FR3108141A1 - Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci - Google Patents
Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci Download PDFInfo
- Publication number
- FR3108141A1 FR3108141A1 FR2002353A FR2002353A FR3108141A1 FR 3108141 A1 FR3108141 A1 FR 3108141A1 FR 2002353 A FR2002353 A FR 2002353A FR 2002353 A FR2002353 A FR 2002353A FR 3108141 A1 FR3108141 A1 FR 3108141A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- chord
- blade
- thickness
- percentage
- upstream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 61
- JPKJQBJPBRLVTM-OSLIGDBKSA-N (2s)-2-amino-n-[(2s,3r)-3-hydroxy-1-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(2r)-1-(1h-indol-3-yl)-3-oxopropan-2-yl]amino]-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-1-oxobutan-2-yl]-6-iminohexanamide Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](N)CCCC=N)[C@H](O)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C=O)C1=CC=CC=C1 JPKJQBJPBRLVTM-OSLIGDBKSA-N 0.000 claims description 12
- 102100031277 Calcineurin B homologous protein 1 Human genes 0.000 claims description 12
- 241000839426 Chlamydia virus Chp1 Species 0.000 claims description 12
- 101000777252 Homo sapiens Calcineurin B homologous protein 1 Proteins 0.000 claims description 12
- 101000943802 Homo sapiens Cysteine and histidine-rich domain-containing protein 1 Proteins 0.000 claims description 12
- 101000836383 Homo sapiens Serpin H1 Proteins 0.000 claims description 12
- 102100027287 Serpin H1 Human genes 0.000 claims description 12
- 241000795424 Epia Species 0.000 abstract 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 102100029510 26S proteasome regulatory subunit 6A Human genes 0.000 description 8
- 101001125540 Homo sapiens 26S proteasome regulatory subunit 6A Proteins 0.000 description 8
- 101000891654 Homo sapiens TATA-box-binding protein Proteins 0.000 description 8
- 101001074035 Homo sapiens Zinc finger protein GLI2 Proteins 0.000 description 8
- 102100035558 Zinc finger protein GLI2 Human genes 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
- F04D29/324—Blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
- F05D2220/321—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage
- F05D2220/3216—Application in turbines in gas turbines for a special turbine stage for a special compressor stage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
L’invention concerne une aube de compresseur de turbomachine, dont une épaisseur (EP) est définie dans la section d’aube par la distance entre un premier point de l’intrados et un deuxième point de l’extrados sur un premier segment perpendiculaire à la corde (AF), l’épaisseur (EP) suivant une courbe (CC) convexe d’épaisseur en fonction du pourcentage (PAF) de corde, la courbe (CC) passant par une épaisseur maximale (Emax) pour une valeur déterminée (XEmax) du pourcentage (PAF), caractérisée en ce que la courbe (CC) d’épaisseur passe par un point intermédiaire (I) de bombement amont, défini par le fait que : le pourcentage (IA) pris au point intermédiaire (I) est compris entre 5 % et 25 % et est inférieur à la valeur déterminée (XEmax), l’épaisseur (EPIA) prise au point intermédiaire (I) est comprise entre 75 % et 85 % de l’épaisseur maximale (Emax). Figure pour l'abrégé : figure 2
Description
L’invention concerne une aube de compresseur de turbomachine, un compresseur de turbomachine et une turbomachine munis de ces aubes.
Un domaine d’application concerne les turboréacteurs ou turbomoteurs d’aéronefs, notamment d’avions.
Un aubage de compresseur de turbomachine comporte une pluralité d’aubes arrangées radialement autour d’un axe central rotatif, formant un rotor. Le compresseur peut être un compresseur basse pression ou un compresseur haute pression de la turbomachine.
Similairement à des ailes d'avions, les aubes du compresseur peuvent subir de fortes incidences et donc subir un phénomène analogue au décrochage. A petit débit, lorsque l'écart entre la pression à l'entrée et celle à la sortie du compresseur devient trop élevée, des instabilités que l'on appelle décollements apparaissent au niveau des aubes. Ce décrochage aérodynamique entraine un flux de la partie haute pression vers la partie basse pression du compresseur et donc une inversion du sens de l'écoulement. Ces grandes fluctuations de débit portent le nom de pompage en raison de la nature de ce phénomène d'instabilité aérodynamique, qui donne naissance à des ondes longitudinales.
La marge au pompage du compresseur est un élément influençant l’opérabilité de la turbomachine. On cherche donc à avoir des aubages de compresseur qui soient robustes vis-à-vis de la tenue à l’incidence pour atteindre les objectifs de marge au pompage.
D’autre part, afin de satisfaire des spécifications de tenue à la pénétration de corps étrangers dans le compresseur de la turbomachine, tels que par exemple des oiseaux ou de la grêle, ou des spécifications de sensibilité à l’érosion, on cherche à avoir des aubages robustes vis-à-vis de ces problématiques.
