FR3130897A1 - AIRCRAFT TURBOMACHINE - Google Patents
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Abstract
Turbomachine (10) d’aéronef, comportant : - deux parois annulaires coaxiales (12, 14), - un aubage de rotor (30), - un séparateur annulaire (24) disposé en aval de l’aubage de rotor (30) et entre les deux parois (12, 14), et comportant en amont un bec annulaire (24a), - des aubes de redresseur fixes (42) reliées au bec (24a), et - des aubes de redresseur à calage variable (44) en aval des aubes de redresseur fixes (42). Figure pour l'abrégé : Figure 3aAircraft turbomachine (10), comprising: - two coaxial annular walls (12, 14), - a rotor blade (30), - an annular separator (24) disposed downstream of the rotor blade (30) and between the two walls (12, 14), and comprising upstream an annular slat (24a), - fixed stator vanes (42) connected to the slat (24a), and - variable-pitch stator vanes (44) in downstream of the fixed stator vanes (42). Figure for abstract: Figure 3a
Description
Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention
La présente invention concerne le domaine général de l’aéronautique. Elle vise plus particulièrement une turbomachine d’aéronef.The present invention relates to the general field of aeronautics. It relates more particularly to an aircraft turbomachine.
Arrière-plan techniqueTechnical background
De manière conventionnelle, une turbomachine d’aéronef comprend un générateur de gaz comprenant le long d’un axe longitudinal au moins un compresseur, une chambre de combustion, et au moins une turbine.Conventionally, an aircraft turbomachine comprises a gas generator comprising along a longitudinal axis at least one compressor, one combustion chamber, and at least one turbine.
Un flux d’air pénètre dans le générateur de gaz et est comprimé dans le ou les compresseurs. Ce flux d’air comprimé est mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion puis les gaz de combustion sont détendus dans la ou les turbines. Cette détente provoque la rotation du ou des rotors de turbine, ce qui entraîne la rotation du ou des rotos de compresseur. Les gaz de combustion sont éjectés par une tuyère pour fournir une poussée qui peut s’ajouter à une poussée conférée par au moins une hélice ou soufflante de propulsion de la turbomachine.An air stream enters the gas generator and is compressed in the compressor(s). This flow of compressed air is mixed with fuel and burned in the combustion chamber, then the combustion gases are expanded in the turbine(s). This expansion causes the rotation of the turbine rotor(s), which causes the rotation of the compressor rotor(s). The combustion gases are ejected through a nozzle to provide thrust which may be added to thrust conferred by at least one propeller or propulsion fan of the turbomachine.
Les flux de gaz s’écoulent dans la turbomachine à travers des veines annulaires. Comme cela est visible à la figure 1a, la turbomachine 10 comprend ainsi des parois annulaires coaxiales, respectivement interne 12 et externe 14, s’étendant l’une autour de l’autre et définissant entre elles une veine annulaire principale 16 d’écoulement d’un flux de gaz principal 18.The gas flows flow into the turbomachine through annular veins. As can be seen in FIG. 1a, the turbomachine 10 thus comprises coaxial annular walls, respectively internal 12 and external 14, extending one around the other and defining between them a main annular flow path 16 a main gas flow 18.
Dans le cas où le flux de gaz principal 18 doit être divisé en deux flux de gaz secondaires, respectivement interne 20 et externe 22, un séparateur annulaire 24 est disposé entre les deux parois 12, 14 et définit respectivement avec ces parois 12, 14 deux veines annulaires secondaires, respectivement interne 26 et externe 28, d’écoulement des flux de gaz secondaires 20, 22. Ce séparateur 24 comporte à une extrémité amont un bec annulaire 24a configuré pour séparer en deux le flux de gaz principal 18 et former les flux de gaz secondaires 20, 22.In the case where the main gas flow 18 must be divided into two secondary gas flows, respectively internal 20 and external 22, an annular separator 24 is arranged between the two walls 12, 14 and respectively defines with these walls 12, 14 two secondary annular veins, respectively internal 26 and external 28, for the flow of the secondary gas flows 20, 22. This separator 24 comprises at an upstream end an annular spout 24a configured to separate the main gas flow 18 into two and form the flows of secondary gases 20, 22.
Un aubage de rotor 30 peut s’étendre radialement à travers la veine principale 16, donc en amont du séparateur 24.A rotor blade 30 may extend radially through the main stream 16, therefore upstream of the separator 24.
Comme illustré à la figure 1a, des bras structuraux 32 peuvent s’étendre radialement à travers la veine principale 16 en aval de l’aubage de rotor 30 et en amont du séparateur 24.As shown in Figure 1a, structural arms 32 may extend radially through main stream 16 downstream of rotor blade 30 and upstream of separator 24.
Dans la présente demande, on entend par bras 32 ou bras structural, un élément de stator qui a en section une forme générale aérodynamique telle que celle représentée à la figure 1b, mais qui ne comprend pas d’intrados ni d’extrados. Un bras 32 n’est donc pas comparable à une aube ou pale qui est elle profilée de façon à comprendre un intrados et un extrados. Un bras 32 présente en général une symétrie par rapport à un plan P passant par l’axe de la turbomachine. Le nombre de bras 32 est en général inférieur à 10 et peut être de 4. Au moins un des bras 32 peut être creux et de forme tubulaire dans la direction radiale pour être traversé par des servitudes et servir ainsi au passage de ces servitudes dans le moteur à travers les veines.In the present application, arm 32 or structural arm is understood to mean a stator element which has in section a general aerodynamic shape such as that shown in FIG. 1b, but which does not include any intrados or extrados. An arm 32 is therefore not comparable to a vane or blade which is profiled so as to include an intrados and an extrados. An arm 32 generally has a symmetry with respect to a plane P passing through the axis of the turbomachine. The number of arms 32 is generally less than 10 and may be 4. At least one of the arms 32 may be hollow and of tubular shape in the radial direction to be crossed by easements and thus serve for the passage of these easements in the motor through the veins.
Pour certains types de turbomachine, tels que ceux à multiflux ou à cycle variable, il serait utile de disposer un aubage de stator 34 directement en aval de l’aubage de rotor 30 et intégré au bec 24a de séparation des flux à la place d’être positionné entre le rotor 30 et le séparateur 24 (cf. figure 2a), de manière à réduire la longueur du module entre le concept illustré sur la figure 1a et celui illustré sur la figure 2a. L’aubage de stator 34 comprendrait plusieurs aubes réparties autour de l’axe de la turbomachine. Comme évoqué dans ce qui précède et illustré à la figure 2b, chacune de ces aubes aurait en section un profil aérodynamique comportant un intrados 34a et un extrados 34b (figure 2b), donc un profil non symétrique ce qui n’est pas le cas du bras 32 visible sur la figure 1a. L’aubage de stator 34 s’étendrait radialement à travers la veine principale 16. Dans le cas où le bec 24a serait relié aux aubes de l’aubage de stator 34, ces aubes comprendraient des bords d’attaque 36 situés en amont du bec 24a, dans la veine principale 16, et des bords de fuite, respectivement interne 38a et externe 38b, situés dans les veines interne 26 et externe 28.For certain types of turbomachine, such as those with multi-flow or variable cycle, it would be useful to arrange a stator vane 34 directly downstream of the rotor vane 30 and integrated into the flow separation nozzle 24a instead of be positioned between the rotor 30 and the separator 24 (cf. FIG. 2a), so as to reduce the length of the module between the concept illustrated in FIG. 1a and that illustrated in FIG. 2a. The stator vane 34 would comprise several vanes distributed around the axis of the turbomachine. As mentioned in the foregoing and illustrated in Figure 2b, each of these blades would have in section an aerodynamic profile comprising an underside 34a and an upper surface 34b (Figure 2b), therefore a non-symmetrical profile which is not the case of the arm 32 visible in Figure 1a. The stator blade 34 would extend radially across the main stream 16. In the event that the blade 24a is connected to the blades of the stator blade 34, these blades would include leading edges 36 located upstream of the blade 24a, in the main vein 16, and trailing edges, respectively internal 38a and external 38b, located in the internal 26 and external 28 veins.
L’aubage de stator 34 imposerait une direction particulière aux flux de gaz 16, 20, 22. Toutefois, dans le cas d’une turbomachine à cycle variable, il serait utile de prévoir une géométrie variable en aval de l’aubage de stator 34 pour pouvoir s’adapter aux différents régimes de fonctionnement et variations de taux de dilution de la turbomachine. Cependant, pour des raisons d’encombrement, l’ajout d’un aubage à calage variable en aval de l’aubage de stator 34 peut être complexe. En effet, cet ajout nécessiterait de rallonger la dimension axiale de la turbomachine, ce qui se traduirait par une augmentation de la masse de la turbomachine et une diminution de ses performances.The stator blade 34 would impose a particular direction on the gas flows 16, 20, 22. However, in the case of a variable cycle turbomachine, it would be useful to provide a variable geometry downstream of the stator blade 34 in order to be able to adapt to the various operating speeds and variations in the bypass rate of the turbomachine. However, for space reasons, the addition of a variable-pitch vane downstream of the stator vane 34 can be complex. Indeed, this addition would require extending the axial dimension of the turbomachine, which would result in an increase in the mass of the turbomachine and a reduction in its performance.
De plus, pour des raisons de nuisance sonore, il ne serait pas non plus envisageable de rapprocher axialement l’aubage de stator 34 vers l’aubage de rotor 30.In addition, for reasons of noise pollution, it would also not be possible to bring the stator blade 34 axially closer to the rotor blade 30.
Dans la présente demande, on entend par une turbomachine à cycle variable, une turbomachine dont la poussée spécifique peut être modifiée à un régime moteur donné, en contrôlant des géométries variables de la turbomachine. Un exemple de géométrie variable est un aubage de stator à calage variable. Dans la présente demande, on entend par aubage une rangée annulaire d’aubes.In the present application, a variable-cycle turbomachine means a turbomachine whose specific thrust can be modified at a given engine speed, by controlling variable geometries of the turbomachine. An example of variable geometry is a variable-pitch stator vane. In the present application, blading is understood to mean an annular row of blades.
L’invention propose ainsi d’optimiser une turbomachine telle qu’illustrée à la figure 2a de façon à pouvoir l’utiliser dans plusieurs configurations et notamment dans le cadre d’une turbomachine à plusieurs flux (au moins deux) et/ou d’une turbomachine à cycle variable.The invention thus proposes to optimize a turbomachine as illustrated in FIG. 2a so as to be able to use it in several configurations and in particular within the framework of a turbomachine with several streams (at least two) and/or a variable cycle turbomachine.
La présente invention propose une turbomachine d’aéronef, comportant un générateur de gaz comprenant le long d’un axe longitudinal au moins un compresseur, une chambre de combustion et au moins une turbine, la turbomachine comportant en outre :The present invention proposes an aircraft turbomachine, comprising a gas generator comprising along a longitudinal axis at least one compressor, one combustion chamber and at least one turbine, the turbomachine further comprising:
- deux parois annulaires coaxiales, respectivement interne et externe, s’étendant l’une autour de l’autre et définissant entre elles une veine annulaire principale d’écoulement d’un flux d’air principal,- two coaxial annular walls, respectively internal and external, extending one around the other and defining between them a main annular vein for the flow of a main air flow,
- un aubage de rotor s’étendant radialement à travers ladite veine principale,- a rotor blade extending radially through said main stream,
- un séparateur annulaire disposé en aval de l’aubage de rotor et entre les deux parois, le séparateur définissant respectivement avec les parois interne et externe deux veines annulaires secondaires, respectivement interne et externe, d’écoulement de flux d’air secondaires, respectivement interne et externe, le séparateur comportant à une extrémité amont un bec annulaire configuré pour séparer en deux le flux d’air principal et former les flux d’air secondaires,- an annular separator arranged downstream of the rotor blade and between the two walls, the separator respectively defining with the internal and external walls two secondary annular veins, respectively internal and external, for the flow of secondary air flows, respectively internal and external, the separator comprising at an upstream end an annular nozzle configured to separate the main air flow into two and form the secondary air flows,
- des éléments de stator s’étendant radialement d’une part à travers ladite veine principale et d’autre part à travers lesdites veines secondaires, ces éléments de stator étant reliés audit bec annulaire,- stator elements extending radially on the one hand through said main vein and on the other hand through said secondary veins, these stator elements being connected to said annular nozzle,
caractérisée en ce que lesdits éléments de stator comprennent :characterized in that said stator elements comprise:
- des aubes de redresseur fixes qui sont réparties autour dudit axe et qui comportent chacune un bord d’attaque situé en amont dudit bec, et des bords de fuite, respectivement interne et externe, situés respectivement dans les veines secondaires interne et externe, ces aubes de redresseur fixes étant reliées audit bec, et- fixed stator vanes which are distributed around said axis and which each comprise a leading edge located upstream of said nozzle, and trailing edges, respectively internal and external, located respectively in the internal and external secondary veins, these blades fixed rectifiers being connected to said nozzle, and
- des aubes de redresseur à calage variable qui sont réparties autour dudit axe et qui s’étendent radialement à travers au moins une desdites veines secondaires, chacune des aubes de redresseur à calage variable comportant un bord d’attaque et un bord de fuite,- variable-pitch stator vanes which are distributed around said axis and which extend radially through at least one of said secondary streams, each of the variable-pitch stator vanes comprising a leading edge and a trailing edge,
et en ce que :and in that :
- les bords d’attaque des aubes de redresseur à calage variable sont situés en amont des bords de fuite interne et/ou externe des aubes de redresseur fixes, ou- the leading edges of the variable-pitch stator vanes are located upstream of the inner and/or outer trailing edges of the fixed stator vanes, or
- les bords d’attaque des aubes de redresseur à calage variable sont situés directement en aval des bords de fuite interne et/ou externe des aubes de redresseur fixes, et sont séparés par des jeux axiaux prédéterminés de ces bords de fuite.- the leading edges of the variable-pitch stator vanes are located directly downstream of the inner and/or outer trailing edges of the fixed stator vanes, and are separated by predetermined axial clearances from these trailing edges.
La présente invention propose ainsi de mettre à la fois des aubes de redresseur fixes et des aubes de redresseur à calage variable à la place des bras de la figure 1a ou de l’aubage de stator de la figure 1b. Les aubes de redresseurs fixes et à calage variable sont très rapprochées axialement les unes des autres ou sont encastrées axialement les unes dans les autres de façon à ce qu’elles soient considérées comme un ensemble formant les éléments de stator au sens de l’invention. En effet, soit les aubes de redresseur à calage variables ont leurs bords d’attaque situés en amont des bords de fuite des aubes de redresseur fixes, soit les aubes de redresseur à calage variables sont séparées par des jeux axiaux prédéterminées, les plus faibles possibles de préférence, des bords de fuite des aubes de redresseur fixes. La minimisation de ces jeux axiaux permet de limiter voire d’empêcher le passage de gaz en fonctionnement entre les bords de fuite des aubes de redresseur fixes et les bords d’attaque des aubes de redresseur à calage variable. On comprend ainsi que les gaz qui s’écoulent sur les intrados des aubes de redresseur fixes doivent s’écouler ensuite sur les intrados des aubes de redresseur à calage variable, et que les gaz qui s’écoulent sur les extrados des aubes de redresseur fixes doivent s’écouler ensuite sur les extrados des aubes de redresseur à calage variable.The present invention thus proposes to put both fixed stator vanes and variable-pitch stator vanes in place of the arms of FIG. 1a or the stator vane of FIG. 1b. The vanes of fixed and variable-pitch stators are very close together axially or are embedded axially in each other so that they are considered as an assembly forming the stator elements within the meaning of the invention. Indeed, either the variable-pitch stator vanes have their leading edges located upstream of the trailing edges of the fixed stator vanes, or the variable-pitch stator vanes are separated by predetermined axial clearances, the smallest possible preferably trailing edges of the stationary stator vanes. The minimization of these axial clearances makes it possible to limit or even prevent the passage of gas in operation between the trailing edges of the fixed stator vanes and the leading edges of the variable-pitch stator vanes. It is thus understood that the gases which flow over the lower surfaces of the fixed stator vanes must then flow over the lower surfaces of the variable-pitch stator vanes, and that the gases which flow over the upper surfaces of the fixed stator vanes must then flow over the upper surfaces of the variable-pitch stator vanes.
Cette configuration est particulièrement avantageuse car elle permet d’optimiser le fonctionnement de la turbomachine, en autorisant des applications multiflux ou à cycle variable, tout en limitant l’impact sur la longueur ou dimension axiale ainsi que la masse de la turbomachine. En effet, le fait de réduire le jeu axial entre les aubes de redresseur et de les positionner au niveau du bec permet de limiter l’impact de ces aubes sur la dimension axiale de la turbomachine.This configuration is particularly advantageous because it makes it possible to optimize the operation of the turbomachine, by authorizing multi-flow or variable-cycle applications, while limiting the impact on the length or axial dimension as well as the mass of the turbomachine. In fact, the fact of reducing the axial play between the stator vanes and positioning them at the level of the nozzle makes it possible to limit the impact of these vanes on the axial dimension of the turbomachine.
En amont de l’aubage de rotor situé dans la première veine, il peut y voir n’importe quelle configuration pour la turbomachine.Upstream of the rotor blading located in the first vein, there can be any configuration for the turbomachine.
Dans la présente demande, on entend par « annulaire, une forme de révolution autour d’un axe, cette forme pouvant être continue ou interrompue.In the present application, the term “annular” means a shape of revolution around an axis, this shape possibly being continuous or interrupted.
De plus, dans la présente demande, on entend par un élément « à calage variable », un élément dont au moins une partie a une position qui peut être ajustée autour d’un axe, qui est appelé axe de calage. L’intégralité de cet élément ou seulement une partie de cet élément peut être à calage variable. Dans le cas d’une aube par exemple, elle peut être monobloc et avoir une positon ajustable autour d’un axe de calage. En variante, elle pourrait comprendre qu’une partie seulement, comportant par exemple un bord d’attaque ou un bord de fuite, dont la position serait ajustable autour d’un axe de calage par rapport au reste de l’aube. Dans le cas d’un aubage comportant plusieurs aubes, chacune des aubes a une position ajustable autour d’un axe de calage qui lui est propre. Pour un même aubage, il y a donc autant d’axes de calage que d’aubes à calage variable. Chacun de ces axes peut avoir une orientation radiale ou inclinée par rapport à l’axe longitudinal de la turbomachine.In addition, in the present application, the term “variable pitch” element is understood to mean an element of which at least one part has a position which can be adjusted around an axis, which is called the pitch axis. All of this element or only part of this element can be variably pitched. In the case of a blade for example, it can be one-piece and have an adjustable position around a setting axis. As a variant, it could comprise only one part, comprising for example a leading edge or a trailing edge, the position of which would be adjustable around a setting axis relative to the rest of the blade. In the case of a blading comprising several blades, each of the blades has an adjustable position around a setting axis which is specific to it. For the same blading, there are therefore as many pitch axes as there are variable-pitch blades. Each of these axes can have a radial or inclined orientation with respect to the longitudinal axis of the turbomachine.
La turbomachine peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison les unes avec les autres :
-- lesdits jeux sont inférieurs à 10mm, et de préférence inférieurs ou égaux à 5mm ;The turbomachine may include one or more of the following features, taken alone or in combination with each other:
-- Said clearances are less than 10mm, and preferably less than or equal to 5mm;
-- lesdits jeux sont inférieurs à 10% de la corde de l’une des aubes fixes ou à calage variable, et de préférence inférieurs ou égaux à 5% de cette corde ;-- said clearances are less than 10% of the chord of one of the fixed or variable-pitch blades, and preferably less than or equal to 5% of this chord;
-- lesdites aubes de redresseur fixes comprennent un intrados et un extrados, et lesdites aubes de redresseur à calage variable comprennent un intrados et un extrados ;-- Said fixed stator vanes comprise an intrados and an extrados, and said variable-pitch stator vanes comprise an intrados and an extrados;
- le nombre desdites aubes de redresseur à calage variable est supérieur ou égal au nombre desdites aubes de redresseur fixes ;- the number of said variable-pitch stator vanes is greater than or equal to the number of said fixed stator vanes;
- lesdites aubes de redresseur à calage variable sont situées dans ladite veine secondaire interne ;- Said variable-pitch stator vanes are located in said internal secondary stream;
- les bords de fuite desdites aubes de redresseur à calage variable sont situées en aval des bords de fuite externes des aubes de redresseurs fixes ;- the trailing edges of said variable-pitch stator vanes are located downstream of the outer trailing edges of the fixed stator vanes;
-- la turbomachine comprend en outre un système de commande du calage angulaire des aubes de redresseur à calage variable, ce système étant monté dans ledit séparateur ;the turbomachine further comprises a system for controlling the angular pitch of the variable-pitch stator vanes, this system being mounted in said separator;
- la turbomachine comprend en outre un système de commande du calage angulaire des aubes de redresseur à calage variable, ce système étant monté radialement à l’extérieur de ladite paroi externe ;- the turbomachine further comprises a system for controlling the angular pitch of the variable-pitch stator vanes, this system being mounted radially outside of said outer wall;
- lesdites aubes de redresseur à calage variable sont situées dans ladite veine secondaire externe ;- Said variable-pitch stator vanes are located in said outer secondary stream;
- des premières aubes de redresseur à calage variable sont situées dans ladite veine secondaire interne, et des secondes aubes de redresseur à calage variable sont situées dans ladite veine secondaire externe ;- First variable-pitch stator vanes are located in said inner secondary stream, and second variable-pitch stator vanes are located in said outer secondary stream;
- la turbomachine comprend en outre un système commun de commande du calage angulaire des premières et secondes aubes de redresseur à calage variable, ou des systèmes indépendants de commande du calage angulaire respectivement des premières et secondes aubes de redresseur à calage variable ;the turbomachine further comprises a common system for controlling the angular setting of the first and second variable-pitch stator vanes, or independent systems for controlling the angular setting respectively of the first and second variable-pitch stator vanes;
- la turbomachine comprend en outre des bras structuraux répartis autour dudit axe dans ladite veine secondaire externe ;- the turbomachine further comprises structural arms distributed around said axis in said external secondary stream;
- le nombre de bras structuraux est inférieur au nombre d’aubes de redresseur fixes ;- the number of structural arms is lower than the number of fixed stator vanes;
- les bras structuraux sont reliés à certaines desdites aubes de redresseur fixes ;- the structural arms are connected to some of said fixed stator vanes;
- l’aubage de rotor est une soufflante ou un aubage de rotor de compresseur ;- the rotor blading is a fan or a compressor rotor blading;
- les bords d’attaque des aubes de redresseur à calage variable sont situés à une distance des bords de fuite interne et/ou externe des aubes de redresseur fixes, qui est supérieure à 10% de la corde d’une de ces aubes, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 20% de cette corde ;- the leading edges of the variable-pitch stator vanes are located at a distance from the inner and/or outer trailing edges of the fixed stator vanes, which is greater than 10% of the chord of one of these vanes, and more preferably greater than or equal to 20% of this chord;
-- au moins certaines des aubes de redresseur fixes ont des profils ou cambrures différents des autres aubes de redresseur fixes ;- at least some of the fixed stator vanes have different profiles or cambers from the other fixed stator vanes;
-- au moins certains des bras ont des profils différents des autres bras.-- at least some of the arms have different profiles from the other arms.
La présente invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, comportant une turbomachine telle que décrite dans ce qui précède.The present invention also relates to an aircraft, in particular a transport aircraft, comprising a turbine engine as described above.
Brève description des figuresBrief description of figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear during the reading of the detailed description which will follow for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which:
Claims (13)
- deux parois annulaires coaxiales, respectivement interne (12) et externe (14), s’étendant l’une autour de l’autre et définissant entre elles une veine annulaire principale (16) d’écoulement d’un flux d’air principal (18),
- un aubage de rotor (30) s’étendant radialement à travers ladite veine principale (16),
- un séparateur annulaire (24) disposé en aval de l’aubage de rotor (30) et entre les deux parois (12, 14), le séparateur (24) définissant respectivement avec les parois interne et externe (12, 14) deux veines annulaires secondaires, respectivement interne (26) et externe (28), d’écoulement de flux d’air secondaires, respectivement interne (20) et externe (22), le séparateur (24) comportant à une extrémité amont un bec annulaire (24a) configuré pour séparer en deux le flux d’air principal (18) et former les flux d’air secondaires (20, 22),
- des éléments de stator s’étendant radialement d’une part à travers ladite veine principale (16) et d’autre part à travers lesdites veines secondaires (26, 28), ces éléments de stator étant reliés audit bec annulaire (24a),
caractérisée en ce que lesdits éléments de stator comprennent :
- des aubes de redresseur fixes (42) qui sont réparties autour dudit axe et qui comportent chacune un bord d’attaque (42a) situé en amont dudit bec (24a), et des bords de fuite, respectivement interne (42b) et externe (42c), situés respectivement dans les veines secondaires interne (26) et externe (28), ces aubes de redresseur fixes (42) étant reliées audit bec (24a), et
- des aubes de redresseur à calage variable (44) qui sont réparties autour dudit axe et qui s’étendent radialement à travers au moins une desdites veines secondaires (26, 28), chacune des aubes de redresseur à calage variable (44) comportant un bord d’attaque (44a) et un bord de fuite (44b),
et en ce que :
- les bords d’attaque (44a) des aubes de redresseur à calage variable (44) sont situés en amont des bords de fuite interne (42b) et/ou externe (42c) des aubes de redresseur fixes (42), ou
- les bords d’attaque (44a) des aubes de redresseur à calage variable (44) sont situés directement en aval des bords de fuite interne (42b) et/ou externe (42c) des aubes de redresseur fixes (42), et sont séparés par des jeux axiaux (J) prédéterminés de ces bords de fuite (42b, 42c).Aircraft turbomachine (10), comprising a gas generator comprising along a longitudinal axis at least one compressor, one combustion chamber and at least one turbine, the turbomachine further comprising:
- two coaxial annular walls, respectively internal (12) and external (14), extending one around the other and defining between them a main annular vein (16) for the flow of a main air flow (18),
- a rotor blade (30) extending radially through said main stream (16),
- an annular separator (24) arranged downstream of the rotor blade (30) and between the two walls (12, 14), the separator (24) defining respectively with the internal and external walls (12, 14) two veins secondary annular rings, respectively internal (26) and external (28), for the flow of secondary air flows, respectively internal (20) and external (22), the separator (24) comprising at an upstream end an annular spout (24a ) configured to separate the main airflow (18) in two and form the secondary airflows (20, 22),
- stator elements extending radially on the one hand through said main vein (16) and on the other hand through said secondary veins (26, 28), these stator elements being connected to said annular nose (24a),
characterized in that said stator elements comprise:
- fixed stator vanes (42) which are distributed around said axis and which each have a leading edge (42a) located upstream of said nozzle (24a), and trailing edges, respectively internal (42b) and external ( 42c), located respectively in the inner (26) and outer (28) secondary streams, these fixed stator vanes (42) being connected to said nozzle (24a), and
- variable-pitch stator vanes (44) which are distributed around said axis and which extend radially through at least one of said secondary streams (26, 28), each of the variable-pitch stator vanes (44) comprising a leading edge (44a) and a trailing edge (44b),
and in that :
- the leading edges (44a) of the variable-pitch stator vanes (44) are located upstream of the inner (42b) and/or outer (42c) trailing edges of the fixed stator vanes (42), or
- the leading edges (44a) of the variable-pitch stator vanes (44) are located directly downstream of the inner (42b) and/or outer (42c) trailing edges of the fixed stator vanes (42), and are separated by predetermined axial clearances (J) of these trailing edges (42b, 42c).
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11802525B2 (en) | 2022-01-07 | 2023-10-31 | General Electric Company | Outlet guide vane |
US11859515B2 (en) | 2022-03-04 | 2024-01-02 | General Electric Company | Gas turbine engines with improved guide vane configurations |
US11927142B2 (en) | 2022-07-25 | 2024-03-12 | General Electric Company | Systems and methods for controlling fuel coke formation |
US11946378B2 (en) | 2022-04-13 | 2024-04-02 | General Electric Company | Transient control of a thermal transport bus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3841091A (en) * | 1973-05-21 | 1974-10-15 | Gen Electric | Multi-mission tandem propulsion system |
US20110171007A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-07-14 | James Edward Johnson | Convertible fan system |
US20160201608A1 (en) * | 2013-12-12 | 2016-07-14 | United Technologies Corporation | Systems and methods controlling fan pressure ratios |
US20190078536A1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-14 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Flow path splitter for turbofan gas turbine engines |
-
2021
- 2021-12-17 FR FR2113847A patent/FR3130897B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3841091A (en) * | 1973-05-21 | 1974-10-15 | Gen Electric | Multi-mission tandem propulsion system |
US20110171007A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-07-14 | James Edward Johnson | Convertible fan system |
US20160201608A1 (en) * | 2013-12-12 | 2016-07-14 | United Technologies Corporation | Systems and methods controlling fan pressure ratios |
US20190078536A1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-14 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Flow path splitter for turbofan gas turbine engines |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11802525B2 (en) | 2022-01-07 | 2023-10-31 | General Electric Company | Outlet guide vane |
US11859515B2 (en) | 2022-03-04 | 2024-01-02 | General Electric Company | Gas turbine engines with improved guide vane configurations |
US11946378B2 (en) | 2022-04-13 | 2024-04-02 | General Electric Company | Transient control of a thermal transport bus |
US11927142B2 (en) | 2022-07-25 | 2024-03-12 | General Electric Company | Systems and methods for controlling fuel coke formation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR3130897B1 (en) | 2023-11-24 |
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