WO2015092281A1 - Virole de compresseur comprenant une lechette d'etancheite equipee d'une structure d'entrainement et de deviation d'air de fuite - Google Patents

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compressor
air
wiper
end wiper
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Christophe SCHOLTES
Antoine Robert Alain Brunet
Kevin Eugène Henri GIBOUDEAUX
Hadrien Paul Alexandre MAGE
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Snecma
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Definitions

  • the invention relates to the field of aircraft turbine engine compressors. It relates more particularly to the control of the temperature of the sensitive parts of the compressors, and more specifically parts of the high pressure compressor.
  • the invention applies to all types of turbomachines, in particular turbojets and turboprops.
  • An aircraft turbomachine high pressure compressor comprises, alternately in the axial direction, bladed rotating wheels and rectifiers.
  • the rotor of the compressor has a ferrule connecting two successive rotating wheels bladed.
  • This ferrule is located radially to the right of the rectifier arranged between the two wheels, and has sealing wipers cooperating with an abradable coating embedded on the rectifier.
  • the sealing wipers and the abradable coating together form a seal called "labyrinth seal", to significantly reduce the air recirculation within the compressor, this recirculation being of course detrimental to the overall performance of the turbomachine.
  • the object of the invention is therefore to remedy at least partially the problems mentioned above, encountered in the solutions of the prior art.
  • the subject of the invention is a compressor shell for an aircraft turbomachine, the shell being intended to be arranged between two bladed rotating wheels and radially to the right of a rectifier situated between said two rotating wheels of the compressor, the ferrule comprising a sealing device comprising one or more sealing lips protruding radially outwards towards said rectifier, said sealing device comprising, at its downstream end in a flow direction of the trailing air through this sealing device, an end wiper.
  • said ferrule further comprises, projecting downstream from said end wiper, an air entrainment and deflection structure designed to straighten axially the leakage air resulting from the wiper. end.
  • the invention cleverly to condition the leakage air output of the sealing device, to reduce / eliminate the hot spot observed on the ferrule, downstream of the end wiper. Indeed, studies have shown that in conventional solutions of the prior art, the hot spot observed is essentially due to a low circumferential speed of the leakage air flow from the end wiper, as well as the direction of this leak air flow having a very high radial component.
  • the trailing air coming from the end wiper comes into contact with the drive and deflection structure, which makes it possible to benefit from the following advantages.
  • the leakage air is deflected to be straightened axially, which prevents it from directly impacting the ferrule in a confined area in which previously was the hot spot.
  • This straightening makes it possible to change the flow of the trailing air, and promotes the contact of the latter with a larger surface of the shell and its surrounding rotating elements.
  • the increase of the contact surface reduces the exchange coefficients and limits the risk of occurrence of a hot spot on the ferrule.
  • the mechanical stresses are very sensitive to the level and the temperature gradients, especially in the areas for which cracks could be observed in the prior art.
  • a decrease of one or several tens of degrees for example from 10 ° C. to 20 ° C., makes it possible to increase the service life of these parts by at least 15%. .
  • the specific structure of the invention allows to drive the leakage air that comes into contact with it, and therefore increases the coefficient of entrainment. This leads to an increase in the circumferential speed of the air, and therefore also contributes to the reduction of the exchange coefficients.
  • the invention provides for rectifying the flow of leak air and accelerating it, in order to reduce the exchange coefficients and to limit the risks of occurrence of a hot spot on the ferrule. This results in a better mechanical strength of the latter.
  • said drive and air deflection structure takes the form, in longitudinal half-section, of an arm carried by the end wiper.
  • the arm is inclined axially so as to extend radially outwardly downstream, in the direction of flow of the leaking air.
  • the arm is inclined at an angle of between 20 and 60 ° with respect to the axial direction.
  • the air entrainment and deflection structure is formed integrally with the end wiper.
  • the end wiper has, from its base, a wiper height H1, and the air entrainment and deflection structure is connected to the end wiper at a base of the wiper. structure whose center is at a height H2 from the base of the end wiper, so that the heights H1 and H2 have the following formula: H2> H1 / 3.
  • the invention also relates to a compressor for an aircraft turbomachine, comprising two bladed rotating wheels between which is placed a rectifier, the compressor also comprising a ferrule as described above, connecting the two bladed rotating wheels and located radially at right of the rectifier, the latter having an abradable coating cooperating with each wiper of the sealing device fitted to the ferrule.
  • the drive and air deflection structure is devoid of contact with the abradable coating.
  • the clearance between the abradable coating and the end wiper is less than the minimum distance between the drive and deflection structure, and the abradable coating.
  • the invention relates to an aircraft turbomachine comprising such a compressor, which is preferably a high pressure compressor.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a turbomachine, according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal half-sectional view of a portion of the high pressure compressor of the turbomachine shown in the previous figure
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a portion of the high pressure compressor of the previous figure
  • FIG. 4 represents an enlarged view of the compressor, showing in more detail the ferrule specific to the invention
  • FIGS. 5a and 5b are comparative views schematizing the flow of leakage air with the embodiments of the prior art, and with the design according to the invention shown in the preceding figures;
  • FIG. 6 is an enlarged view of the downstream end wiper equipping the shell, and of the specific air entrainment and deflection structure of the invention.
  • Figure 7 is a view similar to that of Figure 4, showing an alternative embodiment.
  • an aircraft turbomachine 1 according to a preferred embodiment of the invention.
  • This is a turbojet engine with double flow and double body.
  • turbomachine of another type for example a turboprop, without departing from the scope of the invention.
  • the turbomachine 1 has a longitudinal axis 3 around which its various components extend. It comprises, from upstream to downstream in a main direction of gas flow through this turbomachine represented by the boom 5, a fan 2, a low pressure compressor 4, a high pressure compressor 6, a combustion chamber 8, a high pressure turbine 10 and a low pressure turbine 12.
  • the compressor 6 has several stages each comprising a rectifier 12 formed of an annular row of stator vanes carried by a casing 14 of the compressor, and a bladed rotating wheel 16 mounted upstream of its associated rectifier.
  • the two wheels 16 of two directly consecutive stages are connected by a ferrule 20, for example made in one piece with the disc 22 of one of the two wheels 16.
  • the connection with the other wheel 16 is preferably carried out by bolts 24, which connect the disk 22 of this other wheel 16 with a flange 26 extending the ferrule 20.
  • the rectifier 12, located between the two wheels 16, is arranged radially right of the shell 20 that surrounds it.
  • the rectifier 12 comprises an abradable coating 28, preferably of the honeycomb type. This coating cooperates with a sealing device 30 integrated in the ferrule.
  • the device 30 is preferably made in one piece with the ferrule, or may be attached thereto. It is equipped with a plurality of wipers 32 projecting radially outwards towards the abradable coating 28.
  • the wipers 32 are axially spaced from each other, and may be straight as has been shown in FIG. 3, or inclined with respect to the radial direction. Together, the elements 28, 32 form a seal called labyrinth seal, significantly reduce the recirculation of air within the compressor.
  • This recirculation of air corresponds to a leakage air flow 42 passing through the above-mentioned joint, the flow direction of which has been shown schematically by the arrow 40 in FIG. 3.
  • This direction 40 of flow of the leaked air is opposite to that of the main direction 5 of gas flow through the turbomachine.
  • the terms "upstream” and “downstream” will be used with reference to the flow direction 40 of the leakage air, and not with reference to the main direction 5 of opposite direction.
  • FIG. 4 it is shown one of the features of the invention to provide a structure 44 for driving and deflecting leakage air, equipping the wiper 32a located at the downstream end of the sealing device 30.
  • This end wiper 32a is an integral part of the three wipers 32 of the device 30, and corresponds to that located furthest downstream. It is therefore equipped with a structure 44 in the form of arms in the half section of Figure 4, the arm projecting downstream from the end wiper 32a.
  • the arm 44 is designed to be annular and to extend continuously around the axis 5 of the turbojet engine, or to be constituted by elements spaced circumferentially from each other, always around this axis 5.
  • the arm 44 is made in one piece with the end wiper 32a.
  • the arrows 42 of FIG. 4 show the leakage air flow through the labyrinth seal 28, 32, and then flow downstream after leaving the seal.
  • this leakage air flow has a very large radial component, in the direction of the ferrule 20. Nevertheless, this ferrule is not reached directly, since the leakage air flow between first contact with the arm 44.
  • the leakage air is straightened axially by the arm 44.
  • the arm 44 is inclined so that the leakage air flow which escapes there finds a radial component, but this time oriented radially outwards.
  • the leakage air is rotated by its friction with the outer surface of the rotating arm 44, which increases the drag coefficient.
  • the leakage air reaches the surrounding rotating elements located downstream of the seal, in particular the rotating wheel 16 and the downstream part of the shell 20.
  • FIG. 5b shows the flow 42 of the leakage air, as it could be observed via modeling software.
  • the flow 42 observed in the prior art is much less extensive, and remains confined in the vicinity of the end wiper 32a, on a restricted axial portion of the ferrule 20 which is the subject of the item. aforementioned hot.
  • the greater amplitude of the flow 42 observed with the present invention makes it possible to increase the coefficient of entrainment, to reduce the exchange coefficients, and thus to limit the risks of occurrence of a hot spot on the ferrule. This results in a better mechanical strength of the ferrule 20.
  • the arm 44 is inclined with respect to the axial direction so as to extend radially outwardly downstream. This makes it possible to impose on the leakage air leaving the arm 44 an outwardly directed radial component, as opposed to its inward radial component observed as it exits the end wiper 32a.
  • the angle A of inclination between the arm 44 and the axial direction is for example between 20 and 60.
  • This clearance J1 is less than the clearance J2 between the coating 28 and the end of the arm 44 radially facing the same coating.
  • the ratio between these sets is preferably high, for example greater than five.
  • the arm 44 extends axially downstream beyond the abradable coating 28, for an efficiency gain by increasing the air entrainment surface. Nevertheless, here again, the minimum distance J2 between this arm 44 and the coating 28 remains greater than the clearance J1, preferably in the same proportions than those mentioned above. Therefore, the arm 44 is devoid of contact with the abradable coating 28, even in operation.
  • the downstream end wiper 32a has, from its base 50 situated in continuity with the outer surface of the ferrule 20, a lip height H1.
  • the arm 44 is connected to the wiper 32a at a base 52 whose center 54 is at a height H2 from the base 50 of the end wiper 32a.
  • H2 is greater than one third of the height Hl.

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Abstract

L'invention concerne une virole de compresseur pour turbomachine d'aéronef, la virole (20) étant agencée entre deux roues tournantes aubagées (16) et radialement au droit d'un redresseur (12), la virole comportant un dispositif d'étanchéité (30) comprenant une ou plusieurs léchettes d'étanchéité (32), dont une léchette d'extrémité aval (32a) sur laquelle il est prévu,en saillie vers l'aval, une structure (44) d'entraînement et de déviation d'air conçue pour redresser axialement l'air de fuite issu de la léchette d'extrémité (32a).

Description

VIROLE DE COMPRESSEUR COMPRENANT UNE LECHETTE D'ETANCHEITE EQUIPEE D'UNE STRUCTURE D'ENTRAINEMENT ET DE DEVIATION D'AIR DE FUITE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte au domaine des compresseurs de turbomachines d'aéronefs. Elle concerne plus particulièrement la maîtrise de la température des pièces sensibles des compresseurs, et plus spécifiquement des pièces du compresseur haute pression.
L'invention s'applique à tout type de turbomachine, en particulier aux turboréacteurs et aux turbopropulseurs.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Un compresseur haute pression de turbomachine d'aéronef comporte, en alternance selon la direction axiale, des roues tournantes aubagées et des redresseurs. Classiquement, le rotor du compresseur présente une virole reliant deux roues tournantes aubagées successives. Cette virole est située radialement au droit du redresseur agencé entre les deux roues, et présente des léchettes d'étanchéité coopérant avec un revêtement abradable embarqué sur le redresseur. Les léchettes d'étanchéité et le revêtement abradable forment ensemble un joint dit « joint à labyrinthe », permettant de diminuer significativement la recirculation d'air au sein du compresseur, cette recirculation étant bien entendu néfaste aux performances globales de la turbomachine.
Pour diminuer cette recirculation, il faut créer un jeu faible entre la partie stator et la partie rotor. Néanmoins, même si un jeu très faible permet d'améliorer les performances et l'opérabilité du moteur, l'intégrité des léchettes est souvent mise en péril en raison de leur éventuel contact avec le revêtement abradable, en fonctionnement. Pour diminuer ce risque, il peut être procédé à l'augmentation du jeu entre la partie stator et la partie rotor, mais cela abaisse les performances et augmente les risques de pompage du compresseur.
Quoiqu'il en soit, il a été constaté la présence d'un point chaud sur la virole, en aval du groupe de léchettes, dans la direction d'écoulement de l'air de fuite à travers ces mêmes léchettes. La présence d'un tel point chaud est problématique d'une part parce qu'elle peut créer une dégradation accélérée de cette partie de la virole soumise à une température très élevée, et d'autre part parce qu'elle est susceptible d'engendrer un gradient thermique générant des contraintes mécaniques importantes. Dans les deux cas, c'est la résistance mécanique de la virole qui est affectée. EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux problèmes mentionnés ci-dessus, rencontrés dans les solutions de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention a pour objet une virole de compresseur pour turbomachine d'aéronef, la virole étant destinée à être agencée entre deux roues tournantes aubagées et radialement au droit d'un redresseur situé entre lesdites deux roues tournantes du compresseur, la virole comportant un dispositif d'étanchéité comprenant une ou plusieurs léchettes d'étanchéité faisant saillie radialement vers l'extérieur en direction dudit redresseur, ledit dispositif d'étanchéité comportant, à son extrémité aval selon une direction d'écoulement de l'air de fuite à travers ce dispositif d'étanchéité, une léchette d'extrémité.
Selon l'invention, ladite virole comporte de plus, en saillie vers l'aval à partir de ladite léchette d'extrémité, une structure d'entraînement et de déviation d'air conçue pour redresser axialement l'air de fuite issu de la léchette d'extrémité.
Aussi, l'invention prévoit astucieusement de conditionner l'air de fuite en sortie du dispositif d'étanchéité, afin de réduire/supprimer le point chaud observé sur la virole, en aval de la léchette d'extrémité. En effet, des études ont permis de démontrer que dans les solutions classiques de l'art antérieur, le point chaud observé est essentiellement dû à une faible vitesse circonférentielle du débit d'air de fuite issu de la léchette d'extrémité, ainsi qu'à la direction de ce débit d'air de fuite présentant une composante radiale très élevée.
Dans l'invention, l'air de fuite issu de la léchette d'extrémité entre au contact de la structure d'entraînement et de déviation, ce qui permet de bénéficier des avantages suivants. Tout d'abord, l'air de fuite est dévié pour être redressé axialement, ce qui l'empêche d'impacter directement la virole dans une zone confinée dans laquelle se trouvait antérieurement le point chaud. Ce redressement permet de changer l'écoulement de l'air de fuite, et favorise le contact de ce dernier avec une plus grande surface de la virole et de ses éléments tournants environnants. L'augmentation de la surface de contact réduit les coefficients d'échange et limite les risques d'apparition d'un point chaud sur la virole. A cet égard, il est noté que les contraintes mécaniques sont très sensibles au niveau et aux gradients de température, notamment dans les zones pour lesquelles des criques ont pu être observées dans l'art antérieur. Avec l'invention, il a été constaté qu'une diminution d'une ou plusieurs dizaines de degrés, par exemple de 10°C à 20°C, permet d'augmenter d'au moins 15% la durée de vie de ces pièces.
En outre, la structure spécifique à l'invention permet d'entraîner l'air de fuite qui entre en contact avec elle, et augmente par conséquent le coefficient d'entraînement. Cela conduit à une augmentation de la vitesse circonférentielle de l'air, et participe donc aussi à la réduction des coefficients d'échange.
D'ailleurs, il est important de noter que les deux fonctions assurées par la structure d'entraînement et de déviation sont convergentes, puisque plus la déviation opérée conduira à augmenter la surface d'échange, plus la vitesse d'entraînement du débit d'air de fuite aura tendance à augmenter.
En résumé, l'invention prévoit de redresser le débit d'air de fuite et de l'accélérer, afin de réduire les coefficients d'échange et de limiter les risques d'apparition d'un point chaud sur la virole. Il en découle une meilleure résistance mécanique de celle- ci.
De préférence, ladite structure d'entraînement et de déviation d'air prend la forme, en demi-coupe longitudinale, d'un bras porté par la léchette d'extrémité. De préférence, le bras est incliné axialement de manière à s'étendre radialement vers l'extérieur en allant vers l'aval, selon la direction d'écoulement de l'air de fuite.
De préférence, le bras est incliné d'un angle compris entre 20 et 60° par rapport à la direction axiale.
De préférence, la structure d'entraînement et de déviation d'air est réalisée d'un seul tenant avec la léchette d'extrémité.
De préférence, la léchette d'extrémité présente, à partir de sa base, une hauteur de léchette Hl, et la structure d'entraînement et de déviation d'air est raccordée à la léchette d'extrémité au niveau d'une base de la structure dont le centre se situe à une hauteur H2 à partir de la base de la léchette d'extrémité, de telle sorte que les hauteurs Hl et H2 répondent à la formule suivante : H2 > Hl / 3.
L'invention a également pour objet un compresseur pour turbomachine d'aéronef, comportant deux roues tournantes aubagées entre lesquelles est placé un redresseur, le compresseur comprenant également une virole telle que décrite ci-dessus, reliant les deux roues tournantes aubagées et située radialement au droit du redresseur, ce dernier comportant un revêtement abradable coopérant avec chaque léchette du dispositif d'étanchéité équipant la virole.
De préférence, la structure d'entraînement et de déviation d'air est dépourvue de contact avec le revêtement abradable.
De préférence, le jeu entre le revêtement abradable et la léchette d'extrémité est inférieur à la distance minimale entre la structure d'entraînement et de déviation, et le revêtement abradable.
Enfin, l'invention a pour objet une turbomachine d'aéronef comportant un tel compresseur, qui est de préférence un compresseur haute pression.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une turbomachine, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
- la figure 2 représente une vue en demi-coupe longitudinale d'une partie du compresseur haute pression de la turbomachine montrée sur la figure précédente ;
- la figure 3 représente une vue agrandie d'une partie du compresseur haute pression de la figure précédente ;
- la figure 4 représente une vue encore agrandie du compresseur, montrant de façon plus détaillée la virole spécifique à l'invention ;
- les figures 5a et 5b sont des vues comparatives schématisant l'écoulement de l'air de fuite avec les réalisations de l'art antérieur, et avec la conception selon l'invention montrée sur les figures précédentes ;
- la figure 6 est une vue agrandie de la léchette d'extrémité aval équipant la virole, et de la structure d'entraînement et de déviation d'air spécifique à l'invention ; et
- la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 4, montrant une alternative de réalisation.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence tout d'abord à la figure 1, il est représenté une turbomachine 1 d'aéronef, selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Il s'agit ici d'un turboréacteur à double flux et à double corps. Néanmoins, il pourrait s'agir d'une turbomachine d'un autre type, par exemple un turbopropulseur, sans sortir du cadre de l'invention.
Globalement, la turbomachine 1 présente un axe longitudinal 3 autour duquel s'étendent ses différents composants. Elle comprend, d'amont en aval selon une direction principale d'écoulement des gaz à travers cette turbomachine représentée par la flèche 5, une soufflante 2, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 8, une turbine haute pression 10 et une turbine basse pression 12.
En référence à présent aux figures 2 et 3, il est représenté une partie du compresseur haute pression 6, au sein duquel se situe l'invention. Néanmoins, celle-ci est également applicable au compresseur basse pression 4, sans sortir du cadre de l'invention.
Le compresseur 6 comporte plusieurs étages comprenant chacun un redresseur 12 formé d'une rangée annulaire d'aubes de stator portées par un carter 14 du compresseur, et une roue tournante aubagée 16 montée en amont de son redresseur associé.
Les deux roues 16 de deux étages directement consécutifs sont reliées par une virole 20, par exemple réalisée d'un seul tenant avec le disque 22 de l'une des deux roues 16. La liaison avec l'autre roue 16 s'effectue de préférence par des boulons 24, qui relient le disque 22 de cette autre roue 16 avec une bride 26 prolongeant la virole 20.
Le redresseur 12, situé entre les deux roues 16, est agencé au droit radialement de la virole 20 qu'il entoure. Au niveau de son extrémité annulaire interne, le redresseur 12 comporte un revêtement abradable 28, de préférence du type en nid- d'abeilles. Ce revêtement coopère avec un dispositif d'étanchéité 30 intégré à la virole. Le dispositif 30 est de préférence réalisé d'une seule pièce avec la virole, ou peut être rapporté sur celle-ci. Il est équipé d'une pluralité de léchettes 32 en saillie radialement vers l'extérieur, en direction du revêtement abradable 28. Les léchettes 32 sont espacées axialement les unes des autres, et peuvent être droites comme cela a été représenté sur la figure 3, ou inclinées par rapport à la direction radiale. Ensemble, les éléments 28, 32 forment un joint d'étanchéité dit joint à labyrinthe, permettant de diminuer significativement la recirculation d'air au sein du compresseur. Cette recirculation d'air correspond à un débit d'air de fuite 42 traversant le joint précité, dont la direction d'écoulement a été schématisée par la flèche 40 sur la figure 3. Cette direction 40 d'écoulement de l'air de fuite est de sens opposé à celui de la direction principale 5 d'écoulement des gaz à travers la turbomachine. A cet égard, il est noté que dans la suite de la description, les termes « amont » et « aval » seront utilisés en référence à la direction 40 d'écoulement de l'air de fuite, et non en référence à la direction principale 5 de sens opposé.
En référence à présent à la figure 4, il est montré l'une des particularités de l'invention consistant à prévoir une structure 44 d'entraînement et de déviation d'air de fuite, équipant la léchette 32a située à l'extrémité aval du dispositif d'étanchéité 30. Cette léchette d'extrémité 32a fait partie intégrante des trois léchettes 32 du dispositif 30, et correspond à celle située la plus vers l'aval. Elle est donc équipée d'une structure 44 en forme de bras dans la demi-coupe de la figure 4, ce bras étant en saillie vers l'aval à partir de cette léchette d'extrémité 32a. Le bras 44 est prévu pour être annulaire et pour s'étendre de façon continue autour de l'axe 5 du turboréacteur, ou bien prévu pour être constitué d'éléments espacés circonférentiellement les uns des autres, toujours autour de cet axe 5. De préférence, le bras 44 est réalisé d'une seule pièce avec la léchette d'extrémité 32a.
Les flèches 42 de la figure 4 montrent le débit d'air de fuite à travers le joint à labyrinthe 28, 32, puis son écoulement vers l'aval après sa sortie du joint. Lorsqu'il s'extrait du joint par la léchette d'extrémité 32a, ce débit d'air de fuite présente une composante radiale très importante, en direction de la virole 20. Néanmoins, cette virole n'est pas atteinte directement, puisque le débit d'air de fuite entre d'abord au contact du bras 44. Aussi, l'air de fuite est redressé axialement par le bras 44. Par redressement axial, il est à comprendre que la composante radiale du débit d'air de fuite est d'abord diminuée au profit de sa composante axiale en direction de l'aval. De préférence, le bras 44 est incliné de telle sorte que le débit d'air de fuite qui s'en échappe retrouve une composante radiale, mais cette fois-ci orientée radialement vers l'extérieur.
De plus, l'air de fuite est entraîné en rotation par son frottement avec la surface externe du bras tournant 44, ce qui augmente le coefficient d'entraînement.
Aussi, avec sa vitesse accrue et sa réorientation, l'air de fuite atteint les éléments tournants environnants situés en aval de joint, en particulier la roue tournante 16 et la partie aval de la virole 20. Comme cela a été schématisé sur la figure 4, l'air de fuite s'écoule alors selon des lignes de flux sensiblement concentriques en épousant une surface importante des éléments environnants, à savoir une très grande partie de la virole située en aval du joint 28, 32, et une partie de la roue aval 16, à proximité des pieds d'aubes. Cela est également visible sur la figure 5b montrant l'écoulement 42 de l'air de fuite, tel qu'il a pu être observé via un logiciel de modélisation. En comparaison avec la figure 5a, l'écoulement 42 observé dans l'art antérieur est bien moins étendu, et reste confiné à proximité de la léchette d'extrémité 32a, sur une partie axiale restreinte de la virole 20 faisant l'objet du point chaud précité.
La plus grande amplitude de l'écoulement 42 observé avec la présente invention permet d'augmenter le coefficient d'entraînement, de réduire les coefficients d'échange, et donc de limiter les risques d'apparition d'un point chaud sur la virole. Il en découle une meilleure résistance mécanique de la virole 20.
En référence à présent à la figure 6, comme cela a été évoqué précédemment, il est montré que le bras 44 est incliné par rapport à la direction axiale de manière à s'étendre radialement vers l'extérieur en allant vers l'aval. Cela permet d'imposer à l'air de fuite, sortant du bras 44, une composante radiale orientée vers l'extérieur, par opposition à sa composante radiale vers l'intérieur observée à sa sortie de la léchette d'extrémité 32a. L'angle A d'inclinaison entre le bras 44 et la direction axiale est par exemple compris entre 20 et 60.
Sur la figure 6, d'autres paramètres géométriques préférentiels ont été représentés.
Il s'agit tout d'abord du jeu Jl entre le revêtement abradable 28 et l'extrémité de la léchette d'extrémité 32a. Ce jeu Jl est inférieur au jeu J2 entre le revêtement 28 et l'extrémité du bras 44 en regard radialement de ce même revêtement. Le rapport entre ces jeux est de préférence élevé, par exemple supérieur à cinq. Dans l'alternative de réalisation montrée sur la figure 7, le bras 44 s'étend axialement vers l'aval au-delà du revêtement abradable 28, pour un gain d'efficacité par augmentation de la surface d'entraînement de l'air. Néanmoins, ici encore, la distance minimale J2 entre ce bras 44 et le revêtement 28 reste supérieure au jeu Jl, de préférence dans les mêmes proportions que celles mentionnées ci-dessus. Par conséquent, le bras 44 est dépourvu de contact avec le revêtement abradable 28, même en fonctionnement.
De retour à la figure 6, il est montré que la léchette d'extrémité aval 32a présente, à partir de sa base 50 située dans la continuité de la surface extérieure de la virole 20, une hauteur de léchette Hl. De plus, le bras 44 est raccordé à la léchette 32a au niveau d'une base 52 dont le centre 54 se situe à une hauteur H2 à partir de la base 50 de la léchette d'extrémité 32a. Pour limiter les risques de formation d'une poche de recirculation entre le bras 44 et la partie supérieure de la léchette d'extrémité 32a, dans laquelle l'air de fuite risquerait de s'échauffer, il est de préférence fait en sorte que la hauteur H2 soit supérieure au tiers de la hauteur Hl.
Enfin, toujours pour un gain maximal d'efficacité, il est fait en sorte que la distance axiale L2 entre l'extrémité distale du bras 44 et le centre de la léchette d'extrémité 32a, soit largement supérieure à la distance axiale Ll entre ce même centre et la paroi axiale 56 du revêtement 28, définissant la cavité 58 dans laquelle se trouve l'extrémité de la léchette 32a. En effet, la partie aval de l'abradable a tendance à freiner en rotation l'écoulement, c'est pourquoi l'extrémité du bras est située suffisamment loin pour redynamiser la vitesse du fluide en rotation.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Virole (20) de compresseur (6) pour turbomachine d'aéronef, la virole étant destinée à être agencée entre deux roues tournantes aubagées (16) et radialement au droit d'un redresseur (12) situé entre lesdites deux roues tournantes du compresseur, la virole comportant un dispositif d'étanchéité (30) comprenant une ou plusieurs léchettes d'étanchéité (32) faisant saillie radialement vers l'extérieur en direction dudit redresseur (12), ledit dispositif d'étanchéité (30) comportant, à son extrémité aval selon une direction (40) d'écoulement de l'air de fuite à travers ce dispositif d'étanchéité, une léchette d'extrémité (32a),
caractérisée en ce que ladite virole (20) comporte de plus, en saillie vers l'aval à partir de ladite léchette d'extrémité (32a), une structure (44) d'entraînement et de déviation d'air conçue pour redresser axialement l'air de fuite issu de la léchette d'extrémité (32a).
2. Virole selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite structure d'entraînement et de déviation d'air prend la forme, en demi-coupe longitudinale, d'un bras (44) porté par la léchette d'extrémité (32a).
3. Virole selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bras (44) est incliné axialement de manière à s'étendre radialement vers l'extérieur en allant vers l'aval, selon la direction (40) d'écoulement de l'air de fuite.
4. Virole selon la revendication 3, caractérisée en ce que le bras (44) est incliné d'un angle (A) compris entre 20 et 60° par rapport à la direction axiale.
5. Virole selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure (44) d'entraînement et de déviation d'air est réalisée d'un seul tenant avec la léchette d'extrémité (32a).
6. Virole selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la léchette d'extrémité présente, à partir de sa base (50), une hauteur de léchette (Hl), et en ce que la structure (44) d'entraînement et de déviation d'air est raccordée à la léchette d'extrémité (32a) au niveau d'une base (52) de la structure dont le centre (54) se situe à une hauteur (H2) à partir de la base (50) de la léchette d'extrémité (32a), de telle sorte que les hauteurs (Hl, H2) répondent à la formule suivante : H2 > Hl / 3.
7. Compresseur (6) pour turbomachine (1) d'aéronef, comportant deux roues tournantes aubagées (16) entre lesquelles est placé un redresseur (12), le compresseur comprenant également une virole (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, reliant les deux roues tournantes aubagées (16) et située radialement au droit du redresseur (12), ce dernier comportant un revêtement abradable (28) coopérant avec chaque léchette (32) du dispositif d'étanchéité (30) équipant la virole (20).
8. Compresseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la structure (44) d'entraînement et de déviation d'air est dépourvue de contact avec le revêtement abradable (28).
9. Compresseur selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que le jeu (Jl) entre le revêtement abradable (28) et la léchette d'extrémité (32a) est inférieur à la distance minimale (J2) entre la structure (44) d'entraînement et de déviation, et le revêtement abradable (28).
10. Turbomachine (1) d'aéronef comportant un compresseur (6) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, qui est de préférence un compresseur haute pression.
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