Ainsi, l’invention vise à obtenir une aube de compresseur de turbomachine, qui permette d’améliorer le comportement à la tenue d’incidence, tout en maîtrisant la performance de l’aube.
A cet effet, un premier objet de l’invention est une aube de compresseur de turbomachine, l’aube comportant un pied d’aube et une tête d’aube, distante du pied d’aube suivant une direction déterminée, au moins une section d’aube perpendiculaire à la direction déterminée entre le pied d’aube et la tête d’aube,
chaque section d’aube comportant un bord d’attaque, un bord de fuite, un intrados, un extrados, une corde définie par la distance entre le bord d’attaque et le bord de fuite dans la section d’aube,
une épaisseur de l’aube étant définie dans la section d’aube par la distance entre un premier point de l’intrados et un deuxième point de l’extrados sur un premier segment perpendiculaire à la corde,
l’épaisseur de l’aube suivant une courbe convexe d’épaisseur en fonction du pourcentage de corde, le pourcentage de corde étant le rapport de la longueur d’un deuxième segment reliant le bord d’attaque à un point d’intersection de la corde avec le premier segment, divisée par la corde, la courbe convexe d’épaisseur passant par une épaisseur maximale pour une valeur déterminée du pourcentage de corde,
caractérisée en ce que
la courbe convexe d’épaisseur passe par un point intermédiaire de bombement amont de l’aube, défini par le fait que:
le pourcentage de corde pris au point intermédiaire de bombement amont est compris entre 5 % et 25 % et est inférieur à la valeur déterminée,
l’épaisseur prise au point intermédiaire de bombement amont est comprise entre 75 % et 85 % de l’épaisseur maximale.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, l’épaisseur prise au point intermédiaire de bombement amont est comprise entre 77 % et 83 % de l’épaisseur maximale.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, l’épaisseur prise au point intermédiaire de bombement amont est comprise entre 79 % et 81 % de l’épaisseur maximale.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, le pourcentage de corde pris au point intermédiaire de bombement amont est compris entre 10 % et 20 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, le pourcentage de corde pris au point intermédiaire de bombement amont est compris entre 12 % et 18 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, le pourcentage de corde pris au point intermédiaire de bombement amont est compris entre 14 % et 16 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur déterminée du pourcentage de corde, qui correspond à l’épaisseur maximale, est située entre 30 % et 60 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur déterminée du pourcentage de corde, qui correspond à l’épaisseur maximale, est située entre 40 % et 50 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur déterminée du pourcentage de corde, qui correspond à l’épaisseur maximale, est située entre 42 % et 48 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur déterminée du pourcentage de corde, qui correspond à l’épaisseur maximale, est située entre 44 % et 46 % de la corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la courbe convexe d’épaisseur passe par un point aval de discontinuité de pente pour lequel le pourcentage de corde est situé entre la valeur déterminée correspondant à l’épaisseur maximale et une deuxième valeur correspondant au point d’intersection situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord de fuite.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la courbe convexe d’épaisseur comporte un tronçon linéaire sur le pourcentage de corde situé entre une troisième valeur supérieure à la valeur déterminée et une deuxième valeur, qui est est inférieure à 100 % de la corde et qui correspond au point d’intersection situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord de fuite. Un deuxième objet de l’invention est un compresseur de turbomachine, comportant une pluralité d’aubes telles que décrites ci-dessus.
Un troisième objet de l’invention est une turbomachine, comportant au moins un compresseur tel que décrit ci-dessus.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif en référence aux figures ci-dessous des dessins annexés.
On décrit ci-dessous plus en détail en référence à la figure 1 un exemple de turbomachine 1 sur laquelle peut être utilisée la ou les aubes 100 de compresseur suivant l’invention.
Ainsi que cela est connu, la turbomachine 1 représentée à la figure 1 est destinée à être installée sur un aéronef non représenté pour le propulser dans les airs.
L’ensemble moteur à turbine à gaz ou turbomachine 1 s’étend autour d’un axe AX ou direction axiale AX orientée de l’amont vers l’aval. Par la suite, les termes«amont», respectivement «aval» ou«avant», respectivement«arrière», ou «gauche» respectivement «droite» sont pris le long de la direction générale des gaz qui s’écoulent dans la turbomachine selon l’axe AX. La direction allant de l’intérieur vers l’extérieur est la direction radiale DR partant de l’axe AX. Le terme axialement désigne une direction suivant l’axe AX. Un plan axial est un plan contenant l’axe AX. Une direction située dans un plan transversal à l’axe AX est appelée direction transversale.
