FR3074837A1 - ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE - Google Patents
ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE Download PDFInfo
- Publication number
- FR3074837A1 FR3074837A1 FR1762087A FR1762087A FR3074837A1 FR 3074837 A1 FR3074837 A1 FR 3074837A1 FR 1762087 A FR1762087 A FR 1762087A FR 1762087 A FR1762087 A FR 1762087A FR 3074837 A1 FR3074837 A1 FR 3074837A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- blade
- wiper
- movable
- edge
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Aube mobile de rotor pour une turbomachine destinée à être mise en rotation autour d'un axe A, l'aube comportant une pale (12) s'étendant entre deux plateformes, respectivement externe (talon) (20) et interne (18), le talon (20) comportant au moins une léchette (22) faisant radialement saillie vers l'extérieur. La léchette comporte une face amont (36) orientée du côté d'un bord d'attaque (12A) de la pale (12), et une face aval (38) orientée du côté d'un bord de fuite (12F) de la pale (12). La léchette (22) est munie d'au moins un déflecteur (40) sur ladite face amont (36), configuré pour dévier une partie d'un flux de gaz s'écoulant selon l'axe A vers une léchette (22) d'une aube adjacente dudit rotor, lorsque que celui-ci est en rotation.Mobile rotor blade for a turbomachine intended to be rotated about an axis A, the blade comprising a blade (12) extending between two platforms, external (heel) (20) and internal (18) respectively, the heel (20) having at least one wiper (22) projecting radially outwardly. The wiper has an upstream face (36) oriented towards a leading edge (12A) of the blade (12), and a downstream face (38) facing a trailing edge (12F) of the blade (12). The wiper (22) is provided with at least one deflector (40) on said upstream face (36), configured to deflect a portion of a flow of gas flowing along the axis A to a wiper (22) d an adjacent blade of said rotor, when it is rotating.
Description
® AUBE DE ROTOR POUR UNE TURBOMACHINE.® ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE.
(57) Aube mobile de rotor pour une turbomachine destinée aetre mise en rotation autour d'un axe A, l'aube comportant une pale (12) s'étendant entre deux plateformes, respectivement externe (talon) (20) et interne (18), le talon (20) comportant au moins une léchette (22) faisant radialement saillie vers l'extérieur. La léchette comporte une face amont (36) orientée du côté d'un bord d'attaque (12A) de la pale (12), et une face aval (38) orientée du côté d'un bord de fuite (12F) de la pale (12). La léchette (22) est munie d'au moins un déflecteur (40) sur ladite face amont (36), configuré pour dévier une partie d'un flux de gaz s'écoulant selon l'axe A vers une léchette (22) d'une aube adjacente dudit rotor, lorsque que celui-ci est en rotation.(57) Movable rotor blade for a turbomachine intended to be rotated about an axis A, the blade comprising a blade (12) extending between two platforms, respectively external (heel) (20) and internal (18 ), the heel (20) comprising at least one wiper (22) projecting radially outwards. The wiper has an upstream face (36) oriented on the side of a leading edge (12A) of the blade (12), and a downstream face (38) oriented on the side of a trailing edge (12F) of the blade (12). The wiper (22) is provided with at least one deflector (40) on said upstream face (36), configured to deflect part of a flow of gas flowing along the axis A towards a wiper (22) d 'an adjacent blade of said rotor, when the latter is rotating.
AUBE DE ROTOR POUR UNE TURBOMACHINEROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE
DOMAINE TECHNIQUE [0001] La présente invention concerne une aube de rotor pour une turbomachine.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotor blade for a turbomachine.
ÉTAT DE L’ART [0002] Dans la présente demande, l’amont et l’aval sont définis par rapport au sens d’écoulement normal des flux de gaz (de l’amont vers l’aval) à travers la turbomachine. On appelle « axe de la turbomachine », l’axe de rotation du rotor autour d’un axe de la turbomachine. La direction axiale correspond à la direction de l’axe de la turbomachine, et une direction radiale correspond à une direction perpendiculaire à l’axe de la turbomachine. Les adjectifs « intérieur >> et « extérieur >> ou « interne >> et « externe >> sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d’un élément est, suivant une direction radiale, plus proche de l’axe de la turbomachine que la partie extérieure du même élément.STATE OF THE ART In the present application, the upstream and downstream are defined with respect to the normal direction of flow of the gas flows (from upstream to downstream) through the turbomachine. The axis of the turbomachine is the axis of rotation of the rotor around an axis of the turbomachine. The axial direction corresponds to the direction of the axis of the turbomachine, and a radial direction corresponds to a direction perpendicular to the axis of the turbomachine. The adjectives “interior” and “exterior” or “internal” and “external” are used with reference to a radial direction so that the interior part of an element is, in a radial direction, closer to the axis of the turbomachine as the outer part of the same element.
