FR3079561A1 - DEVICE FOR SIMULATION OF A TURBOMACHINE RING INTER-SECTOR TONGUE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de simulation (1) pour banc d'essai simulant le comportement d'une languette inter-secteurs disposée dans les rainures respectives de deux secteurs annulaires contigus d'un anneau d'une turbomachine. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend : - une cassette d'entrée (4), qui simule le jeu inter-secteur d'entrée entre lesdits deux secteurs d'anneau et les parois radiales intérieures desdites deux rainures, - une cassette de sortie (6), qui simule le jeu inter-secteur de sortie entre lesdits deux secteurs d'anneau et les parois radiales extérieures desdites deux rainures, - un support de cassettes (5) intercalé entre lesdites deux cassettes (4, 6) et dont une cavité (53) simule lesdites deux parois de fond respectives desdites rainures, - un socle (3) muni d'une ouverture traversante d'introduction d'air sous pression (34), et - une languette inter-secteurs (7), ces éléments étant assemblés de façon que la languette (7) soit disposée dans la cavité (53) entre la cassette d'entrée et la cassette de sortie et que la cassette d'entrée soit fixée sur le socle.The invention relates to a simulation device (1) for a test bench simulating the behavior of an inter-sector tab disposed in the respective grooves of two contiguous annular sectors of a ring of a turbomachine. This device is remarkable in that it comprises: - an input cassette (4), which simulates the inter-sectoral clearance between said two ring sectors and the inner radial walls of said two grooves, - a cassette output device (6), which simulates the inter-sector output clearance between said two ring sectors and the outer radial walls of said two grooves, - a cassette carrier (5) interposed between said two cassettes (4, 6) and a cavity (53) simulates said two respective bottom walls of said grooves, - a base (3) provided with a through opening for introducing pressurized air (34), and - an intersector tongue (7) , these elements being assembled so that the tongue (7) is disposed in the cavity (53) between the input cassette and the output cassette and that the input cassette is fixed on the base.
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERALGENERAL TECHNICAL AREA
L'invention se situe dans le domaine général des bancs d'essai pour turbomachines.The invention lies in the general field of test benches for turbomachinery.
La présente invention concerne plus précisément un dispositif de simulation pour banc d'essai simulant le comportement d'une languette intersecteurs disposée dans les rainures respectives de deux secteurs annulaires contigus d'un anneau d'une turbomachine. Par turbomachine, on entend notamment un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion.The present invention relates more precisely to a simulation device for a test bench simulating the behavior of an intersector tongue arranged in the respective grooves of two contiguous annular sectors of a ring of a turbomachine. The term “turbomachine” is understood to mean in particular an aircraft turbojet or turboprop.
L'invention concerne également un banc d'essai muni de ce dispositif.The invention also relates to a test bench provided with this device.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
Sur une turbomachine, l’air est comprimé puis détendu grâce à une partie compresseur et une partie turbine. En sortie de ce compresseur ou de cette turbine, l'air est dirigé vers un distributeur.On a turbomachine, the air is compressed and then expanded thanks to a compressor part and a turbine part. At the outlet of this compressor or this turbine, the air is directed to a distributor.
Sur la figure 1 jointe, on peut ainsi voir un rotor A et un stator ou distributeur B appartenant à un même étage d'une turbine qui peut en comporter plusieurs, successivement.In Figure 1 attached, we can see a rotor A and a stator or distributor B belonging to the same stage of a turbine which may include several, successively.
Le rotor A est une roue qui comporte une pluralité d’aubes C, fixées à un disque central D, entraîné en rotation.The rotor A is a wheel which has a plurality of blades C, fixed to a central disc D, driven in rotation.
Ce rotor A tourne à l’intérieur d’un logement sensiblement cylindrique E, appelé anneau, formé par une pluralité de secteurs d'anneau G, disposés bout à bout et portés par un carter H de la turbine.This rotor A rotates inside a substantially cylindrical housing E, called a ring, formed by a plurality of ring sectors G, arranged end to end and carried by a casing H of the turbine.
Le distributeur B comprend une pluralité d'aubes fixes J qui s'étendent radialement entre une plateforme externe K et une plateforme interne M, (voir l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2 jointe). Ce distributeur B est en fait constitué d'une pluralité de secteurs d'anneau N1, N2, assemblés bout à bout pour former le distributeur annulaire B, centré sur l’axe de rotation du rotor.The distributor B includes a plurality of fixed vanes J which extend radially between an external platform K and an internal platform M, (see the embodiment shown in FIG. 2 attached). This distributor B is in fact made up of a plurality of ring sectors N1, N2, assembled end to end to form the annular distributor B, centered on the axis of rotation of the rotor.
Une veine aérodynamique d’écoulement d’air s’écoule à l’intérieur de la turbine, au travers du rotor A et du distributeur B, de l’amont AM vers l’aval AV, c’est-à-dire selon la direction symbolisée par la flèche F en figure 1.An aerodynamic air flow stream flows inside the turbine, through the rotor A and the distributor B, from upstream AM to downstream AV, that is to say according to the direction symbolized by the arrow F in figure 1.
Que ce soit pour l'anneau du rotor A ou pour celui du distributeur B, des moyens d'étanchéité sont prévus entre les secteurs d'anneaux G (ou respectivement N1, N2), pour limiter les fuites de gaz chauds.Whether for the ring of the rotor A or that of the distributor B, sealing means are provided between the ring sectors G (or respectively N1, N2), to limit the leakage of hot gases.
Comme on peut le voir sur la figure 2 jointe, ces moyens d'étanchéité comprennent une ou plusieurs languettes rectangulaires O dont les bords longitudinaux sont logés dans des rainures P1, P2, situées en vis-à-vis dans les faces latérales de deux secteurs angulaires contigus d'un même anneau, d’où le nom de languettes d'étanchéité inter-secteurs. Toutefois, ces languettes O sont engagées avec un certain jeu dans les rainures P1, P2 des secteurs d'anneau, ce qui ne permet pas d'avoir une étanchéité parfaite.As can be seen in Figure 2 attached, these sealing means comprise one or more rectangular tabs O whose longitudinal edges are housed in grooves P1, P2, located vis-à-vis in the side faces of two sectors angular contiguous of the same ring, hence the name of inter-sector sealing tabs. However, these tabs O are engaged with a certain play in the grooves P1, P2 of the ring sectors, which does not allow to have a perfect seal.
Le comportement de ces languettes O (et le débit de fuite associé) dépend de nombreux paramètres qui ont été représentés sur les schémas des figures 3 à 6B jointes. Ces schémas correspondent à une vue de détail de la région W sur la figure 2.The behavior of these tabs O (and the associated leakage rate) depends on many parameters which have been shown in the diagrams of FIGS. 3 to 6B attached. These diagrams correspond to a detailed view of the region W in FIG. 2.
Ces paramètres sont notamment :These parameters include:
la géométrie des rainures P1, P2, (notamment leur épaisseur E1 et leur profondeur L1 ), la largeur L2 de la languette et son épaisseur E2, le fond de languette L3 qui correspond à la distance entre le bord longitudinal de la languette et le fond de la rainure, le jeu inter-secteurs L4.the geometry of the grooves P1, P2, (in particular their thickness E1 and their depth L1), the width L2 of the tongue and its thickness E2, the tongue bottom L3 which corresponds to the distance between the longitudinal edge of the tongue and the bottom of the groove, the inter-sector clearance L4.
Par ailleurs, le schéma de la figure 3 représente la situation idéale, dans laquelle les deux secteurs d’anneau contigus N1 et N2 sont correctement positionnés, de façon à former un anneau parfait. Le flux d'air f provenant de l'intérieur de l'anneau vient plaquer la languette O contre les parois radiales extérieures des rainures P1, P2, (en haut sur la figure 3).Furthermore, the diagram in FIG. 3 represents the ideal situation, in which the two contiguous ring sectors N1 and N2 are correctly positioned, so as to form a perfect ring. The air flow f coming from inside the ring presses the tongue O against the outer radial walls of the grooves P1, P2, (at the top in FIG. 3).
Toutefois, comme représenté sur la figure 4, il peut exister parfois un désalignement radial entre les deux secteurs d’anneau N1 et N2, de sorte que le secteur d’anneau N1 par exemple est situé plus à l’extérieur de l’anneau qu’il ne devrait l’être. Les deux rainures P1, P2 de ces secteurs ne sont alors plus alignées. Ce désalignement radial L5 peut varier entre 0 mm et 0,5 mm, avec une valeur moyenne de 0,25 mm.However, as shown in FIG. 4, there can sometimes be a radial misalignment between the two ring sectors N1 and N2, so that the ring sector N1 for example is located more outside the ring than 'it shouldn't be. The two grooves P1, P2 of these sectors are then no longer aligned. This radial misalignment L5 can vary between 0 mm and 0.5 mm, with an average value of 0.25 mm.
Comme représenté sur la figure 5, les deux secteurs N1 et N2 peuvent également présenter un problème de décambrage, de sorte que les rainures P1, P2 ne sont alors plus dans le même plan et que les secteurs d’anneau N1, N2 présentent entre eux un angle de décambrage a.As shown in FIG. 5, the two sectors N1 and N2 can also present a problem of cambering, so that the grooves P1, P2 are then no longer in the same plane and that the ring sectors N1, N2 have between them a rake angle a.
Enfin, et comme représenté sur les figures 6A et 6B, les deux secteurs d’anneau N1 et N2 peuvent présenter un angle de bascule β l’un par rapport à l’autre.Finally, and as shown in FIGS. 6A and 6B, the two ring sectors N1 and N2 can have a rocking angle β relative to one another.
L’efficacité de ces languettes O est liée à leur comportement lors du fonctionnement du moteur et a un impact direct sur la performance du moteur.The effectiveness of these tabs O is linked to their behavior during engine operation and has a direct impact on engine performance.
La connaissance et la compréhension du comportement de ces languettes O sont donc capitales pour optimiser les performances du moteur. Il est bien évident qu’il serait extrêmement compliqué et coûteux de visualiser le comportement de ces languettes et de mesurer leur débit de fuite associé, lors d’un essai moteur.Knowledge and understanding of the behavior of these tabs O is therefore essential to optimize the performance of the engine. It is obvious that it would be extremely complicated and expensive to visualize the behavior of these tabs and to measure their associated leakage rate during an engine test.
Ce comportement doit pouvoir être simulé en faisant varier les paramètres précités.This behavior must be able to be simulated by varying the above parameters.
Une difficulté supplémentaire réside dans le fait que les différents paramètres à faire varier sont de très petites dimensions.An additional difficulty lies in the fact that the different parameters to be varied are very small.
PRESENTATION DE L'INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION
L’invention a donc pour but de reproduire les phénomènes survenant au niveau des languettes inter-secteurs, en fournissant un dispositif de simulation du comportement de ces languettes qui soit facilement intégrable sur les bancs d’essai de perméabilité déjà existants et qui permettent de faire varier facilement les différents paramètres cités précédemment.The object of the invention is therefore to reproduce the phenomena occurring at the level of inter-sector tongues, by providing a device for simulating the behavior of these tongues which is easily integrated into the already existing permeability test benches and which make it possible to make easily vary the different parameters mentioned above.
A cet effet, l’invention concerne un dispositif de simulation pour banc d’essai simulant le comportement d une languette inter-secteurs disposée dans les rainures respectives de deux secteurs annulaires contigus d'un anneau d'une turbomachine.To this end, the invention relates to a simulation device for a test bench simulating the behavior of an inter-sector tongue arranged in the respective grooves of two contiguous annular sectors of a ring of a turbomachine.
Conformément à l’invention, ce dispositif comprend :According to the invention, this device comprises:
- une cassette d'entrée, qui comprend une plaque pourvue d'un élément saillant oblong muni d'une fente dite d'entrée, cette fente d'entrée simulant le jeu inter-secteur d'entrée entre lesdits deux secteurs annulaires contigus, la face d'extrémité libre de l'élément saillant présentant de part et d'autre de la fente d'entrée, une première paroi et une deuxième paroi qui simulent respectivement les parois radiales intérieures desdites deux rainures de réception de languette inter-secteurs desdits deux secteurs annulaires contigus,- An input cassette, which comprises a plate provided with an oblong projecting element provided with a so-called entry slit, this entry slit simulating the inter-sectoral entry clearance between said two contiguous annular sectors, the free end face of the projecting element having on either side of the inlet slot, a first wall and a second wall which respectively simulate the inner radial walls of said two inter-sector tongue-receiving grooves of said two contiguous annular sectors,
- une cassette de sortie, qui comprend une plaque pourvue d'un élément saillant oblong muni d'une fente dite de sortie, cette fente de sortie simulant le jeu inter-secteur de sortie entre lesdits deux secteurs annulaires contigus, la face d'extrémité libre de l'élément saillant présentant de part et d'autre de la fente de sortie, une première paroi et une deuxième paroi qui simulent respectivement les parois radiales extérieures desdites deux rainures de réception de languette inter-secteurs desdits deux secteurs d'anneau annulaires contigus,- an outlet cassette, which comprises a plate provided with an oblong projecting element provided with a so-called outlet slot, this outlet slot simulating the inter-outlet sector clearance between said two contiguous annular sectors, the end face free of the projecting element having on either side of the outlet slot, a first wall and a second wall which respectively simulate the external radial walls of said two inter-sector tongue receiving grooves of said two annular ring sectors contiguous,
- un support de cassettes intercalé entre lesdites deux cassettes, qui comprend une plaque traversée par une cavité oblongue de réception desdits éléments saillants oblongs de la cassette d'entrée et de la cassette de sortie, une partie de la paroi de cette cavité simulant les deux parois de fond respectives desdites deux rainures de réception de languette inter-secteurs,a cassette support interposed between said two cassettes, which comprises a plate traversed by an oblong cavity for receiving said oblong projecting elements of the input cassette and of the output cassette, a part of the wall of this cavity simulating the two respective bottom walls of said two inter-sector tongue receiving grooves,
- un socle qui comprend une plaque munie d'une ouverture traversante d'introduction d'air sous pression, eta base which comprises a plate provided with a through opening for the introduction of pressurized air, and
- une languette inter-secteurs, et en ce que le socle, la cassette d'entrée, le support de cassettes, la cassette de sortie et la languette inter-secteurs sont assemblés de façon que les deux premières parois soient en regard l'une de l'autre, que les deux deuxièmes parois soient en regard l'une de l'autre, que la fente d'entrée et la fente de sortie débouchent en regard de l'ouverture d'introduction d'air dudit socle, et que la languette soit disposée dans la cavité du support de cassettes, en regard de la face d'extrémité libre de l'élément saillant de la cassette d'entrée et de la face d'extrémité libre de l'élément saillant de la cassette de sortie.- an inter-sector tongue, and in that the base, the input cassette, the cassette holder, the output cassette and the inter-sector tongue are assembled so that the first two walls face each other on the other, that the two second walls face one another, that the inlet slot and the outlet slot open opposite the air introduction opening of said base, and that the tongue is disposed in the cavity of the cassette holder, facing the free end face of the protruding element of the input cassette and the free end face of the protruding element of the output cassette .