La turbomachine 1 est par exemple à double corps. La turbomachine 1 comprend un premier étage 2 et un moteur à turbine à gaz central 130. A la figure 1, le premier étage 28 est un ensemble de soufflante. Bien entendu, le premier étage 28 pourrait également être un étage fixe (sans soufflante). Le moteur à turbine à gaz central 130 comprend, de l’amont vers l’aval dans le sens d’écoulement des gaz, un compresseur basse pression CBP1, un compresseur haute pression CHP1, une chambre de combustion 160, une turbine haute pression THP1 et une turbine basse pression TBP1, qui délimitent un flux primaire de gaz FP1. L'ensemble de soufflante 28 comprend un ensemble de pales 280 rotatives de soufflante s'étendant radialement vers l'extérieur depuis un moyeu rotatif 250 (ou un ensemble de pales fixes s'étend radialement vers l'extérieur depuis un moyeu pour une partie centrale dans le cas où le premier étage 28 est fixe). La turbomachine 1 présente une extrémité amont d'admission 29 et une extrémité aval d'échappement 31. La turbomachine 1 comprend également un carter inter-veine 36 qui délimite une veine primaire dans laquelle circule le flux primaire FP1 qui traverse le compresseur basse pression CBP1, le compresseur haute pression CHP1, la turbine haute pression THP1 et la turbine basse pression TBP1.
Le carter inter-veine 36 comporte, de l’amont vers l’aval, un carter 361 du compresseur basse pression CBP1, un carter intermédiaire 260, qui est interposé entre le compresseur basse pression CBP1 et le compresseur haute pression CHP1, un carter 362 du compresseur haute pression CHP1, un carter 363 de la turbine haute pression THP1 et un carter 19 de la turbine basse pression TBP1.
Le compresseur basse pression CBP1 et le compresseur haute pression CHP1 peuvent comporter chacun un ou plusieurs étages, chaque étage étant formé par un ensemble d’aubes fixes (ou aubage de stator) et un ensemble d’aubes rotatives (ou aubage de rotor).
Les aubes fixes 101 du compresseur basse pression CBP1 sont fixées au carter 361. Les aubes rotatives 102 du compresseur basse pression CBP1 sont fixées à un premier arbre rotatif 9 de transmission.
Les aubes fixes 103 du compresseur haute pression CHP1 sont fixées au carter 362. Les aubes rotatives 104 du compresseur haute pression CHP1 sont fixées à un deuxième arbre rotatif 10 de transmission.
La turbine haute pression THP1 et la turbine basse pression TBP1 peuvent comporter chacun un ou plusieurs étages, chaque étage étant formé par un ensemble d’aubes fixes (ou aubage de stator) et un ensemble d’aubes rotatives (ou aubage de rotor).
Les aubes fixes 105 de la turbine haute pression THP1 sont fixées au carter 363. Les aubes rotatives 106 de la turbine haute pression THP1 sont fixées au deuxième arbre rotatif 10 de transmission.
Les aubes fixes 107 de la turbine basse pression TBP1 sont fixées au carter 19. Les aubes rotatives 108 de la turbine basse pression TBP1 sont fixées au premier arbre rotatif 9 de transmission.
Les aubes 108 rotatives de la turbine basse pression TBP1 entraînent les aubes rotatives 102 du compresseur basse pression CBP1 en rotation autour de l’axe AX sous l'effet de la poussée des gaz provenant de la chambre de combustion 160. Les aubes rotatives 106 de la turbine haute pression THP1 entraînent les aubes rotatives 104 du compresseur haute pression CHP1 en rotation autour de l’axe AX sous l'effet de la poussée des gaz provenant de la chambre de combustion 160.
En fonctionnement, l'air s'écoule à travers le premier étage 28 et une première partie FP1 (flux primaire FP1) du flux d'air est acheminée à travers le compresseur basse pression CBP1 et le compresseur haute pression CHP1, dans lesquels le flux d'air est comprimé et envoyé à la chambre de combustion 160. Les produits de combustion chauds (non représentés sur les figures) provenant de la chambre de combustion 160 sont utilisés pour entraîner les turbines THP1 et TBP1 et produire ainsi la poussée de la turbomachine 1. La turbomachine 1 comprend également une veine secondaire 39 qui est utilisée pour faire passer un flux secondaire FS1 du flux d'air évacué du premier étage 28 autour du carter inter-veine 36. Plus précisément, la veine secondaire 39 s'étend entre une paroi interne 201 d'un carénage 30 ou nacelle 30 et le carter inter-veine 36 entourant le moteur à turbine à gaz central 130. Des bras 34 relient le carter intermédiaire 260 à la paroi interne 201 du carénage 30 dans la veine secondaire 39 du flux secondaire FS1.
Ci-dessous, l’aube 100 suivant l’invention peut être une, plusieurs ou toutes les aubes rotatives décrites ci-dessus et/ou une, plusieurs ou toutes les aubes de l’un ou plusieurs ou tous les compresseurs. Par exemple, l’aube 100 suivant l’invention peut être une, plusieurs ou toutes les aubes rotatives 102 du compresseur basse pression CBP1 et/ou une, plusieurs ou toutes les aubes rotatives 104 du compresseur haute pression CHP1.
Ci-dessous, l’aube 100 suivant l’invention est décrite ci-dessous en référence aux figures 2 et 3. Aux figures 1, 3 et 7, l’aube 100 comporte un bord A d’attaque et un bord F de fuite, qui sont éloignés l’un de l’autre au moins suivant la direction axiale AX. Le bord A d’attaque est destiné à être tourné du côté amont par rapport au flux d’air, tandis que le bord F de fuite est destiné à être tourné du côté aval par rapport au flux d’air. Le bord A d’attaque s’étend donc au moins dans un sens ou dans l’autre de la direction radiale DR suivant une ligne déterminée entre un pied d’aube 109 fixé à une partie de la turbomachine et une tête 110 d’aube (extrémité libre de l’aube 100) plus éloignée de cette partie que le pied 109 d’aube. La tête 110 d’aube est distante du pied 109 d’aube suivant une direction déterminée, par exemple le long de la direction radiale DR. La ou les sections SA d’aube sont prises perpendiculairement à la direction déterminée ou à la direction radiale DR entre le pied 109 d’aube et la tête 110 d’aube. L’aube 100 comporte un intrados IN (ou première surface IN) et un extrados EX (ou deuxième surface EX), qui sont délimités par le bord A d’attaque et le bord F de fuite. Lorsque l’aube 100 est mise en rotation dans la turbomachine 1, le sens de rotation de l’aube 100 en fonctionnement normal est tel que l’aube 100 se déplace en direction de son intrados IN. L’aube 100 a une épaisseur EP déterminée entre son intrados IN et son extrados EX, ainsi que cela est décrit ci-dessous. L’épaisseur EP de l’aube 100 est variable dans la section SA d’aube suivant la position sur la corde AF entre le bord A d’attaque et le bord F de fuite. Dans ce qui suit, la géométrie est définie dans la section SA d’aube. Il peut y avoir plusieurs sections SA d’aube différentes (c’est-à-dire prises dans des plans distants l’un de l’autre et perpendiculaires à la direction déterminée ou à la direction DR) ayant des courbes CC d’épaisseur suivant l’invention, par exemple sur une partie de la hauteur de l’aube 100 entre le pied 109 d’aube et la tête 110 d’aube suivant cette direction déterminée ou direction DR, ou sur toute cette hauteur. On peut avoir des courbes CC d’épaisseur différentes et des cordes AF différentes dans des sections SA d’aube différentes.
La corde AF est définie par la distance prédéterminée entre le bord A d’attaque et le bord F de fuite dans la section SA d’aube. Un (deuxième) segment AH de la corde AH est défini entre le bord A d’attaque et un point H situé entre le bord A d’attaque et le bord F de fuite. La position du point H sur la corde AF est définie par un pourcentage PAFde corde, lequel est égal à la distance entre le bord A d’attaque et le point H dans la section SA d’aube, divisée par la corde AF dans cette même section SA d’aube. Ce pourcentage PAFde corde va donc de 0% (au bord A d’attaque) à 100 % (au bord F de fuite).
L’épaisseur EP de l’aube 100 est perpendiculaire à la corde au niveau du point H dans la section SA d’aube. Pour chaque pourcentage PAFde corde, l’épaisseur EP de l’aube 100 est donc définie dans la section SA d’aube par la distance entre un premier point C de l’intrados IN et un deuxième point D de l’extrados EX sur le premier segment CD, dont les extrémités sont ces premier et deuxième points C et D, qui est perpendiculaire à la corde AF et qui passe par le point H, le point H étant le point d’intersection entre le premier segment CD et la corde AF.
A la figure 2, l’épaisseur EP de l’aube 100 suit une courbe CC convexe d’épaisseur en fonction du pourcentage PAFde corde allant de 0% à 100 % dans la section SA d’aube. La valeur 0 d’épaisseur indiquée à la figure 2 correspond à une épaisseur EP nulle pour les points C et D situés respectivement sur le bord A d’attaque et sur le bord F de fuite. La figure 2 est un schéma illustratif, l’échelle de valeurs de l’axe horizontal du pourcentage PAFde corde et l’échelle de valeurs de l’axe vertical de l’épaisseur EP n’étant pas respectées sur la figure 2.
La courbe CC convexe de l’épaisseur EP passe par un maximum MAX ayant une épaisseur maximale Emaxprise lorsque le pourcentage PAFde corde a une valeur déterminée XEmax, qui est située entre 0 % et 100 % de la corde AF. L’épaisseur maximale Emaxprise à la valeur déterminée XEmaxou le maximum MAX est également appelé maître couple.
La courbe convexe CC d’épaisseur passe par un point intermédiaire I de bombement amont de l’aube 100, qui est situé en amont de l’épaisseur maximale Emaxet pour lequel le pourcentage PAFde corde a une valeur intermédiaire IA de bombement amont comprise entre 5 % et 25 % de la corde AF et l’épaisseur EP a une valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont comprise entre 75 % et 85 % de l’épaisseur maximale Emax. La valeur intermédiaire IA de bombement amont est supérieure à 0 et est inférieure à la valeur déterminée XEmax. La valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont est supérieure à 0 et est inférieure à l’épaisseur maximale Emax.
