WO2022180322A1 - Distributeur de turbomachine comprenant un conduit de reintroduction de gaz avec une composante tangentielle - Google Patents

Distributeur de turbomachine comprenant un conduit de reintroduction de gaz avec une composante tangentielle Download PDF

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WO2022180322A1
WO2022180322A1 PCT/FR2022/050265 FR2022050265W WO2022180322A1 WO 2022180322 A1 WO2022180322 A1 WO 2022180322A1 FR 2022050265 W FR2022050265 W FR 2022050265W WO 2022180322 A1 WO2022180322 A1 WO 2022180322A1
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WO
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distributor
conduit
duct
outlet
inlet
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/050265
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English (en)
Inventor
Jérôme Claude George LEMONNIER
Franck Davy Boisnault
Antoine Bruno VAN NOORT
Original Assignee
Safran Aircraft Engines
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Publication date
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    • F05D2240/81—Cooled platforms

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of turbines for turbomachines. It relates in particular to a distributor of a turbomachine high-pressure turbine.
  • Turbomachine turbines are conventionally formed by moving wheels and distributors, arranged alternately in the axial direction of the turbomachine.
  • An example of the design of such a turbine is for example known from document FR 3 034 129 Al.
  • the invention aims to at least partially solve the problems encountered in the solutions of the prior art. S72495 AC n
  • the subject of the invention is a distributor for a turbomachine turbine.
  • the distributor extends around a longitudinal axis.
  • the distributor includes a radially inner platform, at least one blade extending between the radially inner platform that is configured to radially delimit
  • a gas flow duct therein a gas flow duct, and a foot extending radially inward from the radially inner platform.
  • the foot is covered with a track of abradable material with a rotating turbomachine seal.
  • the distributor includes a duct for reintroducing leak gas into the turbomachine gas flow path.
  • the conduit for reintroducing leak gas into the turbomachine gas flow path.
  • the 10 comprises an inlet opening out radially towards the inside of the distributor through the track made of abradable material, an outlet opening out through a downstream surface of the foot of the distributor, and an intermediate portion of duct which extends from the inlet to the exit.
  • the intermediate conduit portion is oriented with a tangential component relative to the longitudinal axis.
  • the duct for reintroducing leak gas from the distributor according to the invention By virtue of the duct for reintroducing leak gas from the distributor according to the invention, the reintroduction of the leak gas at the outlet of the duct disturbs the flow of gas less in the gas flow stream of the turbine. The efficiency of the turbomachine is thus increased.
  • the outlet of the duct opens under the internal platform
  • the leak gas leaving the duct leaves the duct with a tangential flow component which is close to that of the flow of the primary flow in the
  • the distributor can be manufactured easily, due to the relative simplicity of production of the leak gas reintroduction conduit.
  • the invention may optionally include one or more of the following features, combined or not.
  • the intermediate portion of conduit has an internal diameter which decreases from the inlet to the outlet of the conduit. The reduction in the diameter of the duct between the inlet and the outlet of the duct tends to accelerate the circulation of the leak gas in the duct.
  • the internal diameter of the intermediate conduit portion is the internal diameter of the intermediate conduit portion
  • the intermediate conduit portion is curved in the direction of the outlet of the conduit.
  • the middle portion is
  • the intermediate conduit portion extends with an axial component downstream from the conduit inlet to the conduit outlet.
  • the intermediate conduit portion is all the more easy to produce, for example by means of a groove in the foot of the distributor and/or in the track made of abradable material.
  • the intermediate portion of conduit is substantially equidistant from the longitudinal axis from the inlet of the conduit to the
  • the intermediate conduit portion is all the more easy to produce, for example by means of a groove in the foot of the distributor and/or in the track made of abradable material.
  • a longitudinal direction of the duct at the center of the duct extends with an axial component and a tangential component but without
  • the conduit inlet extends through the abradable material from a radially inner surface of the track made of abradable material as far as the intermediate conduit portion.
  • the outlet of the duct is a groove
  • the intermediate conduit portion is a groove made on an internal radial surface of the foot to which the track made of abradable material is fixed.
  • the inlet to the duct is oriented radially from the internal surface of the track made of abradable material as far as the intermediate portion of the duct.
  • the outlet of the duct is oriented radially from the intermediate portion of the duct to the downstream surface of the
  • the outlet of the duct is substantially aligned with a trailing edge of the blade in a gas flow direction along the trailing edge.
  • the distributor comprises as many conduits of
  • the invention also relates to a turbine for a turbomachine, the turbine comprising a distributor as defined above.
  • the turbine is a turbomachine high-pressure turbine.
  • the turbine is a turbomachine low-pressure turbine.
  • the distributor is a distributor of a second high pressure turbine stage of a turbomachine which is located axially between a rotor wheel of a first high pressure turbine stage and a rotor wheel of a second turbine stage. high pressure.
  • the turbine comprises a cavity of
  • PCT/FR2022/050265 comprises a rotating seal which comprises the track made of abradable material and at least two wipers which are configured to be in contact with the track made of abradable material while being rotatable relative to the track in abradable material.
  • the invention also relates to a turbomachine comprising a turbine as defined above.
  • the turbine engine is an aircraft turbine engine.
  • the turbomachine is a two-spool turbofan engine.
  • the invention relates to a method of manufacturing a dispenser as defined above.
  • the manufacturing method comprises drilling the entrance to the duct in the track made of abradable material.
  • the manufacturing method comprises the production of the intermediate conduit portion by machining a groove along an internal radial surface of the distributor base.
  • the manufacturing method includes making the conduit outlet by machining a groove along the downstream surface of the distributor foot.
  • the manufacturing method comprises fixing the track made of abradable material, preferably by brazing, to the foot of the distributor, so that the inlet of the duct opens into the intermediate portion of the duct.
  • the order of the steps of drilling the entry, making the exit and the intermediate portion may vary. Nevertheless, they are made before fixing the track 20 of abradable material to the foot of the distributor.
  • turbomachine distributor is for example produced by additive manufacturing.
  • FIG. 1 is a partial schematic representation of a turbomachine comprising a distributor according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a partial schematic representation of a high pressure turbine of the turbomachine, comprising the distributor according to the first embodiment;
  • Figure 3 is a partial representation in perspective of the
  • FIG. 5 is a representation of the track made of abradable material of the distributor according to the first embodiment
  • Figure 6 is an axial sectional view of the dispenser according to the first embodiment through the dispenser foot;
  • FIG. 7 illustrates a method of manufacturing a dispenser according to the first embodiment.
  • FIG. 1 represents a turbomachine 1 with double flow and double body.
  • the turbomachine 1 is a turbojet which has a shape of revolution around a longitudinal axis AX.
  • the turbomachine 1 comprises, from upstream to downstream on the path of a primary flow, an air intake sleeve 2, a fan 3, a low pressure compressor 4, a high pressure compressor 6, a chamber of combustion 7, a turbine
  • upstream and downstream directions are used in this document with reference to the overall gas flow in the turbojet engine, such a direction being substantially parallel to the direction of the longitudinal axis AX. S72495 AC n
  • “Circumferential”, “internal” and “external” are defined with respect to the longitudinal axis of revolution AX of the turbomachine.
  • An axial direction is a direction substantially parallel to the longitudinal axis AX.
  • a radial direction R-R is a direction substantially
  • a circumferential or tangential direction T-T is a direction around the longitudinal axis AX.
  • An “internal” element is closer to the longitudinal axis AX than an external element.
  • the low pressure compressor 4 the high pressure compressor 6, the
  • high pressure turbine 8 and the low pressure turbine 9 delimit a secondary flow stream 13 of a secondary flow which bypasses them.
  • the high pressure compressor 6 and the high pressure turbine 8 are mechanically connected by a drive shaft of the high pressure compressor 6, to form a high pressure body of the turbomachine 1. Similarly, the compressor
  • low pressure 4 and the low pressure turbine 9 are mechanically connected by a turbomachine shaft, so as to form a low pressure body of the turbomachine 1.
  • the low pressure compressor 4, the high pressure compressor 6, the combustion chamber 7, the high pressure turbine 8 and the low pressure turbine 9 are surrounded by an intermediate casing which extends from the inlet sleeve 2 to the
  • FIG. 2 partially represents a high pressure turbine 8 of the turbomachine.
  • the high pressure turbine 8 comprises a plurality of stages which each include a rotor wheel 20 and a distributor 30.
  • the wheel 20 is rotatable around the longitudinal axis AX. She
  • Each impeller 20 comprises a downstream flange 25 which is fixed to the downstream of the disk 26 and downstream of the corresponding moving blades 28.
  • Two axially adjacent wheels 20 are interconnected by a
  • the inter-disc shroud 24 is fixed by shape cooperation to the downstream flange 25 of a wheel 20 of one stage and it comprises an upstream portion 24a which is fixed by shape cooperation to the upstream of the wheel 20 of the next floor. .
  • each distributor 30 forms part of the stator of the turbomachine.
  • each distributor 30 is divided into bladed sectors along the tangential direction T-T.
  • Each distributor sector comprises an internal platform 32, an external platform, a plurality of fixed blades 38 which are spaced from each other in a tangential direction T-T of the distributor, a foot 36 and a track 10 of abradable material 37 which covers a surface radially internal S2 of foot 36.
  • the blades 38 extend from upstream to downstream in the direction of gas flow in the turbine engine from a leading edge to a trailing edge BF. They comprise an intrados wall 38a and an extrados wall 38F which interconnect the leading edge to the trailing edge BF. They extend radially from the inner platform 32 to the outer platform.
  • the internal platform 32 is delimited radially downstream by a downstream edge 34 which projects downstream from a downstream surface S4 of the foot 36 of the dispenser.
  • the internal platform 32 is delimited radially outwards by an aerodynamic outer surface S1 which is in contact with the flow of the primary stream 11.
  • the downstream edge 20 34 is delimited radially inwards by an internal surface S9 which is extends from the downstream surface S4 of the foot to the downstream end of the internal platform 32.
  • the foot 36 is delimited axially upstream by an upstream surface S5 and axially downstream by the downstream surface S4. It is delimited radially outwards by a lateral surface S6 which laterally delimits the nozzle bladed sector 30.
  • the foot 36 is delimited radially outwards by the internal platform 32 and radially inwards by the radially internal surface S2 to which the track made of abradable material 37 is fixed.
  • the distributor 30 is a distributor of a second stage of the high pressure turbine 8. It is located axially S72495 AC n
  • the high pressure turbine 8 includes an exhaust gas cavity 23 which is located radially inward with respect to the distributor 30 and radially outward with respect to the interdisc shroud 24.
  • the cavity 23 of leak gas is partially blocked by a rotating seal 15.
  • the leakage gas cavity 23 comprises axially from upstream to downstream an upstream space 23a, an inter-sealer space 23b and a downstream space 23c. Leakage gas from the primary stream 11 enters the upstream space 23a upstream of the distributor 30, then into the inter-spout space 23b, before returning to the primary stream downstream of the distributor 30 by circulating through it. the downstream space 23c.
  • the upstream space 23a is delimited axially upstream by a downstream flange 25 and axially downstream by the interdisc shroud 24. It is delimited radially outwards by the track made of abradable material 37 and by the foot 36 and it is delimited radially inwards by the interdisc ring 24.
  • the inter wiper space 23b is delimited axially by two consecutive wipers of the rotating seal 15. It is delimited radially inwards by the interdisk flange 24 and radially outwards by the track made of abradable material 37.
  • the downstream space 23c is delimited axially upstream by the rotating seal 15. It is delimited axially downstream by the impeller 22 of the second stage. It is closed off radially towards the outside by the track 37 made of abradable material and by the upstream spoilers 27 of the moving blades 28 of the wheel 22 of the second stage. It is delimited radially towards the inside by the interdisc ring 24.
  • the rotary seal 15 is a labyrinth seal. It comprises the track made of abradable material 37 which is rigidly secured to the foot 36 and at least two wipers 29 which are rigidly secured to the interdisc shroud 24. It limits the flow of leak gas through the cavity 23 of leak gas, to improve the performance of the turbomachine 1. S72495 AC n
  • the wipers 29 of the rotating seal 15 are configured to be in contact with the track of abradable material 37 while being able to rotate relative to the track of abradable material 37. They are able to dig into the track of abradable material 37, in particular in the event of differential expansions during the operation of the turbomachine 1.
  • the distributor 30 comprises a pipe 40 for reintroducing leak gas into the primary stream 11.
  • the pipe 40 is configured to circulate gas from the cavity 23 of leak gas to the primary stream 11 downstream of the distributor 30.
  • the duct 40 for reintroducing leak gas comprises, from upstream to downstream, an inlet 42, an intermediate portion 50 of the duct and an outlet 46.
  • the inlet 42 extends inside the distributor 30 as far as an outlet orifice 43 which opens into the intermediate portion 50 of the duct.
  • the inlet 42 of the duct 40 is formed by a cylindrical bore of circular section around an axis of revolution XI-XI, in the first embodiment.
  • the diameter d1 of the inlet 42 is substantially constant.
  • the inlet 42 is oriented radially from the internal surface of the track made of abradable material 37 as far as the intermediate portion 50 of the conduit.
  • the inlet 42 opens onto the outside of the distributor 30 through a tapping orifice 41 which is made in a radially internal surface S3 of the track made of abradable material 37.
  • the tapping orifice 41 is located axially between two wipers 29 of the rotary seal 15.
  • the pressure of the gas at the inlet 42 of the duct is high, which facilitates the circulation of leak gas in the duct 40 by direction of the outlet 46. Furthermore, the flow rate of leakage gas which circulates in the conduit 40 is limited.
  • the intermediate portion 50 of conduit extends from the inlet 42 to the outlet 46 which it fluidically connects.
  • WO 2022/180322 PCT / FR2022 / 050265 embodiment shown it is formed by a groove which is machined on the radially inner surface S2 of the foot 36.
  • the intermediate conduit portion 50 has an inlet section 51 which is fluidly connected to the outlet port 43 of the inlet 42. It has an outlet section 53 which is fluidly connected to the outlet 46.
  • the intermediate portion 50 of conduit extends with an axial component T2 downstream from the inlet 42 of the conduit 40 to the outlet 46 of the conduit 40. It is oriented with a tangential component T1 relative to the longitudinal axis AX, so as to bring the direction of flow of the leak gas closer to that of the gas having passed along the blade 38 in the primary stream 11.
  • the intermediate portion 50 of conduit is curved axially downstream with a tangential component T-T in the direction of the outlet 46 of conduit 40.
  • the centerline X2-X2 of the intermediate portion 50 of conduit in axial section of the distributor through the portion intermediate conduit 50 is notably curvilinear.
  • the center line 15 X2-X2 of the intermediate portion 50 of conduit is substantially equidistant from the longitudinal axis AX from the inlet 42 of the conduit 40 to the outlet 46 of the conduit 40.
  • the intermediate conduit portion 50 is delimited laterally by a first side wall 52 and a second side wall 54.
  • the first side wall 52 and the second side wall 54 are connected by a bottom wall 56 which delimits the intermediate portion 50 of the duct radially outwards.
  • the first side wall 52 and the second side wall 54 define a variable internal diameter d2 of the intermediate conduit portion 50.
  • the internal diameter d2 decreases from the inlet 42 to the outlet 46 of the duct 40. More precisely, the internal diameter d2 of the intermediate portion 50 of the duct according to the first embodiment decreases continuously uniformly from the inlet 42 to 'at the outlet 46 of the duct 40. The reduction in diameter d2 of the duct tends to accelerate the circulation of the leak gas in the duct 40. The uniform reduction in the diameter d2 of the intermediate portion 50 of the duct tends to limit the pressure drops in the conduit 40, with respect to sudden changes in the internal diameter of the conduit. S72495 AC n
  • the outlet 46 of the conduit 40 is formed by a groove through the downstream surface S4 of the foot. It extends radially from the intermediate portion 50 of conduit to a junction region of the downstream surface S4 and the internal surface S9 of the downstream edge 34 of the internal platform 32. In this respect, the outlet 5 46 is extends over a length 13 which is substantially equal to the radial length of the foot 36.
  • the width h3 of the outlet 46 is substantially constant.
  • the outlet 46 opens into the primary stream 11 under the internal platform 32, in a region of low gas pressure, which promotes the flow of the leak gas through the outlet 46 and which limits the aerodynamic disturbances of the flow in primary stream 11 downstream of outlet 46.
  • the mixing of the leak gas at the outlet of the conduit 40 with the gas having passed along the corresponding distributor blade 38 is delayed by the downstream edge 34 of the internal platform 32 which is located radially between the outlet 46 and the edge of the valve. BF leak from the corresponding blade 38 which it physically separates.
  • the leak gas at outlet 46 of the conduit may also mix with the leak gas having passed through the rotary seal 15 along the internal surface S9 of the downstream edge 34 of the internal platform 32, before the gas leaks. leak mixes downstream of the distributor 30 in the primary stream 11 with the gas having passed the vane 38 of the distributor.
  • the outlet 46 of the duct 40 is aligned with a trailing edge BF of the blade 38 in a direction T3 of gas flow along the trailing edge BF, while being at a radial distance from the gas flow in the primary vein 11 along the trailing edge BF. Outlet 46 of duct 40 is also aligned circumferentially with trailing edge BF of blade 38.
  • the leak gas at the outlet 46 of the duct leaves the duct 40 with a
  • the manufacturing process 100 comprises the prior manufacture of the foot 36 of the distributor on the one hand and of the track 37 of abradable material on the other hand, before producing the duct 40 for reintroducing the leak gas.
  • the realization of the duct 40 comprises the drilling 101 of the inlet 42 with reference to FIG. 5, the machining 103 of the intermediate portion 50 of the duct with reference to FIG. 6, and the machining 105 of the outlet 46 of the leads. These steps can be carried out successively, in different orders, or simultaneously.
  • the inlet 42 is pierced in the track made of abradable material 37 from the inner surface S3 of the track made of abradable material as far as the radially inner surface S2 of the foot 36, in particular by electromachining.
  • the intermediate portion 50 of conduit is made by machining a groove on the radially inner surface S2 of the foot 36, in particular by electromachining.
  • the outlet 46 of the duct is made by machining a groove on the downstream surface S4 of the foot, in particular by electromachining.
  • the manufacturing method 100 then comprises a step 107 of fixing the track made of abradable material 37 to the foot 36 of the distributor 30, so that the inlet 42 of the duct 40 opens into the inlet section 51 of the intermediate portion 50 of conduit and that the outlet section 53 of the intermediate portion
  • the abradable material track 37 is fixed to the foot 36 by brazing.
  • the duct 40 for reintroducing leakage gas from the distributor 30 thanks to the duct 40 for reintroducing leakage gas from the distributor 30 according to the invention, the mixture of the gas having passed through the rotating seal 15, of the gas at the outlet 46 of the gas reintroduction duct and of the gas having passed along the blade 38 in the
  • WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 disturbs the flow of gas in the primary stream 11 less, and the efficiency of the turbomachine 1 is increased.
  • outlet 46 of the conduit opens into a region of the high pressure turbine 8 in which the gas pressure is low, which favors the mixing of the leak gas with the flow in the primary stream 11, while limiting aerodynamic disturbances of the flow in the primary vein 11.
  • the distributor 30 can be manufactured easily, due to the relative simplicity of production of the duct 40 for reintroducing leak gas.
  • the turbomachine 1 may have a different structure.
  • the turbine engine 1 is for example a turboprop or a turbine engine.
  • the rotating seal 15 comprises other seals such as a brush seal or a segmented radial seal, between the track made of abradable material 37 and the interdisque ring 24.
  • the seal may include at least three wipers 29 rather than two wipers 29.
  • the distributor 30 may be a distributor of the first stage of the high pressure turbine 8.
  • the distributor 30 may or may not be in one piece. It may comprise a single blade 38.
  • the distributor 30 may be divided into bladed angular sectors or extend over substantially the entire circumferential length of the turbine around the axis
  • the structure of the distributor 30 can vary. It may for example comprise a stilt between the foot 36 and the radially internal platform 32. In this case, the intermediate portion of duct 50 notably crosses the stilt.
  • the shape of the duct 40 for reintroducing leak gas can vary.
  • the reduction in the diameter d2 of the intermediate portion 50 of conduit can S72495 AC n
  • WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 be non-uniform.
  • the intermediate portion 50 can be made by machining a groove of a radially outer surface of the track made of abradable material 37.
  • the inlet 42 and/or the outlet 46 can comprise an axial component towards the downstream. Additionally or alternatively, inlet 42 and/or outlet 46 may include a tangential component. Nevertheless, the conduit 40 of the dispenser according to the first embodiment is particularly easy to produce.
  • the outlet 46 may have a non-uniform width h3, for example by widening away from the intermediate portion 50 of the duct.
  • the distributor 30 can be made by additive manufacturing.

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Abstract

L'invention concerne un distributeur (30) pour turbine (8) de turbomachine (1). Le distributeur (30) comprend une plateforme radialement interne (32), une pale (38) et un pied (36) qui est revêtu d'une piste en matériau abradable (37). Selon l'invention, le distributeur (30) comprend un conduit (40) de réintroduction de gaz de fuite. Le conduit (40) comprend une entrée (42) à travers la piste en matériau abradable (37), une sortie (46) débouchant à travers une surface aval (S4) du pied (36), et une portion intermédiaire de conduit qui s'étend depuis l'entrée (42) jusqu'à la sortie (46). La portion intermédiaire de conduit étant orientée avec une composante tangentielle.

Description

S72495 A C n
WO 2022/180322 1 PCT/FR2022/050265
DISTRIBUTEUR DE TURBOMACHINE COMPRENANT UN CONDUIT DE REINTRODUCTION DE GAZ AVEC UNE COMPOSANTE TANGENTIELLE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte au domaine technique général des
5 turbomachines d'aéronef telles que les turboréacteurs et les turbopropulseurs. Plus précisément, l'invention appartient au domaine technique des turbines pour turbomachine. Elle concerne notamment un distributeur d'une turbine haute pression de turbomachine.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
10 Les turbines de turbomachine sont classiquement formées par des roues mobiles et des distributeurs, agencés en alternance selon la direction axiale de la turbomachine. Un exemple de conception d'une telle turbine est par exemple connu du document FR 3 034 129 Al.
A la jonction entre une roue mobile et un distributeur situé en aval, il est
15 souvent observé un débit de fuite de gaz qui s'échappe d'une veine d'écoulement de gaz de la turbomachine, pour rejoindre une cavité de gaz de fuite agencée radialement sous le pied du distributeur. Ce débit de gaz de fuite est habituellement réinjecté dans la veine en aval du distributeur, après avoir circulé à travers un joint à labyrinthe. Le débit de fuite est réinjecté dans la veine avec une direction globalement radiale qui est différente de la
20 direction d'écoulement d'un flux primaire dans la veine.
Cette réintroduction du débit de fuite de gaz génère ainsi des perturbations aérodynamiques sur le flux primaire, occasionnant des pertes de rendement.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
25 L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur. S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265
A cet égard, l'invention a pour objet un distributeur pour turbine de turbomachine. Le distributeur s'étend autour d'un axe longitudinal. Le distributeur comprend une plateforme radialement interne, au moins une pale s'étendant entre la plateforme radialement interne qui est configurée pour délimiter radialement vers
5 l'intérieur une veine d'écoulement de gaz, et un pied s'étendant radialement vers l'intérieur depuis la plateforme radialement interne. Le pied est revêtu d'une piste en matériau abradable d'un joint d'étanchéité tournant de turbomachine.
Le distributeur comprend un conduit de réintroduction de gaz de fuite dans la veine d'écoulement de gaz de turbomachine. Selon l'invention, le conduit
10 comprend une entrée débouchant radialement vers l'intérieur du distributeur à travers la piste en matériau abradable, une sortie débouchant à travers une surface aval du pied du distributeur, et une portion intermédiaire de conduit qui s'étend depuis l'entrée jusqu'à la sortie. La portion intermédiaire de conduit est orientée avec une composante tangentielle relativement à l'axe longitudinal.
15 Grâce au conduit de réintroduction de gaz de fuite du distributeur selon l'invention, la réintroduction du gaz de fuite en sortie du conduit perturbe moins l'écoulement de gaz dans la veine d'écoulement de gaz de la turbine. Le rendement de la turbomachine est ainsi augmenté.
En particulier, la sortie du conduit débouche sous la plateforme interne
20 dans une région dans laquelle la pression du gaz est faible, ce qui favorise le mélange avec le gaz ayant traversé le joint d'étanchéité tournant, tout en limitant les perturbations aérodynamiques de l'écoulement dans la veine.
Le gaz de fuite en sortie du conduit sort du conduit avec une composante tangentielle d'écoulement qui est proche de celle de l'écoulement du flux primaire dans la
25 veine. Il en découle un meilleur mélange du gaz en sortie du conduit et du gaz ayant longé la pale du distributeur.
La position relative de la sortie du conduit par rapport à celle de l'entrée du conduit tend à accroître la différence de pression entre la pression du gaz en entrée du conduit et la pression du gaz en sortie du conduit. S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265
Par ailleurs, le distributeur peut être fabriqué facilement, du fait de la relative simplicité de réalisation du conduit de réintroduction de gaz de fuite.
L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.
5 Selon une particularité de réalisation, la portion intermédiaire de conduit a un diamètre interne qui diminue depuis l'entrée jusqu'à la sortie du conduit. La diminution du diamètre du conduit entre l'entrée et la sortie du conduit tend à accélérer la circulation du gaz de fuite dans le conduit.
De préférence, le diamètre interne de la portion intermédiaire de conduit
10 diminue continûment depuis l'entrée jusqu'à la sortie du conduit. Le gaz de fuite tend à être davantage accéléré dans le conduit, tout en limitant les pertes de charges dans le conduit.
Selon une autre particularité de réalisation, la portion intermédiaire de conduit est incurvée en direction de la sortie du conduit. La portion intermédiaire est
15 notamment inclinée tangentiellement en direction de la sortie du conduit.
Selon une particularité de réalisation, la portion intermédiaire de conduit s'étend avec une composante axiale vers l'aval depuis l'entrée du conduit jusqu'à la sortie du conduit.
Selon une particularité de réalisation, la portion intermédiaire de conduit
20 est délimité radialement par la piste en matériau abradable et le pied de distributeur. La portion intermédiaire de conduit est d'autant plus facile à réaliser, par exemple au moyen d'une rainure dans le pied de distributeur et/ou dans la piste en matériau abradable.
Selon une particularité de réalisation, la portion intermédiaire de conduit est sensiblement à équidistance de l'axe longitudinal depuis l'entrée du conduit jusqu'à la
25 sortie du conduit. La portion intermédiaire de conduit est d'autant plus facile à réaliser, par exemple au moyen d'une rainure dans le pied de distributeur et/ou dans la piste en matériau abradable.
En particulier, une direction longitudinale du conduit au centre du conduit s'étend avec une composante axiale et une composante tangentielle mais sans
30 composante radiale relativement à l'axe du distributeur. S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265
Selon une particularité de réalisation, l'entrée du conduit s'étend à travers le matériau abradable depuis une surface radialement interne de la piste en matériau abradable jusqu'à la portion intermédiaire de conduit.
Selon une particularité de réalisation, la sortie du conduit est une rainure
5 du pied s'étendant depuis la portion intermédiaire de conduit jusqu'à la surface aval du pied de distributeur qui est radialement vers l'intérieur par rapport à la plateforme interne.
Selon une particularité de réalisation, la portion intermédiaire de conduit est une rainure réalisée sur une surface radiale interne du pied à laquelle est fixée la piste en matériau abradable.
10 Selon une autre particularité de réalisation, l'entrée du conduit est orientée radialement depuis la surface interne de la piste en matériau abradable jusqu'à la portion intermédiaire de conduit.
Selon une autre particularité de réalisation, la sortie du conduit est orientée radialement depuis la portion intermédiaire de conduit jusqu'à la surface aval du
15 pied.
Selon une particularité de réalisation, la sortie du conduit est sensiblement alignée avec un bord de fuite de la pale selon une direction d'écoulement de gaz le long du bord de fuite.
De préférence, le distributeur comporte autant de conduit de
20 réintroduction de gaz de fuite que de pale.
L'invention se rapporte aussi à une turbine pour turbomachine, la turbine comprenant un distributeur tel que défini ci-dessus.
De préférence, la turbine est une turbine haute pression de turbomachine. En variante, la turbine est une turbine basse pression de turbomachine.
25 De préférence, le distributeur est un distributeur d'un deuxième étage de turbine haute pression de turbomachine qui est située axialement entre une roue de rotor d'un premier étage de turbine haute pression et une roue de rotor d'un deuxième étage de turbine haute pression.
Selon une particularité de réalisation, la turbine comprend une cavité de
30 gaz de fuite située radialement vers l'intérieur par rapport au distributeur. La turbine S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 comprend un joint d'étanchéité tournant qui comporte la piste en matériau abradable et au moins deux léchettes qui sont configurées pour être en contact de la piste en matériau abradable en étant mobiles en rotation relativement à la piste en matériau abradable.
L'invention porte également sur une turbomachine comprenant une 5 turbine telle que définie ci-dessus. De préférence, la turbomachine est une turbomachine d'aéronef. Très préférablement, la turbomachine est un turboréacteur à double corps et à double flux.
En outre, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un distributeur tel que défini ci-dessus. Le procédé de fabrication comprend un perçage de 10 l'entrée du conduit dans la piste en matériau abradable. Le procédé de fabrication comprend la réalisation de la portion intermédiaire de conduit par usinage d'une rainure le long d'une surface radiale interne du pied de distributeur. Le procédé de fabrication comprend la réalisation de la sortie du conduit par usinage d'une rainure le long de la surface aval du pied de distributeur.
15 Le procédé de fabrication comprend la fixation de la piste en matériau abradable, de préférence par brasage, au pied de distributeur, de manière à ce que l'entrée du conduit débouche dans la portion intermédiaire de conduit.
L'ordre des étapes de perçage de l'entrée, de réalisation de la sortie et de la portion intermédiaire peut varier. Néanmoins, elles sont réalisées avant de fixer la piste 20 en matériau abradable au pied de distributeur.
En variante, le distributeur de turbomachine est par exemple réalisé par fabrication additive.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la 25 description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique partielle d'une turbomachine comprenant un distributeur selon un premier mode de réalisation de l'invention ; S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 la figure 2 est une représentation schématique partielle d'une turbine haute pression de la turbomachine, comprenant le distributeur selon le premier mode de réalisation ; la figure 3 est une représentation partielle en perspective du
5 distributeur selon le premier mode de réalisation ; la figure 4 est une vue partielle depuis l'arrière du distributeur selon le premier mode de réalisation ; la figure 5 est une représentation de la piste en matériau abradable du distributeur selon le premier mode de réalisation ;
10 la figure 6 est une vue en section axiale du distributeur selon le premier mode de réalisation à travers le pied de distributeur; la figure 7 illustre un procédé de fabrication d'un distributeur selon le premier mode de réalisation.
15 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
La figure 1 représente une turbomachine 1 à double flux et double corps.
20 La turbomachine 1 est un turboréacteur qui a une forme de révolution autour d'un axe longitudinal AX.
La turbomachine 1 comprend, de l'amont vers l'aval sur le chemin d'un flux primaire, une manche d'entrée d'air 2, une soufflante 3, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 7, une turbine
25 haute pression 8 et une turbine basse pression 9. Ce flux primaire s'écoule dans une veine primaire 11 de la turbomachine 1.
Les directions amont et aval sont utilisés dans ce document en référence à l'écoulement global des gaz dans le turboréacteur, une telle direction est sensiblement parallèle à la direction de l'axe longitudinal AX. S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265
Sauf précision contraire, les adjectifs « axial », « radial » et
« circonférentiel » « interne » et « externe » sont définis par rapport à l'axe longitudinal de révolution AX de la turbomachine. Une direction axiale est une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal AX. Une direction radiale R-R est une direction sensiblement
5 orthogonale à l'axe longitudinal AX du compresseur 6 et sécante avec l'axe longitudinal AX de la turbomachine. Une direction circonférentielle ou tangentielle T-T est une direction autour de l'axe longitudinal AX. Un élément « interne » est plus proche de l'axe longitudinal AX qu'un élément externe.
Le compresseur basse pression 4, le compresseur haute pression 6, la
10 turbine haute pression 8 et la turbine basse pression 9 délimitent une veine secondaire 13 d'écoulement d'un flux secondaire qui les contourne.
Le compresseur haute pression 6 et la turbine haute pression 8 sont reliés mécaniquement par un arbre d'entraînement du compresseur haute pression 6, pour former un corps haute pression de la turbomachine 1. De manière similaire, le compresseur
15 basse pression 4 et la turbine basse pression 9 sont reliés mécaniquement par un arbre de turbomachine, de façon à former un corps basse pression de la turbomachine 1.
Le compresseur basse pression 4, le compresseur haute pression 6, la chambre de combustion 7, la turbine haute pression 8 et la turbine basse pression 9 sont entourés par un carter intermédiaire qui s'étend depuis la manche d'entrée 2 jusqu'à la
20 turbine basse pression 9.
La figure 2 représente partiellement une turbine haute pression 8 de la turbomachine. La turbine haute pression 8 comporte une pluralité d'étages qui comprennent chacun une roue 20 de rotor et un distributeur 30.
La roue 20 est mobile en rotation autour de l'axe longitudinal AX. Elle
25 comporte une rangée annulaire d'aubes mobiles 28 et un disque 26 dans lequel sont engagées mécaniquement les aubes mobiles 28 en s'étendant radialement vers l'extérieur depuis le disque 26. Chaque roue 20 comporte un flasque aval 25 qui est fixé à l'aval du disque 26 et à l'aval des aubes mobiles 28 correspondantes.
Deux roues 20 adjacentes axialement sont reliées entre elles par une
30 virole interdisque 24, qui contribue à l'étanchéité au gaz entre ces roues 20, notamment S72495 A C n
WO 2022/180322 g PCT/FR2022/050265 en rotation autour de l'axe longitudinal AX. La virole interdisque 24 est fixée par coopération de forme au flasque aval 25 d'une roue 20 d'un étage et il comporte une portion amont 24a qui est fixée par coopération de forme à l'amont de la roue 20 de l'étage suivant.
5 Le distributeur 30 fait partie du stator de la turbomachine. Dans le mode de réalisation représenté, chaque distributeur 30 est divisé en secteurs aubagés selon la direction tangentielle T-T. Chaque secteur de distributeur comprend une plateforme interne 32, une plateforme externe, une pluralité de pales fixes 38 qui sont espacées les unes des autres selon une direction tangentielle T-T du distributeur, un pied 36 et une piste 10 en matériau abradable 37 qui revêt une surface radialement interne S2 du pied 36.
Les pales 38 s'étendent d'amont en aval selon la direction d'écoulement des gaz dans la turbomachine depuis un bord d'attaque jusqu'à un bord de fuite BF. Elles comprennent une paroi d'intrados 38a et une paroi d'extrados 38F qui relient entre elles le bord d'attaque au bord de fuite BF. Elles s'étendent radialement depuis la plateforme 15 interne 32 jusqu'à la plateforme externe.
La plateforme interne 32 est délimitée radialement vers l'aval par un bord aval 34 qui fait saillie vers l'aval depuis une surface aval S4 du pied 36 du distributeur. La plateforme interne 32 est délimitée radialement vers l'extérieur par une surface externe SI aérodynamique qui est au contact de l'écoulement de la veine primaire 11. Le bord aval 20 34 est délimité radialement vers l'intérieur par une surface interne S9 qui s'étend depuis la surface aval S4 du pied jusqu'à l'extrémité aval de la plateforme interne 32.
Le pied 36 est délimité axialement vers l'amont par une surface amont S5 et axialement vers l'aval par la surface aval S4. Il est délimité radialement vers l'extérieur par une surface latérale S6 qui délimite latéralement le secteur aubagé de distributeur 30. 25 Le pied 36 est délimité radialement vers l'extérieur par la plateforme interne 32 et radialement vers l'intérieur par la surface radialement interne S2 à laquelle est fixée la piste en matériau abradable 37.
Dans le mode de réalisation représenté, le distributeur 30 est un distributeur d'un deuxième étage de la turbine haute pression 8. Il est situé axialement S72495 A C n
WO 2022/180322 g PCT/FR2022/050265 entre une roue 21 de rotor d'un premier étage de la turbine haute pression 8 et une roue 22 de rotor d'un deuxième étage de la turbine haute pression 8.
En référence à la figure 2, la turbine haute pression 8 comprend une cavité 23 de gaz de fuite qui est située radialement vers l'intérieur par rapport au 5 distributeur 30 et radialement vers l'extérieur par rapport à la virole interdisque 24. La cavité 23 de gaz de fuite est partiellement obturée par un joint d'étanchéité tournant 15.
La cavité 23 de gaz de fuite comprend axialement d'amont en aval un espace amont 23a, un espace inter léchette 23b et un espace aval 23c. Du gaz de fuite en provenance de la veine primaire 11 pénètre dans l'espace amont 23a en amont du 10 distributeur 30, puis dans l'espace inter léchette 23b, avant de retourner dans la veine primaire en aval du distributeur 30 en circulant à travers l'espace aval 23c.
L'espace amont 23a est délimité axialement vers l'amont par un flasque aval 25 et axialement vers l'aval par la virole interdisque 24. Il est délimité radialement vers l'extérieur par la piste en matériau abradable 37 et par le pied 36 et il est délimité 15 radialement vers l'intérieur par la virole interdisque 24.
L'espace inter léchette 23b est délimité axialement par deux léchettes consécutives du joint d'étanchéité tournant 15. Il est délimité radialement vers l'intérieur par le flasque interdisque 24 et radialement vers l'extérieur par la piste en matériau abradable 37.
20 L'espace aval 23c est délimité axialement vers l'amont par le joint d'étanchéité tournant 15. Il est délimité axialement vers l'aval par la roue 22 du deuxième étage. Il est obturé radialement vers l'extérieur par la piste en matériau abradable 37 et par les becquets amont 27 des aubes mobiles 28 de la roue 22 du deuxième étage. Il est délimité radialement vers l'intérieur par la virole interdisque 24.
25 Le joint d'étanchéité tournant 15 est un joint d'étanchéité à labyrinthe. Il comporte la piste en matériau abradable 37 qui est rigidement solidaire du pied 36 et au moins deux léchettes 29 qui sont rigidement solidaires de la virole interdisque 24. Il limite l'écoulement de gaz de fuite à travers la cavité 23 de gaz de fuite, pour améliorer les performances de la turbomachine 1. S72495 A C n
WO 2022/180322 10 PCT/FR2022/050265
Les léchettes 29 du joint d'étanchéité tournant 15 sont configurées pour être en contact de la piste en matériau abradable 37 en étant mobiles en rotation relativement à la piste en matériau abradable 37. Elles sont aptes à venir creuser la piste en matériau abradable 37, notamment en cas de dilatations différentielles lors du 5 fonctionnement de la turbomachine 1.
En référence plus spécifiquement aux figures 3 à 6, le distributeur 30 comprend un conduit 40 de réintroduction de gaz de fuite dans la veine primaire 11. Le conduit 40 est configuré pour faire circuler du gaz depuis la cavité 23 de gaz de fuite jusqu'à la veine primaire 11 en aval du distributeur 30. Le conduit 40 de réintroduction de gaz de 10 fuite comprend d'amont en aval une entrée 42, une portion intermédiaire 50 de conduit et une sortie 46.
En référence conjointe aux figures 3 et 5, l'entrée 42 s'étend à l'intérieur du distributeur 30 jusqu'à un orifice de sortie 43 qui débouche dans la portion intermédiaire 50 de conduit.
15 Pour faciliter la fabrication de l'entrée 42, l'entrée 42 du conduit 40 est formée par un perçage cylindrique de section circulaire autour d'un axe de révolution XI- XI, dans le premier mode de réalisation. En particulier, le diamètre dl de l'entrée 42 est sensiblement constant. L'entrée 42 est orientée radialement depuis la surface interne de la piste en matériau abradable 37 jusqu'à la portion intermédiaire 50 de conduit.
20 L'entrée 42 débouche sur l'extérieur du distributeur 30 à travers un orifice de prélèvement 41 qui est réalisé dans une surface radialement interne S3 de la piste en matériau abradable 37. L'orifice de prélèvement 41 est situé axialement entre deux léchettes 29 du joint d'étanchéité tournant 15.
Du fait de la position de l'orifice de prélèvement 41 au niveau du joint 25 d'étanchéité tournant 15, la pression du gaz en en entrée 42 du conduit est élevée, ce qui facilite la circulation de gaz de fuite dans le conduit 40 en direction de la sortie 46. Par ailleurs, le débit de gaz de fuite qui circule dans le conduit 40 est limité.
En référence conjointe aux figures 3 et 6, la portion intermédiaire 50 de conduit s'étend depuis l'entrée 42 jusqu'à la sortie 46 qu'elle relie fluidiquement. Dans le S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 mode de réalisation représentée, elle est formée par une rainure qui est usinée sur la surface radialement interne S2 du pied 36.
La portion intermédiaire 50 de conduit comporte une section d'entrée 51 qui est raccordée fluidiquement à l'orifice de sortie 43 de l'entrée 42. Elle comporte une 5 section de sortie 53 qui est raccordée fluidiquement à la sortie 46.
De manière générale, la portion intermédiaire 50 de conduit s'étend avec une composante axiale T2 vers l'aval depuis l'entrée 42 du conduit 40 jusqu'à la sortie 46 du conduit 40. Elle est orientée avec une composante tangentielle Tl relativement à l'axe longitudinal AX, de manière à rapprocher la direction d'écoulement du gaz de fuite de celle 10 du gaz ayant longé la pale 38 dans la veine primaire 11.
La portion intermédiaire 50 de conduit est incurvée axialement vers l'aval avec une composante tangentielle T-T en direction de la sortie 46 du conduit 40. La ligne médiane X2-X2 de la portion intermédiaire 50 de conduit en section axiale du distributeur à travers la portion intermédiaire 50 de conduit est notamment curviligne. La ligne médiane 15 X2-X2 de la portion intermédiaire 50 de conduit est sensiblement à équidistance de l'axe longitudinal AX depuis l'entrée 42 du conduit 40 jusqu'à la sortie 46 du conduit 40.
En section axiale à travers le pied 36, la portion intermédiaire de conduit 50 est délimitée latéralement par une première paroi latérale 52 et une deuxième paroi latérale 54. La première paroi latérale 52 et la deuxième paroi latérale 54 sont reliées par 20 une paroi de fond 56 qui délimite la portion intermédiaire 50 de conduit radialement vers l'extérieur. La première paroi latérale 52 et la deuxième paroi latérale 54 définissent un diamètre interne d2 variable de la portion intermédiaire de conduit 50.
Le diamètre interne d2 diminue depuis l'entrée 42 jusqu'à la sortie 46 du conduit 40. Plus précisément, le diamètre interne d2 de la portion intermédiaire 50 de 25 conduit selon le premier mode de réalisation diminue continûment uniformément depuis l'entrée 42 jusqu'à la sortie 46 du conduit 40. La diminution de diamètre d2 du conduit tend à accélérer la circulation du gaz de fuite dans le conduit 40. La diminution uniforme du diamètre d2 de la portion intermédiaire 50 de conduit tend à limiter les pertes de charges dans le conduit 40, par rapport à de brusques changement de diamètre interne du conduit. S72495 A C n
WO 2022/180322 12 PCT/FR2022/050265
En référence conjointe aux figures 3 et 4, la sortie 46 du conduit 40 est formée par une rainure à travers la surface aval S4 du pied. Elle s'étend radialement depuis la portion intermédiaire 50 de conduit jusqu'à une région de jonction de la surface aval S4 et de la surface interne S9 du bord aval 34 de la plateforme interne 32. A cet égard, la sortie 5 46 s'étend sur une longueur 13 qui est sensiblement égale à la longueur radiale du pied 36.
La largeur h3 de la sortie 46 est sensiblement constante.
La sortie 46 débouche dans la veine primaire 11 sous la plateforme interne 32, dans une région de faible pression de gaz, ce qui favorise l'écoulement du gaz de fuite à travers la sortie 46 et ce qui limite les perturbations aérodynamiques de 10 l'écoulement dans la veine primaire 11 en aval de la sortie 46.
Par ailleurs, le mélange du gaz de fuite en sortie du conduit 40 avec le gaz ayant longé la pale 38 de distributeur de correspondante est retardé par le bord aval 34 de la plateforme interne 32 qui est situé radialement entre la sortie 46 et le bord de fuite BF de la pale 38 correspondante qu'il sépare physiquement. Le gaz de fuite à la sortie 46 du 15 conduit peut également se mélanger avec le gaz de fuite ayant traversé le joint d'étanchéité tournant 15 le long de la surface interne S9 du bord aval 34 de la plateforme interne 32, avant que le gaz de fuite se mélange en aval du distributeur 30 dans la veine primaire 11 avec le gaz ayant longé la pale 38 du distributeur.
La sortie 46 du conduit 40 est alignée avec un bord de fuite BF de la pale 20 38 selon une direction T3 d'écoulement de gaz le long du bord de fuite BF, tout en étant à distance radiale de l'écoulement de gaz dans la veine primaire 11 le long du bord de fuite BF. La sortie 46 du conduit 40 est également alignée circonférentiellement avec le bord de fuite BF de la pale 38.
Le gaz de fuite en sortie 46 du conduit sort du conduit 40 avec une
25 composante tangentielle d'écoulement T-T qui est localement parallèle à celle de l'écoulement du flux dans la veine primaire 11. Il en découle un meilleur mélange du gaz en sortie 46 du conduit et du gaz ayant longé la pale 38 du distributeur 30.
La position relative de la sortie 46 du conduit par rapport à celle de l'entrée 42 du conduit tend à accroître la différence de pression entre la pression du gaz en
30 entrée 42 du conduit et la pression du gaz en sortie 46 du conduit, tout en limitant les S72495 A C n
WO 2022/180322 13 PCT/FR2022/050265 pertes de charge dans le conduit 40 de réintroduction de gaz de fuite. Cela tend à accroître la vitesse du gaz de fuite arrivant dans la veine primaire 11 de manière à ce que cette vitesse soit plus proche de celle du gaz s'écoulant dans la veine primaire 11 en ayant longé la pale 38. Le mélange du gaz de fuite et du gaz de la veine primaire 11 en est amélioré.
5 Le procédé de fabrication du distributeur 30 est décrit ci-dessous en référence aux figures 5 à 7.
Le procédé de fabrication 100 comprend la fabrication préalable du pied 36 du distributeur d'une part et de la piste en matériau abradable 37 d'autre part, avant de réaliser le conduit 40 de réintroduction de gaz de fuite.
10 La réalisation du conduit 40 comprend le perçage 101 de l'entrée 42 en référence à la figure 5, l'usinage 103 de la portion intermédiaire 50 de conduit en référence à la figure 6, et l'usinage 105 de la sortie 46 du conduit. Ces étapes peuvent être réalisées successivement, dans différents ordres, ou simultanément.
L'entrée 42 est percée dans la piste en matériau abradable 37 depuis la 15 surface interne S3 de la piste en matériau abradable jusqu'à la surface radialement interne S2 du pied 36, notamment par électro usinage.
La portion intermédiaire 50 de conduit est réalisée par usinage d'une rainure sur la surface radialement interne S2 du pied 36, notamment par électro usinage.
La sortie 46 du conduit est réalisée par usinage d'une rainure sur la 20 surface aval S4 du pied, notamment par électro usinage.
Le procédé de fabrication 100 comprend ensuite une étape 107 de fixation de la piste en matériau abradable 37 au pied 36 de distributeur 30, de manière à ce que l'entrée 42 du conduit 40 débouche dans la section d'entrée 51 de la portion intermédiaire 50 de conduit et à ce que la section de sortie 53 de la portion intermédiaire
25 50 de conduit débouche dans la sortie 46 du conduit. La piste en matériau abradable 37 est fixée au pied 36 par brasage.
Grâce au conduit 40 de réintroduction de gaz de fuite du distributeur 30 selon l'invention, le mélange du gaz ayant traversé le joint d'étanchéité tournant 15, du gaz en sortie 46 du conduit de réintroduction de gaz et du gaz ayant longé la pale 38 dans la
30 veine primaire 11 est amélioré. La réintroduction du gaz de fuite en sortie 46 du conduit 40 S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 perturbe moins l'écoulement de gaz dans la veine primaire 11, et le rendement de la turbomachine 1 est augmenté.
En particulier, la sortie 46 du conduit débouche dans une région de la turbine haute pression 8 dans laquelle la pression du gaz est faible, ce qui favorise le 5 mélange du gaz de fuite avec l'écoulement dans la veine primaire 11, tout en limitant les perturbations aérodynamiques de l'écoulement dans la veine primaire 11.
Par ailleurs, le distributeur 30 peut être fabriqué facilement, du fait de la relative simplicité de réalisation du conduit 40 de réintroduction de gaz de fuite.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par
10 l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.
La turbomachine 1 peut avoir une structure différente. En variante, la turbomachine 1 est par exemple un turbopropulseur ou un turbomoteur.
La turbine selon le premier mode de réalisation peut être une turbine
15 basse pression 9 de turbomachine.
En variante, le joint d'étanchéité tournant 15 comporte d'autres joints tels qu'un joint à brosse ou un joint radial segmenté, entre la piste en matériau abradable 37 et la virole interdisque24. Le joint d'étanchéité peut comporter au moins trois léchettes 29 plutôt que deux léchettes 29.
20 En variante, le distributeur 30 peut être un distributeur du premier étage de turbine haute pression 8.
Le distributeur 30 peut être monobloc ou non. Il peut comporter une seule pale 38. Le distributeur 30 peut être divisé en secteurs angulaires aubagés ou s'étendre sur sensiblement toute la longueur circonférentielle de la turbine autour de l'axe
25 longitudinal AX.
La structure du distributeur 30 peut varier. Il peut comporter par exemple une échasse entre le pied 36 et la plateforme radialement interne 32. Dans ce cas, la portion intermédiaire de conduit 50 traverse notamment Léchasse.
La forme du conduit 40 de réintroduction de gaz de fuite peut varier. En
30 particulier, la diminution du diamètre d2 de la portion intermédiaire 50 de conduit peut S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 être non uniforme. La portion intermédiaire 50 peut être réalisée par usinage d'une rainure d'une surface radialement externe de la piste en matériau abradable 37.
L'entre 42 et/ou la sortie 46 peuvent comporter une composante axiale vers l'aval. En plus ou en variante, l'entrée 42 et/ou la sortie 46 peuvent comporter une 5 composante tangentielle. Néanmoins, le conduit 40 du distributeur selon le premier mode de réalisation est particulièrement aisé à réaliser.
En variante, la sortie 46 peut comporter une largeur h3 non uniforme, par exemple en s'évasant en s'éloignant de la portion intermédiaire 50 de conduit.
Le distributeur 30 peut être réalisé par fabrication additive.
10

Claims

S72495 A C n WO 2022/180322 16 PCT/FR2022/050265 REVENDICATIONS
1. Distributeur (30) pourturbine (8) de turbomachine (1), le distributeur (30) s'étendant autour d'un axe longitudinal (AX), le distributeur (30) comprenant une
5 plateforme radialement interne (32) configurée pour délimiter radialement vers l'intérieur une veine (11) d'écoulement de gaz de turbomachine, au moins une pale (38) s'étendant radialement vers l'extérieur depuis la plateforme radialement interne (32) et un pied (36) s'étendant radialement vers l'intérieur depuis la plateforme radialement interne (32), le pied (36) étant revêtu d'une piste en matériau abradable (37) d'un joint d'étanchéité
10 tournant de turbomachine (1), caractérisé en ce que le distributeur (30) comprend un conduit (40) de réintroduction de gaz de fuite dans la veine (11) d'écoulement de gaz de turbomachine, le conduit (40) comprenant une entrée (42) débouchant à travers la piste en matériau abradable (37), une sortie (46) débouchant à travers une surface aval (S4) du pied (36) du
15 distributeur (30), et une portion intermédiaire (50) de conduit qui s'étend depuis l'entrée (42) jusqu'à la sortie (46), la portion intermédiaire (50) de conduit étant orientée avec une composante tangentielle (Tl) relativement à l'axe longitudinal (AX).
2. Distributeur (30) selon la revendication précédente, dans lequel la
20 portion intermédiaire (50) de conduit a un diamètre interne (d2) qui diminue depuis l'entrée (42) jusqu'à la sortie (46) du conduit (40), le diamètre interne (d2) de la portion intermédiaire (50) de conduit diminuant de préférence continûment depuis l'entrée (42) jusqu'à la sortie (46) du conduit (40).
25 3. Distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion intermédiaire (50) de conduit est incurvée en direction de la sortie (46) du conduit (40).
4. Distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications
30 précédentes, dans lequel la portion intermédiaire (50) de conduit s'étend avec une S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 composante axiale (T2) vers l'aval depuis l'entrée (42) du conduit (40) jusqu'à la sortie (46) du conduit (40), en étant délimité radialement par la piste en matériau abradable (37) et le pied (36) de distributeur.
5 5. Distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion intermédiaire (50) de conduit s'étend avec une composante axiale (T2) vers l'aval depuis l'entrée (42) du conduit (40) jusqu'à la sortie (46) du conduit (40), la portion intermédiaire (50) de conduit étant sensiblement à équidistance de l'axe longitudinal (AX) depuis l'entrée (42) du conduit (40) jusqu'à la sortie (46) du 10 conduit (40).
6. Distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'entrée (42) du conduit (40) s'étend à travers la piste en matériau abradable (37) depuis une surface radialement interne (S3) de la piste en matériau 15 abradable (37) jusqu'à la portion intermédiaire (50) de conduit, et/ou dans lequel la sortie (46) du conduit (40) est une rainure du pied (36) s'étendant depuis la portion intermédiaire (50) de conduit jusqu'à la surface aval (S4) du pied (36) de distributeur (30) qui est située radialement vers l'intérieur par rapport à la plateforme radialement interne (32), et/ou
20 dans lequel la portion intermédiaire (50) de conduit est une rainure réalisée sur une surface radialement interne (S2) du pied (36) à laquelle est fixée la piste en matériau abradable (37).
7. Distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, dans lequel l'entrée (42) du conduit (40) est orientée radialement depuis la surface interne de la piste en matériau abradable (37) jusqu'à la portion intermédiaire (50) de conduit et/ou dans lequel la sortie (46) du conduit (40) est orientée radialement depuis la portion intermédiaire (50) de conduit jusqu'à la surface aval du pied (36).
30 8. Distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sortie (46) du conduit (40) est sensiblement alignée avec un S72495 A C n
WO 2022/180322 PCT/FR2022/050265 bord de fuite (BF) de la pale (38) selon une direction (T3) d'écoulement de gaz le long du bord de fuite (BF).
9. Turbine (8) pour turbomachine (1) comprenant un distributeur (30)
5 selon l'une quelconque des revendications précédentes, le distributeur (30) étant de préférence un distributeur (30) d'un deuxième étage de turbine haute pression (8) de turbomachine (1) qui est située axialement entre une roue (21) de rotor d'un premier étage de turbine haute pression (8) et une roue (22) de rotor d'un deuxième étage de turbine haute pression (8),
10 la turbine comprenant une cavité (23) de gaz de fuite située radialement à l'intérieur par rapport au distributeur (30), et un joint d'étanchéité tournant (15) qui comporte la piste en matériau abradable (37) et deux léchettes (29) qui sont configurées pour être en contact de la piste en matériau abradable (37) en étant mobiles en rotation relativement à la piste en matériau abradable (37), le joint d'étanchéité tournant (15) étant
15 de préférence un joint d'étanchéité à labyrinthe, l'entrée (42) du conduit (40) étant de préférence située entre les deux léchettes (29).
10. Turbomachine (1) comprenant une turbine (8) selon la revendication précédente, la turbomachine (1) étant de préférence une turbomachine
20 d'aéronef.
11. Procédé de fabrication d'un distributeur (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant : un perçage de l'entrée (42) du conduit (40) dans la piste en matériau abradable
25 (37), la réalisation de la portion intermédiaire (50) de conduit par usinage d'une rainure le long d'une surface radialement interne (S2) du pied (36) de distributeur (30), et la réalisation de la sortie (46) du conduit (40) par usinage d'une rainure le long de la surface aval (S4) du pied (36) de distributeur (30), et la fixation de la piste en matériau abradable (37), de préférence par brasage, au
30 pied (36) de distributeur (30), de manière à ce que l'entrée (42) du conduit (40) débouche S72495 A C n
WO 2022/180322 19 PCT/FR2022/050265 dans la portion intermédiaire (50) de conduit et à ce que la portion intermédiaire (50) de conduit débouche dans la sortie (46).
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