[0003] Classiquement, une turbine de turbomachine comprend une succession d’étages axiaux comportant chacun un rotor et un stator. Le rotor se présente sous la forme d’une roue aubagée comportant un disque portant, à sa périphérie, des aubes régulièrement réparties autour de l’axe de rotation du disque. Chaque aube comporte une pale s’étendant entre deux plateformes, respectivement interne et externe, la plateforme interne étant reliée à un pied de montage sur le disque.Conventionally, a turbomachine turbine comprises a succession of axial stages, each comprising a rotor and a stator. The rotor is in the form of a paddle wheel comprising a disc carrying, at its periphery, vanes regularly distributed around the axis of rotation of the disc. Each blade has a blade extending between two platforms, internal and external respectively, the internal platform being connected to a mounting foot on the disc.
[0004] La veine aérodynamique de la turbine est délimitée extérieurement par les plateformes externes (également appelées talons) des aubes. Dans les étages de turbine d’une turbomachine, il existe classiquement un jeu entre la roue de rotor et le stator qui les entoure, c’est-à-dire entre les sommets ou extrémités radialement externes des aubes et ce stator. Ceci permet la bonne rotation desdites aubes mobiles.The aerodynamic stream of the turbine is delimited externally by the external platforms (also called heels) of the blades. In the turbine stages of a turbomachine, there is conventionally a clearance between the rotor wheel and the stator which surrounds them, that is to say between the vertices or radially external ends of the blades and this stator. This allows the proper rotation of said movable blades.
[0005] La plateforme externe (talon) de chaque aube est munie de léchettes. Lorsque la turbine est en fonctionnement, ces léchettes coopèrent avec des blocs de matière « abradable >> fixés au carter de turbine, pour former des joints d’étanchéité du type à labyrinthe.The external platform (heel) of each blade is provided with wipers. When the turbine is in operation, these wipers cooperate with blocks of "abradable" material fixed to the turbine casing, to form seals of the labyrinth type.
[0006] En effet, au départ, lors des premières mises en fonctionnement de la turbine, il existe un contact prévu et maîtrisé entre les léchettes des aubes mobiles et les blocs de matière abradable. Le contact recherché permet de réaliser des gouttières dans chaque bloc et de créer des chicanes qui permettent l’étanchéité à chaque étage de la turbine.Indeed, at the start, when the turbine is first put into operation, there is a planned and controlled contact between the wipers of the moving blades and the blocks of abradable material. The desired contact allows gutters to be made in each block and to create baffles which allow sealing on each stage of the turbine.
[0007] Il est connu de la personne du métier que dans certaine conditions, il est possible de rencontrer un phénomène appelé tartinage sur ces léchettes. Le tartinage est une anomalie issue du mécanisme de création du joint labyrinthe : il y a surchauffe des léchettes au contact du bloc de matière abradable. Ceci induit une fusion de la léchette dont une partie se décompose en petites boulettes qui se solidifient sur le bloc de matière abradable. Parfois, ces boulettes se projettent sur les étages aval, et peuvent être source de dégâts sur les autres pièces à l’aval du moteur. De plus, le tartinage peut engendrer une usure non maîtrisée des léchettes de plusieurs millimètres.It is known to the person skilled in the art that under certain conditions, it is possible to encounter a phenomenon called spreading on these wipers. Spreading is an anomaly resulting from the mechanism of creation of the labyrinth seal: there is overheating of the wipers in contact with the block of abradable material. This induces a fusion of the wiper, part of which breaks down into small pellets which solidify on the block of abradable material. Sometimes these pellets project onto the downstream stages, and can cause damage to other parts downstream of the engine. In addition, spreading can cause uncontrolled wear of wipers of several millimeters.
[0008] L’objectif de la présente invention est de remédier à l’inconvénient précité en limitant réchauffement des léchettes pendant le fonctionnement de la turbomachine afin d’éviter tout phénomène de tartinage.The objective of the present invention is to remedy the aforementioned drawback by limiting the heating of the wipers during the operation of the turbomachine in order to avoid any spreading phenomenon.