Du fait des caractéristiques du point intermédiaire I de bombement amont de l’aube 100, la courbe CC convexe d’épaisseur a, ainsi que le montre la figure 2, un bombement prononcé au niveau de ce point intermédiaire I en amont de l’épaisseur maximum Emax.
Ainsi, à la figure 2, l’épaisseur EP de l’aube 100 suivant la courbe CC présente une valeur plus élevée qu’une courbe standard ST d’épaisseur dans la zone située entre le bord A d’attaque et l’épaisseur maximale Emax. La figure 3 montre que l’intrados IN et l’extrados EX de l’aube 100 suivant l’invention sont davantage bombés que l’aube ASTcorrespondant à la courbe ST standard d’épaisseur en partant du bord A d’attaque. Cela permet d’avoir un angle φ2 d’ouverture entre le premier segment CA (segment CA joignant les points C et A) et le deuxième segment DA (segment DA joignant les points D et A) de l’aube 100 suivant l’invention, plus grand que l’angle φ1 d’ouverture entre le premier segment CA et le deuxième segment DA de l’aube AST correspondant à la courbe ST standard d’épaisseur, pour un même pourcentage PAFde corde (par exemple pourcentage PAFde corde de 5 % représenté à la figure 3). Cela permet d’obtenir un angle φ2 d’ouverture de profil plus prononcé de l’aube 100 et ainsi d’être plus tolérant à l’incidence entre le bord A d’attaque et l’épaisseur maximale Emax. D’autre part, cela permet aussi d’avoir des bords A d’attaque plus tolérants aux impacts et à l’érosion. En effet, la vitesse d’érosion est proportionnelle à l’épaisseur EP du profil. Par conséquent, plus le profil est épais, moins il est sensible à l’érosion et plus sa durée de vie est allongée.
La figure 4 représente en ordonnées la courbe TC100 mesurée du taux de compression du compresseur précité, dont une ou plusieurs aubes sont formées des aubes 100 suivant l’invention, en fonction du débit de ce compresseur en abscisses, et la courbe TCST mesurée du taux de compression du compresseur précité, dont toutes les aubes sont formées des aubes ASTstandard en fonction du débit de ce compresseur en abscisses. La courbe TC100 montre que grâce à l’aube 100 suivant l’invention, le taux de compression de la courbe TC100 des aubes 100 suivant l’invention est plus grand aux faibles débits en deçà de la ligne LP de pompage que le taux de compression de la courbe TCST des aubes ASTstandard, ce qui montre que l’aube 100 suivant l’invention a une meilleure marge au pompage que l’aube ASTstandard.
La figure 5 représente en ordonnées la courbe P100 mesurée de pertes du compresseur précité de la figure 4, dont une ou plusieurs aubes sont formées des aubes 100 suivant l’invention, en fonction de l’incidence de ce compresseur en abscisses, et la courbe PST mesurée de pertes du compresseur précité, dont toutes les aubes sont formées des aubes ASTstandard en fonction de l’incidence de ce compresseur en abscisses. La figure 5 montre qu’à incidence égale, les pertes de la courbe P100 de l’aube 100 suivant l’invention sont diminuées par rapport aux pertes de la courbe PST de l’aube standard, et que pour une valeur donnée des pertes, la plage ΔIncidence d’incidences à pertes plus petites que cette valeur est élargie par rapport aux pertes de la courbe PST de l’aube standard.
La figure 6 représente en ordonnées la courbe T100 mesurée de taux d’érosion du compresseur précité de la figure 4, dont une ou plusieurs aubes sont formées des aubes 100 suivant l’invention, en fonction du nombre de cycles de fonctionnement de ces aubes en abscisses, et la courbe TST mesurée de taux d’érosion du compresseur précité, dont toutes les aubes sont formées des aubes ASTstandard en fonction du nombre de cycles de fonctionnement de ces aubes en abscisses. La figure 6 montre que le taux d’érosion de la courbe T100 de l’aube 100 suivant l’invention est diminué par rapport au taux d’érosion de la courbe TST de l’aube standard et que par conséquent la durée de vie de l’aube 100 suivant l’invention est plus grande que celle de l’aube standard.
Dans un mode de réalisation de l’invention, la valeur intermédiaire IA de bombement amont du pourcentage PAFde corde, prise au point intermédiaire I de bombement amont et comprise entre 5 % et 25 % de la corde AF, et la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont au point intermédiaire I de bombement amont comprise entre 75 % et 85 % de l’épaisseur maximale Emaxsont combinées avec la valeur déterminée XEmax, qui correspond à l’épaisseur maximale Emax, située entre 30 % et 60 % de la corde AF.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont au point intermédiaire I de bombement amont est comprise entre 77 % et 83 % de l’épaisseur maximale Emax, par exemple entre 79 % et 81 % de l’épaisseur maximale Emax. Dans un exemple de réalisation de l’invention, la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont au point intermédiaire I de bombement amont est égale à 80% de l’épaisseur maximale Emax.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur intermédiaire IA de bombement amont du pourcentage PAFde corde, prise au point intermédiaire I de bombement amont, est comprise entre 10 % et 20 % de la corde AF, notamment entre 12 % et 18 % de la corde AF, et en particulier entre 14 % et 16 % de la corde AF. Dans un exemple de réalisation de l’invention, la valeur intermédiaire IA de corde de bombement amont du pourcentage PAFde corde, prise au point intermédiaire I de bombement amont, est égale à 15 % de la corde AF.
Bien entendu, l’une quelconque des plages indiquées ci-dessus de la valeur intermédiaire IA de bombement amont peut être combinée à l’une quelconque des plages indiquées ci-dessus de la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, à la fois la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont au point intermédiaire I de bombement amont est comprise entre 77 % et 83 % de l’épaisseur maximale Emaxet
la valeur intermédiaire IA de bombement amont du pourcentage PAFde corde, prise au point intermédiaire I de bombement amont, est comprise entre 12 % et 18 % de la corde AF.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, à la fois la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont au point intermédiaire I de bombement amont est comprise entre 79 % et 81 % de l’épaisseur maximale Emaxet la valeur intermédiaire IA de bombement amont du pourcentage PAFde corde, prise au point intermédiaire I de bombement amont, est comprise entre 14 % et 16 % de la corde AF.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la valeur déterminée XEmaxdu pourcentage PAFde corde, qui correspond à l’épaisseur maximale Emax, est située entre 40 % et 50 % de la corde AF, notamment entre 42 % et 48 % de la corde AF, en particulier entre 44 % et 46 % de la corde AF.
Bien entendu, l’une quelconque des plages indiquées ci-dessus de la valeur déterminée XEmaxdu pourcentage PAFde corde, qui correspond à l’épaisseur maximale Emax, peut être combinée à l’une quelconque des plages indiquées ci-dessus de la valeur intermédiaire IA de bombement amont et à l’une quelconque des plages indiquées ci-dessus de la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont.
Dans un premier exemple de réalisation de l’invention, la valeur intermédiaire EPIAd’épaisseur de bombement amont au point intermédiaire I de bombement amont est égale à 80% de l’épaisseur maximale Emax, la valeur intermédiaire IA de bombement amont du pourcentage PAFde corde, prise au point intermédiaire I de bombement amont, est égale à 15 % de la corde AF et la valeur déterminée XEmaxdu pourcentage PAFde corde A, qui correspond à l’épaisseur maximale Emax, est égale à 45 % de la corde AF.
Dans un deuxième exemple de réalisation de l’invention, XEmax= 60% et IA = 25%.
Dans un troisième exemple de réalisation de l’invention, XEmax= 30% et IA = 5%.
Ainsi, à la figure 2, la courbe CC d’épaisseur de l’aube 100 suivant l’invention peut être au-dessus de la courbe standard ST d’épaisseur dans la zone située entre le bord A d’attaque et l’épaisseur maximale Emax. Ainsi, l’épaisseur EP de l’aube 100 suivant la courbe CC peut présenter une valeur plus élevée que la courbe standard ST d’épaisseur dans la zone située entre le bord A d’attaque et l’épaisseur maximale Emax. La figure 3 montre que l’intrados IN et l’extrados EX de l’aube 100 suivant l’invention peuvent être davantage bombés que l’aube ASTcorrespondant à la courbe ST standard d’épaisseur en partant du bord A d’attaque. Cela permet d’avoir un angle φ2 d’ouverture entre la première droite CA passant par le bord d’attaque et le premier point C et la deuxième droite DA passant par le bord d’attaque et le deuxième point D de l’aube 100 suivant l’invention, plus grand que l’angle φ1 d’ouverture entre la première droite CA et la deuxième droite DA de l’aube ASTcorrespondant à la courbe ST standard d’épaisseur, pour un même pourcentage PAFde corde (par exemple ratio de 5 % représenté à la figure 3) entre le bord A d’attaque et l’épaisseur maximale Emax.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la courbe convexe CC d’épaisseur varie selon la racine carrée du pourcentage PAFde corde.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la courbe convexe CC d’épaisseur passe par un point aval PINF de discontinuité de pente situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord F de fuite. Le point aval PINF de discontinuité de pente correspond à un pourcentage PAFde corde situé entre la valeur déterminée XEMAXcorrespondant à l’épaisseur maximale Emaxet une deuxième valeur correspondant au point H d’intersection situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord F de fuite. En amont (à gauche à la figure 2) de ce point PINF, la courbe CC d’épaisseur possède une pente amont différente de la pente aval prise en aval (à droite à la figure 2) de ce point PINF.
Suivant un mode de réalisation de l’invention, la courbe convexe CC d’épaisseur comporte un tronçon linéaire TL entre la valeur déterminée XEMAXcorrespondant à l’épaisseur maximale Emaxet un point situé en deçà du bord F de fuite, par exemple entre la valeur déterminée XEMAXcorrespondant à l’épaisseur maximale Emaxet une deuxième valeur, qui correspond au point H d’intersection situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord F de fuite ou entre la valeur déterminée XEMAXcorrespondant à l’épaisseur maximale Emaxet le point aval PINF de discontinuité de pente. Cela a pour avantage de contrôler la diffusion et ainsi de minimiser les écarts flux-profil. Ce tronçon linéaire de la courbe CC peut par exemple s’étendre sur une plage du pourcentage PAFde corde faisant plus de 50 % de la plage aval allant de la valeur déterminée XEMAXà 100 % de la corde AF.
Bien entendu, les modes de réalisation, caractéristiques, possibilités et exemples décrits ci-dessus peuvent être combinés l’un avec l’autre ou être sélectionnés indépendamment l’un de l’autre.
Claims (14)
- Aube (100) de compresseur de turbomachine, l’aube (100) comportant un pied (109) d’aube et une tête (110) d’aube, distante du pied (109) d’aube suivant une direction déterminée, au moins une section (SA) d’aube perpendiculaire à la direction déterminée entre le pied (109) d’aube et la tête (110) d’aube,
chaque section (SA) d’aube comportant un bord (A) d’attaque, un bord (F) de fuite, un intrados (IN), un extrados (EX), une corde (AF) définie par la distance entre le bord (A) d’attaque et le bord (F) de fuite dans la section (SA) d’aube,
une épaisseur (EP) de l’aube (100) étant définie dans la section (SA) d’aube par la distance entre un premier point (C ) de l’intrados (IN) et un deuxième point (D) de l’extrados (EX) sur un premier segment (CD) perpendiculaire à la corde (AF),
l’épaisseur (EP) de l’aube (100) suivant une courbe (CC) convexe d’épaisseur en fonction du pourcentage (PAF) de corde, le pourcentage (PAF) de corde étant le rapport de la longueur d’un deuxième segment (AH) reliant le bord (A) d’attaque à un point (H) d’intersection de la corde avec le premier segment (CD), divisée par la corde (AF), la courbe (CC) convexe d’épaisseur passant par une épaisseur maximale (Emax) pour une valeur déterminée (XEmax) du pourcentage (PAF) de corde,
caractérisée en ce que
la courbe convexe (CC) d’épaisseur passe par un point intermédiaire (I) de bombement amont de l’aube (100), défini par le fait que:
le pourcentage (IA) de corde pris au point intermédiaire (I) de bombement amont est compris entre 5 % et 25 % et est inférieur à la valeur déterminée (XEmax),
l’épaisseur (EPIA) prise au point intermédiaire (I) de bombement amont est comprise entre 75 % et 85 % de l’épaisseur maximale (Emax). - Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l’épaisseur (EP) prise au point intermédiaire (I) de bombement amont est comprise entre 77 % et 83 % de l’épaisseur maximale (Emax).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’épaisseur (EP) prise au point intermédiaire (I) de bombement amont est comprise entre 79 % et 81 % de l’épaisseur maximale (Emax).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pourcentage (IA) de corde pris au point intermédiaire (I) de bombement amont est compris entre 10 % et 20 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pourcentage (IA) de corde pris au point intermédiaire (I) de bombement amont est compris entre 12 % et 18 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pourcentage (IA) de corde pris au point intermédiaire (I) de bombement amont est compris entre 14 % et 16 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur déterminée (XEmax) du pourcentage (PAF) de corde , qui correspond à l’épaisseur maximale (Emax), est située entre 30 % et 60 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur déterminée (XEmax) du pourcentage (PAF) de corde , qui correspond à l’épaisseur maximale (Emax), est située entre 40 % et 50 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur déterminée (XEmax) du pourcentage (PAF) de corde, qui correspond à l’épaisseur maximale (Emax), est située entre 42 % et 48 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valeur déterminée (XEmax) du pourcentage (PAF) de corde, qui correspond à l’épaisseur maximale (Emax), est située entre 44 % et 46 % de la corde (AF).
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la courbe convexe (CC) d’épaisseur passe par un point aval (PINF) de discontinuité de pente pour lequel le pourcentage (PAF) de corde est situé entre la valeur déterminée (XEMAX) correspondant à l’épaisseur maximale (Emax) et une deuxième valeur correspondant au point d’intersection situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord (F) de fuite.
- Aube (100) de compresseur de turbomachine suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la courbe convexe (CC) d’épaisseur comporte un tronçon linéaire (TL) sur le pourcentage (PAF) de corde situé entre une troisième valeur supérieure à la valeur déterminée (XEMAX) et une deuxième valeur, qui est est inférieure à 100 % de la corde et qui correspond au point (H) d’intersection situé à plus de 0.1 mm en deçà du bord (F) de fuite.
- Compresseur (CBP1, CHP1) de turbomachine, comportant une pluralité d’aubes (100) suivant l’une quelconque des revendications précédentes.
- Turbomachine (1), comportant au moins un compresseur (CBP1, CHP1) suivant la revendication 13.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2002353A FR3108141B1 (fr) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci |
| BE20215105A BE1028097B1 (fr) | 2020-03-10 | 2021-02-17 | Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2002353 | 2020-03-10 | ||
| FR2002353A FR3108141B1 (fr) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3108141A1 true FR3108141A1 (fr) | 2021-09-17 |
| FR3108141B1 FR3108141B1 (fr) | 2022-08-12 |
Family
ID=70457004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2002353A Active FR3108141B1 (fr) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1028097B1 (fr) |
| FR (1) | FR3108141B1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1338799A1 (fr) * | 1997-06-24 | 2003-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Pale de compresseur |
| EP1754859A2 (fr) * | 2005-08-16 | 2007-02-21 | General Electric Company | Procédé et dispositif pour la diminution des vibrations induites aux aubes |
| EP2360377A2 (fr) * | 2010-02-24 | 2011-08-24 | Rolls-Royce plc | Surface portante de compresseur |
| EP2410130A2 (fr) * | 2010-07-19 | 2012-01-25 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Aubes directrices de sortie de soufflante d'un turboréacteur |
-
2020
- 2020-03-10 FR FR2002353A patent/FR3108141B1/fr active Active
-
2021
- 2021-02-17 BE BE20215105A patent/BE1028097B1/fr active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1338799A1 (fr) * | 1997-06-24 | 2003-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Pale de compresseur |
| EP1754859A2 (fr) * | 2005-08-16 | 2007-02-21 | General Electric Company | Procédé et dispositif pour la diminution des vibrations induites aux aubes |
| EP2360377A2 (fr) * | 2010-02-24 | 2011-08-24 | Rolls-Royce plc | Surface portante de compresseur |
| EP2410130A2 (fr) * | 2010-07-19 | 2012-01-25 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Aubes directrices de sortie de soufflante d'un turboréacteur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1028097A1 (fr) | 2021-09-20 |
| BE1028097B1 (fr) | 2022-01-26 |
| FR3108141B1 (fr) | 2022-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3676480B1 (fr) | Aube de redresseur de soufflante de turbomachine, ensemble de turbomachine comprenant une telle aube et turbomachine equipee de ladite aube ou dudit ensemble | |
| CA2975570C (fr) | Ensemble de redressement a performances aerodynamiques optimisees | |
| FR3027053B1 (fr) | Stator de turbomachine d'aeronef | |
| EP2855847B1 (fr) | Aube de soufflante pour turboreacteur d'avion a profil cambre en sections de pied | |
| EP1693572A2 (fr) | Prélèvement en tête des roues mobiles de compresseur haute pression de turboréacteur | |
| FR3032480A1 (fr) | Ensemble de redressement d'air a performances aerodynamiques ameliorees | |
| WO2023111424A1 (fr) | Turbomachine d'aéronef | |
| EP4022174B1 (fr) | Turbomachine a double flux pour un aeronef | |
| FR3081185A1 (fr) | Element de stator de turbomachine | |
| FR3092868A1 (fr) | Roue de stator d’une turbomachine comprenant des aubes présentant des cordes différentes | |
| FR3090033A1 (fr) | Ensemble d’aube directrice de sortie et de bifurcation pour turbomachine | |
| BE1028097B1 (fr) | Aube de compresseur de turbomachine, compresseur et turbomachine munis de celle-ci | |
| FR2939852A1 (fr) | Etage d'aubes statoriques dans un compresseur | |
| FR3068735B1 (fr) | Turboreacteur a faible bruit de soufflante | |
| EP4073369A1 (fr) | Système propulsif aéronautique à rendement propulsif amélioré | |
| EP4388178A1 (fr) | Pièce statorique d'une turbomachine comprenant une pale et une ailette définissant entre elles une surface décroissante d'amont en aval selon le sens d'écoulement des gaz | |
| WO2023198981A1 (fr) | Pièce statorique à ailette dans une turbomachine | |
| WO2024033065A1 (fr) | Aube à calage variable de stator de turbomachine d'aéronef et turbomachine d'aéronef | |
| BE1030039B1 (fr) | Separateur de flux dans une turbomachine | |
| FR3050759A1 (fr) | Ensemble de redressement de flux d'air et turbomachine comprenant un tel ensemble | |
| WO2024121465A1 (fr) | Turbomachine d'aéronef a triple flux | |
| WO2023198980A1 (fr) | Pièce statorique à ailette dans une turbomachine | |
| WO2024121464A1 (fr) | Turbomachine d'aéronef a triple flux | |
| WO2024121507A1 (fr) | Piece statorique avec agencement de pale et d'ailette dans une turbomachine | |
| FR3027354B1 (fr) | Roue a aubes comprenant des percages entre l'intrados et l'extrados de l'aube et moteur associe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210917 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |