WO2025036664A1 - Stator pour pompe comprenant des pales principales et des pales secondaires - Google Patents

Stator pour pompe comprenant des pales principales et des pales secondaires Download PDF

Info

Publication number
WO2025036664A1
WO2025036664A1 PCT/EP2024/070957 EP2024070957W WO2025036664A1 WO 2025036664 A1 WO2025036664 A1 WO 2025036664A1 EP 2024070957 W EP2024070957 W EP 2024070957W WO 2025036664 A1 WO2025036664 A1 WO 2025036664A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blades
stator
main
pump
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/070957
Other languages
English (en)
Inventor
Victor MOENNE LOCCOZ
Luis Enrique MARTINEZ ALVARADO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to CN202480054394.0A priority Critical patent/CN121752819A/zh
Publication of WO2025036664A1 publication Critical patent/WO2025036664A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/542—Bladed diffusers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D31/00—Pumping liquids and elastic fluids at the same time

Definitions

  • the invention relates to the field of fluid compression or pumping devices and more particularly relates to a stator of a fluid compression or pumping device.
  • a compression device generally comprises one or more compression stages.
  • Each compression stage comprises at least one moving part with a rotating wheel (this moving part is also called a “rotor” or “impeller”) and at least one fixed part, a rectifier (also called a “stator” or “diffuser”). These elements can be placed within a housing of the compression device.
  • the stator is placed downstream of a rotating wheel and its role is to straighten the flow of fluid leaving the wheel, the flow being driven in rotation by the rotating wheel. Its purpose is to be able to supply the next compression stage (another rotating wheel downstream of the stator) or to use the fluid flow directly.
  • the stator is used to convert the kinetic energy of the fluid into potential energy.
  • the stator generally includes blades.
  • the stator is static, i.e. fixed relative to the external casing of the compression device, while the rotating wheels are mobile in rotation around a longitudinal axis.
  • the purpose of these rotating wheels is to increase the kinetic energy and potential energy of the fluid. They are generally fixed to a rotating shaft and generally include blades.
  • the invention relates to a pump and a pump stator intended to pump a compressible fluid, in particular CO2.
  • Figure 1 is from patent application US2018/106270 AA. It shows an example of a multiphase pump comprising at least one or more compression stages (Figure 1 shows only one stage), each stage comprising a rotating impeller 1 and a stator 2.
  • the rotating impellers are fixed to the hub 10.
  • the rotating impellers 1 may comprise a plurality of blades 3 and the stators 2 may comprise a plurality of blades 4.
  • the direction of the fluid flow is represented by an arrow S. Due to the geometric shape of some compression devices, the flow may form, with the axis of rotation of the device, a very large angle at the dynamic outlet of the rotating wheel (for example, of the order of 60 degrees to 70 degrees).
  • the geometry of the stators seeks to limit the residual angle at the stator output, with the axis of rotation of the device.
  • Patent application US2018/106270 AA relates to a pump stator.
  • the stator may be in two successive parts, located axially one behind the other and separated by an intermediate piece forming an axial distance between these two successive parts.
  • Patent application CN 115 388 038 A relates to a stator of a centrifugal compressor with a radial inlet and an axial outlet.
  • the stator comprises two series of blades.
  • the aim of the invention is to seek to improve the performance of the stator of a pump, such as a multiphase pump, where the fluid flow is directed essentially axially along the pump and the stator, in particular by limiting separation phenomena, and this more particularly for compressible fluids, such as CO2.
  • the invention relates to a pump stator comprising a hub and a casing coaxial about a longitudinal axis, an axial inlet for introducing a fluid into the stator and an axial outlet for discharging the fluid from the stator, a first series of main blades and a second series of secondary blades, said main and secondary blades extending radially from the hub to the casing, the generatrices of the main and secondary blades extending substantially axially, the secondary blades being intercalated circumferentially between the main blades, the leading edges of the main blades being on the same first transverse plane.
  • leading edges of the secondary blades are positioned on a second transverse plane parallel to the first transverse plane, the second transverse plane being positioned axially at a first predetermined distance from the first transverse plane, in the direction of said axial outlet, the first predetermined distance being between 0.1 and 0.3 times, preferably between 0.15 and 0.25 times, the axial length of the main blades.
  • the axial length of the secondary blades is less than or equal to said axial length of the main blades.
  • the trailing edges of the secondary blades form a third transverse plane positioned at a second predetermined distance from a fourth transverse plane formed by the trailing edges of the main blades, the second predetermined distance being between -0.3 times and +0.3 times, preferably between -0.1 times and +0.1 times, said axial length of the main blades, preferably, the second predetermined distance is zero.
  • the secondary blades are offset, in the circumferential direction, from the main blades directly preceding them in the circumferential direction, by an angle of between 0.2 and 0.5 times, preferably between 0.25 and 0.35 times, the circumferential angular offset of the main blades.
  • the ratio between the section of the axial outlet and the section of the axial fluid inlet is between 0.5 and 2.5, preferably between 0.5 and 1.5.
  • the ratio between said axial length of the main blades and the external radius at the leading edge of the main blades is between 0.36 and 1.80, preferably between 0.65 and 1.64.
  • the external diameter of the main and/or secondary blades decreases from the axial inlet towards the axial outlet.
  • the internal diameter of the main and/or secondary blades decreases from the axial inlet to the axial outlet.
  • the main blades are offset two by two successively in the circumferential direction by a circumferential angular difference Ad mis substantially verifying:
  • ALR the ratio between said axial length of the main blades and the external radius at the leading edge of the main blades and a and b being predetermined values.
  • the invention also relates to a pump, preferably a multiphase pump, the pump comprising an outer casing, an axial succession of fixed parts and rotating parts inside the outer casing, a first axial inlet opening for the inlet of a fluid into the pump and a second axial outlet opening for the outlet of the fluid from the pump.
  • At least one fixed part comprises a stator as described above, preferably the outer casing corresponding to the stator housing.
  • the outer casing comprises at least one portion with an internal surface of strictly decreasing inner diameter, in the direction of flow of the fluid axially through the pump and preferably, the outer casing comprises several portions, each with an internal surface of strictly decreasing inner diameter, in the direction of flow of the fluid axially through the pump.
  • stator and/or the pump according to the invention will appear on reading the following description of non-limiting examples of embodiments, with reference to the figures appended and described below.
  • Figure 1 shows an example of a polyphase pump according to the prior art.
  • Figure 2 illustrates a first example of a pump according to the invention.
  • Figure 3 illustrates a second example of a pump according to the invention.
  • Figure 4 illustrates a view in a longitudinal plane of a pump stator according to the invention.
  • Figure 5 illustrates a developed view along the circumferential direction of a pump stator with certain parameters according to the invention.
  • Figure 6 illustrates a developed view along the circumferential direction of a pump stator with additional parameters to those of Figure 5 according to the invention.
  • Figure 7 illustrates a performance curve as a function of the axial offset of the leading edge of the secondary blades relative to the leading edge of the main blades, of a pump stator according to the invention.
  • Figure 8 illustrates a performance curve as a function of the circumferential angular offset of the leading edge of the secondary blades relative to the leading edge of the main blades, of a pump stator according to the invention.
  • Figure 9 illustrates in diagram a) the profiles of the hubs and housing of the pump stator, along the longitudinal axis, and in diagram b) the profile of the blades, on the parts connected to the hub and to the housing.
  • Figure 10 illustrates a comparison of the axial velocity fields of a stator of the prior art (a)) and of the invention (b)) in a longitudinal plane. Description of the embodiments
  • axial and axially generally mean along or parallel to a longitudinal axis
  • radial and radially generally mean perpendicular to the longitudinal axis.
  • an axial length refers to a distance measured along or parallel to the longitudinal axis
  • a radial length refers to a distance measured radially, i.e., perpendicular to the longitudinal axis.
  • fluid compression device refers to compressors and pumps intended respectively to compress or pump a fluid. These devices may be surface, subsea or downhole (i.e. in subterranean formations) devices.
  • upstream and downstream refer to the direction of flow of the fluid passing through the stator or the pump.
  • the leading edge is the edge of the blade that faces the fluid. Thus, it separates the fluid that arrives upstream of the blade into two flows, one that passes on one side of the blade (at the extrados for example) and the other that passes on the opposite side (at the intrados for example).
  • the trailing edge is the edge of the blade that is opposite the leading edge. At the trailing edge, the two flows separated by the leading edge can mix again to form a single flow. In other words, the leading edge is at the upstream end of the blade and the trailing edge is at the downstream end of the blade.
  • the generator of a blade is the center line of the blade, that is, the line located at an equal distance from the extrados and the intrados. It is generally curved and extends approximately axially.
  • the extrados is the convex outer surface of a blade while the intrados is the concave inner surface of a blade.
  • a transverse plane is a plane orthogonal to the longitudinal axis of the stator or pump.
  • the invention relates to a stator (also called a “rectifier” or “diffuser”) of a pump, preferably multiphase, comprising:
  • hub or “internal hub” and a casing (also called “external hub”) coaxial around a longitudinal axis
  • the fluid flow extends essentially axially from the axial inlet to the axial outlet.
  • This type of stator is therefore suitable for pumps, such as so-called “multiphase” pumps, i.e. capable of pumping a multiphase fluid.
  • the main and secondary blades extend radially from the hub to the housing and the generatrices of the main and secondary blades extend substantially axially.
  • substantially axially is meant that the blades and their generatrices are curved, and therefore they do not of course extend only in the axial direction.
  • the main and secondary blades may preferably not have openings, such as holes and/or grooves, so as to limit stator and pump performance losses. This is especially true when the purpose of the stator is to convert kinetic energy into potential energy because the openings can generate turbulence.
  • the secondary blades are intercalated circumferentially between the main blades.
  • the stator of the invention comprises as many main blades as secondary blades and circumferentially comprises an alternation of main blades and secondary blades.
  • the secondary blades, thus intercalated, make it possible to limit the separation of the fluid between the main blades.
  • leading edges of the main blades are on the same first transverse plane: in other words, their projections on the longitudinal axis form a single point on the longitudinal axis.
  • leading edges of the secondary blades are positioned on a second transverse plane parallel to the first transverse plane.
  • the projections of the leading edges of the secondary blades on the longitudinal axis also form a single point on the longitudinal axis.
  • the second transverse plane is positioned axially at a first predetermined distance from the first transverse plane, in the direction of said axial outlet, i.e. downstream of the first transverse plane.
  • the first predetermined distance is between 0.1 and 0.3 times, preferably between 0.15 and 0.25 times, the axial length of the main blades.
  • ⁇ Pstatic static pressure difference of the fluid between the axial outlet and the axial inlet Dynamic in dynamic pressure of the fluid at the axial inlet
  • Pt in: total fluid pressure at the axial inlet.
  • the pressure recovery coefficient C p reflects the stator's ability to transform the dynamic pressure due to the kinetic energy of the fluid into static pressure. The larger this coefficient, the higher the stator's performance.
  • stator capture zone located between the first transverse plane and the second transverse plane.
  • Increasing this capture zone makes it possible to increase the potential operating range of the stator by reducing its sensitivity to high incidences. Indeed, high incidences can generate fluid separations on the extrados of the blade, obstructing the diffuser inlet. With a large capture zone, the separated fluid can more easily be transported within the stator. Depending on the viscosity of the fluid, significant separations can be generated. This is particularly the case when the viscosity is relatively low, such as the viscosity of CO2.
  • the invention also makes it possible to maintain the straightening capacities of the stator, by reducing the tangential speed of the fluid leaving the rotor: the tangential speed of the fluid is reduced at the outlet of the stator compared to its entry into the stator.
  • the stator of the invention has fewer main blades.
  • the stator has substantially the same total number of blades but comprises half of this number in main blades and the other half in secondary blades. This makes it possible to increase the capture area, upstream of the secondary blades, and then to improve the flow support in the stator thanks to the secondary blades.
  • the axial length of the secondary blades may be less than or equal to said axial length of the main blades. This makes it possible to limit the size of the stator and to obtain a good compromise between the expected performance of the stator, its compactness and therefore its cost.
  • the trailing edges of the secondary blades may form a third transverse plane positioned at a second predetermined distance from a fourth transverse plane formed by the trailing edges of the main blades and the second predetermined distance may then be between -0.3 times and +0.3 times, preferably between -0.1 times and +0.1 times, said axial length of the main blades.
  • the size can be limited and good performance can be obtained.
  • the second predetermined distance may be zero.
  • the trailing edges of the main and secondary blades are on the same transverse plane so as to limit the size of the stator while maximizing its performance.
  • the secondary blades can be angularly offset, in the circumferential direction, from the main blades directly preceding them in the circumferential direction (the circumferential direction being defined from the intrados to the extrados, the orientation of the intrados and extrados being the same for all the main and secondary blades), by an angle of between 0.2 and 0.5 times, preferably between 0.25 and 0.35 times, the circumferential angular offset of the main blades.
  • the secondary blades are angularly closer to the extrados of the main blade preceding it than to the intrados of the other main blade following it.
  • This configuration also makes it possible to increase the pressure recovery coefficient C p defined above, in particular by limiting the potential separation located on the extrados of the main blade.
  • the ratio between the section of the axial outlet and the section of the axial fluid inlet can be between 0.5 and 2.5, preferably between 0.5 and 1.5. Indeed, too great an increase in the outlet section would lead to separations and therefore losses in performance, while too great a reduction in the outlet section then reduces the diffusion potential.
  • the ratio between said axial length of the main blades and the external radius at the leading edge of the main blades may be between 0.36 and 1.80, preferably between 0.65 and 1.64, so as to ensure a good compromise between performance and compactness.
  • too large a ratio reduces compactness and also causes significant friction losses on the blades.
  • too small a ratio improves compactness but requires too large a deviation over a short distance (with significant curvature), which generates separations.
  • the external diameter of the main and/or secondary blades can decrease from the axial inlet to the axial outlet.
  • the outlet section is reduced, which allows better compression of the fluid.
  • compressible fluids such as CO2.
  • the internal diameter of the main and/or secondary blades can decrease from the axial inlet towards the axial outlet, so that the internal diameter on the axial outlet side is compatible, i.e. substantially equal to the internal diameter of the impeller downstream of the stator so as to limit the pressure losses which could be generated by sudden changes in section.
  • this formulation based on the linearization of the OL parameter as a function of the ALR ratio makes it possible to obtain an optimal position, despite numerous possible parameters for optimization and complex numerical simulations and phenomena involved.
  • the main blades can have similar generators, that is to say that the generators of the different main blades can superimpose.
  • the secondary blades may also have similar generatrices to each other, i.e. the generatrices of the different secondary blades may overlap.
  • the main and secondary blades may have at least partially similar generators: for example, when the trailing edge of the secondary blades is upstream of the trailing edge of the main blades, the generator of the secondary blades then overlaps part of the generator of the main blades. Conversely, when the trailing edge of the secondary blades is downstream of the trailing edge of the main blades, the part of the generator of the secondary blades located between the second transverse plane and the fourth transverse plane then overlaps part of the generator of the main blades.
  • the invention also relates to a pump, preferably multiphase, comprising an external casing, an axial succession of compression stages inside this external casing.
  • Each compression stage comprises a fixed part and a rotating part.
  • the pump also comprises a first axial inlet opening for the inlet of a fluid into the pump and a second axial outlet opening for the outlet of the fluid from the pump.
  • at least one fixed part (preferably, each fixed part) comprises a stator as described above.
  • the pump of the invention allows the pumping of both multiphase fluid and single-phase fluid, in particular compressible fluid, including in particular CO2.
  • Using a stator as described above can improve pump performance.
  • the outer casing of the pump can serve as a stator housing.
  • the outer casing of the pump can advantageously correspond to the stator housing described above to limit the number of parts and simplify assembly.
  • the outer casing may comprise at least one portion with an internal surface of strictly decreasing inner diameter, in the direction of flow of the fluid axially through the pump (i.e. the portion has a strictly decreasing inner diameter between the first axial inlet opening and the second axial outlet opening).
  • This portion of the outer casing may in particular be located opposite the stator of the invention so as to improve the compression performance. This is particularly advantageous when the fluid is compressible such as CO2.
  • the outer casing may comprise several portions each with an internal surface of strictly decreasing inner diameter, in the direction of the flow of the fluid axially through the pump (i.e. the portion has a strictly decreasing inner diameter between the first axial inlet opening and the second axial outlet opening). These portions of the outer casing may in particular be located opposite each of the stators of the pump so as to improve the compression performance. This is particularly advantageous when the fluid is compressible such as CO2.
  • the outer casing may comprise a succession of cylinders, facing each rotating part, and portions each with an internal surface of strictly decreasing inner diameter (i.e. the portion has a strictly decreasing inner diameter between the first axial inlet opening and the second axial outlet opening), facing each stator. This configuration is preferred for efficiently compressing compressible gases such as CO2.
  • Figure 2 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a first example of a multiphase pump according to the invention.
  • the multiphase pump 100 thus represented in a longitudinal plane with Z(m), the position along the longitudinal axis of the pump and R(m) the radial position, comprises several mobile rotors Ro1, Ro2 and Ro3 and several fixed stators St1, St2 and St3.
  • the multiphase pump 100 here has three compression stages (but could comprise a different number of compression stages), each compression stage comprising a rotor followed by a stator.
  • the multiphase pump 100 also comprises an external casing 101 (in which the different rotors Ro1, Ro2 and Ro3 and the different stators St1, St2 and St3 are inserted), which can also serve as a stator casing.
  • the external casing is formed by a cylinder of constant internal diameter.
  • Figure 3 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a second example of a multiphase pump according to the invention.
  • the multiphase pump 100 thus represented in a longitudinal plane with Z(m), the position along the longitudinal axis of the pump and R(m) the radial position, comprises several mobile rotors Ro1, Ro2 and Ro3 and several fixed stators St1, St2 and St3.
  • the multiphase pump 100 here has three compression stages (but could comprise a different number of compression stages), each compression stage comprising a rotor followed by a stator.
  • the flow through the pump starts with the rotor Ro1 , then the stator St1 , followed by the rotor Ro2 and then the stator St2.
  • the fluid then passes through the rotor Ro3 and then the stator St3. In the figure, the flow is therefore from left to right
  • the multiphase pump 100 also comprises an external casing 101 (in which the different rotors Ro1, Ro2 and Ro3 and the different stators St1, St2 and St3 are inserted), which can also serve as a stator casing.
  • the external casing is formed by a cylinder with an internal diameter decreasing between the inlet of the pump and its outlet.
  • the external casing comprises in particular portions 102, facing each stator St1, St2 and St3 in which the internal diameter decreases along the longitudinal axis, in the direction of movement of the fluid flow through the pump.
  • This configuration is particularly advantageous for highly compressible fluids, such as CO2. Indeed, this high compressibility generates a reduction in volume which requires a reduction in section.
  • the rotors Ro1, Ro2 and Ro3 are then adapted to the decrease in the volume flow rate of the fluid.
  • Figure 4 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a view in a longitudinal plane of a stator according to the invention.
  • Z(m) represents the position along the longitudinal axis.
  • leading edges 10 of the main blades are positioned upstream of the leading edges 20 of the secondary blades (the fluid flowing from left to right) and the trailing edges 30 of the secondary blades are positioned upstream of the trailing edges 40 of the main blades (alternatively, the trailing edges 30 of the secondary blades could be downstream of the trailing edges 40 of the main blades or be positioned on the same transverse plane as the trailing edges 40 of the main blades).
  • the stator comprises an input section A1 and an output section A2.
  • r lh , r lt , r 2h and r 2t respectively represent the radius at the hub at the stator input, the radius at the housing at the stator input, the radius at the hub at the stator output, and the radius at the housing at the stator output.
  • L d represents the axial length of the stator.
  • Figure 5 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a developed view of a stator according to the invention.
  • Z(m) represents the position along the longitudinal axis and 6 represents the azimuthal evolution of the stator.
  • the capture zone ZC is the zone located between the first transverse plane defined by the leading edges of the main blades 50 and the second transverse plane defined by the leading edges of the secondary blades 60. It therefore corresponds to the gray zone.
  • the first transverse plane is defined by the position zLEm which corresponds to the position along the longitudinal axis of the leading edges of the main blades 50.
  • the second transverse plane is defined by the position zLEs which corresponds to the position along the longitudinal axis of the leading edges of the secondary blades 60.
  • the trailing edges of the secondary blades 60 define a third transverse plane corresponding to the position zTEs along the longitudinal axis.
  • the trailing edges of the main blades 50 define a fourth transverse plane corresponding to the position zTEm along the longitudinal axis.
  • the stator shown therefore comprises a circumferential succession of main blades 50 and secondary blades 60 (only one part of the blades is shown; of course, the stator comprises as many main blades 50 as secondary blades 60 and the number of main blades 50 and secondary blades 60 depends on the chosen application.
  • the main blades 50 have an axial length L m and the secondary blades 60 have an axial length L s , which is here strictly less than the axial length L m of the main blades 50.
  • the generators (represented by the dotted curved lines) of the main blades 50 are similar: they can overlap.
  • the generators of the secondary blades 60 can overlap the generators of the main blades 50 over their axial length Ls between the second transverse plane and the third transverse plane defined by the trailing edges of the secondary blades 60.
  • the main blades are defined by the angular gap A9 mb between the leading edge and the trailing edge of each main blade 50 and the stator is defined by the angular overlap, A0 Oi , which is the gap between the trailing edge of one main blade 50 and the leading edge of the next main blade 50 (directly in the circumferential direction, from the intrados of the blades to the extrados).
  • This angular overlap A9 0L is defined, surprisingly, by a linear equation as a function of the parameter ALR which is the ratio between the axial length of the main blades and the external radius at the inlet (at the leading edge) of the main blades, as expressed below:
  • A9 0L can be positive when it is directed towards (+): in this case, there is indeed a partial overlap of the main blades 50. It can also be negative when it is directed towards (-): in this case, there is no overlap of the main blades but on the contrary an offset.
  • the angular distance A9 placed between two successive main blades directly can be defined as follows:
  • Figure 6 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, a developed view of a stator according to the invention with other parameters.
  • the first transverse plane is defined by the position zLEm which corresponds to the position along the longitudinal axis of the leading edges of the main blades 50.
  • the second transverse plane is defined by the position zLEs which corresponds to the position along the longitudinal axis of the leading edges of the secondary blades 60.
  • the trailing edges of the secondary blades 60 define a third transverse plane corresponding to the position zTEs along the longitudinal axis.
  • the trailing edges of the main blades 50 define a fourth transverse plane corresponding to the position zTEm along the longitudinal axis.
  • the stator shown therefore comprises a circumferential succession of main blades 50 and secondary blades 60 (only part of the blades is shown; of course, the stator comprises as many main blades 50 as secondary blades 60 and the number of main blades 50 and secondary blades 60 depends on the chosen application).
  • the main blades 50 have an axial length L m and the secondary blades 60 have an axial length L s , which is here strictly less than the axial length L m of the main blades 50 (but this axial length L s of the secondary blades could be greater than or equal to the axial length L m of the main blades).
  • the generators (represented by the dotted curved lines) of the main blades 50 are similar: they can overlap.
  • the generators of the secondary blades 60 can overlap the generators of the main blades 50 over their axial length Ls between the second transverse plane and the third transverse plane defined by the trailing edges of the secondary blades 60.
  • the secondary blades 60 are defined by the axial offsets of the leading edges ôz LE and the trailing edges ⁇ Sz rE respectively relative to the leading edges and the trailing edges of the main blades 50.
  • these axial offsets 8z LE and 8z EE can be defined by ôz EE — zLE s — zLE m
  • the secondary blades 60 are also defined by the offset of the circumferential distance between the extrados of the main blade and the intrados of the intermediate blade ⁇ 5 s and the main blades are also defined by the inter-main blade circumferential distance AX m .
  • Figure 7 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, the curve of the pressure recovery coefficient Cp as a function of the SLES parameter defined previously in the description of figure 6.
  • Curve Ref represents the curve of the recovery coefficient Cp for a stator of the prior art (without secondary blades, with only main blades).
  • the characteristics of the main blades are identical to those used for the invention (apart from the number of blades which is twice the number of main blades).
  • the Sim points represent the results from the numerical simulations of the stator of the invention and the FC curve represents the curve passing best through the Sim points.
  • the dotted Ref+10 curve represents a 10% increase in the pressure recovery coefficient Cp of the Ref curve. It is observed that this increase of at least 10% is obtained when the SLES parameter is between 0.1 and 0.3 and that the increase is maximum when the SLES parameter is between 0.15 and 0.25.
  • Figure 8 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, the curve of the pressure recovery coefficient Cp as a function of the SCP parameter defined previously in the description of figure 6.
  • Curve Ref represents the recovery coefficient curve for a prior art stator (without secondary blades, with only main blades).
  • the characteristics of the main blades are identical to those used for the invention (apart from the number of blades which is twice the number of main blades).
  • the CFD Values points represent the results from the numerical simulations of the stator of the invention and the black curve represents the curve passing best through the CFD_Values points.
  • This figure shows a gain obtained when the SCP parameter is less than 0.5 and a more interesting gain when it is between 0.25 and 0.35.
  • Figure 9 illustrates, in a schematic and non-limiting manner, examples of hub and casing profiles and blade profiles of a stator according to the invention.
  • Diagram a) illustrates the profiles of the hub P1 (curve in black) and the housing P2 (in lighter gray) as a function of the position Z(m) along the longitudinal axis and as a function of the radial position R(m).
  • Diagram b) illustrates the profile of the main blades at the hub P1 and at the casing P2, as a function of the position Z(m) along the longitudinal axis and as a function of the circumferential position X(m) which depends on the azimuth angle and the radial position.
  • the stator of the invention comprises, for example, 13 main blades and 13 secondary blades.
  • the secondary blades are defined by the following parameters, also previously defined in this description.
  • stator of the invention in particular with the parameters described previously for figure 9, was compared to a stator of the prior art for which the main blades are identical in their characteristics and for which the number of main blades is double that of the number of main blades of the stator of the invention.
  • the fluid is CO2;
  • the inlet pressure in the stator is 23 bar (i.e. 2.3 10 6 Pa);
  • the density of the fluid is: 1061.89 kg/m;
  • the viscosity of the fluid is: 1.5567 10“ 4 Pa. s;
  • the pressure coefficient represents the stator's ability to transform the dynamic pressure of the flow into static pressure.
  • the outlet angle provides information on its ability to straighten the flow (bring it back into the axial direction) for the next stage of the pump.
  • the addition of secondary blades allows an increase in the pressure recovery coefficient Cp of more than 38%, from 0.52 to 0.72, thus reflecting the good capacity of the stator to transform the dynamic pressure of the flow into static pressure.
  • the fluid outlet angle remains within a range of +/-10% compared to the prior art version without secondary blades, which ensures sufficient flow straightening.
  • the significant gain obtained for the pressure recovery coefficient Cp is directly attributable to a modification of the flow topology in the stator of the invention thanks to the offset of the leading edges of the secondary blades, downstream of the leading edges of the main blades.
  • Figure 10 illustrates views in a longitudinal plane of the axial velocity field for the stator of the prior art (diagram (a)) and for the stator of the invention (diagram (b)).
  • diagram (a) low-velocity zones 210 and 220 linked to flow separations are observed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne un stator de pompe comprenant un moyeu et un carter coaxiaux autour d'un axe longitudinal, une entrée axiale et une sortie axiale, une première série de pales principales (50) et une deuxième série de pales secondaires (60), les génératrices des pales principales (50) et secondaires (60) s'étendant sensiblement axialement, les pales secondaires (60) étant intercalées circonférentiellement entre les pales principales (50), les bords d'attaque des pales principales (50) étant sur un même premier plan transverse. De plus, les bords d'attaque des pales secondaires (60) sont positionnés sur un deuxième plan transverse parallèle au premier plan transverse, à une première distance prédéterminée du premier plan transverse, en direction de ladite sortie axiale, la première distance prédéterminée étant comprise entre 0,1 et 0,3 fois la longueur axiale (Lm) des pales principales (50). L'invention concerne également une pompe avec un tel stator.

Description

STATOR POUR POMPE COMPRENANT DES PALES PRINCIPALES ET DES PALES
SECONDAIRES
Domaine technique
L’invention concerne le domaine des dispositifs de compression ou de pompage de fluides et elle concerne plus particulièrement un stator d'un dispositif de compression ou de pompage de fluides.
Un dispositif de compression comprend généralement un ou plusieurs étages de compression. Chaque étage de compression comprend au moins une partie mobile avec une roue tournante (cette partie mobile est également appelée « rotor » ou « impulseur ») et au moins une partie fixe, un redresseur (également appelé « stator » ou « diffuseur »). Ces éléments peuvent être mis en place au sein d’un carter du dispositif de compression.
Le stator est placé en aval d’une roue tournante et a pour rôle de redresser l’écoulement du fluide sortant de la roue, l’écoulement étant entraîné en rotation par la roue tournante. Son but est de pouvoir alimenter l’étage de compression suivant (une autre roue tournante en aval du stator) ou d’utiliser le flux de fluide directement. Le stator sert à convertir l’énergie cinétique du fluide en énergie potentielle. Pour cela, le stator comprend généralement des pales.
Le stator est statique, c’est-à-dire fixe par rapport à l’enveloppe externe du dispositif de compression, alors que les roues tournantes sont mobiles en rotation autour d’un axe longitudinal. Le but de ces roues tournantes est d’augmenter l’énergie cinétique et l’énergie potentielle du fluide. Elles sont généralement fixées à un arbre rotatif et comprennent généralement des aubes.
Plus particulièrement, l’invention concerne une pompe et un stator de pompe destinés à pomper un fluide compressible, notamment du CO2.
Technique antérieure
La figure 1 est issue de la demande de brevet US2018/106270 AA. Elle montre un exemple de pompe multiphasique comprenant au moins un ou plusieurs étages de compression (la figure 1 ne montre qu'un seul étage), chaque étage comprenant une roue tournante 1 et un stator 2. Les roues tournantes sont fixées au moyeu 10. Les roues tournantes 1 peuvent comprendre une pluralité de pales 3 et les stators 2 peuvent comprendre une pluralité de pales 4. Dans cette figure, le sens de l'écoulement du fluide est représenté par une flèche S. En raison de la forme géométrique de certains dispositifs de compression, l'écoulement peut former, avec l'axe de rotation du dispositif, un très grand angle à la sortie dynamique de la roue tournante (par exemple, de l'ordre de 60 degrés à 70 degrés). La géométrie des stators cherche à limiter l'angle résiduel en sortie du stator, avec l'axe de rotation du dispositif.
La demande de brevet US2018/106270 AA concerne un stator de pompe. Le stator peut être en deux parties successives, situées axialement l’une derrière l’autre et séparées par une pièce intermédiaire formant une distance axiale entre ces deux parties successives.
Toutefois, l’espace formé entre les pales amont de la partie amont du stator et les pales aval de la partie avale du stator génère des pertes de performances importantes.
La demande de brevet CN 115 388 038 A concerne un stator d'un compresseur centrifuge avec une entrée radiale et une sortie axiale. Le stator comprend deux séries de pales.
Le but de l’invention est de chercher à améliorer les performances du stator d’une pompe, telle qu’une pompe polyphasique, où le flux de fluide se dirige essentiellement axialement le long de la pompe et du stator, en limitant notamment les phénomènes de décollement, et ce plus particulièrement pour les fluides compressibles, tel que le CO2.
Résumé de l’invention
L’invention concerne un stator de pompe comprenant un moyeu et un carter coaxiaux autour d’un axe longitudinal, une entrée axiale pour l’introduction d’un fluide dans le stator et une sortie axiale pour l’évacuation du fluide du stator, une première série de pales principales et une deuxième série de pales secondaires, lesdites pales principales et secondaires s’étendant radialement du moyeu au carter, les génératrices des pales principales et secondaires s’étendant sensiblement axialement, les pales secondaires étant intercalées circonférentiellement entre les pales principales, les bords d’attaque des pales principales étant sur un même premier plan transverse. En outre, les bords d’attaque des pales secondaires sont positionnés sur un deuxième plan transverse parallèle au premier plan transverse, le deuxième plan transverse étant positionné axialement à une première distance prédéterminée du premier plan transverse, en direction de ladite sortie axiale, la première distance prédéterminée étant comprise entre 0,1 et 0,3 fois, de préférence entre 0,15 et 0,25 fois, la longueur axiale des pales principales.
De préférence, la longueur axiale des pales secondaires est inférieure ou égale à ladite longueur axiale des pales principales.
De manière avantageuse, les bords de fuite des pales secondaires forment un troisième plan transverse positionné à une deuxième distance prédéterminée d’un quatrième plan transverse formé par les bords de fuite des pales principales, la deuxième distance prédéterminée étant comprise entre -0,3 fois et +0,3 fois, de préférence entre -0,1 fois et +0,1 fois, ladite longueur axiale des pales principales, de préférence, la deuxième distance prédéterminée est nulle.
Avantageusement, les pales secondaires sont décalées, dans la direction circonférentielle, des pales principales les précédent directement dans la direction circonférentielle, d'un angle compris entre 0,2 et 0,5 fois, de préférence entre 0,25 et 0,35 fois, le décalage angulaire circonférentiel des pales principales.
Préférentiellement, le rapport entre la section de la sortie axiale et la section de l’entrée axiale de fluide est compris entre 0,5 et 2,5, de préférence entre 0,5 et 1 ,5.
Selon une configuration avantageuse de l’invention, le rapport entre ladite longueur axiale des pales principales et le rayon externe au bord d’attaque des pales principales est compris entre 0,36 et 1 .80, de préférence entre 0,65 et 1 ,64.
Selon une variante préférée de l’invention, le diamètre externe des pales principales et/ou secondaires décroît de l’entrée axiale vers la sortie axiale.
Avantageusement, le diamètre interne des pales principales et/ou secondaires décroît de l’entrée axiale vers la sortie axiale.
Préférentiellement, les pales principales sont décalées deux à deux successivement dans la direction circonférentielle d’un écart angulaire circonférentiel Admis vérifiant sensiblement :
Aemis = {l - OL') - Admb OL = a * ALR + b
Avec A6mb l’écart angulaire circonférentiel des pales principales, correspondant sensiblement à l’écart angulaire circonférentiel généré entre le bord d’attaque et le bord de fuite de chaque pale principale ;
ALR : le rapport entre ladite longueur axiale des pales principales et le rayon externe au bord d’attaque des pales principales et a et b étant des valeurs prédéterminées.
L’invention concerne également une pompe, de préférence polyphasique, la pompe comprenant une enveloppe externe, une succession axiale de parties fixes et de parties rotatives à l’intérieur de l’enveloppe externe, une première ouverture d’entrée axiale pour l’entrée d’un fluide dans la pompe et une deuxième ouverture de sortie axiale pour la sortie du fluide de la pompe. Au moins une partie fixe comprend un stator tel que décrit précédemment, de préférence l’enveloppe externe correspondant au carter du stator.
De préférence, l’enveloppe externe comprend au moins une portion avec une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant, dans le sens de l’écoulement du fluide axialement à travers la pompe et préférentiellement, l’enveloppe externe comprend plusieurs portions avec, chacune, une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant, dans le sens de l’écoulement du fluide axialement à travers la pompe. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages du stator et/ou de la pompe selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.
La figure 1 (déjà décrite) représente un exemple de pompe polyphasique selon l’art antérieur.
La figure 2 illustre un premier exemple de pompe selon l’invention.
La figure 3 illustre un deuxième exemple de pompe selon l’invention.
La figure 4 illustre une vue dans un plan longitudinal d’un stator de pompe selon l’invention.
La figure 5 illustre une vue développée le long de la direction circonférentielle d’un stator de pompe avec certains paramètres selon l’invention.
La figure 6 illustre une vue développée le long de la direction circonférentielle d’un stator de pompe avec des paramètres additionnels à ceux de la figure 5 selon l’invention.
La figure 7 illustre une courbe de performance en fonction du décalage axial du bord d’attaque des pales secondaires par rapport au bord d’attaque des pales principales, d’un stator de pompe selon l’invention.
La figure 8 illustre une courbe de performance en fonction du décalage angulaire circonférentiel du bord d’attaque des pales secondaires par rapport au bord d’attaque des pales principales, d’un stator de pompe selon l’invention.
La figure 9 illustre en schéma a), les profils des moyeux et carter du stator de la pompe, le long de l’axe longitudinal, et en schéma b) le profil des pales, sur les parties en liaison avec le moyeu et avec le carter.
La figure 10 illustre une comparaison des champs de vitesse axiale d’un stator de l’art antérieur (a)) et de l’invention (b)) dans un plan longitudinal. Description des modes de réalisation
Les termes « axial » et « axialement » signifient généralement le long ou parallèlement à un axe longitudinal, tandis que les termes « radial » et « radialement » signifient généralement perpendiculairement à l’axe longitudinal. Par exemple, une longueur axiale fait référence à une distance mesurée le long ou parallèlement à l’axe longitudinal, et une longueur radiale correspond à une distance mesurée radialement, c’est-à-dire perpendiculairement à l’axe longitudinal. L’utilisation de « haut », « bas », « au-dessus », « en dessous » et des variantes de ces termes est faite pour des raisons de commodité, en référence aux figures, sans préjuger de de leur positionnement spatial en conditions d'utilisation, et ne nécessite aucune orientation particulière des composants.
Dans le présent document, le terme « dispositif de compression de fluide » désigne les compresseurs et les pompes destinés respectivement à comprimer ou à pomper un fluide. Ces dispositifs peuvent être des dispositifs de surface, sous-marins ou de fond (c’est-à-dire dans des formations souterraines).
Les termes « amont » et « aval » s’entendent dans le sens de l’écoulement du fluide passant dans le stator ou dans la pompe.
Le bord d’attaque est le bord de la pale qui fait face au fluide. Ainsi, il sépare le fluide qui arrive en amont de la pale en deux flux, un qui passe d’un côté de la pale (à l’extrados par exemple) et l’autre qui passe sur le côté opposé (à l’intrados par exemple).
Le bord de fuite est le bord de la pale qui est à l’opposé du bord d’attaque. Au niveau du bord de fuite, les deux écoulements séparés par le bord d’attaque peuvent à nouveau se mélanger pour former un flux unique. En d’autres termes, le bord d’attaque est à l’extrémité amont de la pale et le bord de fuite est à l’extrémité avale de la pale.
La génératrice d’une pale est la ligne médiane de la pale c’est-à-dire la ligne située à égale distance de l’extrados et de l'intrados. Elle est généralement incurvée et s’étend sensiblement axialement.
L’extrados est la surface externe convexe d’une pale alors que l’intrados est la surface interne concave d’une pale.
Au sens de la présente description, un plan transverse est un plan orthogonal à l’axe longitudinal du stator ou de la pompe.
L’invention concerne un stator (également appelé « redresseur » ou « diffuseur ») de pompe, de préférence polyphasique, comprenant :
- un moyeu (ou « moyeu interne ») et un carter (aussi appelé « moyeu externe ») coaxiaux autour d’un axe longitudinal,
- une entrée axiale pour l’introduction d’un fluide dans le stator,
- une sortie axiale pour l'évacuation du fluide du stator, - une première série de pales principales,
- et une deuxième série de pales secondaires.
Ainsi, dans le stator de l’invention, le flux de fluide s’étend essentiellement axialement de l’entrée axiale vers la sortie axiale. Ce type de stator est donc adapté à des pompes, telles que des pompes dites « polyphasiques », c'est-à-dire aptes à pomper un fluide multiphasique.
Selon l'invention, les pales principales et secondaires s'étendent radialement du moyeu au carter et les génératrices des pales principales et secondaires s’étendent sensiblement axialement. Par « sensiblement axialement », on entend que les pales et leurs génératrices sont incurvées, et donc elles ne s’étendent bien entendu pas uniquement dans la direction axiale.
Les pales principales et secondaires peuvent de préférence ne pas avoir d’ouvertures, telles que des trous et/ou des rainures, de manière à limiter les pertes de performances du stator et de la pompe. Cela est d’autant plus vrai lorsque le but du stator est de convertir de l'énergie cinétique en énergie potentielle car les ouvertures peuvent générer des turbulences.
De plus, les pales secondaires sont intercalées circonférentiellement entre les pales principales. Ainsi, le stator de l’invention comprend autant de pales principales que de pales secondaires et comprend circonférentiellement une alternance de pales principales et de pales secondaires. Les pales secondaires, ainsi intercalées, permettent de limiter les décollements du fluide entre les pales principales.
En outre, les bords d’attaque des pales principales sont sur un même premier plan transverse : en d’autres termes, leurs projections sur l’axe longitudinal forment un unique point sur l’axe longitudinal. De la même manière, les bords d’attaque des pales secondaires sont positionnés sur un deuxième plan transverse parallèle au premier plan transverse. En d’autres termes, les projections des bords d’attaque des pales secondaires sur l’axe longitudinal forment également un unique point sur l’axe longitudinal.
Selon l'invention, le deuxième plan transverse est positionné axialement à une première distance prédéterminée du premier plan transverse, en direction de ladite sortie axiale, c’est- à-dire en aval du premier plan transverse. La première distance prédéterminée est comprise entre 0,1 et 0,3 fois, de préférence entre 0,15 et 0,25 fois, la longueur axiale des pales principales. Cela permet d’améliorer les performances du stator et donc de la pompe associée, en améliorant le coefficient de récupération de pression Cp, défini ainsi :
Figure imgf000008_0001
Avec
^Pstatique : différence de pression statique du fluide entre la sortie axiale et l’entrée axiale Pdynamique in pression dynamique du fluide à l’entrée axiale
P s, out : pression statique du fluide à la sortie axiale
Ps, tn : pression statique du fluide à l’entrée axiale
Pt, in : pression totale du fluide à l’entrée axiale.
Ainsi, le coefficient de récupération de pression Cp traduit les capacités du stator à transformer la pression dynamique due à l’énergie cinétique du fluide en pression statique. Plus ce coefficient est grand, plus les performances du stator sont élevées.
La position des bords d’attaque des pales secondaires par rapport au bord d’attaque des pales principales permet de définir une zone de captage du stator, située entre le premier plan transverse et le deuxième plan transverse. Augmenter cette zone de captage permet d’augmenter la plage de fonctionnement potentielle du stator en réduisant sa sensibilité aux fortes incidences. En effet, les fortes incidences peuvent générer des décollements de fluide sur l’extrados de la pale, obstruant l’entrée du diffuseur. Avec une grande zone de captage, le fluide décollé peut plus facilement être transporté au sein du stator. Selon la viscosité du fluide, d’importants décollements peuvent être générés. C’est notamment le cas lorsque la viscosité est relativement faible, telle que la viscosité du CO2.
L’invention permet de maintenir également les capacités de redressement du stator, en réduisant la vitesse tangentielle du fluide sortant du rotor : la vitesse tangentielle du fluide est réduite en sortie du stator par rapport à son entrée dans le stator.
Ainsi, par rapport à une conception de stator sans pales secondaires, le stator de l’invention comporte moins de pales principales. En d’autres termes, le stator a sensiblement le même nombre total de pales mais comprend la moitié de ce nombre en pales principales et l’autre moitié en pales secondaires. Cela permet d’augmenter la zone de captage, en amont des pales secondaires, puis d’améliorer l’accompagnement de l’écoulement dans le stator grâce aux pales secondaires.
Selon une variante de l’invention, la longueur axiale des pales secondaires peut être inférieure ou égale à ladite longueur axiale des pales principales. Cela permet de limiter la taille du stator et d’obtenir un bon compromis entre performances attendues du stator, sa compacité et donc son coût.
De préférence, les bords de fuite des pales secondaires peuvent former un troisième plan transverse positionné à une deuxième distance prédéterminée d’un quatrième plan transverse formé par les bords de fuite des pales principales et la deuxième distance prédéterminée peut alors être comprise entre -0,3 fois et +0,3 fois, de préférence entre -0,1 fois et +0,1 fois, ladite longueur axiale des pales principales. Avec des bords de fuite des pales principales et secondaires proches, on peut limiter l’encombrement et obtenir de bonnes performances.
De manière encore préférée, la deuxième distance prédéterminée peut être nulle. En d’autres termes, les bords de fuite des pales principales et secondaires sont sur un même plan transverse de manière à limiter l’encombrement du stator tout en maximisant ses performances.
Selon une configuration de l’invention, les pales secondaires peuvent être décalées angulairement, dans la direction circonférentielle, des pales principales les précédent directement dans la direction circonférentielle (la direction circonférentielle étant définie depuis l’intrados vers l’extrados, l’orientation des intrados et des extrados étant le même pour toutes les pales principales et secondaires), d’un angle compris entre 0,2 et 0,5 fois, de préférence entre 0,25 et 0,35 fois, le décalage angulaire circonférentiel des pales principales. En d’autres termes, les pales secondaires sont angulairement plus proches de l’extrados de la pale principale la précédent que de l’intrados de l’autre pale principale la suivant. Cette configuration permet également d’augmenter le coefficient de récupération de la pression Cp défini précédemment, en limitant notamment le potentiel décollement situé sur l’extrados de la pale principale.
De manière avantageuse, le rapport entre la section de la sortie axiale et la section de l’entrée axiale de fluide peut être compris entre 0,5 et 2,5, de préférence entre 0,5 et 1 ,5. En effet, une augmentation trop importante de la section de sortie entraînerait des décollements et donc des pertes de performances, alors qu’une réduction trop importante de la section de sortie réduit alors le potentiel de diffusion.
Avantageusement, le rapport entre ladite longueur axiale des pales principales et le rayon externe au bord d'attaque des pales principales peut être compris entre 0,36 et 1 ,80, de préférence entre 0,65 et 1 ,64, de manière à assurer un bon compromis entre performance et compacité. En effet, un rapport trop grand réduit la compacité et entraîne aussi d’importantes pertes par frottement sur les pales. Au contraire, un rapport trop petit améliore la compacité mais oblige une déviation trop importante sur une petite distance (avec une courbure importante), ce qui génère des décollements.
Selon une mise en oeuvre de l’invention, le diamètre externe des pales principales et/ou secondaires peut décroître de l’entrée axiale vers la sortie axiale. En diminuant le diamètre, la section de sortie est réduite, ce qui permet une meilleure compression du fluide. Cela est particulièrement avantageux avec les fluides compressibles tels que le CO2. Avantageusement, le diamètre interne des pales principales et/ou secondaires peut décroître de l’entrée axiale vers la sortie axiale, de manière à ce que le diamètre interne côté sortie axiale soit compatible, c’est-à-dire sensiblement égal au diamètre interne de l’impulseur en aval du stator de manière à limiter les pertes de charge qui pourraient être générées par des changements brusques de section.
Préférentiellement, les pales principales peuvent être décalées deux à deux successivement dans la direction circonférentielle d’un écart angulaire circonférentiel A6mis vérifiant sensiblement : mis = (1 - OL) ■ A0mb
OL = a * ALR + b
Avec A6mb l’écart angulaire circonférentiel de chaque pale principale, correspondant sensiblement à l’écart angulaire circonférentiel généré entre le bord d’attaque et le bord de fuite de la pale considérée (la pale principale ici). ;
ALR : le rapport entre ladite longueur axiale des pales principales et le rayon externe au bord d’attaque des pales principales et a et b étant des valeurs prédéterminées, a et b peuvent être déterminées à partir de simulations numériques ou de tests expérimentaux. Par exemple, on peut avoir a=1 ,16 et b=0,57.
La terminologie « vérifiant sensiblement » signifie « au plus près ». En effet, le nombre de pales est nécessairement un nombre entier et par conséquent, les équations précédentes ne peuvent être déterminées qu’au plus près, compte tenu de ce nombre entier.
En effet, de manière surprenante, cette formulation basée sur la linéarisation du paramètre OL en fonction du rapport ALR permet d’obtenir une position optimale, malgré de nombreux paramètres possibles pour l’optimisation et des simulations numériques et phénomènes complexes mis en jeu.
Avantageusement, les pales principales peuvent avoir des génératrices similaires, c’est-à- dire que les génératrices des différentes pales principales peuvent se superposer.
De préférence, les pales secondaires peuvent également avoir des génératrices similaires entre elles, c'est-à-dire que les génératrices des différentes pales secondaires peuvent se superposer.
De manière encore préférée, les pales principales et secondaires peuvent avoir des génératrices au moins partiellement similaires : par exemple lorsque le bord de fuite des pales secondaires est en amont du bord de fuite des pales principales, la génératrice des pales secondaires se superpose alors sur une partie de la génératrice des pales principales. A l’inverse, lorsque le bord de fuite des pales secondaires est en aval du bord de fuite des pales principales, la partie de la génératrice des pales secondaires située entre le deuxième plan transverse et le quatrième plan transverse se superpose alors sur une partie de la génératrice des pales principales.
Avec des génératrices qui ont ainsi des courbures similaires (entre pales principales et/ou secondaires), on limite les perturbations du flux et donc les pertes énergétiques.
L’invention concerne également une pompe, de préférence polyphasique, comprenant une enveloppe externe, une succession axiale d’étages de compression à l’intérieur de cette enveloppe externe. Chaque étage de compression comprend une partie fixe et une partie rotative. La pompe comprend également une première ouverture d’entrée axiale pour l’entrée d’un fluide dans la pompe et une deuxième ouverture de sortie axiale pour la sortie du fluide de la pompe. De plus, au moins une partie fixe (de préférence, chaque partie fixe) comprend un stator tel que décrit précédemment.
La pompe de l’invention permet aussi bien le pompage de fluide polyphasique que de fluide monophasique, notamment de fluide compressible, comprenant notamment du CO2.
L’utilisation d’un stator tel que décrit précédemment permet d’améliorer les performances de la pompe.
L’enveloppe externe de la pompe peut servir de carter du stator. En d’autres termes, l’enveloppe externe de la pompe peut avantageusement correspondre au carter du stator décrit précédemment pour limiter le nombre de pièce et simplifier l’assemblage.
De préférence, l’enveloppe externe peut comprendre au moins une portion avec une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant, dans le sens de l’écoulement du fluide axialement à travers la pompe (c’est-à-dire que la portion a un diamètre interne strictement décroissant entre la première ouverture d'entrée axiale et la deuxième ouverture de sortie axiale). Cette portion de l’enveloppe externe peut notamment se trouver en vis-à-vis du stator de l’invention de manière à améliorer les performances de compression. Cela est particulièrement avantageux lorsque le fluide est compressible comme le CO2.
De préférence, l’enveloppe externe peut comprendre plusieurs portions avec chacune une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant, dans le sens de l’écoulement du fluide axialement à travers la pompe (c’est-à-dire que la portion a un diamètre interne strictement décroissant entre la première ouverture d’entrée axiale et la deuxième ouverture de sortie axiale). Ces portions de l’enveloppe externe peuvent notamment se trouver en vis- à-vis de chacun des stators de la pompe de manière à améliorer les performances de compression. Cela est particulièrement avantageux lorsque le fluide est compressible comme le CO2. Par exemple, l’enveloppe externe peut comprendre une succession de cylindres, en vis-à-vis de chaque partie rotative, et de portions avec, chacune, une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant (c'est-à-dire que la portion a un diamètre interne strictement décroissant entre la première ouverture d'entrée axiale et la deuxième ouverture de sortie axiale), en vis-à-vis de chaque stator. Cette configuration est préférée pour comprimer efficacement les gaz compressibles comme le CO2.
La figure 2 illustre, de manière schématique et non limitative, un premier exemple de pompe polyphasique selon l’invention.
La pompe polyphasique 100 ainsi représentée dans un plan longitudinal avec Z(m), la position le long de l’axe longitudinal de la pompe et R(m) la position radiale, comprend plusieurs rotors mobiles Ro1 , Ro2 et Ro3 et plusieurs stators fixes St1 , St2 et St3. Ainsi, la pompe polyphasique 100 a ici trois étages de compression (mais pourrait comprendre un nombre différent d’étages de compression), chaque étage de compression comprenant un rotor suivi d’un stator.
La pompe polyphasique 100 comprend également une enveloppe externe 101 (dans lequel sont insérés les différents rotors Ro1 , Ro2 et Ro3 et les différents stators St 1 , St2 et St3) , pouvant également servir de carter de stator. Dans cet exemple, l’enveloppe externe est formée par un cylindre de diamètre interne constant.
La figure 3 illustre, de manière schématique et non limitative, un deuxième exemple de pompe polyphasique selon l’invention.
La pompe polyphasique 100 ainsi représentée dans un plan longitudinal avec Z(m), la position le long de l’axe longitudinal de la pompe et R(m) la position radiale, comprend plusieurs rotors mobiles Ro1 , Ro2 et Ro3 et plusieurs stators fixes St1 , St2 et St3. Ainsi, la pompe polyphasique 100 a ici trois étages de compression (mais pourrait comprendre un nombre différent d’étages de compression), chaque étage de compression comprenant un rotor suivi d’un stator.
L’écoulement à travers la pompe débute par le rotor Ro1 , puis par le stator St1 , suivi par le rotor Ro2 puis par le stator St2. Le fluide traverse ensuite le rotor Ro3 puis le stator St3. Sur la figure, l’écoulement a donc lieu de la gauche vers la droite
La pompe polyphasique 100 comprend également une enveloppe externe 101 (dans lequel sont insérés les différents rotors Ro1 , Ro2 et Ro3 et les différents stators St 1 , St2 et St3), pouvant également servir de carter de stator. Dans cet exemple, l’enveloppe externe est formée par un cylindre de diamètre interne décroissant entre l’entrée de la pompe et sa sortie. L’enveloppe externe comprend notamment des portions 102, en vis-à-vis de chaque stator St1 , St2 et St3 dans lesquelles le diamètre interne décroit le long de l’axe longitudinal, dans le sens de déplacement de l’écoulement de fluide à travers la pompe. Cette configuration est particulièrement avantageuse pour les fluides très compressibles, comme le CO2. En effet, cette grande compressibilité génère une diminution de volume qui nécessite une diminution de section. Les rotors Ro1 , Ro2 et Ro3 sont alors adaptés à la décroissance du débit volumique du fluide.
La figure 4 illustre, de manière schématique et non limitative, une vue dans un plan longitudinal d’un stator selon l’invention. Z(m) représente la position de long de l’axe longitudinal.
Les bords d'attaque 10 des pales principales sont positionnés en amont des bords d’attaque 20 des pales secondaires (le fluide s’écoulant de la gauche vers la droite) et les bords de fuite 30 des pales secondaires sont positionnés en amont des bords de fuite 40 des pales principales (alternativement, les bords de fuite 30 des pales secondaires pourraient être en aval des bords de fuite 40 des pales principales ou être positionnés sur le même plan transverse que les bords de fuite 40 des pales principales).
Le stator comprend une section d’entrée A1 et une section de sortie A2. rlh,rlt,r2h et r2t représentent respectivement le rayon au moyeu en entrée du stator, le rayon au carter en entrée du stator, le rayon au moyeu en sortie du stator, et le rayon au carter en sortie du stator.
Ld représente la longueur axiale du stator.
La figure 5 illustre, de manière schématique et non limitative, une vue développée d’un stator selon l’invention. Z(m) représente la position de long de l’axe longitudinal et 6 représente l’évolution azimutale du stator.
La zone de captage ZC est la zone située entre le premier plan transverse défini par les bords d’attaque des pales principales 50 et le deuxième plan transverse défini par les bords d’attaque des pales secondaires 60. Elle correspond donc à la zone grisée.
Le premier plan transverse est défini par la position zLEm qui correspond à la position le long de l’axe longitudinal des bords d’attaque des pales principales 50.
Le deuxième plan transverse est défini par la position zLEs qui correspond à la position le long de l’axe longitudinal des bords d’attaque des pales secondaires 60.
Les bords de fuite des pales secondaires 60 définissent un troisième plan transverse correspondant à la position zTEs le long de l’axe longitudinal.
Les bords de fuite des pales principales 50 définissent un quatrième plan transverse correspondant à la position zTEm le long de l’axe longitudinal.
Le stator représenté comprend donc une succession circonférentielle de pales principales 50 et de pales secondaires 60 (une seule partie des pales est représentée ; bien entendu, le stator comprend autant de pales principales 50 que de pales secondaires 60 et le nombre de pales principales 50 et secondaires 60 dépend de l’application choisie.
Les pales principales 50 ont une longueur axiale Lm et les pales secondaires 60 ont une longueur axiale Ls, qui est ici strictement inférieure à la longueur axiale Lm des pales principales 50.
Les génératrices (représentée par les lignes courbes en pointillés) des pales principales 50 sont similaires : elles peuvent se superposer. Les génératrices des pales secondaires 60 peuvent se superposer aux génératrices des pales principales 50 sur leur longueur axiale Ls entre le deuxième plan transverse et le troisième plan transverse défini par les bords de fuite des pales secondaires 60.
En outre, les pales principales sont définies par l’écart angulaire A9mb entre le bord d’attaque et le bord de fuite de chaque pale principale 50 et le stator est défini par le recouvrement angulaire, A0Oi, qui est l’écart entre le bord de fuite d’une pale principale 50 et le bord d’attaque de la pale principale 50 suivante (directement dans la direction circonférentielle, de l’intrados des pales vers l’extrados).
Ce recouvrement angulaire A90L, est défini, de manière surprenante, par une équation linéaire en fonction du paramètre ALR quï est le rapport entre la longueur axiale des pales principales et le rayon externe en entrée (au bord d’attaque) des pales principales, comme exprimé ci-dessous :
Figure imgf000015_0001
Avec par exemple a= 1.16 et b=-0.57
A90L peut être positif lorsqu’il est dirigé vers (+) : dans ce cas, il y a bien un recouvrement partiel des pales principales 50. Il peut également être négatif lorsqu’il est dirigé vers (-) : dans ce cas, il n’y a pas de recouvrement des pales principales mais au contraire un décalage.
En effet, les simulations numériques ont montré que cette linéarisation permet d’obtenir un optimum, malgré la présence de nombreux paramètres influents pour ces simulations multi- paramètres complexes.
L’écart angulaire A9mis entre deux pales principales successives directement (écart entre les génératrices de ces deux pales) peut être défini comme suit :
A9mis = A90L + A9mb = (1 - OL-)A9mb
La figure 6 illustre, de manière schématique et non limitative, une vue développée d’un stator selon l’invention avec d’autres paramètres. Z(m) représente la position de long de l’axe longitudinal et X=r0 représente l’évolution azimutale du stator, r étant la position radiale et 0 l’angle circonférentiel.
Le premier plan transverse est défini par la position zLEm qui correspond à la position le long de l’axe longitudinal des bords d’attaque des pales principales 50.
Le deuxième plan transverse est défini par la position zLEs qui correspond à la position le long de l’axe longitudinal des bords d’attaque des pales secondaires 60.
Les bords de fuite des pales secondaires 60 définissent un troisième plan transverse correspondant à la position zTEs le long de l’axe longitudinal.
Les bords de fuite des pales principales 50 définissent un quatrième plan transverse correspondant à la position zTEm le long de l’axe longitudinal.
Le stator représenté comprend donc une succession circonférentielle de pales principales 50 et de pales secondaires 60 (une seule partie des pales est représentée ; bien entendu, le stator comprend autant de pales principales 50 que de pales secondaires 60 et le nombre de pales principales 50 et secondaires 60 dépend de l’application choisie).
Les pales principales 50 ont une longueur axiale Lm et les pales secondaires 60 ont une longueur axiale Ls, qui est ici strictement inférieure à la longueur axiale Lm des pales principales 50 (mais cette longueur axiale Ls des pales secondaires pourrait être supérieure ou égale à la longueur axiale Lm des pales principales).
Les génératrices (représentée par les lignes courbes en pointillés) des pales principales 50 sont similaires : elles peuvent se superposer. Les génératrices des pales secondaires 60 peuvent se superposer aux génératrices des pales principales 50 sur leur longueur axiale Ls entre le deuxième plan transverse et le troisième plan transverse défini par les bords de fuite des pales secondaires 60.
En outre, les pales secondaires 60 sont définies par les décalages axiaux des bords d’attaque ôzLE et des bords de fuite <SzrErespectivement par rapport aux bords d’attaque et aux bords de fuite des pales principales 50. Ainsi, on peut définir ces décalages axiaux 8zLE et 8zEE par ôzEE — zLEs — zLEm
8ZTE = zTEs - zTEm
De plus, les pales secondaires 60 sont également définies par le décalage de la distance circonférentielle entre l’extrados de la pale principale et l’intrados de la pale intermédiaire <5 set les pales principales sont également définies par la distance circonférentielle inter-pale principales AXm.
Les études numériques ont montré que les résultats optimaux sont obtenus pour les critères suivants :
- 0,1 < SLES = —
Figure imgf000016_0001
< 0,3 et de préférence 0,15 < SLES = —
Figure imgf000016_0002
< 0,25 Lm m -0,3 < STES = — < 0,3 et de préférence -0,1 < STES = ^ < 0,1 m m x v x v
0,2 < SCP = -^ < 0,5 et de préférence 0,25 < SCP = -^ < o,35
La figure 7 illustre, de manière schématique et non limitative, la courbe du coefficient de récupération de pression Cp en fonction du paramètre SLES défini précédemment en description de la figure 6.
La courbe Ref représente la courbe du coefficient de récupération Cp pour un stator de l’art antérieur (sans pales secondaires, avec uniquement des pales principales). Les caractéristiques des pales principales sont identiques à celles utilisées pour l’invention (mis à part le nombre de pales qui est le double du nombre de pales principales).
Les points Sim représentent les résultats issus des simulations numériques du stator de l’invention et la courbe FC représente la courbe passant au mieux par les points Sim. La courbe Ref+10 en pointillé représente une augmentation de 10% du coefficient de récupération de pression Cp de la courbe Ref. On observe que cette augmentation d’au moins 10% est obtenue lorsque le paramètre SLES est compris entre 0,1 et 0,3 et que l’augmentation est maximale lorsque le paramètre SLES est entre 0,15 et 0.25.
Cette augmentation n’impacte peu ou pas l’angle de sortie du fluide, ce qui signifie que les performances de redressement du flux de fluide sont conservées.
La figure 8 illustre, de manière schématique et non limitative, la courbe du coefficient de récupération de pression Cp en fonction du paramètre SCP défini précédemment en description de la figure 6.
La courbe Ref représente la courbe du coefficient de récupération pour un stator de l’art antérieur (sans pales secondaires, avec uniquement des pales principales). Les caractéristiques des pales principales sont identiques à celles utilisées pour l’invention (mis à part le nombre de pales qui est le double du nombre de pales principales).
Les points CFD Values représentent les résultats issus des simulations numériques du stator de l’invention et la courbe en noir représente la courbe passant au mieux par les points CFD_Values.
On observe sur cette figure un gain obtenu lorsque le paramètre SCP est inférieur à 0,5 et un gain plus intéressant lorsqu’il se situe entre 0,25 et 0,35.
La figure 9 illustre, de manière schématique et non limitative, des exemples de profils moyeu et carter et des profils de pales d’un stator selon l’invention. Le schéma a) illustre les profils du moyeu P1 (courbe en noir) et du carter P2 (en gris plus clair) en fonction de la position Z(m) le long de l’axe longitudinal et en fonction de la position radiale R(m).
Le schéma b) illustre le profil des pales principales au niveau du moyeu P1 et au niveau du carter P2, en fonction de la position Z(m) le long de l’axe longitudinal et en fonction de la position circonférentielle X(m) qui dépend de l’angle d’azimut et de la position radiale.
Les données géométriques des différents paramètres définis dans la présente description et fixées par ces profils des pales principales sont regroupées dans le tableau suivant.
Figure imgf000018_0001
Le stator de l’invention comprend par exemple ici 13 pales principales et 13 pales secondaires.
Les pales secondaires sont définies par les paramètres suivants, également définis préalablement dans la présente description.
Figure imgf000018_0002
Exemple
Le stator de l’invention, notamment avec les paramètres décrits précédemment pour la figure 9 a été comparé à un stator de l’art antérieur pour lequel les pales principales sont identiques par leurs caractéristiques et pour lequel le nombre de pales principales est le double de celui du nombre de pales principales du stator de l’invention.
Les simulations numériques ont les conditions d’entrée suivantes :
- Le fluide est du CO2 ;
- La pression d’entrée dans le stator est de 23 bar (soit 2,3 106 Pa) ;
- La densité du fluide est de : 1061 ,89 kg/m ;
- La viscosité du fluide est de : 1 ,5567 10“4 Pa. s ;
- L’angle de l’écoulement à l'entrée du stator est de : 71 ,14° ;
- Le débit massique en entrée du stator est de : 31 ,7 kg /s.
Le coefficient de pression représente la capacité du stator à transformer la pression dynamique de l’écoulement en pression statique. L’angle de sortie donne une information sur sa capacité à redresser l'écoulement (le ramener dans la direction axiale) pour l’étage suivant de la pompe.
L’ajout de pales secondaires permet une augmentation du coefficient de récupération de la pression Cp de plus de 38%, passant de 0,52 à 0,72, traduisant ainsi la bonne capacité du stator à transformer la pression dynamique de l'écoulement en pression statique. L'angle de sortie du fluide reste dans une plage de +/-10% par rapport à la version de l’art antérieur sans pales secondaires, ce qui permet d’assurer un redressement de l’écoulement suffisant. Le gain important obtenu pour le coefficient de récupération de la pression Cp est directement imputable à une modification de la topologie de l’écoulement dans le stator de l’invention grâce au décalage des bords d’attaque des pales secondaires, en aval des bords d’attaque des pales principales.
La figure 10 illustre des vues dans un plan longitudinal du champ de vitesse axiale pour le stator de l’art antérieur (schéma (a)) et pour le stator de l’invention (schéma (b)). Sur le schéma (a), on observe des zones 210 et 220 à faible vitesse liées à des décollements de l’écoulement.
On peut observer sur le schéma b), une réduction massive des zones à faible vitesse (et donc une réduction des décollements de l’écoulement) grâce à l’utilisation des pales secondaires selon l’invention.

Claims

Revendications
1 .Stator (St1 ,St2, St3) de pompe comprenant un moyeu et un carter coaxiaux autour d'un axe longitudinal, une entrée axiale (A1 ) pour l’introduction d’un fluide dans le stator et une sortie axiale (A2) pour l’évacuation du fluide du stator, une première série de pales principales (50) et une deuxième série de pales secondaires (60), lesdites pales principales (50) et secondaires (60) s'étendant radialement du moyeu au carter, les génératrices des pales principales (50) et secondaires (60) s’étendant sensiblement axialement, les pales secondaires (60) étant intercalées circonférentiellement entre les pales principales (50), les bords d’attaque (10) des pales principales (50) étant sur un même premier plan transverse, caractérisé en ce que les bords d’attaque (20) des pales secondaires (60) sont positionnés sur un deuxième plan transverse parallèle au premier plan transverse, le deuxième plan transverse étant positionné axialement à une première distance prédéterminée (ÔZLE) du premier plan transverse, en direction de ladite sortie axiale (A2), la première distance prédéterminée (5ZLE) étant comprise entre 0,1 et 0,3 fois, de préférence entre 0,15 et 0,25 fois, la longueur axiale (Lm) des pales principales (50).
2. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon la revendication 1 , dans lequel la longueur axiale
(Ls) des pales secondaires (60) est inférieure ou égale à ladite longueur axiale (Lm) des pales principales (50).
3. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les bords de fuite (30) des pales secondaires (60) forment un troisième plan transverse positionné à une deuxième distance prédéterminée (ÔZTE) d’un quatrième plan transverse formé par les bords de fuite (40) des pales principales (50), la deuxième distance prédéterminée (ÔZTE) étant comprise entre -0,3 fois et +0,3 fois, de préférence entre -0,1 fois et +0,1 fois, ladite longueur axiale (Lm) des pales principales (50), de préférence, la deuxième distance prédéterminée (5ZTE) est nulle.
4. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les pales secondaires (60) sont décalées, dans la direction circonférentielle, des pales principales (50) les précédent directement dans la direction circonférentielle, d’un angle compris entre 0,2 et 0,5 fois, de préférence entre 0,25 et 0,35 fois, le décalage angulaire circonférentiel (A0miS) des pales principales (50).
5. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le rapport entre la section de la sortie axiale (A2) et la section de l'entrée axiale (A1 ) de fluide est compris entre 0,5 et 2,5, de préférence entre 0,5 et 1 ,5.
6. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le rapport entre ladite longueur axiale (Lm) des pales principales (50) et le rayon externe au bord d'attaque des pales principales est compris entre 0,36 et 1 .80, de préférence entre 0,65 et 1 ,64.
7. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le diamètre externe des pales principales (50) et/ou secondaires (60) décroît de l’entrée axiale (A1) vers la sortie axiale (A2).
8. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le diamètre interne des pales principales (50) et/ou secondaires (60) décroît de l’entrée axiale (A1) vers la sortie axiale (A2).
9. Stator (St1 ,St2, St3) de pompe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les pales principales (50) sont décalées deux à deux successivement dans la direction circonférentielle d’un écart angulaire circonférentiel A6mis vérifiant sensiblement : dmis = (1 - O ) ■ A6mb et OL = a * ALR + b
Avec A6mb l’écart angulaire circonférentiel des pales principales, correspondant sensiblement à l’écart angulaire circonférentiel généré entre le bord d’attaque et le bord de fuite de chaque pale principale (50) ;
ALR : le rapport entre ladite longueur axiale (Lm) des pales principales (50) et le rayon externe au bord d’attaque des pales principales (50) et a et b étant des valeurs prédéterminées.
10. Pompe (100), de préférence polyphasique, comprenant une enveloppe externe (101 ), une succession axiale de parties fixes et de parties rotatives (Ro1 , Ro2, Ro3) à l’intérieur de l’enveloppe externe (101), une première ouverture d’entrée axiale pour l’entrée d’un fluide dans la pompe et une deuxième ouverture de sortie axiale pour la sortie du fluide de la pompe, dans laquelle au moins une partie fixe comprend un stator (St1 , St2, St3) selon l’une des revendications précédentes, de préférence l’enveloppe externe (101) correspondant au carter du stator.
11 . Pompe (100) selon la revendication précédente, dans laquelle l’enveloppe externe (101 ) comprend au moins une portion (102) avec une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant, dans le sens de l’écoulement du fluide axialement à travers la pompe (100), de préférence l’enveloppe externe (101 ) comprend plusieurs portions (102) avec chacune une surface interne de diamètre intérieur strictement décroissant, dans le sens de l’écoulement du fluide axialement à travers la pompe (100).
PCT/EP2024/070957 2023-08-17 2024-07-24 Stator pour pompe comprenant des pales principales et des pales secondaires Pending WO2025036664A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202480054394.0A CN121752819A (zh) 2023-08-17 2024-07-24 包括主叶片和副叶片的用于泵的定子

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2308750 2023-08-17
FR2308750A FR3152171B1 (fr) 2023-08-17 2023-08-17 Stator pour pompe comprenant des pales principales et des pales secondaires

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025036664A1 true WO2025036664A1 (fr) 2025-02-20

Family

ID=88689678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/070957 Pending WO2025036664A1 (fr) 2023-08-17 2024-07-24 Stator pour pompe comprenant des pales principales et des pales secondaires

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN121752819A (fr)
FR (1) FR3152171B1 (fr)
WO (1) WO2025036664A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090317237A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 General Electric Company System and method for reduction of unsteady pressures in turbomachinery
US20180106270A1 (en) 2016-10-19 2018-04-19 IFP Energies Nouvelles Diffuser for a fluid compression device, comprising at least one vane with opening
EP3594503A1 (fr) * 2018-07-09 2020-01-15 Safran Aero Boosters SA Turbomachine
US20210199019A1 (en) * 2017-11-07 2021-07-01 Gkn Aerospace Sweden Ab Aircraft turbine rear structures
CN115388038A (zh) 2022-09-22 2022-11-25 杭州华翊科技有限公司 一种扩压器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090317237A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 General Electric Company System and method for reduction of unsteady pressures in turbomachinery
US20180106270A1 (en) 2016-10-19 2018-04-19 IFP Energies Nouvelles Diffuser for a fluid compression device, comprising at least one vane with opening
US10995770B2 (en) * 2016-10-19 2021-05-04 IFP Energies Nouvelles Diffuser for a fluid compression device, comprising at least one vane with opening
US20210199019A1 (en) * 2017-11-07 2021-07-01 Gkn Aerospace Sweden Ab Aircraft turbine rear structures
EP3594503A1 (fr) * 2018-07-09 2020-01-15 Safran Aero Boosters SA Turbomachine
CN115388038A (zh) 2022-09-22 2022-11-25 杭州华翊科技有限公司 一种扩压器

Also Published As

Publication number Publication date
FR3152171B1 (fr) 2026-03-13
FR3152171A1 (fr) 2025-02-21
CN121752819A (zh) 2026-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0781929B1 (fr) Dispositif de pompage ou de compression d&#39;un fluide polyphasique à aubage en tandem
EP0468877B1 (fr) Dispositif de pompage ou de compression polyphasique et son utilisation
EP1386058B1 (fr) Structure comprenant un rotor et des sources de perturbations fixes et procede de reduction de vibrations dans cette structure
WO2012164228A1 (fr) Moteur à turbine à gaz comportant trois corps rotatifs
FR3062432A1 (fr) Profil ameliore de bord d&#39;attaque d&#39;aubes
EP4505079A1 (fr) Stator tandem
FR3092868A1 (fr) Roue de stator d’une turbomachine comprenant des aubes présentant des cordes différentes
FR2782755A1 (fr) Turmomachine polyphasique a melange de phases ameliore et methode associee
BE1026455B1 (fr) Compresseur de turbomachine
FR2961565A1 (fr) Couplage aerodynamique entre deux rangees annulaires d&#39;aubes fixes dans une turbomachine
FR3152171A1 (fr) Stator pour pompe comprenant des pales principales et des pales secondaires
WO2023198981A1 (fr) Pièce statorique à ailette dans une turbomachine
EP4027019A1 (fr) Sous-ensemble de turbomachine d&#39;aéronef
CA2296212A1 (fr) Impulseur diphasique avec canal incurve dans le plan meridien
FR2989730A1 (fr) Ventilateur pour automobile comportant un stator en amont de l&#39;helice
EP4717922A1 (fr) Dispositif de compression ou de pompage comprenant un moyen de reduction de la vitesse tangentielle de l ecoulement de jeu
BE1032247B1 (fr) Ensemble statorique de turbomachine comportant des rangées d&#39;aubes en tandem
FR3028299B1 (fr) Ventilateur pour automobile a pales optimisees pour les forts debits
BE1030046B1 (fr) Roue mobile a plusieurs rangees d’aubes
EP4115090A1 (fr) Aube pour compresseur de turbomachine
BE1032707A1 (fr) Aube pour compresseur de turbomachine d&#39;aeronef, compresseur, turbomachine
FR3163687A1 (fr) Ensemble d’etancheite a labyrinthe pour une turbomachine d’aeronef
WO2025149725A1 (fr) Ensemble statorique de turbomachine comportant des rangées d&#39;aubes en tandem
WO2025114465A1 (fr) Ensemble de turbomachine
WO2024052631A1 (fr) Aube directrice destinée à être fixée sur une virole de stator d&#39;un moteur à turbine à gaz, assemblage de stator de moteur à turbine à gaz et moteur à turbine à gaz

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24748610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2024748610

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE