FR2998011A1 - Compresseur de turbomachine a deux flux separes - Google Patents

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Abstract

Compresseur pour turbomachine comprenant une succession de roues d'aubes mobiles (11) et d'aubes fixes (12), les aubes d'une roue mobile faisant face aux aubes de la roue fixe adjacente et étant mobiles en rotation à l'intérieur d'une veine délimitée par un moyeu interne (6) et un carter externe (7), caractérisé en ce que les aubes fixes et mobiles portent, à au moins une hauteur donnée de leur pale, des extensions circonférentielles (8) positionnées sur la hauteur de la pale en vis-à-vis des extensions des aubes adjacentes situées immédiatement en amont et immédiatement en aval, lesdites extensions s'étendant axialement sur la longueur de leur corde et s'étendant circonférentiellement de façon à former une nappe circulaire de séparation radiale de ladite veine en au moins deux parties annulaires de veine. L'invention porte également sur une turbomachine comportant des dispositifs commandés (13, 14) d'obturation ou non desdites parties annulaires.

Description

Le domaine de la présente invention est celui des turbomachines et, plus particulièrement celui des compresseurs pour ces turbomachines. Une turbomachine pour un aéronef comprend généralement, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des gaz, une soufflante, un ou plusieurs étages de compresseurs, par exemple un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, une chambre de combustion, un ou plusieurs étages de turbines, par exemple une turbine haute pression et une turbine basse pression, et une tuyère d'échappement des gaz. A chaque compresseur peut correspondre une turbine, les deux étant reliés par un arbre, formant ainsi, par exemple, un corps haute pression et un corps basse pression. Les compresseurs sont réalisés sous la forme d'une succession d'étages comprenant chacun une roue d'aubes mobiles tournant devant une roue d'aubes fixes ou redresseurs. Une roue directrice d'entrée peut également être positionnée, de façon fixe, devant la première roue d'aubes mobiles pour donner au flux d'air entrant, une composante de vitesse tangentielle.
Les compresseurs se caractérisent, entre autres, par leur débit et par leur taux de compression qui peut être très élevé en fonction des exigences du cycle pour augmenter le rendement thermodynamique. Cependant l'augmentation de ce taux de compression est limitée, pour chaque valeur de débit, par l'apparition d'un phénomène de pompage qui correspond à un décrochage des filets d'air sur le profil des aubes lorsque celles-ci sont trop chargées et qui se traduit par un retournement de l'écoulement au travers du compresseur. Dans un diagramme donnant le taux de compression en fonction du débit le phénomène de pompage est représenté par une ligne, dite de pompage, qui constitue la limite à ne pas dépasser en utilisation. Sur moteur le pompage, du fait du retournement de l'écoulement, peut conduire à une extinction de la chambre de combustion et à des dégradations mécaniques importantes sur une grande partie de la machine. Pour cela la régulation d'un moteur gère le fonctionnement de celui-ci de façon que, dans le diagramme taux de compression en fonction du débit, le point caractéristique du compresseur reste, en régime permanent, le long d'une ligne, dite ligne de fonctionnement, qui se situe en dessous de la ligne de pompage. L'écart entre les deux lignes caractérise la marge au pompage, c'est-à-dire les excursions en élévation de la pression à iso-débit qu'il est possible d'effectuer lors des manoeuvres transitoires pour augmenter la vitesse de rotation du corps considéré. Les turbomachines modernes ont généralement des taux de compression élevés au plein gaz ou aux régimes élevés pour bénéficier de hauts rendements mais cela se traduit au niveau du ralenti par une dégradation de la marge au pompage ; sans dispositif particulier celle-ci se révèle insuffisante pour une utilisation aisée du moteur aux faibles régimes. Le débit entrant dans le compresseur dépend en effet de sections critiques dans les turbines, qui sont faibles au ralenti et qui déplacent le fonctionnement du compresseur vers des zones instables. Des dispositifs ont été proposés pour améliorer cette marge au pompage au ralenti, comme l'introduction de calages variables sur les aubes fixes. Les compresseurs équipés de stators à calages variables permettent ainsi, en fermant ces derniers au ralenti, de diminuer le débit entrant dans la machine et de conserver une marge au pompage acceptable. Ces dispositifs peuvent également s'accompagner de prélèvements d'air qui sont détournés de la chambre de combustion, pour gagner encore de la marge au pompage à régime partiel. Ces solutions présentent le double inconvénient d'une augmentation de la masse du moteur et/ou d'une élévation de la température en entrée de la turbine. En premier lieu, les calages variables sont constitués d'un mécanisme lourd et complexe qui transmet le mouvement d'un vérin à un anneau de commande puis à des biellettes qui font tourner l'axe des calages variables par l'intermédiaire d'une liaison rotulée. Et, en second lieu, les prélèvements ont l'inconvénient au niveau du cycle thermodynamique, de rejeter dans le canal froid, de l'air préalablement comprimé ce qui conduit à une augmentation de la température de sortie chambre et qui génère des problèmes de tenue thermique ainsi qu'une baisse des performances du moteur. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif simple applicable à un compresseur pour que sa marge au pompage reste élevée même au ralenti.
A cet effet, l'invention a pour objet un compresseur pour turbomachine comprenant une succession de roues d'aubes mobiles et d'aubes fixes, les aubes d'une roue mobile faisant face aux aubes de la roue fixe adjacente et étant mobiles en rotation à l'intérieur d'une veine délimitée par un moyeu interne et un carter externe, caractérisé en ce que les aubes fixes et mobiles portent, à au moins une hauteur donnée de leur pale, des extensions circonférentielles positionnées sur la hauteur de la pale en vis-à-vis des extensions des aubes adjacentes situées immédiatement en amont et immédiatement en aval, lesdites extensions s'étendant axialement sur la longueur de leur corde et s'étendant circonférentiellement de façon à former une nappe circulaire de séparation radiale de ladite veine en au moins deux parties annulaires de veine. Cette séparation en deux parties permet, en obturant l'une ou l'autre des ces parties de veine, de modifier le comportement aérodynamique du compresseur en fonction du débit qui le traverse et ainsi d'agir sur sa marge au pompage à ses différents régimes de fonctionnement. Une optimisation de la marge au pompage au ralenti peut alors être obtenue en réduisant la section de la veine, par l'obturation d'une des parties de veine, lorsque le débit est faible.
L'invention porte également sur une turbomachine comprenant un compresseur tel que décrit ci-dessus et comprenant en outre un dispositif escamotable d'obturation d'au moins une des parties annulaires de la veine délimitée par ladite nappe. Avantageusement ladite turbomachine comprend un premier dispositif d'obturation positionné en amont de la première roue d'aubes mobiles et un second dispositif d'obturation positionné en aval de la dernière roue d'aubes fixes. La fermeture simultanée de l'entrée et de l'aval d'une des parties de veine permet d'optimiser l'écoulement aérodynamique dans le compresseur. Dans un mode préférentiel de réalisation ledit dispositif est un anneau orienté axialement dont le rayon est égal à celui des extensions circonférentielles des premières aubes mobile et/ou des dernières aubes fixes. Cette orientation axiale associée à une forme annulaire assure une bonne continuité aérodynamique au flux traversant le compresseur, au niveau de son entrée dans la première roue mobile et en sortie de la dernière roue fixe. Elle participe ainsi à un meilleur rendement aérodynamique pour le compresseur. De façon préférentielle ledit anneau est mobile axialement entre une position rentrée où il reste extérieur à ladite veine et une position sortie où il est positionné en vis à vis desdites extensions circonférentielles, obturant une desdites parties annulaires de la veine. Dans un mode particulier de réalisation la turbomachine comprend un carter intermédiaire et un compresseur positionné en aval dudit carter intermédiaire et est caractérisée en ce que ledit premier dispositif d'obturation se positionne à l'intérieur dudit carter intermédiaire lors de son 20 escamotage. Avantageusement la veine d'air a, au niveau dudit carter intermédiaire, une orientation conique convergente en direction de l'axe de rotation de ladite turbomachine, ledit premier dispositif d'obturation s'escamotant en dessous de ladite veine. De façon avantageuse la veine d'air a, en aval du dernier étage dudit compresseur, une 25 orientation conique divergente de l'axe de rotation de ladite turbomachine, ledit second dispositif d'obturation s'escamotant en dessous de ladite veine. De façon préférentielle ladite turbomachine comprend un dispositif de commande dudit dispositif d'obturation et est caractérisée en ce que ledit dispositif de commande ouvre le ou les dispositifs d'obturation au plein gaz et le ou les ferme au régime de ralenti. Cette logique de 30 commande permet d'améliorer la marge au pompage au ralenti tout en conservant des bonnes performances au compresseur aux régimes élevés. De façon plus préférentielle le dispositif de commande déplace le ou lesdits dispositifs d'obturation à une valeur de régime comprise entre 85 et 95% du régime du plein gaz pour ledit compresseur. 35 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.
Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue générale d'un turboréacteur selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un compresseur selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe du compresseur de la figure 2, en fonctionnement aux régimes élevés ; - la figure 4 est une vue en coupe du compresseur de la figure 2, en fonctionnement au ralenti ; - la figure 5 est un diagramme comparatif des lignes de pompage de plusieurs compresseurs, selon l'art antérieur et selon l'invention, et - la figure 6 est un schéma montrant le gain de marge au pompage apporté par le compresseur de la figure 2. En se référant à la figure 1, on voit un turboréacteur 1 qui comporte, de manière classique, une soufflante S, un compresseur basse pression la, un compresseur haute pression lb, une chambre de combustion lc, une turbine haute pression ld, une turbine basse pression le et une tuyère d'échappement lh. Le compresseur haute pression lb et la turbine haute pression ld sont reliés par un arbre haute pression lf et forment avec lui un corps haute pression (HP). Le compresseur basse pression la et la turbine basse pression le sont reliés par un arbre basse pression 2 et forment avec lui un corps basse pression (BP). Les rotors des corps HP et BP sont portés, par l'intermédiaire de roulements, par des pièces structurales dénommées carter intermédiaire 5 à l'avant et carter d'échappement à l'aval. Les compresseurs, tant BP que HP, comportent en outre une roue directrice d'entrée qui est située, pour chacun d'eux, en amont de sa première roue mobile. On remarque par ailleurs que la veine d'air, au niveau du carter intermédiaire 5, présente une inflexion vers le bas avant de se redresser vers une direction axiale à l'entrée dans le compresseur HP.
En se référant maintenant à la figure 2 on voit de façon schématique un compresseur HP pour une turbomachine selon l'invention. Il comporte trois étages qui sont constitués, chacun, par une roue d'aubes mobiles 11 positionnée en amont d'une roue d'aubes fixes 12. Les aubes mobiles sont portées par le moyeu tournant 6 du compresseur lb, alors que les aubes fixes sont portées par son carter extérieur 7.
Les aubes mobiles 11 et les aubes fixes 12 de tous les étages sont porteuses de nageoires 8, qui sont des extensions circonférentielles s'étendant à partir des faces extrados et intrados des pales de ces aubes. Ces nageoires se présenteront de préférence sous la forme d'un anneau continu pour une grille d'aube, notamment pour les disques aubagés monobloc (DAM). Alors que la présence de nageoires est connue dans l'art antérieur pour des aubes mobiles, essentiellement dans le but de régler des problèmes vibratoires en flottement, ici, des nageoires 8 sont également placées sur les aubes fixes. Pour les deux types d'aubes, ces extensions s'étendent circonférentiellement jusqu'à se rapprocher de la nageoire de l'aube adjacente, en gardant cependant avec elle, au moins dans le cas des aubes mobiles 11, une distance de sécurité pour éviter que les aubes ne se touchent en utilisation, ce qui pourrait entraîner des dommages. Elles s'étendent axialement sur la majeure partie de la corde des aubes 11 ou 12, de sorte que la partie aval d'une nageoire vienne se rapprocher autant que faire se peut de la partie amont de la nageoire de l'aube qui la suit, en gardant cependant là encore une distance de sécurité entre les nageoires des aubes mobiles et celles des aubes fixes. Ces nageoires 8 ont, enfin, la forme d'une aile de faible épaisseur qui se situe dans la direction d'arrivée du flux d'air de façon à ne pas créer de portance et à générer le moins de tramée possible. La conjugaison de toutes les nageoires d'une même roue d'aubes forme ainsi une couronne cylindrique qui s'étend circulairement à une certaine hauteur de l'aube et la succession de ces couronnes tout le long des roues mobiles et fixes du compresseur crée une nappe qui sépare la veine d'air en deux parties coaxiales. Une partie annulaire externe est créée entre la nappe de nageoires et le carter extérieur 7, alors qu'une partie annulaire interne est créée entre le moyeu intérieur 6 et la nappe de nageoires. Un ensemble d'aubes fixes, positionnées dans la veine en amont de la première roue mobile 11, est intégré au carter intermédiaire 5 et fait fonction de roue directrice d'entrée 10 pour le premier étage du compresseur. La veine d'air a, en amont de la première roue d'aubes mobiles, une forme convergente, orientée en direction de l'axe de rotation du moteur, en restant, pour son extrémité aval, au dessus du moyeu 6 portant les aubes mobiles 11 du premier étage de compression. Cette orientation, associée à un espacement longitudinal laissé entre la sortie des aubes de la roue directrice 10 et l'entrée des premières aubes mobiles 11, crée un espace entre ces deux types d'aubes de sorte qu'un anneau cylindrique peut être positionné selon une direction axiale, en vis à vis du premier étage du compresseur, sans qu'il n'interfère avec la roue directrice d'entrée 10. Cet anneau amont 13 est monté de façon coulissante axialement et il peut être retiré complètement de la veine en position rentré ou venir en face des aubes mobiles 11 du premier étage, au niveau de leurs nageoires 8, en position sorti.
De même, en sortie du dernier étage du compresseur la veine prend une orientation conique divergente, de sorte qu'un second anneau cylindrique peut être positionné de façon coulissante selon une direction axiale, en aval du dernier étage, en traversant la paroi interne de la veine d'air. Cet anneau aval 14 peut, lui aussi, se retirer complètement de la veine en position rentré ou venir en vis-à-vis des aubes fixes 12 du dernier étage, au niveau du bord de fuite de leurs nageoires 8, en position sorti. Ces deux anneaux cylindriques ont des diamètres tels qu'ils se trouvent positionnés radialement en face de la nappe des nageoires, respectivement pour les aubes mobiles 11 du premier étage et pour les aubes fixes 12 du dernier étage du compresseur lb, et forment une prolongation pour la partie annulaire interne de la veine. De ce fait cette partie interne est soit laissée libre pour le passage de l'air quand les anneaux amont 13 et aval 14 sont rentrés, soit obturée quand ces anneaux sont sortis. La figure 3 montre le chemin suivi par l'air qui traverse le compresseur, lorsque les anneaux amont et aval sont en position rentrée. La configuration de la veine est alors similaire à celle d'un compresseur de l'art antérieur, à la différence près de la traînée apportée par la présence des nageoires 8 dans la veine. L'écoulement de l'air s'effectue au travers de la totalité de la veine du compresseur. En revanche on voit, sur la figure 4, le chemin que suit l'air dans le cas où les deux anneaux sont déployés à l'intérieur de la veine. La conjonction de ces anneaux avec les nageoires 8 des aubes, tant mobiles que fixes, ferme la partie annulaire interne de la veine, ce qui oblige le flux à n'utiliser que la partie annulaire externe de celle-ci. Même si les nageoires ne se touchent pas et si les anneaux amont et aval ne viennent pas au contact des nageoires, respectivement, des premières aubes mobiles 11 et des dernières aubes fixes 12, la proximité de ces pièces fait que la partie annulaire interne de la veine est pratiquement obturée et inaccessible pour le passage de l'air, qui est donc forcé de n'emprunter que la seule partie annulaire externe.
En se référant maintenant aux figures 5 et 6 on voit l'apport des dispositifs selon l'invention sur le fonctionnement du compresseur et sur sa marge au pompage. La figure 5 donne, dans un champ rapport de pression entre l'entrée et la sortie du compresseur en fonction du débit, pour différentes vitesses de rotation, le positionnement de la ligne de fonctionnement (ligne continue 20) et des lignes de pompage pour trois configurations de compresseur : la ligne 30 représente la ligne de pompage d'un compresseur classique sans dispositif d'amélioration de la marge au ralenti ; la ligne 31, en traits larges, représente celle d'un compresseur comportant des aubes fixes à calage variable ; enfin la ligne 32, en traits tiretés, représente la ligne de pompage obtenue avec les dispositifs (nageoires et anneaux) selon l'invention. Des lignes d'iso-régimes sont également figurées sur la figure, avec le même code de représentation en ce qui concerne le type de compresseur auquel elles s'adressent.
On voit que pour des régimes inférieurs à 90% la ligne de pompage 30 d'un compresseur sans dispositif particulier se rapproche de plus en plus de celle de fonctionnement au fur et à mesure que l'on se rapproche du ralenti, ce qui explique les problèmes rencontrés aux bas régimes sur ce type de compresseur. La ligne de pompage 31 d'un compresseur à stators à calage variable reste à une distance suffisante de la ligne de fonctionnement ce qui permet d'éviter les problèmes de marge insuffisante au ralenti, justifiant ainsi l'amélioration constatée dans l'art antérieur. Enfin pour un compresseur selon l'invention, pour lequel les anneaux amont 13 et aval 14 sont en position fermée en dessous d'un régime de 90%, la ligne de pompage 32 est très nettement repoussée vers le haut aux régimes intermédiaires (c'est à dire compris entre 70 et 90%) et elle reste au ralenti au moins au niveau de la ligne de pompage 31 d'un compresseur à stators à calage variable. Ces résultats se retrouvent sur la figure 6, qui montre l'évolution de la marge au pompage, calculée à iso-débit comme étant le rapport entre le taux de compression sur la ligne de pompage et sur la ligne de fonctionnement, en fonction du régime. Pour les compresseurs de l'art antérieur, sans dispositif de protection contre le pompage à bas régime, on voit que la marge décroit depuis le plein gaz (N = 100%) jusqu'à devenir nulle ou même faiblement négative au ralenti, c'est-à-dire là où sont rencontrés les problèmes. Les compresseurs comportant des dispositifs à calage variable, maintiennent une marge sensiblement constante sur toute la plage de régime grâce à une adaptation continue de l'angle de calage qui est donné aux aubes fixes. En revanche, pour un compresseur amélioré selon l'invention, la marge au pompage croît très sensiblement aux régimes intermédiaires (inférieurs à 95%) dès qu'on referme la partie annulaire interne de la veine en sortant les anneaux amont 13 et aval 14. Elle décroît ensuite avec la réduction de régime mais elle reste relativement élevée, ne rejoignant la valeur de la marge des compresseurs à calage variable qu'au ralenti. La solution apportée par l'invention est en conséquence extrêmement bénéfique pour la marge au pompage, étant même plus efficace que celle reposant sur un calage variable, et cela en mettant en oeuvre une réalisation technologique beaucoup plus simple. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'invention. Le concept consiste à diminuer la section de la veine aux régimes intermédiaires et au ralenti, par 2 anneaux qui sont commandés par des vérins et qui viennent obturer la partie annulaire interne de la veine. Le débit traversant le compresseur est alors canalisé à l'aide de nageoires 8 qui sont disposées sur les aubes, tant mobiles 11 que fixes 12, et qui génèrent une séparation physique entre les parties annulaires interne et externe de la veine. Le compresseur comporte donc deux flux, un flux externe, toujours alimenté, qui est délimité à l'intérieur par les nageoires 8 et à l'extérieur par le carter externe 7 du compresseur, et un flux interne, qui est délimité à l'intérieur par le moyeu 6 et à l'extérieur par les nageoires 8, et qui n'est alimenté qu'au dessus d'un certain régime (environ 90 ou 95%) par la rétractation des anneaux cylindriques amont 13 et aval 14 hors de la veine. Pour permettre une réalisation technologique simple, le rayon intérieur de la veine à l'amont du compresseur HP lb diminue, longitudinalement, pour venir en dessous de celui de l'anneau amont 13 et permettre à celui-ci, en se déplaçant, d'obturer l'entrée du flux interne. De même, à l'aval du compresseur, le rayon intérieur de la veine augmente pour permettre à l'anneau aval 14 de former avec lui un canal de guidage et obturer ou désobturer la sortie du flux interne. Ces formes de veine sont par ailleurs optimisées pour limiter les pertes aérodynamiques du flux au passage au niveau des anneaux et pour diminuer la longueur que doivent avoir ces anneaux pour leur permettre d'obturer la veine interne. Par ailleurs la présence des nageoires 8 présente les avantages, d'une part, de mieux guider les écoulements et, d'autre part, si elles sont constituées en anneau monobloc, d'élever les fréquences mécaniques des aubes mobiles 13. En revanche, elles génèrent des pertes supplémentaires qui proviennent de l'obstruction partielle de la veine qu'elles occasionnent. Une optimisation aérodynamique de leur forme est nécessaire pour conserver un rendement isentropique similaire à celui d'un compresseur classique avec, par exemple, une diminution du nombre d'aubes, associée à une diminution de leurs pas relatifs et de leurs épaisseurs relatives, dans la mesure où les nageoires le permettent. Ce concept permet, par rapport aux dispositifs de calage variable, de simplifier grandement les mécanismes mobiles et de diminuer considérablement le nombre de pièces, puisqu'en définitive il ne nécessite, outre la présence de nageoires, que 2 anneaux coulissant axialement. La marge au pompage restaurée dépend de la quantité de débit dans le flux intérieur et est, comme on le voit sur la figure 6, potentiellement supérieure à ce que l'on obtient avec des calages variables. Par ailleurs la longueur totale du compresseur n'est pas augmentée car la roue directrice d'entrée, qui est nécessaire pour assurer la mise en rotation de l'air à l'entrée de la première roue d'aubes mobiles 13, est déplacée vers l'amont et réalisée sous la forme d'aubages fixes qui sont intégrés aux bras du carter intermédiaire,. Le présent dispositif a été décrit en prenant pour application un compresseur haute pression, pour lequel le problème d'instabilité au ralenti est le plus sérieux, mais l'amélioration apportée peut tout aussi bien être mise en oeuvre sur un compresseur BP ou sur le compresseur d'une turbomachine ne comportant qu'un seul compresseur.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Compresseur pour turbomachine comprenant une succession de roues d'aubes mobiles (11) et d'aubes fixes (12), les aubes d'une roue mobile faisant face aux aubes de la roue fixe adjacente et étant mobiles en rotation à l'intérieur d'une veine délimitée par un moyeu interne (6) et un carter externe (7), caractérisé en ce que les aubes fixes et mobiles portent, à au moins une hauteur donnée de leur pale, des extensions circonférentielles (8) positionnées sur la hauteur de la pale en vis-à-vis des extensions des aubes adjacentes situées immédiatement en amont et immédiatement en aval, lesdites extensions s'étendant axialement sur la longueur de leur corde et s'étendant circonférentiellement de façon à former une nappe circulaire de séparation radiale de ladite veine en au moins deux parties annulaires de veine.
  2. 2. Turbomachine comprenant un compresseur selon la revendication 1 et comprenant en outre un dispositif escamotable (13, 14) d'obturation d'au moins une des parties annulaires de la veine délimitée par ladite nappe.
  3. 3. Turbomachine selon la revendication 2 comprenant un premier dispositif d'obturation (13) positionné en amont de la première roue d'aubes mobiles et un second dispositif d'obturation (14) positionné en aval de la dernière roue d'aubes fixes.
  4. 4. Turbomachine selon l'une des revendications 2 ou 3 dans laquelle ledit dispositif est un anneau (13, 14) orienté axialement dont le rayon est égal à celui des extensions circonférentielles des premières aubes mobile (11) et/ou des dernières aubes fixes (12).
  5. 5. Turbomachine selon la revendication 4 dans laquelle ledit anneau est mobile axialement entre une position rentrée où il reste extérieur à ladite veine et une position sortie où il est positionné en vis à vis desdites extensions circonférentielles, obturant une desdites parties annulaires de la veine.
  6. 6. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 5 comprenant un carter intermédiaire (5) et un compresseur (lb) positionné en aval dudit carter intermédiaire caractérisée en ce que ledit premier dispositif d'obturation (13) se positionne à l'intérieur dudit carter intermédiaire lors de son escamotage.
  7. 7. Turbomachine selon la revendication 6 dans laquelle la veine d'air a, au niveau dudit carter intermédiaire, une orientation conique convergente en direction de l'axe de rotation de ladite turbomachine, ledit premier dispositif d'obturation (13) s'escamotant en dessous de ladite veine.
  8. 8. Turbomachine selon l'une des revendications 6 ou 7 dans laquelle la veine d'air a, en aval du dernier étage dudit compresseur (lb), une orientation conique divergente de l'axe derotation de ladite turbomachine, ledit second dispositif d'obturation (14) s'escamotant en dessous de ladite veine.
  9. 9. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 8 comprenant un dispositif de commande dudit dispositif d'obturation (13, 14) caractérisée en ce que ledit dispositif de commande ouvre le ou les dispositifs d'obturation au plein gaz et le ou les ferme au régime de ralenti.
  10. 10. Turbomachine selon la revendication 9 dans laquelle le dispositif de commande déplace le ou lesdits dispositifs d'obturation à une valeur de régime comprise entre 85 et 95% du régime du plein gaz pour ledit compresseur.10
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR943192A (fr) * 1942-10-20 1949-03-01 Vickers Electrical Co Ltd Perfectionnements aux compresseurs à circulation axiale
FR1555814A (fr) * 1967-12-12 1969-01-31
US5867980A (en) * 1996-12-17 1999-02-09 General Electric Company Turbofan engine with a low pressure turbine driven supercharger in a bypass duct operated by a fuel rich combustor and an afterburner
EP1522710A2 (fr) * 2003-10-07 2005-04-13 General Electric Company Turboréacteur à pression variable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR943192A (fr) * 1942-10-20 1949-03-01 Vickers Electrical Co Ltd Perfectionnements aux compresseurs à circulation axiale
FR1555814A (fr) * 1967-12-12 1969-01-31
US5867980A (en) * 1996-12-17 1999-02-09 General Electric Company Turbofan engine with a low pressure turbine driven supercharger in a bypass duct operated by a fuel rich combustor and an afterburner
EP1522710A2 (fr) * 2003-10-07 2005-04-13 General Electric Company Turboréacteur à pression variable

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