FR3107721A1 - Turbomachine stator blade, stator sector and manufacturing process - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne notamment de redresseur de turbomachine, de hauteur H s'étendant entre un pied de pale (40) et une tête de pale (41), caractérisée par le fait qu'elle présente un évidement interne (42) qui est délimité par deux parois (43, 44) lesquelles se rejoignent respectivement au bord d'attaque et au bord de fuite de ladite pale (4) pour y former des régions pleines opposées et en regard l'une de l'autre (45, 46), et que l'épaisseur desdites régions pleines (45, 46), mesurée parallèlement audit pied de pale (40), entre ledit évidement (42) et le bord d'attaque, respectivement le bord de fuite, est variable entre lesdits pied (40) et tête de pale (41), cette variation d'épaisseur se faisant uniquement du côté de l'évidement (la revendication 1 sera recopiée ici). Figure pour l’abrégé : Fig. 3The present invention relates in particular to a turbomachine stator, of height H extending between a blade root (40) and a blade head (41), characterized in that it has an internal recess (42) which is delimited by two walls (43, 44) which meet respectively at the leading edge and at the trailing edge of said blade (4) to form there solid regions opposite and facing each other (45, 46) , and that the thickness of said solid regions (45, 46), measured parallel to said blade root (40), between said recess (42) and the leading edge, respectively the trailing edge, is variable between said root ( 40) and blade head (41), this variation in thickness occurring only on the side of the recess (claim 1 will be copied here). Figure for the abstract: Fig. 3
Description
DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
L'invention se situe dans le domaine de l'aéronautique.The invention is in the field of aeronautics.
La présente invention concerne plus particulièrement une pale de redresseur de turbomachine, un secteur de redresseur qui en est équipé, ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle pale.The present invention relates more particularly to a turbomachine stator blade, a stator sector equipped therewith, and a method for manufacturing such a blade.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
Certaines turbomachines comprennent une turbine basse pression et une turbine haute pression, qui récupèrent une partie de l'énergie dégagée par la combustion de carburant pour entrainer respectivement, un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, situés au niveau de l'entrée d'air de la turbomachine.Some turbomachines include a low pressure turbine and a high pressure turbine, which recover part of the energy released by the combustion of fuel to drive respectively a low pressure compressor and a high pressure compressor, located at the inlet of turbomachine air.
Sur la figure 1 jointe qui illustre l'art antérieur, on peut voir un compresseur 1 à plusieurs étages 10, chaque étage 10 comportant successivement un redresseur 2 et une roue de rotor 3, de l'amont vers l'aval par rapport au sens d'écoulement de l'air dans la turbine (flèche V : c’est-à-dire de la gauche vers la droite sur la figure 1). Tous les rotors sont fixés sur un arbre non représenté sur la figure et entrainés simultanément en rotation.In the attached figure 1 which illustrates the prior art, one can see a compressor 1 with several stages 10, each stage 10 successively comprising a rectifier 2 and a rotor wheel 3, from upstream to downstream with respect to the direction air flow in the turbine (arrow V: that is to say from left to right in Figure 1). All the rotors are fixed on a shaft not shown in the figure and driven simultaneously in rotation.
La turbine 1 présente un axe longitudinal X-X'.The turbine 1 has a longitudinal axis X-X'.
Chaque redresseur 2 est sectorisé, c’est-à-dire formé de plusieurs secteurs angulaires 20 de distributeur, disposés circonférentiellement bout à bout et assemblés.Each rectifier 2 is sectorized, that is to say formed of several angular sectors 20 of distributor, arranged circumferentially end to end and assembled.
Chaque secteur angulaire de redresseur 20 comprend deux plates-formes en portion d'arc de cercle, disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre et reliées entre elles par des pales radiales ou sensiblement radiales 201. Ces plates-formes délimitent entre elles la veine annulaire d’écoulement des gaz dans la turbine 1.Each angular rectifier sector 20 comprises two platforms in portion of an arc of circle, arranged coaxially one inside the other and interconnected by radial or substantially radial blades 201. These platforms delimit between them the annular flow path of the gases in the turbine 1.
La plate-forme externe 202 comprend des moyens d'accrochage sur un carter externe 100 de la turbine 1. La plate-forme interne 203 se prolonge vers l'intérieur de la turbine par un pied radial 204 qui se termine par une embase 205.The external platform 202 comprises hooking means on an external casing 100 of the turbine 1. The internal platform 203 extends towards the inside of the turbine by a radial foot 204 which ends in a base 205.
Les redresseurs de turbines, notamment les redresseurs haute pression (RDHP) en secteurs tels qu'exposé ci-dessus, sont des pièces complexes évoluant dans un environnement où ils sont très sollicités (pressions, températures et régime de rotor élevés), ce qui génère un nombre de modes et des niveaux vibratoires élevés.Turbine straighteners, in particular high pressure straighteners (RDHP) in sectors as described above, are complex parts operating in an environment where they are highly stressed (high pressures, temperatures and rotor speed), which generates a number of modes and high vibrational levels.
Les géométries actuelles de redresseurs présentent des pales identiques. Cela permet de ne pas introduire des harmoniques d’excitation supplémentaires dans la machine. En effet, une géométrie différente entre deux pales voisines, répétée de proche en proche, introduirait une nouvelle source d’excitation pour les aubes mobiles du rotor qui devraient éviter un autre croisement.Current rectifier geometries have identical blades. This avoids introducing additional excitation harmonics into the machine. Indeed, a different geometry between two neighboring blades, repeated step by step, would introduce a new source of excitation for the rotor blades which should avoid another crossing.
Mais a contrario, une géométrie de pale strictement identique fait résonner toutes les pales à la même fréquence, de sorte que tout le redresseur peut être mis en mouvement sur cette fréquence, ce qui génère une amplification du signal. En effet, l’énergie se transmet de pale en pale par les viroles de fixation qui ont la particularité d'être très rigides.But on the contrary, a strictly identical blade geometry causes all the blades to resonate at the same frequency, so that the entire rectifier can be set in motion on this frequency, which generates an amplification of the signal. Indeed, the energy is transmitted from blade to blade by the fastening rings which have the particularity of being very rigid.
Par ailleurs, lorsque l'on procède à une simulation de pièces, le calcul de pièces digitalisées comportant des pales non strictement identiques, ce qui est dû au "mistuning", c'est-à-dire au "désaccordage" involontaire des pales en raison des écarts de fabrication, montre une atténuation du signal de réponse.Furthermore, when performing a part simulation, the calculation of digitized parts comprising blades that are not strictly identical, which is due to "mistuning", that is to say the involuntary "detuning" of the blades in due to manufacturing deviations, shows an attenuation of the response signal.
Ainsi, une légère modification de la géométrie entraine une baisse de l’amplitude de réponse. De plus, lorsque l'on reporte sur un graphe les courbes de réponse dynamique en fonction de la fréquence, on constate un décalage des modes propres des pales.Thus, a slight modification of the geometry leads to a decrease in the response amplitude. Moreover, when the dynamic response curves as a function of the frequency are plotted on a graph, a shift in the natural modes of the blades is observed.
De même, on remarque qu’un "detuning" (c'est-à-dire un désaccordage volontaire des pales lors de leur conception) permet également d’écarter les modes en fréquence, de sorte que le cumul modal en est donc diminué.Similarly, we note that a "detuning" (i.e. a voluntary detuning of the blades during their design) also makes it possible to rule out the modes in frequency, so that the modal accumulation is therefore reduced.
Toutefois, le design des pales, c'est à dire leur forme extérieure, est contraint par des paramètres aérodynamiques et de comportement global de la machine, de sorte que l'on a généralement renoncé à le modifier. De plus, on a aussi renoncé à modifier l'architecture des viroles de fixation des pales ainsi que leurs crochets d'attache, notamment en raison de la complexité des opérations correspondantes et de la volonté de conserver autant que faire se peut les paramètres mécaniques du redresseur.However, the design of the blades, that is to say their external shape, is constrained by aerodynamic parameters and the overall behavior of the machine, so that we have generally given up modifying it. In addition, we have also given up modifying the architecture of the blade attachment rings and their attachment hooks, in particular because of the complexity of the corresponding operations and the desire to preserve as much as possible the mechanical parameters of the rectifier.
Dans ces conditions, la présente invention vise notamment à proposer une structure de pale de redresseur qui se prête facilement à une opération de "detuning", c'est-à-dire de désaccordage, sans modification des zones de la pale qui sont en interface (c'est-à-dire en contact) avec le flux d'air qui traverse la turbomachine.Under these conditions, the present invention aims in particular to propose a stator blade structure which easily lends itself to a "detuning" operation, that is to say detuning, without modifying the zones of the blade which are at the interface (that is to say in contact) with the air flow passing through the turbomachine.
Ainsi, un premier aspect de l'invention se rapporte à une pale de redresseur de turbomachine, de hauteur H s'étendant entre un pied de pale et une tête de pale, caractérisée par le fait qu'elle présente un évidement interne qui est délimité par deux parois lesquelles se rejoignent respectivement au bord d'attaque et au bord de fuite de ladite pale pour y former des régions pleines opposées et en regard l'une de l'autre, et que l'épaisseur desdites régions pleines, mesurée parallèlement audit pied de pale, entre ledit évidement et le bord d'attaque, respectivement le bord de fuite, est variable entre lesdits pied et tête de pale, cette variation d'épaisseur se faisant uniquement du côté de l'évidement.Thus, a first aspect of the invention relates to a turbomachine stator blade, of height H extending between a blade root and a blade head, characterized in that it has an internal recess which is delimited by two walls which meet respectively at the leading edge and at the trailing edge of said blade to form solid regions opposite and facing each other, and that the thickness of said solid regions, measured parallel to said blade root, between said recess and the leading edge, respectively the trailing edge, is variable between said blade root and head, this variation in thickness taking place only on the side of the recess.
Grâce à ces caractéristiques, on ne modifie aucunement la forme extérieure de la pale. Par ailleurs, les viroles de fixation sont conservées. Finalement, seule la "géométrie interne" de la pale est modifiée, ce qui est suffisant pour atténuer fortement le signal de réponse.Thanks to these characteristics, the external shape of the blade is not modified in any way. Furthermore, the fixing rings are retained. Finally, only the "internal geometry" of the blade is modified, which is sufficient to strongly attenuate the response signal.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de cette pale, prises seules ou selon une combinaison quelconque d'au moins deux d'entre elles :According to other advantageous and non-limiting characteristics of this blade, taken alone or according to any combination of at least two of them:
- elle présente une même épaisseur nominale à 0, 50 et 100% de ladite hauteur H ;- it has the same nominal thickness at 0, 50 and 100% of said height H;
- ladite épaisseur est inférieure à l'épaisseur nominale entre 0 et 50% ainsi qu'entre 50 et 100% de ladite hauteur H ;- said thickness is less than the nominal thickness between 0 and 50% as well as between 50 and 100% of said height H;
- ladite épaisseur est supérieure à l'épaisseur nominale entre 0 et 50% ainsi qu'entre 50 et 100% de ladite hauteur H ;- said thickness is greater than the nominal thickness between 0 and 50% as well as between 50 and 100% of said height H;
- elle présente la même épaisseur à 33 et 66% de ladite hauteur H ;- it has the same thickness at 33 and 66% of said height H;
- elle présente une variation graduelle d'épaisseur ;- it presents a gradual variation in thickness;
- ladite variation est sinusoïdale ;- Said variation is sinusoidal;
- elle présente une variation d'épaisseur identique dans lesdites deux régions pleines ;- it has an identical thickness variation in said two solid regions;
- l'épaisseur d'au moins une desdites deux parois est variable entre lesdites régions pleines opposées, cette variation d'épaisseur se faisant uniquement du côté de l'évidement ;- the thickness of at least one of said two walls is variable between said opposite solid regions, this variation in thickness taking place only on the side of the recess;
- ledit évidement renferme de la poudre de métal libre ;- Said recess contains free metal powder;
- elle comporte au moins un raidisseur parallèle audit pied.- It comprises at least one stiffener parallel to said foot.
L'invention concerne également un secteur de redresseur de turbomachine comportant un nombre N de pales, N étant un entier au moins égal à 2, qui est remarquable en ce que lesdites pales sont différentes et qu'au moins la moitié d'entre elles est conforme à l'une des caractéristiques précédentes.The invention also relates to a turbomachine stator sector comprising a number N of blades, N being an integer at least equal to 2, which is remarkable in that said blades are different and that at least half of them are conforms to one of the preceding characteristics.
Avantageusement, lorsque N est au moins égal à 3, alors une pale sur deux est conforme à l'une des caractéristiques précédentes.Advantageously, when N is at least equal to 3, then one out of two blades complies with one of the preceding characteristics.
Enfin, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une pale selon l'une des caractéristiques précédentes, caractérisé par le fait que l'on réalise une fabrication additive par dépôts successifs de couches de poudre métallique et fusion de celle-ci.Finally, the invention relates to a method for manufacturing a blade according to one of the preceding characteristics, characterized in that additive manufacturing is carried out by successive deposition of layers of metallic powder and melting of the latter. .
DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en relation avec les dessins annexés sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read in conjunction with the appended drawings in which:
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La pale métallique 4 de redresseur, telle qu'elle est illustrée aux figures 2 et 3 annexées, présente la particularité de comporter un évidement interne 42 qui est délimité par deux parois courbes 43 et 44 qui se rejoignent au bord d'attaque et au bord de fuite pour y former deux régions 45 et 46 opposées et en regard l'une de l'autre.The metal stator blade 4, as illustrated in the appended FIGS. 2 and 3, has the particularity of comprising an internal recess 42 which is delimited by two curved walls 43 and 44 which meet at the leading edge and at the edge trailing to form two regions 45 and 46 opposite and facing each other.
Sur la figure 3, on a référencé 40 et 41, respectivement le pied et la tête de la pale, c'est-à-dire sa base et son sommet. Par ailleurs, les viroles qui permettent sa fixation sont référencées 5.In FIG. 3, 40 and 41 are referenced, respectively the foot and the head of the blade, that is to say its base and its top. In addition, the ferrules which allow it to be fixed are referenced 5.
Toujours sur cette figure 3, on a désigné H la hauteur qui s'étend entre le pied 40 et la tête 41. De plus, on a repéré par des traits horizontaux les zones correspondant à 0, 33, 50, 66 et 100 % de ladite hauteur H.Still in this figure 3, H has been designated the height which extends between the foot 40 and the head 41. In addition, the areas corresponding to 0, 33, 50, 66 and 100% of said height H.
Conformément à une caractéristique remarquable de l'invention, l'épaisseur desdites régions pleines 45 et 46, mesurée parallèlement audit pied de pale, entre ledit évidement 42 et le bord d'attaque, respectivement le bord de fuite, est variable, cette variation d'épaisseur se faisant uniquement du côté de l'évidement 42. En d'autres termes, la géométrie de la pale 4 du côté externe des parois 43 et 44 est nullement affectée.In accordance with a remarkable characteristic of the invention, the thickness of said solid regions 45 and 46, measured parallel to said blade root, between said recess 42 and the leading edge, respectively the trailing edge, is variable, this variation of thickness being made only on the side of the recess 42. In other words, the geometry of the blade 4 on the outer side of the walls 43 and 44 is in no way affected.
Avantageusement et comme montré à la figure 3, cette épaisseur est la même et nominale à 0, 50 et 100% de la hauteur, tandis que cette épaisseur est inférieure à l'épaisseur nominale entre 0 et 50% ainsi qu'entre 50 et 100% de ladite hauteur H.Advantageously and as shown in Figure 3, this thickness is the same and nominal at 0, 50 and 100% of the height, while this thickness is less than the nominal thickness between 0 and 50% as well as between 50 and 100 % of said height H.
On constate par ailleurs que la pale présente la même épaisseur à 33 et 66% de ladite hauteur H.It is also noted that the blade has the same thickness at 33 and 66% of said height H.
En pratique, on préfère diminuer l'épaisseur de la pale dans la ou les zones où elle est peu sollicitée, en particulier au maitre couple car cette zone est très rigide.In practice, it is preferred to reduce the thickness of the blade in the zone or zones where it is not very stressed, in particular at the main torque because this zone is very rigid.
Dans une variante non représentée ici, l'épaisseur est la même et nominale à 0, 50 et 100% de la hauteur, tandis que cette épaisseur est supérieure à l'épaisseur nominale entre 0 et 50% ainsi qu'entre 50 et 100% de ladite hauteur H.In a variant not represented here, the thickness is the same and nominal at 0, 50 and 100% of the height, while this thickness is greater than the nominal thickness between 0 and 50% as well as between 50 and 100% of said height H.
Ici, la pale 4 présente une variation graduelle d'épaisseur, en l'occurrence sinusoïdale. Toutefois, on pourrait envisager un autre type de progression de cette épaisseur, par exemple en dents de scie, c'est à dire selon des progressions linéaires ascendantes et descendantes alternées.Here, the blade 4 has a gradual variation in thickness, in this case sinusoidal. However, another type of progression of this thickness could be envisaged, for example sawtooth, that is to say according to alternating ascending and descending linear progressions.
Selon le mode de réalisation illustré ici, la variation d'épaisseur est identique dans les deux régions pleines 45 et 46.According to the embodiment illustrated here, the thickness variation is identical in the two solid regions 45 and 46.
Dans ce qui précède, la variation d'épaisseur affecte seulement les régions pleines précitées.In the foregoing, the variation in thickness affects only the aforementioned solid regions.
Toutefois, il est également envisageable que l'épaisseur d'au moins une des deux parois 43 et 44 varie entre les régions pleines 45 et 46, cette variation d'épaisseur se faisant uniquement du côté de l'évidement. Ainsi, on peut se référer à la figure 4 dans laquelle on s'est contenté de représenter le contour de l'évidement 42. Le segment AB représente la corde de cet évidement. Selon un mode possible de réalisation, la largeur de l'évidement 42, mesurée perpendiculairement au segment AB est maximale à 10%, 50% et 90% de la longueur développée de l'évidement, tandis qu'elle est minimale à 25 et 75%, ainsi que le montrent les vues en coupe des figures 6 et 7.However, it is also possible for the thickness of at least one of the two walls 43 and 44 to vary between the solid regions 45 and 46, this thickness variation taking place only on the side of the recess. Thus, reference can be made to FIG. 4 in which we have merely represented the outline of the recess 42. The segment AB represents the chord of this recess. According to a possible embodiment, the width of the recess 42, measured perpendicular to the segment AB is maximum at 10%, 50% and 90% of the developed length of the recess, while it is minimum at 25 and 75 %, as shown in the sectional views of Figures 6 and 7.
Dans tous les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, on parvient à modifier la rigidité de la pale, par rapport à une pale pleine, c'est à dire dépourvue d'évidement mais de forme externe identique, de sorte que lorsque ces deux pales sont présentes sur un même secteur de redresseur, elles ne vibrent pas à la même fréquence. En pratique, on donne à la pale plus ou moins de raideur ou plus ou moins de masse.In all the embodiments which have just been described, it is possible to modify the rigidity of the blade, compared to a solid blade, that is to say devoid of recess but of identical external shape, so that when these two blades are present on the same rectifier sector, they do not vibrate at the same frequency. In practice, the blade is given more or less stiffness or more or less mass.
La raideur de la pale 4 peut être également dirigée afin de limiter le cumul de modes dont les déformées ne sont pas similaires. Ainsi et comme montré à la figure 5, on peut introduire dans la structure de la pale 4, au moins un raidisseur 6 qui s'étend parallèlement au pied 40. Ce raidisseur 6 s'étend préférentiellement en regard d'une zone ou les régions pleines 45 et 46 présentent une épaisseur.The stiffness of the blade 4 can also be directed in order to limit the accumulation of modes whose deformations are not similar. Thus and as shown in FIG. 5, it is possible to introduce into the structure of the blade 4, at least one stiffener 6 which extends parallel to the foot 40. This stiffener 6 preferentially extends opposite a zone or the regions full 45 and 46 have a thickness.
Une structure en treillis ("lattice") de la pale permettra également d’orienter sa raideur et donc de modifier la fréquence des modes dont la déformée s’applique selon une direction (par exemple : les modes de flexion versus les modes de torsion).A lattice structure ("lattice") of the blade will also make it possible to orient its stiffness and therefore to modify the frequency of the modes whose deformation applies in one direction (for example: the bending modes versus the torsion modes) .
La structure de la pale selon l'invention se prête tout particulièrement à une fabrication additive selon laquelle on procède à des dépôts successifs de poudre métallique et à la fusion de celle-ci.The structure of the blade according to the invention lends itself very particularly to additive manufacturing according to which one proceeds to successive depositions of metallic powder and to the fusion thereof.
Dans un mode de réalisation particulier, il est possible de laisser à l'intérieur de l'évidement 42 de la matière en suspension, c'est-à-dire libre de circuler dans celui-ci, afin de provoquer un effet d’amortissement par friction. Ainsi, dans le cas d'une fabrication additive, il s'agit typiquement d'un reliquat de poudre métallique non fusionnée.In a particular embodiment, it is possible to leave inside the recess 42 material in suspension, that is to say free to circulate therein, in order to cause a damping effect. by friction. Thus, in the case of additive manufacturing, it is typically a residue of unfused metal powder.
Grâce à l'invention, on note une réelle amélioration de la tenue vibratoire "HCF" ("High Cycle Fatigue" pour "fatigue mégacyclique") de la pale, sans perturber ses caractéristiques aérodynamiques ni introduire un nouvel ordre d’excitation.Thanks to the invention, there is a real improvement in the "HCF" ("High Cycle Fatigue" for "megacyclic fatigue") vibration resistance of the blade, without disturbing its aerodynamic characteristics or introducing a new order of excitation.
Enfin, l'invention se rapporte à un secteur de redresseur de turbomachine. Selon une caractéristique remarquable, ce redresseur qui comporte un nombre N de pales, N étant un entier au moins égal à 2, présente des pales différentes et dont au moins la moitié sont conformes à l'une ou l'autre des caractéristiques précédemment décrites.Finally, the invention relates to a turbomachine rectifier sector. According to a remarkable characteristic, this rectifier which comprises a number N of blades, N being an integer at least equal to 2, has different blades and at least half of which comply with one or the other of the characteristics previously described.
Avantageusement, une pale sur deux est conforme à l'une de ces caractéristiques.Advantageously, one out of two blades complies with one of these characteristics.
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2020
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20180156037A1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-07 | MTU Aero Engines AG | Turbine blade comprising a cavity with wall surface discontinuities and process for the production thereof |
| US20180209275A1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Mistuned bladed rotor and associated manufacturing method |
| US20200018171A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | MTU Aero Engines AG | Blade or vane assembly for a gas turbine and method of manufacture thereof |
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