'étendant le long du bout de l'aube, dans laquelle la prise d'air comprend une différence de hauteur radiale de l'aube d'un côté pression vers un côté aspiration de l'aube, et dans laquelle la hauteur radiale de l'aube au niveau du côté pression est inférieure à la hauteur radiale de l'aube au niveau du côté aspiration.
2. 2. Surface portante (8A ; 8B ; 8C ; 8D) selon la revendication 1, comprenant en outre une alvéole de caisson (14A ; 14B ; 14C ; 14D) s'ouvrant au niveau d'un bout (12A ; 12B ; 12C ; 12D) de l'aube (10A ; 10B ; 10C ; 10D).
3. 3. Surface portante (8B ; 8C ; 8D) selon la revendication (2), dans laquelle l'alvéole de caisson (14B ; 14C ; 14D) est asymétrique par rapport à une ligne de cambrure (16B ; 16C ; 16D) de l'aube (10B ; 10C ; 10D).
4. 4. Surface portante selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle l'alvéole de caisson (14B ; 14C) est en biais vers l'un d'un côté aspiration ou d'un côté pression de l'aube.30 . Surface, portante selon la revendication 2, 3 ou 4, dans laquelle l'alvéole de caisson (14D) forme un angle par rapport à la ligne de cambrure de l'aube de sorte qu'une première paroi de l'aube est plus épaisse 5 adjacente au bord d'attaque qu'une seconde paroi de l'aube. 6. Surface portante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la prise d'air (26A ; 26B ; 26C) s'étend du bord d'attaque (18A ; 18B ; 18C) au bord de fuite (20A ; 20B ; 20C) de l'aube. 7. Surface portante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la différence de hauteur radiale entre le côté pression (22A) et le côté aspiration (24A) est supérieure ou égale à un débattement de bout et est inférieure ou égale à environ 15 % de l'envergure de l'aube. 8. Surface portante selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la prise d'air (26A) a un élément de décrochement au niveau du bout de l'aube, et dans laquelle l'élément de décrochement comprend un changement de hauteur radiale entre une surface radiale externe et une surface radiale interne du bout de l'aube. 9. Surface portante selon la revendication 8, dans laquelle l'élément de décrochement a un rayon de congé de raccordement. 10. Surface portante selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle l'élément de décrochement s'étend le long d'une ligne de cambrure (16A) de l'aube de sorte que la surfaceradiale externe a sensiblement une épaisseur identique à la surface radiale interne. 11. Surface portante selon la revendication 8, 9 ou 10, 5 dans laquelle l'élément de décrochement est asymétrique par rapport à une ligne de cambrure de l'aube. 12. Surface portante selon la revendication 11, dans laquelle l'élément de décrochement est en biais vers l'un 10 du côté aspiration ou du côté pression. 13. Surface portante selon la revendication 11, dans laquelle l'élément de décrochement forme un angle par rapport à la ligne de cambrure. 15 14. Aube (10A) comprenant : une surface radiale externe (28A) disposée le long d'un côté aspiration (24A) d'un bout (12A) de l'aube ; 20 une surface radiale interne (30A) disposée le long d'un côté pression (22A) du bout de l'aube, la surface radiale interne ayant une hauteur radiale différente de celle de la surface radiale externe ; et 25 une alvéole de caisson (14A) s'ouvrant au niveau du bout et disposée entre la surface radiale interne et la surface radiale externe. 15. Aube selon la revendication 14, dans laquelle la 30 surface radiale interne (30A ; 30B) et la surface radiale externe (28A ; 28B) s'étendent d'un bord d'attaque (18A ; 18B) vers un bord de fuite (20A ; 20B) de l'aube.16. Aube selon la revendication 14 ou 15, dans laquelle une transition entre la surface radiale interne (30A ; 30B) et la surface radiale externe (28A ; 28B) se produit le long d'une ligne de cambrure de l'aube de sorte que la surface radiale externe a sensiblement une épaisseur identique à la surface radiale interne. 17. Aube selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, dans laquelle une transition entre la surface radiale interne et la surface radiale externe est asymétrique par rapport à une ligne de cambrure de l'aube de sorte que la surface radiale externe a une épaisseur différente de celle de la surface radiale interne. 18. Aube selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, dans laquelle l'alvéole de caisson (14B ; 14C ; 14D) est asymétrique par rapport à une ligne de cambrure de l'aube. 19. Aube selon la revendication 18, dans laquelle l'alvéole de caisson (14B ; 14C) est en biais vers l'un d'un côté aspiration ou d'un côté pression de l'aube. 20. Aube selon la revendication 18 ou 19, dans laquelle l'alvéole de caisson (14D) forme un angle par rapport à la ligne de cambrure de sorte qu'une première paroi de l'aube est plus épaisse adjacente au bord d'attaque qu'une seconde paroi de l'aube.