Grâce à ces caractéristiques de l'invention, il est possible en fournissant des cassettes d’entrée et de sortie et un support de cassettes de formes et/ou de dimensions différentes, de faire varier les paramètres précités et de déterminer ainsi les formes, les dimensions et les rugosités les mieux adaptées.Thanks to these characteristics of the invention, it is possible by supplying input and output cassettes and a cassette support of different shapes and / or sizes, to vary the aforementioned parameters and thus to determine the shapes, the dimensions and roughness best suited.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :According to other advantageous and non-limiting characteristics of the invention, taken alone or in combination:
- la plaque de ladite cassette d'entrée présente une face amont et une face aval depuis laquelle l'élément saillant oblong de la cassette d'entrée fait saillie, ladite fente d'entrée débouchant sur la face d'extrémité libre aval de l'élément saillant et sur la face amont de la plaque de ladite cassette d'entrée, et la plaque de ladite cassette de sortie présente une face aval et une face amont depuis laquelle l'élément saillant oblong de la cassette de sortie fait saillie, ladite fente de sortie débouchant sur la face d'extrémité libre amont de l'élément saillant et sur la face aval de la plaque de ladite cassette de sortie ;- The plate of said input cassette has an upstream face and a downstream face from which the oblong projecting element of the input cassette projects, said input slot opening onto the free end face downstream of the protruding element and on the upstream face of the plate of said input cassette, and the plate of said output cassette has a downstream face and an upstream face from which the oblong protruding element of the output cassette protrudes, said slot outlet opening on the free end face upstream of the projecting element and on the downstream face of the plate of said outlet cassette;
- la profondeur de la cavité du support de cassettes est supérieure à la somme des hauteurs des deux éléments saillants respectivement de la cassette d'entrée et de la cassette de sortie, de façon à ménager une zone centrale de la paroi longitudinale de la cavité et une zone centrale de la paroi longitudinale de la cavité qui simulent les deux parois de fond respectives desdites rainures de réception de languette inter-secteurs ;the depth of the cavity of the cassette support is greater than the sum of the heights of the two projecting elements respectively of the input cassette and the output cassette, so as to provide a central zone of the longitudinal wall of the cavity and a central zone of the longitudinal wall of the cavity which simulates the two respective bottom walls of said inter-sector tongue receiving grooves;
- la première paroi et la deuxième paroi de la cassette d'entrée sont situées dans des plans sensiblement parallèles et coplanaires et la première paroi et la deuxième paroi de la cassette de sortie sont situées dans des plans sensiblement parallèles et coplanaires ;- The first wall and the second wall of the inlet cassette are located in substantially parallel and coplanar planes and the first wall and the second wall of the outlet cassette are located in substantially parallel and coplanar planes;
- la première paroi et la deuxième paroi de la cassette d'entrée sont situées dans des plans parallèles et non coplanaires, la première paroi de la cassette d'entrée étant plus saillante que la deuxième paroi de la cassette d'entrée et la première paroi et la deuxième paroi de la cassette de sortie sont situées dans des plans parallèles et non coplanaires, la deuxième paroi de la cassette de sortie étant plus saillante que la première paroi de la cassette de sortie ;- The first wall and the second wall of the input cassette are located in parallel and non-coplanar planes, the first wall of the input cassette being more protruding than the second wall of the input cassette and the first wall and the second wall of the outlet cassette are located in parallel and non-coplanar planes, the second wall of the outlet cassette being more projecting than the first wall of the outlet cassette;
- la première paroi et la deuxième paroi de la cassette d'entrée s'étendent dans des plans sécants, ces plans sont inclinés depuis l'embouchure de la fente d'entrée en direction de la face latérale de l’élément saillant de la cassette d'entrée et ils forment entre eux un premier angle supérieur à 180° et d'autre part en ce que la première paroi et la deuxième paroi de la cassette de sortie s'étendent dans des plans sécants, ces plans sont inclinés depuis l'embouchure de la fente de sortie en direction des bords longitudinaux saillants des faces latérales de l'élément oblong saillant et ils forment entre eux un deuxième angle inférieur à 180°, le premier angle et le deuxième angle étant sensiblement égaux ;- The first wall and the second wall of the input cassette extend in intersecting planes, these planes are inclined from the mouth of the input slot towards the side face of the projecting element of the cassette inlet and they form between them a first angle greater than 180 ° and on the other hand in that the first wall and the second wall of the outlet cassette extend in intersecting planes, these planes are inclined from the mouth of the outlet slot in the direction of the protruding longitudinal edges of the lateral faces of the protruding oblong element and they form between them a second angle less than 180 °, the first angle and the second angle being substantially equal;
- la première paroi de la cassette d'entrée s’étend dans un plan incliné depuis une première extrémité de l’élément saillant oblong vers une deuxième extrémité de l’élément saillant, la deuxième paroi de la cassette d'entrée s’étend dans un plan incliné depuis ladite deuxième extrémité vers ladite première extrémité, la première paroi de la cassette d’entrée et la deuxième paroi de la cassette d’entrée étant situées dans des plans sécants et inclinés en sens contraire, et la première paroi de la cassette de sortie s’étend dans un plan incliné depuis une première extrémité de l’élément saillant oblong vers une deuxième extrémité de l’élément saillant et la deuxième paroi de la cassette de sortie s’étend dans un plan incliné depuis ladite deuxième extrémité vers ladite première extrémité, la première paroi de la cassette de sortie et la deuxième paroi de la cassette de sortie étant situées dans des plans sécants et inclinés en sens contraire ;the first wall of the input cassette extends in an inclined plane from a first end of the oblong projecting element towards a second end of the projecting element, the second wall of the input cassette extends in a plane inclined from said second end towards said first end, the first wall of the input cassette and the second wall of the input cassette being located in intersecting planes and inclined in opposite directions, and the first wall of the cassette outlet extends in an inclined plane from a first end of the oblong projecting element towards a second end of the projecting element and the second wall of the outlet cassette extends in an inclined plane from said second end towards said first end, the first wall of the outlet cassette and the second wall of the outlet cassette being located in secan planes ts and tilted in opposite directions;
- la languette inter-secteurs est de forme rectangulaire et présente un ergot de guidage sur chacun de ses bords longitudinaux et la cavité du support de cassettes est munie d'une encoche de réception de l'ergot de guidage sur chacun de ses bords longitudinaux ;- The inter-sector tongue is rectangular in shape and has a guide pin on each of its longitudinal edges and the cavity of the cassette holder is provided with a notch for receiving the guide pin on each of its longitudinal edges;
- la plaque de la cassette d'entrée comprend un évidement oblong d'introduction d'air sous pression qui débouche d'une part sur sa face amont et d'autre part en regard de la fente d'entrée avec laquelle il est aligné, cet évidement oblong s’étendant en regard de l’ouverture d’introduction d’air sous pression du socle lorsque la cassette d’entrée est assemblée avec ledit socle ;the plate of the input cassette comprises an oblong recess for introducing pressurized air which opens on the one hand on its upstream face and on the other hand opposite the input slit with which it is aligned, this oblong recess extending opposite the pressurized air introduction opening of the base when the input cassette is assembled with said base;
- la plaque de la cassette de sortie comprend un évidement oblong d'évacuation d'air sous pression qui débouche d'une part sur sa face aval et d'autre part en regard de la fente de sortie avec laquelle il est aligné ;- The outlet cassette plate comprises an oblong recess for discharging pressurized air which opens on the one hand on its downstream face and on the other hand opposite the outlet slot with which it is aligned;
- au moins l'une des faces parmi les faces amont et aval de la cassette d'entrée, les faces amont et aval du support de cassettes et la face amont de la cassette de sortie comprend une gorge, de préférence annulaire, de réception d'un joint d'étanchéité et un joint d'étanchéité est logé à l'intérieur de celle-ci ;- At least one of the faces among the upstream and downstream faces of the input cassette, the upstream and downstream faces of the cassette holder and the upstream face of the output cassette comprises a groove, preferably annular, for receiving 'a seal and a seal is housed therein;
- le socle comprend une pluralité d'orifices répartis à sa périphérie et permettant le passage d'organes de vissage, de façon à pouvoir le fixer par vissage sur le banc d'essai ;- The base comprises a plurality of orifices distributed around its periphery and allowing the passage of screwing members, so as to be able to fix it by screwing on the test bench;
- le socle comprend une pluralité d'orifices taraudés, répartis autour de l'ouverture d'introduction d'air sous pression, la cassette d'entrée, le support de cassettes et la cassette de sortie sont munis d'une pluralité d'orifices traversant répartis à leurs périphéries, et il comprend des organes de vissage, tels des vis, qui sont disposés au travers de ces orifices et vissés dans les orifices taraudés du socle.- the base includes a plurality of threaded orifices, distributed around the pressurized air introduction opening, the inlet cassette, the cassette holder and the outlet cassette are provided with a plurality of orifices through distributed at their peripheries, and it comprises screwing members, such as screws, which are arranged through these orifices and screwed into the threaded orifices of the base.
L'invention concerne également un banc d'essai de simulation du comportement d'une languette inter-secteurs disposée dans les rainures respectives de deux secteurs annulaires voisins d'un anneau d'une turbomachine, ce banc d'essai comprenant une conduite d'amenée d'air sous pression munie d'un raccord et des moyens de mesure du débit de fuite.The invention also relates to a test bench for simulating the behavior of an inter-sector tongue arranged in the respective grooves of two annular sectors adjacent to a ring of a turbomachine, this test bench comprising a pipe pressurized air supply provided with a connection and means for measuring the leak rate.
Conformément à l'invention ce banc d'essai comprend un dispositif de simulation tel que précité dont le socle est fixé de manière étanche aux gaz sur ledit raccord.In accordance with the invention, this test bench comprises a simulation device as mentioned above, the base of which is fixed in a gas-tight manner on said connector.
PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF THE FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, des modes de réalisation possibles.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which will now be made of it, with reference to the appended drawings, which show, by way of indication but not limitation, possible embodiments.
Sur ces dessins :In these drawings:
la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’une partie d’une turbomachine, la figure 2 est une vue en perspective d’un exemple de réalisation de deux secteurs d’anneau contigus d’un distributeur annulaire et des languettes d’étanchéité disposées entre ceux-ci, les figures 3 à 6B sont des schémas représentant différentes configurations de deux secteurs d’anneau dans la zone W de la figure 2, la figure 7 est une vue en perspective d’une partie d’un banc d’essai équipé du dispositif de simulation conforme à l’invention, la figure 8 est une vue en coupe transversale verticale selon les lignes VI11-VIII de la figure 7, les figures 9 et 10 sont des vues en perspective, éclatées, selon deux angles de vue différents, des différentes pièces constituant le dispositif de simulation conforme à l’invention, la figure 11 est une vue en coupe de détail d’une partie des cassettes d’entrée et de sortie et du support de cassettes du dispositif de simulation conforme à l’invention, les figures 12 à 14 sont des vues similaires à la figure 11 mais représentant différentes configurations de cassettes d’entrée et de sortie, les figures 15 et 16 sont des vues en perspectives respectivement des cassettes d’entrée et de sortie simulant un désalignement radial, les figures 17 et 18 sont des vues en perspective respectivement des cassettes d’entrée et de sortie simulant un décambrage, et les figures 19 et 20 sont des vues en perspective respectivement des cassettes d’entrée et de sortie simulant une bascule entre deux secteurs, et la figure 21 est un schéma reprenant la figure 3, mais sur laquelle on a reporté les références des éléments constitutifs du dispositif de l'invention.Figure 1 is a longitudinal sectional view of part of a turbomachine, Figure 2 is a perspective view of an exemplary embodiment of two contiguous ring sectors of an annular distributor and sealing tongues arranged between them, Figures 3 to 6B are diagrams showing different configurations of two ring sectors in the area W of Figure 2, Figure 7 is a perspective view of part of a bench test equipped with the simulation device according to the invention, FIG. 8 is a view in vertical transverse section along the lines VI11-VIII of FIG. 7, FIGS. 9 and 10 are perspective views, exploded, according to two angles of different view of the different parts constituting the simulation device according to the invention, FIG. 11 is a detailed sectional view of part of the input and output cassettes and of the cassette support of the simulator device lation according to the invention, Figures 12 to 14 are views similar to Figure 11 but showing different configurations of input and output cassettes, Figures 15 and 16 are perspective views of the input cassettes and output simulating a radial misalignment, Figures 17 and 18 are perspective views of the input and output cassettes respectively simulating decambrage, and Figures 19 and 20 are perspective views of the input and output cassettes respectively simulating a flip-flop between two sectors, and FIG. 21 is a diagram repeating FIG. 3, but to which the references of the constituent elements of the device of the invention have been transferred.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En se reportant aux figures 7 et 8, on peut voir le dispositif de simulation 1 conforme à l'invention, monté sur un banc d’essai 2.Referring to Figures 7 and 8, we can see the simulation device 1 according to the invention, mounted on a test bench 2.
Le dispositif de simulation 1 comprend un socle 3, une cassette d’entrée 4, un support de cassettes 5, une cassette de sortie 6 et une languette inter-secteurs 7, qui une fois assemblés forment ledit dispositif 1.The simulation device 1 comprises a base 3, an input cassette 4, a cassette support 5, an output cassette 6 and an inter-sector tab 7, which once assembled form said device 1.
Le banc d’essai 2 comprend une conduite 20 d’amenée d’air sous pression, cette conduite 20 étant raccordée à son extrémité 21 à une source d’approvisionnement en air sous pression, (non représentée sur les figures) et étant obturée à son extrémité opposée 22, par une plaque 23. La conduite 20 présente en outre un raccord 24, disposé de préférence perpendiculairement à l’axe de ladite conduite 20.The test bench 2 comprises a pipe 20 for supplying pressurized air, this pipe 20 being connected at its end 21 to a source of supply of pressurized air (not shown in the figures) and being closed at its opposite end 22, by a plate 23. The pipe 20 also has a connector 24, preferably arranged perpendicular to the axis of said pipe 20.
Comme cela apparaît mieux sur la figure 8, ce raccord 24 présente de façon avantageuse sur sa surface d’extrémité libre 240, une gorge 241, de préférence annulaire, permettant la réception d’un joint d’étanchéité 242.As is better seen in FIG. 8, this connector 24 advantageously has on its free end surface 240, a groove 241, preferably annular, allowing the reception of a seal 242.
Le dispositif de simulation 1 va maintenant être décrit plus en détail en liaison avec les figures 9, 10 et 11. Il présente un axe longitudinal central X-X’.The simulation device 1 will now be described in more detail in connection with FIGS. 9, 10 and 11. It has a central longitudinal axis X-X ’.
Le socle 3 comprend une plaque 30 ayant par exemple la forme d’un disque comme représenté sur les figures, cette plaque présentant une face amont 31 plane et une face aval opposée 32 plane.The base 3 comprises a plate 30 having for example the shape of a disc as shown in the figures, this plate having an upstream face 31 plane and an opposite downstream face 32 plane.
Par convention, dans la suite de la description et des revendications, les termes « face amont » et « face aval » sont utilisés par référence au sens de circulation de l’air sous pression à l’intérieur du dispositif de simulation 1, depuis le banc d’essai 2.By convention, in the following description and claims, the terms “upstream face” and “downstream face” are used with reference to the direction of circulation of the pressurized air inside the simulation device 1, from the test bench 2.
Un élément saillant 33 fait saillie depuis la face aval 32 de la plaque. Cet élément saillant 33 présente de préférence une forme de disque, comme représenté sur la figure 10.A projecting element 33 projects from the downstream face 32 of the plate. This projecting element 33 preferably has the shape of a disc, as shown in FIG. 10.
Le socle 3 est également muni d’une ouverture 34 d’introduction d’air sous pression, qui traverse la plaque 30 et l’élément saillant 33. De préférence, cette ouverture 34 est cylindrique et s’étend selon l’axe X-X’.The base 3 is also provided with an opening 34 for introducing pressurized air, which passes through the plate 30 and the projecting element 33. Preferably, this opening 34 is cylindrical and extends along the axis X- X '.
L’élément saillant 33 présente une face d'extrémité libre aval 35, plane.The projecting element 33 has a flat downstream free end face 35.
Le socle 3 est destiné à être inséré entre le banc d’essai 2, (plus précisément son raccord 24) et la cassette d’entrée 4.The base 3 is intended to be inserted between the test bench 2 (more precisely its connector 24) and the input cassette 4.
A cet effet, le socle 3 présente des éléments de fixation 36 sur le banc 2.To this end, the base 3 has fixing elements 36 on the bench 2.
Dans la variante de réalisation représentée sur les figures, ces éléments de fixation sont des orifices 36, ici par exemple au nombre de quatre, de préférence répartis uniformément sur la plaque 30.In the variant embodiment shown in the figures, these fastening elements are orifices 36, here for example four in number, preferably distributed uniformly on the plate 30.
Comme on peut le voir sur la figure 7, ces orifices 36, qui traversent de part en part le socle 30, permettent le vissage d’organes de vissage 37, tels que des vis. Ces vis 37 sont elles-mêmes vissés dans des orifices taraudés ménagés sur la face libre 240 du raccord, mais non visibles sur les figures.As can be seen in FIG. 7, these orifices 36, which pass right through the base 30, allow the screwing of screwing members 37, such as screws. These screws 37 are themselves screwed into tapped holes formed on the free face 240 of the connector, but not visible in the figures.
Une fois le socle 3 ainsi fixé sur le raccord 24 du banc d’essai 2, il vient écraser le joint d’étanchéité 241 et assurer ainsi un montage étanche au gaz du socle 3 sur le banc d’essai 2, de façon qu’il n’y ait pas de fuites parasites.Once the base 3 thus fixed on the connector 24 of the test bench 2, it comes to crush the seal 241 and thus ensure a gas-tight mounting of the base 3 on the test bench 2, so that there are no parasitic leaks.
En outre, le socle 3 comprend également des éléments de fixation 38 des deux cassettes 4 et 6 et du support de cassette 5, sur le socle 3.In addition, the base 3 also comprises fixing elements 38 of the two cassettes 4 and 6 and of the cassette support 5, on the base 3.
Comme cela apparaît mieux sur la figure 8, ces éléments de fixation 38 sont par exemple des orifices taraudés borgnes, qui s’étendent au travers de l’élément saillant 33 et éventuellement dans une partie du socle 30. Ces orifices 38, ici par exemple au nombre de huit, sont de préférence répartis uniformément autour de l'ouverture 34.As can be seen more clearly in FIG. 8, these fixing elements 38 are, for example, blind tapped orifices, which extend through the projecting element 33 and possibly in a part of the base 30. These orifices 38, here for example eight in number, are preferably distributed uniformly around the opening 34.
Ils permettent de recevoir des organes de vissage 39, tels que des vis, ces organes 39 traversant de part en part les deux cassettes 4 et 6 et le support de cassettes 5, comme cela sera décrit ultérieurement.They make it possible to receive screwing members 39, such as screws, these members 39 passing right through the two cassettes 4 and 6 and the cassette holder 5, as will be described later.
La cassette d’entrée 4 comprend une plaque 40, qui a par exemple la forme d’un disque, et qui présente une face plane amont 41 et une face plane opposée aval 42.The input cassette 4 comprises a plate 40, which for example has the shape of a disc, and which has an upstream plane face 41 and an opposite downstream plane face 42.
Un élément saillant oblong 43 fait saillie depuis la face aval 42.An oblong projecting element 43 projects from the downstream face 42.
L’élément saillant 43 présente une face d’extrémité libre aval 44, qui dans le mode de réalisation de la figure 10 est plane et perpendiculaire à l’axe X-X’. Il est par ailleurs bordé par une face latérale 45.The projecting element 43 has a free downstream end face 44, which in the embodiment of FIG. 10 is planar and perpendicular to the axis X-X ’. It is also bordered by a lateral face 45.
Une fente longitudinale 46, dite fente d’entrée, s'étend au travers de l’élément saillant oblong 43 dans le sens de la longueur de celui-ci et elle le partage sensiblement en deux.A longitudinal slot 46, called the entry slot, extends through the oblong projecting element 43 lengthwise thereof and divides it substantially in two.
La cassette d’entrée 4 présente également de préférence un évidement oblong 47 d’introduction d’air sous pression, ménagé dans l’épaisseur de la plaque 40. L'évidement oblong 47 s'étend dans le même sens que l'élément saillant oblong 43 et il débouche sur la face amont 41. La fente 46 débouche sur la face aval 44 et dans l’évidement 47. La fente d’entrée 46 simule le jeu intersecteurs d’entrée entre deux secteurs d’anneau contigus. L’évidement oblong 47 permet de réduire la profondeur de la fente 46 usinée préférentiellement par électro-érosion.The input cassette 4 also preferably has an oblong recess 47 for introducing pressurized air, formed in the thickness of the plate 40. The oblong recess 47 extends in the same direction as the projecting element. oblong 43 and it opens onto the upstream face 41. The slot 46 opens onto the downstream face 44 and into the recess 47. The entry slot 46 simulates the intersecting entry clearance between two contiguous ring sectors. The oblong recess 47 makes it possible to reduce the depth of the slot 46 preferably machined by EDM.
Par ailleurs, la face aval d’extrémité libre 44 comprend deux zones, situées de part et d’autre de la fente d’entrée 46, dénommées respectivement première paroi 441 et deuxième paroi 442. La première paroi 441 simule la surface de la paroi radiale intérieure de la rainure P1 du premier segment N1, tandis que la deuxième paroi 442 simule (représente) la surface de la paroi radiale intérieure de la rainure P2 du deuxième segment N2 à simuler (voir figure 3, ces parois radiales intérieures étant celles les plus proches de l’intérieur de l’anneau en bas sur la figure 3). La première paroi 441 et la deuxième paroi 442 sont situées dans des plans sensiblement parallèles (c’est-àdire parallèles à 5 degrés prés) et coplanaires.Furthermore, the free end downstream face 44 comprises two zones, located on either side of the inlet slot 46, called first wall 441 and second wall 442 respectively. The first wall 441 simulates the surface of the wall inner radial of the groove P1 of the first segment N1, while the second wall 442 simulates (represents) the surface of the inner radial wall of the groove P2 of the second segment N2 to be simulated (see FIG. 3, these inner radial walls being those closer to the inside of the ring at the bottom in Figure 3). The first wall 441 and the second wall 442 are situated in planes which are substantially parallel (that is to say parallel to 5 degrees near) and coplanar.
De préférence, la face amont 41 de la cassette d’entrée 4 présente une gorge 48, de préférence annulaire et centrée sur l’axe X-X’, de réception d’un joint d’étanchéité 480. Ce dernier est visible uniquement sur la figure 8.Preferably, the upstream face 41 of the input cassette 4 has a groove 48, preferably annular and centered on the axis XX ′, for receiving a seal 480. The latter is visible only on Figure 8.
La cassette d’entrée 4 est destinée à être insérée entre le support de cassettes 5 et le socle 3. A cet effet, elle présente des éléments de fixation 49. Ces derniers sont par exemple des orifices 49, qui traversent la plaque 40 de part en part. Ces orifices 49, ici par exemple au nombre de huit, sont de préférence répartis uniformément à la périphérie de la plaque 40.The input cassette 4 is intended to be inserted between the cassette support 5 and the base 3. For this purpose, it has fixing elements 49. These are for example orifices 49, which pass through the plate 40 in part. These orifices 49, here for example eight in number, are preferably distributed uniformly around the periphery of the plate 40.
Lorsque la cassette d’entrée 4 est assemblée avec le support 3, l’air sous pression provenant du banc 2 et ayant traversé l’ouverture 34, pénètre dans l’évidement 47 et en ressort par la fente 46.When the input cassette 4 is assembled with the support 3, the pressurized air coming from the bench 2 and having passed through the opening 34, enters the recess 47 and leaves it through the slot 46.
La cassette de sortie 6 est l’image dans un miroir de la cassette d’entrée 4 et ne sera donc pas décrite en détail. Elle comprend une plaque 60, une face plane amont 61, une face plane aval 62, un élément saillant oblong 63, qui fait saillie depuis la face amont 61 et qui présente une face d'extrémité libre amont 64. Cette face 64 présente une première paroi 641 et une deuxième paroi 642 qui simulent respectivement la surface de la paroi radiale extérieure de la rainure P1 du premier segment N1 et la surface de la paroi radiale extérieure de la rainure P2 du deuxième segment N2 à simuler (voir figure 3).The output cassette 6 is the mirror image of the input cassette 4 and will therefore not be described in detail. It comprises a plate 60, an upstream flat face 61, a downstream flat face 62, an oblong projecting element 63, which projects from the upstream face 61 and which has an upstream free end face 64. This face 64 has a first wall 641 and a second wall 642 which respectively simulate the surface of the outer radial wall of the groove P1 of the first segment N1 and the surface of the outer radial wall of the groove P2 of the second segment N2 to be simulated (see FIG. 3).
L'élément saillant 63 est bordé par une face latérale 65 et est muni d'une fente longitudinale de sortie 66.The projecting element 63 is bordered by a lateral face 65 and is provided with a longitudinal outlet slot 66.
La cassette de sortie 6 comprend un évidement oblong 67 d'évacuation d'air sous pression, qui débouche sur la face aval 62, et des orifices de fixation 69.The outlet cassette 6 comprises an oblong recess 67 for discharging pressurized air, which opens onto the downstream face 62, and fixing orifices 69.
Le support de cassettes 5 comprend une plaque 50, qui a par exemple la forme d’un disque, et qui présente une face plane amont 51 et une face plane opposée aval 52. Cette plaque 50 présente en son centre une cavité oblongue 53 débouchant sur la face amont 51 et la face aval 52. Cette cavité 53 permet la réception de l’élément saillant 43 de la cassette d’entrée 4 et de l’élément saillant 63 de la cassette de sortie 6. En conséquence, ses dimensions et son contour correspondent, au jeu d’introduction près, aux dimensions et aux contours desdits éléments saillants.The cassette holder 5 comprises a plate 50, which for example has the shape of a disc, and which has an upstream plane face 51 and an opposite downstream plane face 52. This plate 50 has at its center an oblong cavity 53 opening onto the upstream face 51 and the downstream face 52. This cavity 53 allows reception of the projecting element 43 of the input cassette 4 and of the projecting element 63 of the output cassette 6. Consequently, its dimensions and contour correspond, apart from the introduction game, to the dimensions and contours of said projecting elements.
Cette cavité oblongue 53 est bordée par deux parois longitudinales 531 et 532 se faisant face.This oblong cavity 53 is bordered by two longitudinal walls 531 and 532 facing each other.
Comme on peut le voir sur la figure 11, la profondeur p de la cavité 53 est supérieure à la somme de la hauteur h43 de l’élément saillant 43 de la cassette d’entrée et de la hauteur h63 de l’élément saillant 63 de la cassette de sortie 6. Ainsi, il existe une zone centrale 531a de la paroi longitudinale 531 et une zone centrale 532a de la paroi longitudinale 532, qui représentent (simulent) respectivement la paroi de fond de la rainure P1 du premier segment N1 et la paroi de fond de la rainure P2 du deuxième segment annulaire N2.As can be seen in FIG. 11, the depth p of the cavity 53 is greater than the sum of the height h43 of the projecting element 43 of the input cassette and the height h63 of the projecting element 63 of the output cassette 6. Thus, there is a central area 531a of the longitudinal wall 531 and a central area 532a of the longitudinal wall 532, which represent (simulate) the bottom wall of the groove P1 of the first segment N1 and the bottom wall of the groove P2 of the second annular segment N2.
Comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, chacune des parois longitudinales 531 et 532 est munie d’une encoche de guidage 5310, respectivement 5320, qui débouche sur la surface de cette paroi longitudinale.As can be seen in FIGS. 9 and 10, each of the longitudinal walls 531 and 532 is provided with a guide notch 5310, respectively 5320, which opens onto the surface of this longitudinal wall.
Ces deux encoches 5310 et 5320 se font face de part et d’autre de l’axe longitudinal X-X’.These two notches 5310 and 5320 face each other on the other side of the longitudinal axis X-X ’.
Par ailleurs, la face amont 51 du support de cassettes 5 présente une gorge 54, de préférence annulaire et centrée sur l’axe X-X’, de réception d’un joint d’étanchéité 540, visible uniquement sur la figure 8. De façon similaire, la face aval 52 du support de cassettes 5 présente une gorge 55, de préférence annulaire, centrée sur l’axe X-X’, de réception d’un joint d’étanchéité 550, visible uniquement sur la figure 8.Furthermore, the upstream face 51 of the cassette support 5 has a groove 54, preferably annular and centered on the axis XX ′, for receiving a seal 540, visible only in FIG. 8. similarly, the downstream face 52 of the cassette support 5 has a groove 55, preferably annular, centered on the axis XX ′, for receiving a seal 550, visible only in FIG. 8.
Enfin, le support de cassettes 5 comprend une pluralité d’éléments de fixation sur le socle 3, qui se présentent ici sous la forme d’orifices 56 débouchant sur sa face amont 51 et sa face aval 52. Ils sont de préférence répartis uniformément à sa périphérie, de préférence à l’extérieur des gorges annulaires 54 et 55, et sont ici au nombre de huit.Finally, the cassette support 5 comprises a plurality of fastening elements on the base 3, which are here in the form of orifices 56 opening onto its upstream face 51 and its downstream face 52. They are preferably distributed uniformly to its periphery, preferably outside the annular grooves 54 and 55, and here are eight in number.
La languette inter-secteurs 7 est une lamelle rigide de forme oblongue, ici rectangulaire, qui présente deux bords longitudinaux 71, 72 et deux bords transversaux 73, 74.The inter-sector tongue 7 is a rigid strip of oblong shape, here rectangular, which has two longitudinal edges 71, 72 and two transverse edges 73, 74.
Cette lamelle présente le long de ses bords longitudinaux 71 et 72, un ergot de guidage 710, respectivement 720. Lorsque la languette inter-secteurs 7 est placée dans le support de cassettes 5, les ergots 710 et 720 sont reçus respectivement dans les encoches 5310 et 5320.This strip has along its longitudinal edges 71 and 72, a guide pin 710, respectively 720. When the inter-sector tongue 7 is placed in the cassette holder 5, the pins 710 and 720 are received respectively in the notches 5310 and 5320.
Comme cela apparaît mieux sur la figure 11, la largeur 17 de la languette 7 est inférieure à la hauteur h53 de la cavité 53 (17 et h53 étant mesurés dans une section qui ne se situe pas au niveau des ergots 720 ou des encoches 5310, 5320), de façon à simuler le fond de languette L3 de chaque rainure, (voir figure 3).As is better seen in FIG. 11, the width 17 of the tongue 7 is less than the height h53 of the cavity 53 (17 and h53 being measured in a section which is not located at the level of the lugs 720 or the notches 5310, 5320), so as to simulate the bottom of the tongue L3 of each groove, (see FIG. 3).
Comme représenté sur la figure 8, la cassette d’entrée 4, le support de cassettes 5 et la cassette de sortie 6 sont assemblés sur le socle 3 en introduisant les boulons 39 au travers des orifices 49, 56 et 69 et en les vissant dans l’orifice taraudé 38. Les différents joints d’étanchéité 480, 540 et 550 se trouvent alors comprimés et garantissent un montage étanche au gaz du dispositif de simulation 1 sur le banc d’essai 2, de sorte qu'il n'y a pas de fuites parasites. On notera que l’air sortant de la fente d’entrée 46 pénètre dans la cavité 53 puis dans la fente de sortie 66 et enfin dans l’évidement de sortie d’air 67. Lorsque le dispositif 1 est assemblé, les fentes 46 et 66 sont préférentiellement alignées.As shown in Figure 8, the input cassette 4, the cassette holder 5 and the output cassette 6 are assembled on the base 3 by inserting the bolts 39 through the holes 49, 56 and 69 and screwing them in the tapped orifice 38. The various seals 480, 540 and 550 are then compressed and guarantee a gas-tight mounting of the simulation device 1 on the test bench 2, so that there is no no parasitic leaks. It will be noted that the air leaving the inlet slot 46 enters the cavity 53 then into the outlet slot 66 and finally into the air outlet recess 67. When the device 1 is assembled, the slots 46 and 66 are preferably aligned.
On a reproduit sur la figure 21, le schéma de la figure 3, mais en y reportant les références numériques des différents éléments du dispositif de simulation 1, de façon à mieux expliquer le fonctionnement de celui-ci.The diagram in FIG. 3 has been reproduced in FIG. 21, but with the reference numerals of the various elements of the simulation device 1 there, so as to better explain the operation of the latter.
On comprend qu’en faisant varier la rugosité de la première paroi 441 et de la deuxième paroi 442 de la cassette d’entrée 4, ainsi que la rugosité de la première paroi 641 et de la deuxième paroi 642 de la cassette de sortie 6, par exemple en y créant des stries, on peut simuler la rugosité présente sur les parois radiales intérieures et extérieures de chaque rainure d’un segment annulaire d’un anneau d’une turbomachine.It is understood that by varying the roughness of the first wall 441 and of the second wall 442 of the inlet cassette 4, as well as the roughness of the first wall 641 and of the second wall 642 of the outlet cassette 6, for example by creating streaks there, one can simulate the roughness present on the inner and outer radial walls of each groove of an annular segment of a ring of a turbomachine.
On peut faire varier l’épaisseur de la languette 7, de façon à simuler le comportement de celle-ci par rapport aux cassettes d’entrée 4 et de sortie 6 utilisées.The thickness of the tongue 7 can be varied, so as to simulate the behavior of the latter relative to the input 4 and output 6 cassettes used.
En faisant varier les dimensions des fentes 46, respectivement 66, on peut simuler des variations de dimension des jeux inter-secteurs respectivement d’entrée et de sortie entre deux secteurs annulaires contigus N1, N2.By varying the dimensions of the slots 46, respectively 66, it is possible to simulate variations in dimension of the inter-sectoral sets of input and output respectively between two contiguous annular sectors N1, N2.
En faisant varier la profondeur p de la cavité 53 par rapport à la hauteur h43 de l’élément saillant 43 de la cassette d’entrée 4 et par rapport à la hauteur h63 de l’élément saillant 63 de la cassette de sortie 6, on peut faire varier le paramètre correspondant à l’épaisseur E1 de la rainure.By varying the depth p of the cavity 53 relative to the height h43 of the projecting element 43 of the input cassette 4 and relative to the height h63 of the projecting element 63 of the output cassette 6, we can vary the parameter corresponding to the thickness E1 of the groove.
Enfin, en faisant varier la largeur 17 de la languette 7 par rapport à la hauteur h53 ou h63, respectivement des éléments saillants 43 et 63, il est possible de simuler des variations dans la dimension de fond de languette L3 (sur la figure 3).Finally, by varying the width 17 of the tongue 7 relative to the height h53 or h63, respectively of the projecting elements 43 and 63, it is possible to simulate variations in the bottom dimension of the tongue L3 (in FIG. 3) .
La simulation de la situation de désalignement radial représentée sur la figure 4 peut être faite en utilisant une cassette d’entrée 4 et une cassette de sortie 6 modifiées comme représenté sur les figures 13, 15 et 16.The simulation of the radial misalignment represented in FIG. 4 can be simulated using an input cassette 4 and an output cassette 6 modified as shown in FIGS. 13, 15 and 16.
Sur la figure 4, on peut voir que les deux rainures P1 et P2 ne sont plus alignées, autrement dit, elles ne sont plus situées dans le même plan, ce qui provoque un basculement de la languette O.In FIG. 4, it can be seen that the two grooves P1 and P2 are no longer aligned, in other words, they are no longer located in the same plane, which causes the tongue O to tilt.
Afin de simuler cette situation, la première paroi 441 et la deuxième paroi 442 de l’élément saillant 43 de la cassette d’entrée 4 sont situées dans des plans parallèles mais qui ne sont pas coplanaires, la première paroi 441 étant plus saillante que la deuxième paroi 442, autrement dit étant située plus haut sur la figure 15.In order to simulate this situation, the first wall 441 and the second wall 442 of the projecting element 43 of the input cassette 4 are located in parallel planes but which are not coplanar, the first wall 441 being more projecting than the second wall 442, in other words being located higher in FIG. 15.
Inversement, la première paroi 641 et la deuxième paroi 642 de l’élément saillant 63 de la cassette de sortie 6 sont situées dans des plans parallèles mais non coplanaires, la deuxième paroi 642 étant plus saillante que la première paroi 641.Conversely, the first wall 641 and the second wall 642 of the projecting element 63 of the outlet cassette 6 are located in parallel but not coplanar planes, the second wall 642 being more projecting than the first wall 641.
Comme représenté sur la figure 13, une fois les cassettes d’entrée 4 et de sortie 6 assemblées, on constate que les première parois 441 et 641 situées en regard l’une de l’autre et les deuxième parois 442 et 642 situés en regard l’un de l’autre définissent ainsi des rainures qui ne sont pas alignées, comme représenté sur la figure 4.As shown in FIG. 13, once the inlet 4 and outlet 6 cassettes have been assembled, it can be seen that the first walls 441 and 641 located opposite one another and the second walls 442 and 642 located opposite one of the other thus define grooves which are not aligned, as shown in FIG. 4.
La simulation de la situation de décambrage représentée sur la figure 5 est réalisée en utilisant une cassette d’entrée 4 et une cassette de sortie 6, telles que représentées sur les figures 12, 17 et 18.The simulation of the decambrage situation shown in FIG. 5 is carried out using an input cassette 4 and an output cassette 6, as shown in FIGS. 12, 17 and 18.
Dans ce cas, la première paroi 441 et la deuxième paroi 442 de la cassette d’entrée 4 s’étendent dans des plans séquents et ces plans sont inclinés depuis l’embouchure de la fente d’entrée 46 et le haut sur la figure 17, en direction du bas sur cette même figure et de la face latérale 45 de l’élément saillant 43.In this case, the first wall 441 and the second wall 442 of the input cassette 4 extend in sequential planes and these planes are inclined from the mouth of the input slot 46 and the top in FIG. 17 , towards the bottom in this same figure and from the lateral face 45 of the projecting element 43.
En d’autres termes, les plans de la premier paroi 441 et de la deuxième paroi 442 forment entre eux un angle o1 (voir figure 12) supérieur à 180°.In other words, the planes of the first wall 441 and of the second wall 442 form between them an angle o1 (see FIG. 12) greater than 180 °.
Par ailleurs, la première paroi 641 et la deuxième paroi 642 de l’élément saillant 63 de la cassette de sortie 6 sont également inclinées mais en sens inverse. En d’autres termes, leurs plans respectifs sont inclinés cette fois depuis le bas (sur la figure 18) et l’embouchure de la fente de sortie 66, vers le haut en direction des bords saillants des faces latérales 65. En d’autres termes, les deux plans de la première paroi 641 et de la deuxième paroi 642 forment entre eux un angle o2 inférieur à 180°, (voir figure 12). Les angles o1 et o2 sont sensiblement égaux (à 5 degrés près).Furthermore, the first wall 641 and the second wall 642 of the projecting element 63 of the outlet cassette 6 are also inclined but in the opposite direction. In other words, their respective planes are inclined this time from the bottom (in FIG. 18) and the mouth of the outlet slot 66, upwards in the direction of the projecting edges of the lateral faces 65. In others terms, the two planes of the first wall 641 and of the second wall 642 form between them an angle o2 less than 180 °, (see FIG. 12). The angles o1 and o2 are substantially equal (to within 5 degrees).
Enfin, la simulation de la situation de bascule représentée sur les figures 6A et 6B est réalisée en utilisant une cassette d’entrée 4 et une cassette de sortie 6 conformées, comme représenté sur les figures 14, 19 et 20.Finally, the simulation of the tilt situation shown in FIGS. 6A and 6B is carried out using an input cassette 4 and an output cassette 6 shaped, as shown in FIGS. 14, 19 and 20.
Dans ce cas, et comme on peut le voir sur la figure 19, la première paroi 441 s’étend dans un plan incliné depuis une première extrémité 431 de l’élément saillant oblong 43 où il est plus haut vers une deuxième extrémité 432 de l’élément saillant 43 où il est plus bas. Inversement, la deuxième paroi 442 s’étend dans un plan incliné depuis la deuxième extrémité 432 où il est plus haut vers la première extrémité 431 où il est plus bas.In this case, and as can be seen in FIG. 19, the first wall 441 extends in an inclined plane from a first end 431 of the oblong projecting element 43 where it is higher towards a second end 432 of the 'protruding element 43 where it is lower. Conversely, the second wall 442 extends in an inclined plane from the second end 432 where it is higher towards the first end 431 where it is lower.
De façon similaire, et comme on peut le voir sur la figure 20, la première paroi 641 s’étend dans un plan incliné depuis une première extrémitéSimilarly, and as can be seen in Figure 20, the first wall 641 extends in an inclined plane from a first end
631 de l’élément saillant oblong 63 où il est plus bas vers une deuxième extrémité 632 de l’élément saillant 63 où il est plus haut. Inversement, la deuxième paroi 642 s’étend dans un plan incliné depuis la deuxième extrémité631 of the oblong projecting element 63 where it is lower towards a second end 632 of the projecting element 63 where it is higher. Conversely, the second wall 642 extends in an inclined plane from the second end
632 où il est plus bas vers la première extrémité 631 où il est plus haut.632 where it is lower towards the first end 631 where it is higher.
Une fois le dispositif de simulation 1 accouplé au banc d’essai 2, l’air sous pression traverse le dispositif 1. Des moyens de mesure de débit de fuite 25 du banc d’essai 2 permettent de mesurer la perméabilité du dispositif 1. La perméabilité du système se mesure grâce à la connaissance du débit d’entrée du banc, et de différentes mesures de pressions (statiques et éventuellement totales dans certains cas) placées avantageusement sur le montage. L’utilisation de ces différentes données couplée à l’utilisation d’abaques permettent de remonter au débit de fuite du système.Once the simulation device 1 is coupled to the test bench 2, the pressurized air passes through the device 1. Leakage flow measurement means 25 of the test bench 2 make it possible to measure the permeability of the device 1. The permeability of the system is measured by knowing the inlet flow rate of the bench, and various pressure measurements (static and possibly total in some cases) advantageously placed on the assembly. The use of these different data coupled with the use of charts allows to go back to the system leakage rate.
Les avantages du dispositif conforme à l’invention sont les suivants.The advantages of the device according to the invention are as follows.
Le concept modulaire permet de faire varier un grand nombre de paramètres en changeant simplement les cassettes d’entrée 4 et de sortie 6, le support de cassettes 5 et la languette 7.The modular concept allows a large number of parameters to be varied by simply changing the input 4 and output 6 cassettes, the cassette holder 5 and the tab 7.
Ce dispositif est facile à monter et à intégrer sur un banc d’essai existant. La mise en œuvre des différentes pièces simulant les différentes configurations est aisée et rapide à mettre en œuvre.This device is easy to mount and integrate on an existing test bench. The implementation of the different parts simulating the different configurations is easy and quick to implement.
Ce dispositif permet de ne pas utiliser de pièce moteur et donc de ne pas détériorer celle-ci.This device makes it possible not to use an engine part and therefore not to deteriorate it.
Ce dispositif de simulation n’utilise pas de cire pour renforcer l’étanchéité et il n’est donc pas nécessaire de le nettoyer.This simulation device does not use wax to strengthen the seal and therefore does not need to be cleaned.
Enfin, ce dispositif de simulation permet de remonter directement au débit de fuite du banc d’essai et d’en tirer des conséquences en termes de variation d’étanchéité de la languette.Finally, this simulation device makes it possible to go back directly to the leakage rate of the test bench and to draw consequences therefrom in terms of variation in sealing of the tongue.
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|---|---|---|---|
| FR1852894A FR3079561B1 (en) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | DEVICE FOR SIMULATING A CROSS-SECTOR TONGUE OF SECTORS OF A TURBOMACHINE RING |
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Citations (2)
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| US8272644B1 (en) * | 2009-07-14 | 2012-09-25 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Floating card seal |
| US20170370239A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | General Electric Company | Turbine systems with sealing components |
-
2018
- 2018-04-03 FR FR1852894A patent/FR3079561B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8272644B1 (en) * | 2009-07-14 | 2012-09-25 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Floating card seal |
| US20170370239A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | General Electric Company | Turbine systems with sealing components |
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