EXPOSÉ DE L’INVENTION [0009] L’invention propose à cet effet une aube mobile de rotor pour une turbomachine destinée à être mise en rotation autour d’un axe de rotation A, l’aube comportant une pale s’étendant entre un talon externe et une plateforme interne, le talon comportant au moins une léchette faisant saillie radialement vers l’extérieur par rapport audit axe A, la léchette comportant une face amont orientée du côté d’un bord d’attaque de la pale, et une face aval orientée du côté d’un bord de fuite de la pale, caractérisée en ce que la léchette est munie d’au moins un déflecteur sur ladite face amont, ledit déflecteur étant configuré pour dévier une partie d’un flux de gaz s’écoulant selon l’axe A, et pour l’orienter vers une léchette d’une aube mobile adjacente dudit rotor, lorsque celui-ci est en rotation.PRESENTATION OF THE INVENTION The invention proposes for this purpose a movable rotor blade for a turbomachine intended to be rotated about an axis of rotation A, the blade comprising a blade extending between a heel external and an internal platform, the heel comprising at least one wiper projecting radially outward with respect to said axis A, the wiper comprising an upstream face oriented on the side of a leading edge of the blade, and a downstream face oriented towards the trailing edge of the blade, characterized in that the wiper is provided with at least one deflector on said upstream face, said deflector being configured to deflect part of a flow of gas flowing according to axis A, and to orient it towards a wiper of an adjacent movable blade of said rotor, when the latter is rotating.
[0010] Le flux d’air ainsi détourné permet de refroidir les léchettes d’une aube adjacentes et ainsi d’éviter leur surchauffe. Dans le cas où les aubes d’une roue complète de rotor serait équipées de telles aubes mobiles, l’invention permettrait de refroidir efficacement l’intégralité des léchettes des aubes, en vue d’éviter le phénomène précité de tartinage.The diverted air flow cools the wipers of an adjacent blade and thus prevents them from overheating. In the case where the blades of a complete rotor wheel would be equipped with such movable blades, the invention would make it possible to effectively cool all of the wipers of the blades, in order to avoid the aforementioned spreading phenomenon.
[0011] L’aube mobile selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The mobile blade according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken in isolation from one another or in combination with each other:
- le déflecteur présente une forme sensiblement de V comportant une pointe et une base évasée,the deflector has a substantially V shape comprising a point and a flared base,
- la léchette présente un bord radialement externe et un bord latéral extrados, la pointe du V affleure sensiblement ledit bord radialement externe et ledit bord latéral extrados, de manière à ce que la pointe du V soit orientée vers un côté extrados de la pale,the wiper has a radially external edge and an upper side edge, the tip of the V is substantially flush with said radially outer edge and said upper side edge, so that the tip of the V is oriented towards an upper side of the blade,
- la léchette présente un bord radialement interne et un bord latéral intrados, la base du V affleure sensiblement ledit bord radialement interne et ledit bord latéral intrados, de manière à ce que la base du V soit orientée vers un côté intrados de la pale,the wiper has a radially internal edge and a lower side edge, the base of the V is substantially flush with said radially internal edge and said lower side edge, so that the base of the V is oriented towards a lower side of the blade,
- le V est ouvert à ses deux extrémités pour laisser passer un flux d’air entre les deux déflecteurs,- the V is open at its two ends to let an air flow between the two deflectors,
- le ou chaque déflecteur est formé d’une seule pièce avec la léchette,- the or each deflector is formed in one piece with the wiper,
- la léchette est munie de deux nervures inclinées l’une par rapport à l’autre et forment sensiblement le V,- the wiper has two ribs inclined with respect to one another and substantially form the V,
- chaque nervure présente une orientation sensiblement rectiligne,each rib has a substantially rectilinear orientation,
- chaque nervure s’étend depuis un bord latéral de la léchette jusqu’à un bord radialement interne ou externe de la léchette,- each rib extends from a lateral edge of the wiper to a radially internal or external edge of the wiper,
- le déflecteur est formé par une rainure ménagée dans la léchette,- the deflector is formed by a groove made in the wiper,
- la rainure présente une orientation sensiblement rectiligne,the groove has a substantially rectilinear orientation,
- la rainure s’étend depuis un bord latéral de la léchette jusqu’à un bord radialement interne ou externe de la léchette.- the groove extends from a lateral edge of the wiper to a radially internal or external edge of the wiper.
[0012] L’invention a également pour objet un ensemble d’au moins deux aubes mobiles de rotor adjacentes pour une turbomachine, destiné à être mise en rotation autour d’un axe de rotation A, comportant une première aube et une deuxième aube, caractérisé en ce que chaque aube est munie d’un tel que décrit ci-dessus, le réflecteur de la première aube étant configuré pour dévier une partie d’un flux de gaz s’écoulant selon l’axe A, et pour l’orienter vers une léchette de la deuxième aube dudit rotor lorsque celui-ci est en rotation.The invention also relates to a set of at least two mobile rotor blades adjacent to a turbomachine, intended to be rotated about an axis of rotation A, comprising a first blade and a second blade, characterized in that each blade is provided with one as described above, the reflector of the first blade being configured to deflect part of a flow of gas flowing along the axis A, and to orient it towards a wiper of the second blade of said rotor when the latter is rotating.
[0013] L’invention a finalement pour troisième objet une roue aubagée de turbomachine, caractérisée en ce qu’elle comprend une pluralité d’aubes telle que décrites ci-dessus.The invention finally has as a third object a bladed wheel of a turbomachine, characterized in that it comprises a plurality of blades as described above.
DESCRIPTION DES FIGURES [0014] L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings in which :
- la figure 1 est une vue en perspective d’une aube de rotor selon l’invention,FIG. 1 is a perspective view of a rotor blade according to the invention,
- la figure 2 est une vue en coupe d’une partie d’étage de turbine selon l’invention,FIG. 2 is a sectional view of a turbine stage part according to the invention,
- la figure 3 est une vue à plus grande échelle d’une partie de la figure 2,FIG. 3 is an enlarged view of part of FIG. 2,
- la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 et montre des blocs de matière abradable usés,FIG. 4 is a view similar to that of FIG. 3 and shows blocks of spent abradable material,
- les figures 5 et 6 sont respectivement une vue de face et une vue de troisquarts de la face amont d’une léchette selon l’invention,FIGS. 5 and 6 are respectively a front view and a three-quarter view of the upstream face of a wiper according to the invention,
- la figure 7 est une vue schématique en perspective des talons de trois aubes adjacentes vues depuis l’amont,FIG. 7 is a schematic perspective view of the heels of three adjacent blades seen from upstream,
- la figure 8 est une vue schématique vue du dessus du talon d’une aube selon l’invention.- Figure 8 is a schematic view from above of the heel of a blade according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE [0015] Sur la figure 1, on a représenté une aube 10 de rotor selon l’invention. L’aube 10 (dite aube mobile) s’étend suivant un axe X, dit axe d’empilement. De manière connue en soi, un axe d’empilement d’une aube mobile 10 est l’axe X perpendiculaire à un axe de de rotation A de la turbomachine, qui est également un axe de circulation des flux de gaz P dans le turbomoteur. Cet axe X passe par le centre de gravité de la section la plus intérieure d’une pale 12 de l’aube mobile 10 (i.e., la section la plus proche de l’axe A de la turbomachine).DETAILED DESCRIPTION In FIG. 1, a rotor blade 10 according to the invention has been represented. The blade 10 (called the moving blade) extends along an axis X, called the stacking axis. In a manner known per se, a stacking axis of a movable blade 10 is the axis X perpendicular to an axis of rotation A of the turbomachine, which is also an axis of circulation of the gas flows P in the turbine engine. This axis X passes through the center of gravity of the innermost section of a blade 12 of the moving blade 10 (i.e., the section closest to axis A of the turbomachine).
[0016] L’aube mobile 10 comprend donc une pale 12 qui s’étend suivant l’axe d’empilement X, entre une extrémité interne 14 et une extrémité externe 16. A son extrémité interne 14, l’aube mobile 10 comporte une plateforme radialement interne 18 qui porte un pied par lequel l’aube 10 est fixée à un disque de rotor (non représenté). A son extrémité externe, l’aube mobile 10 comporte une plateforme radialement externe appelée talon 20. Le talon 20 s’étend selon un axe de référence Y sensiblement parallèle à l’axe A de la turbomachine, mais qui peut être incliné par rapport à cet axe.The movable blade 10 therefore comprises a blade 12 which extends along the stacking axis X, between an inner end 14 and an outer end 16. At its inner end 14, the movable blade 10 has a radially internal platform 18 which carries a foot by which the blade 10 is fixed to a rotor disc (not shown). At its outer end, the movable blade 10 has a radially outer platform called the heel 20. The heel 20 extends along a reference axis Y substantially parallel to the axis A of the turbomachine, but which can be inclined relative to this axis.
[0017] Chaque pale 12 comporte également un bord d’attaque 12A et un bord de fuite 12F, le bord d’attaque 12 A étant en amont du bord de fuite 12F par rapport au sens de circulation du flux de gaz P.Each blade 12 also has a leading edge 12A and a trailing edge 12F, the leading edge 12 A being upstream of the trailing edge 12F relative to the direction of flow of the gas flow P.
[0018] Le talon 20 comporte deux léchettes d’étanchéité 22 qui font saillie vers l’extérieur suivant l’axe d’empilement X de l’aube mobile 10. Chaque léchette 22 est sensiblement rectiligne et s’étend transversalement par rapport à l’axe de référence Y.The heel 20 has two sealing wipers 22 which project outwards along the stacking axis X of the movable blade 10. Each wiper 22 is substantially rectilinear and extends transversely relative to the reference axis Y.
[0019] Comme visible sur la figure 2, une turbine comprend plusieurs étages comportant chacun une roue aubagée mobile (rotor) et un distributeur fixe (stator). La roue mobile comprend un disque central duquel rayonnent les aubes mobiles 10. Le distributeur est monté en aval de la roue aubagée et est fixé à un carter annulaire externe 24, qui s’étend autour des étages. Le carter 24 porte, sur sa face annulaire interne (comme visible sur la figure 2), des rangées annulaires de blocs en matière abradable 26 disposés autour et en vis-à-vis de l’extrémité externe de chaque roue. Chaque distributeur comprend, de manière classique et connue en soi, deux plateformes annulaires, 28, 30 coaxiales, respectivement interne et externe, entre lesquelles s’étend une rangée annulaire d’aube fixes 32.As shown in Figure 2, a turbine comprises several stages each comprising a movable bladed wheel (rotor) and a fixed distributor (stator). The movable wheel comprises a central disc from which the movable blades radiate 10. The distributor is mounted downstream of the bladed wheel and is fixed to an external annular casing 24, which extends around the stages. The casing 24 carries, on its internal annular face (as visible in FIG. 2), annular rows of blocks of abradable material 26 arranged around and facing the external end of each wheel. Each distributor comprises, conventionally and known per se, two annular platforms, 28, 30 coaxial, respectively internal and external, between which extends an annular row of fixed blades 32.
[0020] Les plateformes 28, 30 des aubes fixes 32 et les pieds 18 des aubes mobiles 10 délimitent entre eux la veine annulaire d’écoulement des gaz provenant de la chambre de combustion de la turbomachine (non représentée).The platforms 28, 30 of the fixed vanes 32 and the feet 18 of the movable vanes 10 delimit between them the annular flow path of the gases coming from the combustion chamber of the turbomachine (not shown).
[0021] Comme visible sur les figures 3 et 4, les léchettes 22 du talon 20 de chaque aube mobile 10 sont destinées à coopérer avec les blocs 26 de manière à former un joint d’étanchéité du type labyrinthe. Comme expliqué plus haut, lors des premières mises en fonctionnement de la turbine, les léchettes 22 et les blocs 26 correspondants sont mis en contact de manière à réaliser deux gouttières circonférentielles 34. Ceci permet de créer des chicanes et permet d’assurer l’étanchéité à chaque étage de la turbine.As shown in Figures 3 and 4, the wipers 22 of the heel 20 of each movable blade 10 are intended to cooperate with the blocks 26 so as to form a seal of the labyrinth type. As explained above, when the turbine is first put into operation, the wipers 22 and the corresponding blocks 26 are brought into contact so as to produce two circumferential gutters 34. This creates baffles and ensures sealing on each stage of the turbine.
[0022] Comme visible sur les figures 3 et 4, chaque léchette 22 fait saillie vers l’extérieur, et chaque léchette 22 comporte une face amont 36 orientée du côté du bord d’attaque 12A de la pale 12, et une face aval 38 orientée du côté du bord de fuite 12F de la pale 12.As shown in Figures 3 and 4, each wiper 22 projects outwardly, and each wiper 22 has an upstream face 36 oriented towards the side of the leading edge 12A of the blade 12, and a downstream face 38 oriented towards the trailing edge 12F side of the blade 12.
[0023] Chaque léchette 22 présente donc un bord radialement externe 39A qui délimite les faces amont 36 et aval 38 et un bord radialement interne 39B, formant jonction avec le talon 20 (voir figures 5 etEach wiper 22 therefore has a radially external edge 39A which delimits the upstream 36 and downstream 38 faces and a radially internal edge 39B, forming a junction with the heel 20 (see FIGS. 5 and
6). Chaque léchette 22 comporte, en outre, de manière classique, un bord latéral intrados 391 et un bord latéral extrados 39E. Chaque bord externe 39A est destiné à entrer en contact avec le bloc 26 correspondant lors de la création des gouttière circonférentielles 34. L’intrados I (voir figure 8) d’un profil porteur non symétrique (comme dans le cas de la pale 12 de la présente aube mobile 10) est défini comme étant la face opposée à la cambrure et sur laquelle se trouve la surpression. L’extrados E (voir figure6). Each wiper 22 also comprises, in a conventional manner, a lower side edge 391 and a lower side edge 39E. Each outer edge 39A is intended to come into contact with the corresponding block 26 during the creation of the circumferential gutters 34. The lower surface I (see FIG. 8) of a non-symmetrical bearing profile (as in the case of the blade 12 of the present moving blade 10) is defined as being the face opposite to the camber and on which the overpressure is located. The upper E (see figure
8) d’un profil porteur non symétrique est, quant à lui, défini comme étant la face du côté de la cambrure sur laquelle se situe la dépression.8) of a non-symmetrical bearing profile is, meanwhile, defined as being the face of the side of the camber on which the depression is located.
[0024] Cette orientation est relative au sens de rotation de la roue aubagée et donc à la direction du flux d’air traversant la turbomachine.This orientation relates to the direction of rotation of the bladed wheel and therefore to the direction of the air flow passing through the turbomachine.
[0025] Selon l’invention, comme visible sur les figures 5 et 6, la face amont 36 de chaque léchette 22 est munie d’au moins un déflecteur 40. Dans l’exemple représenté, chaque déflecteur 40 est formé deux nervures 40a, 40b.. Chaque nervure 40a, 40b est ici formée d’une seule pièce et forme corps monobloc avec la léchette 22 de l’aube 10.According to the invention, as visible in FIGS. 5 and 6, the upstream face 36 of each wiper 22 is provided with at least one deflector 40. In the example shown, each deflector 40 is formed by two ribs 40a, 40b .. Each rib 40a, 40b is here formed in one piece and forms a single body with the wiper 22 of the blade 10.
[0026] Dans un mode de réalisation non représenté, le ou les déflecteur(s) 40 pourraient être formé(s) par une ou plusieurs rainure(s) au lieu d’être formé(s) par une ou plusieurs nervure(s), ou par une combinaison de une ou plusieurs rainure(s) et d’une ou plusieurs nervure(s).In an embodiment not shown, the deflector (s) 40 could be formed (s) by one or more groove (s) instead of being formed (s) by one or more rib (s) , or by a combination of one or more groove (s) and one or more rib (s).
[0027] Dans l’exemple représenté, les deux nervures 40a, 40b sont sensiblement rectilignes et font saillies vers l’amont. Elles présentent une section transversale sensiblement carrée de 0,3 à 1 mm d’épaisseur selon la position angulaire du déflecteur, perpendiculaire au plan amont de la léchette. Les deux nervures 40a, 40b s’étendent transversalement le long de la face amont 36 de la léchette 22. La première nervure 40a, s’étend d’un premier bord latéral de ladite léchette 22 (ici le bord latéral intrados 39I) jusqu’à au bord radialement externe 39A de la léchette 22. La deuxième nervure 40b s’étend du bord interne 39B de la léchette 22 vers un deuxième bord latéral de celle-ci (ici le bord latéral extrados 39E), opposé au premier bord latéral. Le positionnement de la première nervure 40a, est ainsi radialement externe par rapport à la deuxième nervure 40b, comme visible sur la figure 5.In the example shown, the two ribs 40a, 40b are substantially straight and protrude upstream. They have a substantially square cross section of 0.3 to 1 mm thick depending on the angular position of the deflector, perpendicular to the upstream plane of the wiper. The two ribs 40a, 40b extend transversely along the upstream face 36 of the wiper 22. The first rib 40a extends from a first lateral edge of said wiper 22 (here the lower side edge 39I) up to to at the radially outer edge 39A of the wiper 22. The second rib 40b extends from the inner edge 39B of the wiper 22 towards a second lateral edge thereof (here the upper side edge 39E), opposite to the first lateral edge. The positioning of the first rib 40a is thus radially external relative to the second rib 40b, as can be seen in FIG. 5.
[0028] Les deux nervures 40a, 40b sont inclinées l’une par rapport à l’autre, de manière à former un V s’étendant le long de la léchette 22, dans un plan sensiblement transversal à l’axe Y. Le V formé par les deux nervures 40a, 40b s’ouvre vers le bord radialement interne 39B de la léchette 22. Le V présente classiquement une pointe et une base évasée. Comme visible sur les figures 5 et 6, la pointe du V affleure sensiblement le bord radialement externe 39A et le bord latéral extrados 39E de la léchette 22 alors que la base du V affleure sensiblement le bord radialement interne 39B et le bord latéral intrados 391 de la léchette 22. De cette façon, la base du V est orientée du côté intrados I et la pointe du V est orientée du côté extrados E de la léchette 22 (et de l’aube 10).The two ribs 40a, 40b are inclined relative to each other, so as to form a V extending along the wiper 22, in a plane substantially transverse to the axis Y. The V formed by the two ribs 40a, 40b opens towards the radially internal edge 39B of the wiper 22. The V conventionally has a point and a flared base. As can be seen in FIGS. 5 and 6, the tip of the V is substantially flush with the radially outer edge 39A and the upper side edge 39E of the wiper 22 while the base of the V is substantially flush with the radially inner edge 39B and the lower side edge 391 of the wiper 22. In this way, the base of the V is oriented on the pressure side I and the tip of the V is oriented on the suction side E of the wiper 22 (and of the blade 10).
[0029] Le V est ouvert à ses deux extrémités pour laisser passer un flux d’air F perpendiculaire au flux d’air P traversant la turbomachine. Ce flux d’air F s’écoule ainsi entre les deux nervures 40a, 40b dans un sens opposé au sens de rotation R de la roue aubagée. C’est ainsi que les nervures 40a, 40b forment déflecteur 40s. Ceci permet, notamment, la mise en oeuvre d’un effet Venturi.The V is open at its two ends to let an air flow F perpendicular to the air flow P passing through the turbomachine. This air flow F thus flows between the two ribs 40a, 40b in a direction opposite to the direction of rotation R of the bladed wheel. This is how the ribs 40a, 40b form a deflector 40s. This allows, in particular, the implementation of a Venturi effect.
[0030] En effet, la résolution du problème de tartinage se base sur une technologie utilisant l’effet Venturi. L’effet Venturi est un phénomène de la dynamique des fluides au cours duquel on observe la formation d'une dépression dans une zone où des particules de fluides (ici les particules des gaz issus de la chambre de combustion située en amont) sont accélérées.Indeed, the resolution of the spreading problem is based on a technology using the Venturi effect. The Venturi effect is a phenomenon of fluid dynamics during which we observe the formation of a depression in an area where particles of fluids (here the particles of gases from the combustion chamber located upstream) are accelerated.
[0031] Ainsi, lors du fonctionnement de la turbine, en se positionnant dans le référentiel de l’aube mobile 10, on constate que celle-ci voit un flux F de gaz, circulant dans le sens opposé au sens de rotation R de la roue aubagée. Ce flux F peut être accéléré le long de la léchette 22 grâce à une géométrie en forme de cône ou de V ouvert, tel qu’illustré aux figures 5 etThus, during operation of the turbine, by positioning itself in the frame of the moving blade 10, it can be seen that the latter sees a flow F of gas, flowing in the direction opposite to the direction of rotation R of the bladed wheel. This flow F can be accelerated along the wiper 22 thanks to a cone or open V-shaped geometry, as illustrated in FIGS. 5 and
6. Une partie du flux de gaz P circulant dans la veine est donc dévié, via le déflecteur 40 (ici les nervures 40a, 40b) vers l’extrémité externe de l’aube6. Part of the gas flow P flowing in the vein is therefore diverted, via the deflector 40 (here the ribs 40a, 40b) towards the outer end of the blade
10. L’aube mobile 10 adjacente de l’aube 10 déviant une partie du flux de gaz P, bénéficie ainsi de ce courant de gaz dévié F orienté vers le dessus de sa léchette 22, comme visible sur la figure 7. Ceci permet de refroidir localement, par convection, la léchette 22 et d’éviter une dégradation de celle-ci par surchauffe.10. The movable blade 10 adjacent to the blade 10 deflecting part of the gas flow P, thus benefits from this deflected stream of gas F oriented towards the top of its wiper 22, as visible in FIG. 7. This makes it possible to cool locally, by convection, the wiper 22 and avoid degradation of the latter by overheating.
[0032] Le V formé par le déflecteur 40 (les nervures 40a, 40b) présente une ouverture d’entrée de gaz 42 (définie entre les extrémités correspondantes des deux nervures 40a, 40b) ayant, par exemple, une largeur de 0,5 à 2 mm et une ouverture de sortie des gaz 44 (définie entre les extrémités correspondantes des deux nervures 40a, 40b) ayant, par exemple, une largeur de 1 à 6 mm afin de permettre un déflection et une accélération optimale de la partie du flux de gaz déviée F. L’ouverture d’entrée 42 est, de préférence, quatre à cinq fois plus large que l’ouverture de sortie 44.The V formed by the deflector 40 (the ribs 40a, 40b) has a gas inlet opening 42 (defined between the corresponding ends of the two ribs 40a, 40b) having, for example, a width of 0.5 at 2 mm and a gas outlet opening 44 (defined between the corresponding ends of the two ribs 40a, 40b) having, for example, a width of 1 to 6 mm in order to allow deflection and optimal acceleration of the part of the flow deflected gas F. The inlet opening 42 is preferably four to five times wider than the outlet opening 44.
[0033] La présente invention présente donc une technologie novatrice permettant d’utiliser le fonctionnement naturel de la turbomachine pour venir apporter de l’air dans la zone à refroidir. Cette technologie permet de répondre à la problématique de tartinage et elle permet d’éviter des dégâts sur les turbines dus aux dégradations des léchettes 22.The present invention therefore presents an innovative technology making it possible to use the natural operation of the turbomachine to bring air into the zone to be cooled. This technology makes it possible to respond to the spreading problem and it makes it possible to avoid damage to the turbines due to damage to the wipers 22.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1762087A FR3074837B1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1762087A FR3074837B1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE |
| FR1762087 | 2017-12-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3074837A1 true FR3074837A1 (en) | 2019-06-14 |
| FR3074837B1 FR3074837B1 (en) | 2019-11-22 |
Family
ID=61750305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1762087A Active FR3074837B1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3074837B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1452697A2 (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-01 | General Electric Company | Gas turbine and method for reducing bucket tip shroud creep rate |
| US20110002777A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | General Electric Company | Systems and apparatus relating to turbine engines and seals for turbine engines |
| EP2581558A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-17 | General Electric Company | Bucket assembly for turbine system and corresponding turbine system |
| WO2017155497A1 (en) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine blade tip shroud sealing and flow guiding features |
-
2017
- 2017-12-13 FR FR1762087A patent/FR3074837B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1452697A2 (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-01 | General Electric Company | Gas turbine and method for reducing bucket tip shroud creep rate |
| US20110002777A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | General Electric Company | Systems and apparatus relating to turbine engines and seals for turbine engines |
| EP2581558A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-17 | General Electric Company | Bucket assembly for turbine system and corresponding turbine system |
| WO2017155497A1 (en) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine blade tip shroud sealing and flow guiding features |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3074837B1 (en) | 2019-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2652679C (en) | Blades for turbomachine impeller, with a groove for cooling | |
| EP2705223B1 (en) | Sealing apparatus of a guide conduit of a turbine of a turbomachine | |
| CA2931374C (en) | Device for guiding synchronizing ring vanes with variable pitch angle of a turbine engine and method for assembling such a device | |
| FR2814205A1 (en) | IMPROVED FLOW VEIN TURBOMACHINE | |
| CA2647057C (en) | Sectorized distributor for a turbine | |
| FR2977909A1 (en) | Blade for rotor of low-pressure turbine of e.g. turbojet of aircraft, has knife edge comprising internal part and external part that is tilted relative to axis, where knife edge extends from outer end to outside in direction of leading edge | |
| CA2806031A1 (en) | Inter-vane seal for a wheel of a turbine or a turbomachine compressor | |
| FR3009335A1 (en) | TURBOMACHINE VARIABLE ROTATION ANGLE RECTIFIER AUB GUIDING DEVICE | |
| CA2893031C (en) | Turbine engine cowl capable of covering a fan cone | |
| FR3001759A1 (en) | ROUGE AUBAGEE OF TURBOMACHINE | |
| FR2943984A1 (en) | Propeller for turbine engine e.g. open rotor type turbine engine, of aircraft, has hub comprising two annular type portions that are fixed to each other and defining part of recess opening | |
| EP3201438B1 (en) | Rotor blade of a turbomachine comprising a flange which abuts a blocking notch of a rotor disc | |
| CA2898864A1 (en) | Fixed diffuser vanes assembly for guiding flow through a turbomachine, comprising an internal platform with inbuilt reinforcements, and associated turbomachine and production method | |
| FR3074837B1 (en) | ROTOR BLADE FOR A TURBOMACHINE | |
| EP4165286B1 (en) | Annular assembly for a turbomachine turbine | |
| FR2960589A1 (en) | Paddle wheel i.e. low pressure turbine wheel, for turboshaft engine e.g. turbopropeller, of airplane, has sealing units arranged between piece and upstream ends of platforms of paddles | |
| FR3082558A1 (en) | TURBINE DISTRIBUTOR FOR A TURBOMACHINE, INCLUDING A PASSIVE SYSTEM FOR RE-INTRODUCTION OF LEAKAGE GASES IN A GAS FLOW VEIN | |
| FR3065759A1 (en) | CENTRIFUGAL ROLLER FOR TURBOMACHINE | |
| WO2017162975A1 (en) | Fan assembly, disk and platform | |
| FR2953252A1 (en) | Distribution sector for low pressure turbine of e.g. turbojet of airplane, has outer platform sector comprising stiffeners located in extension of vanes and extended along axis parallel to tangent at upstream and downstream edges of vanes | |
| FR3080406A1 (en) | IMPROVED TURBINE DISPENSER FOR TURBOMACHINE | |
| FR3085712A1 (en) | MOBILE WHEEL BLADE FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE HAVING A DECOUPLED BLADE HEEL | |
| FR3053998A1 (en) | TURBOMACHINE WHEEL | |
| FR2944554A1 (en) | High pressure turbine for turbo machine of aircraft, has downstream radial wall carrying axial support unit supported on upstream radial wall for axially retaining external structure of distributor with respect to case | |
| FR3055145A1 (en) | ANGULAR TURBOMACHINE STATOR VANE SECTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190614 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |