[go: up one dir, main page]

EP1703084B1 - Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine - Google Patents

Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine Download PDF

Info

Publication number
EP1703084B1
EP1703084B1 EP06110214A EP06110214A EP1703084B1 EP 1703084 B1 EP1703084 B1 EP 1703084B1 EP 06110214 A EP06110214 A EP 06110214A EP 06110214 A EP06110214 A EP 06110214A EP 1703084 B1 EP1703084 B1 EP 1703084B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
annular element
platforms
section
nozzle
annular
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.)
Active
Application number
EP06110214A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1703084A1 (fr
Inventor
Gilles Charier
Claude Nottin
Stéphane Rousselin
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.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
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 SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Publication of EP1703084A1 publication Critical patent/EP1703084A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1703084B1 publication Critical patent/EP1703084B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/502—Thermal properties
    • F05D2300/5021—Expansivity
    • F05D2300/50212—Expansivity dissimilar

Definitions

  • the present invention relates to the general field of turbine distributors. It is more particularly a device for varying the neck section of a turbine distributor.
  • the document FR 2708311 describes a device also representing the state of the art.
  • the main object of the present invention is therefore to overcome such disadvantages by proposing a device for varying the neck section of a dispenser requiring few parts, of easy and reliable assembly in the hot environment of the dispenser.
  • a device for varying the neck section of a turbine distributor the dispenser being formed by a plurality of fixed blades which extend radially between outer and inner annular platforms spaced apart. from one another to define a flow of combustion gas flow through the turbine, the vanes being spaced from each other to define a neck having a minimum flow section, the device being characterized in that it comprises an annular element of coefficient of expansion less than that of the platforms of the distributor, said annular element being fixed on the external platform and being able to take two positions: a position corresponding to a lack of expansion of the platforms; forms in which it ensures the continuity of the profile of the flow vein, and another position corresponding to a presence of expansion of the platforms in which it is made. protruding into the flow vein so as to reduce the section thereof.
  • annular element having a coefficient of expansion lower than that of the platforms of the distributor aims to take advantage of the temperature difference of the platforms of the distributor between the idling phases of the turbomachine and the other phases of operation of it for which the platforms dilate.
  • the proposed device has very few parts and does not rely on any articulation hence the advantages in assembly, maintenance and reliability.
  • the annular element is held axially in an annular groove of the external platform of the distributor in the absence of expansion of the platforms of the distributor and is able to move radially relative to this one in the presence of a dilatation of the platforms.
  • the annular element comprises at least one radial lug which is housed in a notch of the external platform so as to prevent the element annular to offset itself from the external platform.
  • the device advantageously comprises at least one member for axially holding the lug of the annular element on the external platform.
  • the annular element has, at an upstream portion, a cross section which decreases downstream upstream.
  • the annular element can be made from a composite material. Alternatively, it can be obtained from a ceramic material.
  • the present invention also relates to a turbine distributor comprising a device for varying its neck section as defined above.
  • the high-pressure distributor 10 is mounted at the outlet of the combustion chamber 12 of the turbomachine and upstream of the high-pressure turbine 14 thereof.
  • the present invention can also be applied to a low-pressure distributor of such a turbomachine.
  • the high-pressure dispenser 10 is formed by a plurality of fixed blades (or blades) 16 which extend radially between outer and inner annular platforms 18 and 20.
  • the platforms 18, 20 are spaced radially from one another and are arranged concentrically about an axis of the turbomachine (not shown).
  • external platform is meant the platform that is furthest from the axis of the turbomachine.
  • the platforms are typically metallic. They may be in the form of a single ring or a plurality of ring segments placed end to end and they define between them an annular vein 22 for the flow of gases from the combustion chamber 12.
  • the blades 16 of the distributor are fixed on the platforms 18, 20 between which they extend radially. They also extend axially from upstream to downstream between their leading edge 16a and their trailing edge 16b.
  • the blades 16 are further spaced from each other in the circumferential direction to define a neck having a minimum flow section.
  • the neck of the dispenser is the portion of the vein 22 having the lowest flow section. As illustrated on the figure 3 this section is defined by the shortest distance d connecting the trailing edge 16b of a blade 16 to the extrados of the adjacent blade.
  • the dispenser thus defined is provided with a device for varying its neck section including in particular an annular element 24 which has a coefficient of expansion smaller than that of the platforms 18, 20 of the dispenser.
  • the annular element 24 is made from a composite or ceramic material. These materials have the particular property of having a coefficient of expansion virtually zero, therefore necessarily less than that of the metal component platforms 18, 20 of the distributor.
  • any other material having a coefficient of expansion lower than that of the platforms of the dispenser may be used to produce the annular element of the variation device of the neck section according to the invention.
  • the annular element 24 is a single ring which is fixed on the external platform 18 of the dispenser. It is arranged so as to be able to take two positions: a position corresponding to an absence of expansion of the platforms in which it ensures continuity of profile of the flow stream 22, and another position corresponding to a presence of expansion of the platforms 18, 20 in which it projects into the flow channel so as to reduce the section thereof.
  • annular element 24 is housed in an annular groove 26 provided in the external platform 18 of the distributor, at its downstream portion.
  • the annular groove 26 of the outer platform 18 has a depth (radial height) substantially identical to the thickness of the annular element 24 so that, in the absence of expansion of the platforms 18, 20, this it ensures the continuity of profile of the flow line 22.
  • the annular element 24 extends tangentially over the entire circumference of the outer platform 18 of the distributor, and axially over substantially the entire length of the neck of the dispenser. For this purpose, it has cutouts that conform to the contour of the blades 16, while at the same time providing a small space with them (not shown in FIG. figure 3 ) to account for any expansion of the blades.
  • the annular element 24 is further provided with one or more pins 28 which extend radially outwardly.
  • This or these lugs 28 (preferably three lugs equidistant over the entire circumference of the annular element) are intended to be housed in as many notches 30 formed at the downstream end of the outer platform 18 of the dispenser.
  • Each pin 28 of the annular element is associated with an axial retaining member 32 thereof on the outer platform 18 of the distributor.
  • This holding member 32 may be formed by a wafer 34 provided with fixing pins 36 (for example two in number per wafer) fitting into holes 38 formed on the external platform 18.
  • the wafer 34 thus maintained by the pins 36 ensures an axial locking of the annular element 24 on the external platform 18.
  • annular element 24 is placed in the groove 26 of the outer platform 18 with its lugs 28 housed in the notches 30 provided for this purpose.
  • the annular element 24 is then locked axially by means of the plates 34 held by their pins 36.
  • the lugs 28 also have the function of preventing the annular element from being off-center with respect to the axis of the turbomachine.
  • the Figure 4A represents the distributor in the absence of expansion of its platforms 18, 20. This state corresponds for example to an idling operation of the turbomachine.
  • the Figure 4B represents the same distributor in the presence of a dilation of its platforms. This state corresponds to the operating states of the turbomachine other than idling (for example full throttle).
  • the temperature of the flue gas flowing in the flow line 22 (of the order of about 750 ° K) is not high enough to expand the external platform 18 and internal 20 of the distributor.
  • the annular element 24 then remains hidden in the groove 26 of the outer platform 18. It partially reconstitutes the flow stream 22 and therefore does not interfere with the flow of gas flowing in this vein.
  • the height of the vein 22 at the section of the neck of the dispenser is symbolized by the coast H0.
  • the annular element 24 since the annular element 24 has a coefficient of expansion less than that of the platforms, it expands little or not at all (and in any case less than the platforms). As there is a possibility of relative radial displacement between the outer platform 18 and the annular element 24, the latter then becomes salient in the flow path 22 thus causing a reduction in the cross section of the distributor neck. In this state, the height of the vein 22 at the distributor neck which is symbolized by the H1 coast is less than H0.
  • the annular element 24 has, at an upstream portion, a cross section which decreases downstream upstream.
  • This characteristic which is particularly visible on Figures 4A and 4B , is intended to prevent the annular element to form a too abrupt step in the flow vein during the expansion of the platforms of the distributor which would have the effect of reducing the performance of the dispenser.
  • the present invention thus takes advantage of the known phenomenon of the expansion of a distributor between the different operating phases of the turbomachine to achieve the variation of the neck section of the distributor.
  • the reduction of the neck section during the operating phases of the turbomachine other than idling can for example be of the order of 4%, this value depending on the type of turbine on which is mounted the device for varying the section of the turbine. collar.
  • the present invention has many advantages. It has a very simple and reliable mode of operation since it relies only on the phenomenon of the expansion of the dispenser. In addition, the device for varying the neck section has only very few parts and does not rely on any articulation, which facilitates its assembly and maintenance and reduces its cost.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

    Arrière-plan de l'invention
  • La présente invention se rapporte au domaine général des distributeurs de turbine. Elle vise plus particulièrement un dispositif permettant de faire varier la section de col d'un distributeur de turbine.
  • Pour obtenir un gain de poussée dans une turbomachine, il est connu d'utiliser une variation de la section de passage des gaz, au niveau de la section la plus faible, dénommée col, d'un distributeur de turbine haute-pression ou basse-pression. La variation de la section de col d'un distributeur a pour but d'adapter le débit d'écoulement des gaz traversant le distributeur en fonction des différentes phases de fonctionnement de la turbomachine. En particulier, il est nécessaire de pouvoir ouvrir la section de col du distributeur pendant les phases de ralenti de la turbomachine et de la diminuer le reste du temps afin d'augmenter la marge au pompage et de diminuer la consommation spécifique de la turbomachine.
  • Dans les dispositifs connus, la variation de la section de col est obtenue au moyen de systèmes articulés. Ainsi, on connaît les systèmes ayant des volets prévus sur les parois de la veine d'écoulement des gaz, entre les aubes fixes (ou pales) du distributeur, au niveau de son col. Ces volets, qui sont articulés à l'aide de pivots, biellettes et d'un anneau de commande, peuvent ainsi faire un ressaut dans la veine d'écoulement des gaz afin d'en diminuer la section. Voir par exemple le document EP 0 191 687 . On connaît également les systèmes à pale articulée dans lesquels tout ou partie des pales peut pivoter dans la veine d'écoulement des gaz afin d'en diminuer la section. De tels systèmes nécessitent également des pivots et d'autres pièces d'articulation.
  • Le document FR 2708311 décrit un dispositif représentant aussi l'état de la technique.
  • Ces différents dispositifs connus présentent l'inconvénient de reposer sur l'articulation de pièces de petite taille. En raison de l'environnement très chaud de la zone des distributeurs, il en résulte des risques de grippage, de brûlures et d'érosion accélérée des articulations. En outre, ces dispositifs nécessitent un montage et un entretien difficiles et coûteux.
    • Objet et résumé de l'invention
  • La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un dispositif de variation de la section de col d'un distributeur nécessitant peu de pièces, d'assemblage aisé et fiable dans l'environnement chaud du distributeur.
  • A cet effet, il est prévu un dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine, le distributeur étant formé par une pluralité d'aubes fixes qui s'étendent radialement entre des plates-formes annulaires externe et interne espacées l'une de l'autre de façon à définir une veine d'écoulement de gaz de combustion traversant la turbine, les aubes étant espacées les unes des autres pour définir un col ayant une section d'écoulement minimale, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément annulaire de coefficient de dilatation inférieur à celui des plates-formes du distributeur, ledit élément annulaire étant fixé sur la plate-forme externe et étant apte à prendre deux positions : une position correspondant à une absence de dilation des plates-formes dans laquelle il assure la continuité de profil de la veine d'écoulement, et une autre position correspondant à une présence de dilation des plates-formes dans laquelle il fait saillie dans la veine d'écoulement de façon à en réduire la section.
  • La présence d'un élément annulaire ayant un coefficient de dilatation inférieur à celui des plates-formes du distributeur vise à tirer profit de la différence de température des plates-formes du distributeur entre les phases de ralenti de la turbomachine et les autres phases de fonctionnement de celle-ci pour lesquelles les plates-formes se dilatent. De la sorte, le dispositif proposé comporte très peu de pièces et ne repose sur aucune articulation d'où les avantages en assemblage, maintenance et fiabilité.
  • Selon une disposition particulière de l'invention, l'élément annulaire est maintenu axialement dans une gorge annulaire de la plate-forme externe du distributeur en l'absence de dilation des plates-formes du distributeur et est apte à se déplacer radialement par rapport à celui-ci en présence d'une dilatation des plates-formes.
  • Selon une autre disposition particulière de l'invention, l'élément annulaire comporte au moins un ergot radial venant se loger dans une encoche de la plate-forme externe de façon à empêcher l'élément annulaire de s'excentrer par rapport à la plate-forme externe. Dans ce cas, le dispositif comporte avantageusement au moins un organe de maintien axial de l'ergot de l'élément annulaire sur la plate-forme externe.
  • Selon encore une autre disposition particulière de l'invention, l'élément annulaire présente, au niveau d'une partie amont, une section droite qui diminue d'aval en amont. Lorsque les plates-formes du distributeur se dilatent, cette caractéristique permet d'éviter à l'anneau de former une marche trop brutale dans la veine d'écoulement ce qui aurait pour conséquence de diminuer les performances du distributeur.
  • L'élément annulaire peut être réalisé à partir d'un matériau composite. Alternativement, il peut être obtenu à partir d'un matériau céramique.
  • La présente invention vise également un distributeur de turbine comportant un dispositif de variation de sa section de col tel que défini précédemment.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
    • la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une turbomachine illustrant l'emplacement du dispositif selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue partielle, en perspective et en éclaté d'un distributeur muni d'un dispositif selon l'invention ;
    • la figure 3 est une vue à plat du distributeur de la figure 2 ; et
    • les figures 4A et 4B illustrent le dispositif selon l'invention dans ses deux positions de fonctionnement.
    Description détaillée d'un mode de réalisation
  • En liaison avec la figure 1, le distributeur haute-pression 10 est monté en sortie de la chambre de combustion 12 de la turbomachine et en amont de la turbine haute-pression 14 de celle-ci.
  • Bien entendu, la présente invention peut également s'appliquer à un distributeur basse-pression d'une telle turbomachine.
  • Le distributeur haute-pression 10 est formé par une pluralité d'aubes fixes (ou pales) 16 qui s'étendent radialement entre des plates-formes annulaires externe 18 et interne 20.
  • Les plates-formes 18, 20 sont espacées radialement l'une de l'autre et sont disposées de façon concentrique autour d'un axe de la turbomachine (non représenté). Par plate-forme externe, on entend la plate-forme qui est la plus éloignée de l'axe de la turbomachine.
  • Les plates-formes sont typiquement métalliques. Elles peuvent se présenter sous la forme d'un anneau unique ou d'une pluralité de segments d'anneau mis bout à bout et elles définissent entre elles une veine annulaire 22 pour l'écoulement de gaz issus de la chambre de combustion 12.
  • Les pales 16 du distributeur sont fixées sur les plates-formes 18, 20 entre lesquelles elles s'étendent radialement. Elles s'étendent également axialement d'amont en aval entre leur bord d'attaque 16a et leur bord de fuite 16b.
  • Les pales 16 sont par ailleurs espacées les unes des autres dans le sens de la circonférence pour définir un col ayant une section d'écoulement minimale. Le col du distributeur est donc la partie de la veine 22 ayant la section d'écoulement la plus faible. Comme illustré sur la figure 3, cette section est définie par la distance d la plus courte reliant le bord de fuite 16b d'une pale 16 à l'extrados de la pale adjacente.
  • Selon l'invention, le distributeur ainsi défini est muni d'un dispositif de variation de sa section de col comportant notamment un élément annulaire 24 qui possède un coefficient de dilatation inférieur à celui des plates-formes 18, 20 du distributeur.
  • A titre d'exemple, l'élément annulaire 24 est réalisé à partir d'un matériau composite ou céramique. Ces matériaux ont notamment comme propriété d'avoir un coefficient de dilatation quasiment nul, donc nécessairement inférieur à celui du métal composant les plates-formes 18, 20 du distributeur.
  • Bien entendu, tout autre matériau présentant un coefficient de dilatation inférieur à celui des plates-formes du distributeur pourra être utilisé pour réaliser l'élément annulaire du dispositif de variation de la section de col selon l'invention.
  • L'élément annulaire 24 est un anneau unique qui est fixé sur la plate-forme externe 18 du distributeur. Il est agencé de façon à pouvoir prendre deux positions : une position correspondant à une absence de dilation des plates-formes dans laquelle il assure la continuité de profil de la veine d'écoulement 22, et une autre position correspondant à une présence de dilation des plates-formes 18, 20 dans laquelle il fait saillie dans la veine d'écoulement de façon à en réduire la section.
  • De façon plus précise, l'élément annulaire 24 est logé dans une gorge annulaire 26 aménagée dans la plate-forme externe 18 du distributeur, au niveau de sa partie aval. La gorge annulaire 26 de la plate-forme externe 18 présente une profondeur (hauteur radiale) sensiblement identique à l'épaisseur de l'élément annulaire 24 de sorte qu'en l'absence de dilatation des plates-formes 18, 20, celui-ci assure la continuité de profil de la veine d'écoulement 22.
  • Comme représenté sur la figure 3, l'élément annulaire 24 s'étend tangentiellement sur toute la circonférence de la plate-forme externe 18 du distributeur, et axialement sur sensiblement toute la longueur du col du distributeur. A cet effet, il présente des découpes qui épousent le contour des pales 16, tout en ménageant cependant un faible espace avec celles-ci (non représenté sur la figure 3) pour tenir compte d'une éventuelle dilatation des pales.
  • Sur la figure 2, on remarque que l'élément annulaire 24 est en outre muni d'un ou plusieurs ergots 28 qui s'étendent radialement vers l'extérieur. Ce ou ces ergots 28 (de préférence trois ergots équidistants sur toute la circonférence de l'élément annulaire) sont destinés à venir se loger dans autant d'encoches 30 pratiquées à l'extrémité aval de la plate-forme externe 18 du distributeur.
  • A chaque ergot 28 de l'élément annulaire est associé un organe de maintien axial 32 de celui-ci sur la plate-forme externe 18 du distributeur. Cet organe de maintien 32 peut être formé par une plaquette 34 munie de pions de fixation 36 (par exemple au nombre de deux par plaquette) venant s'insérer dans des trous 38 pratiqués sur la plate-forme externe 18. La plaquette 34 ainsi maintenue par les pions 36 assure un blocage axial de l'élément annulaire 24 sur la plate-forme externe 18.
  • Le montage de l'élément annulaire 24 sur la plate-forme externe 18 du distributeur découle ainsi de manière évidente de ce qui précède. Une fois tous les segments des plates-formes du distributeur assemblés, l'élément annulaire 24 est mis en place dans la gorge 26 de la plate-forme externe 18 avec ses ergots 28 venant se loger dans les encoches 30 prévues à cet effet. L'élément annulaire 24 est alors bloqué axialement au moyen des plaquettes 34 maintenues par leurs pions 36. Les ergots 28 ont aussi comme fonction d'empêcher l'élément annulaire de s'excentrer par rapport à l'axe de la turbomachine.
  • Grâce une telle disposition, on constate que l'élément annulaire 24 est maintenu axialement mais qu'un déplacement relatif entre l'élément annulaire et la plate-forme externe 18 est possible dans le sens radial. Ce déplacement radial relatif entre ces pièces s'effectue en présence d'une dilatation des plates-formes 18, 20 du distributeur selon un mode opératoire décrit en liaison avec les figures 4A et 4B.
  • La figure 4A représente le distributeur en l'absence de dilatation de ses plates-formes 18, 20. Cet état correspond par exemple à un fonctionnement au ralenti de la turbomachine.
  • La figure 4B représente le même distributeur en présence d'une dilatation de ses plates-formes. Cet état correspond aux états de fonctionnement de la turbomachine autres que le ralenti (par exemple plein gaz).
  • Dans la position correspondant au fonctionnement au ralenti de la turbomachine (figure 4A), la température des gaz de combustion circulant dans la veine d'écoulement 22 (de l'ordre de 750°K environ) n'est pas suffisamment élevée pour dilater les plates-formes externe 18 et interne 20 du distributeur. L'élément annulaire 24 reste alors masqué dans la gorge 26 de la plate-forme externe 18. Il reconstitue en partie la veine d'écoulement 22 et n'interfère donc pas avec le flux de gaz circulant dans cette veine. La hauteur de la veine 22 au niveau de la section du col du distributeur est symbolisée par la côte H0.
  • Dans la position correspondant aux autres états de fonctionnement de la turbomachine (figure 4B), les plates-formes externe 18 et interne 20 du distributeur qui sont réalisées en métal ont tendance à se dilater sous l'effet de la chaleur importante dégagée par les gaz de combustion circulant dans la veine d'écoulement 22 (température de l'ordre de 1400°K environ). La dilatation des plates-formes, qui est un phénomène connu dans le domaine des distributeurs de turbomachine, est représentée par les flèches de la figure 4B.
  • En revanche, étant donné que l'élément annulaire 24 possède un coefficient de dilatation inférieur à celui des plates-formes, il se dilate peu ou pas du tout (et de toute façon moins que les plates-formes). Comme il existe une possibilité de déplacement radial relatif entre la plate-forme externe 18 et l'élément annulaire 24, ce dernier devient alors saillant dans la veine d'écoulement 22 provoquant ainsi une réduction de la section du col du distributeur. Dans cet état, la hauteur de la veine 22 au niveau du col du distributeur qui est symbolisée par la côte H1 est inférieure à H0.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément annulaire 24 présente, au niveau d'une partie amont, une section droite qui diminue d'aval en amont. Cette caractéristique, qui est notamment visible sur les figures 4A et 4B, a pour but d'éviter à l'élément annulaire de former une marche trop brutale dans la veine d'écoulement lors de la dilatation des plates-formes du distributeur ce qui aurait pour conséquence de diminuer les performances du distributeur.
  • La présente invention tire ainsi avantage du phénomène connu de la dilatation d'un distributeur entre les différentes phases de fonctionnement de la turbomachine pour réaliser la variation de la section de col du distributeur. La réduction de la section de col pendant les phases de fonctionnement de la turbomachine autres que le ralenti peut par exemple être de l'ordre de 4%, cette valeur dépendant du type de turbine sur laquelle est montée le dispositif de variation de la section de col.
  • La présente invention présente de nombreux avantages. Elle possède un mode de fonctionnement très simple et fiable puisqu'il ne repose que sur le phénomène de la dilatation du distributeur. En outre, le dispositif de variation de la section de col ne comporte que très peu de pièces et ne repose sur aucune articulation, ce qui facilite son assemblage et sa maintenance et diminue son coût.
  • D'autres variantes peuvent être ajoutées au mode de réalisation décrit ci-dessus. Notamment, il peut être envisagé de réaliser un pilotage de la variation de la section de col en fonction des différentes phases de fonctionnement de la turbomachine autres que le ralenti. Dans ce but, il peut par exemple être prévu de contrôler un débit d'air venant refroidir la plate-forme externe du distributeur afin d'en diminuer la dilatation et ainsi de limiter le déplacement relatif entre cette plate-forme et l'élément annulaire du dispositif.

Claims (9)

  1. Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine, le distributeur (10) étant formé par une pluralité d'aubes fixes (16) qui s'étendent radialement entre des plates-formes annulaires externe (18) et interne (20) espacées l'une de l'autre de façon à définir une veine d'écoulement (22) de gaz de combustion traversant la turbine, les aubes (16) étant espacées les unes des autres pour définir un col ayant une section d'écoulement minimale, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément annulaire (24) de coefficient de dilatation inférieur à celui des plates-formes (18, 20) du distributeur, ledit élément annulaire (24) étant fixé sur la plate-forme externe (18) et étant apte à prendre deux positions : une position correspondant à une absence de dilation des plates-formes (18, 20) dans laquelle il assure la continuité de profil de la veine d'écoulement (22), et une autre position correspondant à une présence de dilation des plates-formes (18, 20) dans laquelle il fait saillie dans la veine d'écoulement (22) de façon à en réduire la section.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément annulaire (24) est maintenu axialement dans une gorge annulaire (26) de la plate-forme externe (18) du distributeur en l'absence de dilation des plates-formes (18, 20) du distributeur et est apte à se déplacer radialement par rapport à celui-ci en présence d'une dilatation des plates-formes.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément annulaire (24) comporte au moins un ergot radial (28) venant se loger dans une encoche (30) de la plate-forme externe (18) de façon à empêcher l'élément annulaire (24) de s'excentrer par rapport à ladite plate-forme externe.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un organe (32) de maintien axial de l'ergot (28) de l'élément annulaire (24) sur la plate-forme externe (18).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire (24) présente, au niveau d'une partie amont, une section droite qui diminue d'aval en amont.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément annulaire (24) s'étend axialement sur toute la longueur du col du distributeur.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément annulaire (24) est réalisé à partir d'un matériau composite.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément annulaire (24) est réalisé à partir d'un matériau céramique.
  9. Distributeur de turbine, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de variation de sa section de col selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
EP06110214A 2005-02-22 2006-02-21 Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine Active EP1703084B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0501768A FR2882394B1 (fr) 2005-02-22 2005-02-22 Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1703084A1 EP1703084A1 (fr) 2006-09-20
EP1703084B1 true EP1703084B1 (fr) 2008-12-17

Family

ID=34954654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06110214A Active EP1703084B1 (fr) 2005-02-22 2006-02-21 Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7553126B2 (fr)
EP (1) EP1703084B1 (fr)
JP (1) JP4637764B2 (fr)
DE (1) DE602006004235D1 (fr)
FR (1) FR2882394B1 (fr)
RU (1) RU2396437C2 (fr)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2889863B1 (fr) * 2005-08-22 2007-11-02 Snecma Compresseur comportant une pluralite de caissons reconstituant un volume annulaire de separation de flux dans une turbomachine.
AT503840B1 (de) * 2006-06-30 2010-09-15 Facc Ag Leitschaufelanordnung für ein triebwerk
DE102006050907A1 (de) * 2006-10-28 2008-05-15 Man Turbo Ag Leitvorrichtung einer Strömungsmaschine sowie Leitschaufel für eine derartige Leitvorrichtung
EP2474709A1 (fr) * 2011-01-05 2012-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Anneau statorique aubagé pour une turbine à vapeur doté d'un dispositif d'ajustement précis de la capacité de débit et procédé associé
DE102011082131A1 (de) * 2011-09-05 2013-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Leitvorrichtung für eine Turbine
US9045984B2 (en) 2012-05-31 2015-06-02 United Technologies Corporation Stator vane mistake proofing
US9500122B2 (en) 2013-06-28 2016-11-22 General Electric Company Variable geometry nozzle and associated method of operation
EP3102808B1 (fr) * 2014-02-03 2020-05-06 United Technologies Corporation Tube composite de fluide de refroidissement d'une turbine à gaz
JP6302368B2 (ja) * 2014-06-27 2018-03-28 三菱日立パワーシステムズ株式会社 静翼及び静翼ユニット、蒸気タービン
EP2998517B1 (fr) * 2014-09-16 2019-03-27 Ansaldo Energia Switzerland AG Agencement d'étanchéité au niveau de l'interface entre une chambre de combustion et une turbine d'une turbine à gaz et turbine à gaz avec un tel agencement d'étanchéité
US10655482B2 (en) * 2015-02-05 2020-05-19 Rolls-Royce Corporation Vane assemblies for gas turbine engines
JP6546481B2 (ja) * 2015-08-31 2019-07-17 川崎重工業株式会社 排気ディフューザ
DE102016217320A1 (de) * 2016-09-12 2018-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine mit getrennter Kühlung für Turbine und Abgasgehäuse
FR3074840B1 (fr) * 2017-12-11 2021-01-08 Safran Aircraft Engines Distributeur de turbomachine a etancheite amelioree
US10934883B2 (en) * 2018-09-12 2021-03-02 Raytheon Technologies Cover for airfoil assembly for a gas turbine engine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2914300A (en) * 1955-12-22 1959-11-24 Gen Electric Nozzle vane support for turbines
GB1242534A (en) * 1967-08-15 1971-08-11 Rolls Royce Bladed fluid flow machine
US3966353A (en) * 1975-02-21 1976-06-29 Westinghouse Electric Corporation Ceramic-to-metal (or ceramic) cushion/seal for use with three piece ceramic stationary vane assembly
FR2576974B1 (fr) * 1985-02-06 1989-02-03 Snecma Dispositif de variation de section du col d'un distributeur de turbine
JPS61250303A (ja) * 1985-04-26 1986-11-07 Toshiba Corp 軸流タ−ボ機械の可変ノズル装置
US4768924A (en) * 1986-07-22 1988-09-06 Pratt & Whitney Canada Inc. Ceramic stator vane assembly
US5301500A (en) * 1990-07-09 1994-04-12 General Electric Company Gas turbine engine for controlling stall margin
FR2708311B1 (fr) * 1993-07-28 1995-09-01 Snecma Stator de turbomachine à aubes pivotantes et anneau de commande.
US5931636A (en) * 1997-08-28 1999-08-03 General Electric Company Variable area turbine nozzle
JP4275081B2 (ja) * 2005-02-10 2009-06-10 三菱重工業株式会社 可変容量型排気ターボ過給機のスクロール構造及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4637764B2 (ja) 2011-02-23
FR2882394B1 (fr) 2007-05-18
JP2006233967A (ja) 2006-09-07
DE602006004235D1 (de) 2009-01-29
EP1703084A1 (fr) 2006-09-20
RU2006105523A (ru) 2007-12-27
US7553126B2 (en) 2009-06-30
FR2882394A1 (fr) 2006-08-25
US20060188369A1 (en) 2006-08-24
RU2396437C2 (ru) 2010-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1703084B1 (fr) Dispositif de variation de la section de col d'un distributeur de turbine
EP1840339B1 (fr) Dispositif de fixation de secteurs d'anneau autour d'une roue de turbine dans une turbomachine
EP1847686B1 (fr) Dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbine d'une turbomachine
EP1978221B1 (fr) Partie avant de turbomachine comprenant un système de déflecteur de corps étrangers, tels que des grêlons
EP3679228B1 (fr) Ensemble de turbine à secteurs d'anneau
EP1577506B1 (fr) Dispositif de mainten axial de secteur d'entretoise pour anneau d'une turbine haute-pression de turbomachine
EP2901021B1 (fr) Carter et roue a aubes de turbomachine
FR3009335A1 (fr) Dispositif de guidage d'aubes de redresseur a angle de calage variable de turbomachine
EP2430314B1 (fr) Pompe centrifuge a double echappement
WO2019166742A1 (fr) Ensemble pour une turbomachine
WO2009153480A2 (fr) Turbomachine avec diffuseur
EP4010563B1 (fr) Dispositif de refroidissement par jets d'air d'un carter externe de turbomachine et turbomachine équipée d'un tel dispositif
FR2899273A1 (fr) Dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbine d'une turbomachine
EP3857028B1 (fr) Distributeur amelioré de turbomachine
EP3149286A1 (fr) Platine d'etancheite a fonction de fusible
FR3055145A1 (fr) Secteur angulaire d'aube de stator de turbomachine
FR2952704A1 (fr) Guidage rotulant d'une bougie d'allumage dans une chambre de combustion d'une turbomachine
FR2979665A1 (fr) Dispositif de serrage pour pieces de turbomachine, comprenant une gorge annulaire de serrage ouverte radialement vers l'exterieur
EP1209344B1 (fr) Tuyères de fusée
EP3880940B1 (fr) Dispositif pour le centrage et le guidage en rotation d'une piece rotative avec bras entrelaces
EP3396012B1 (fr) Procédé de dépôt d'un revêtement de protection par projection et installation correspondante
WO2016034804A1 (fr) Ensemble rotatif muni d'un dispositif de calage
FR3127524A1 (fr) Partie statorique de turbomachine à anneau de maintien retenu tangentiellement
FR3128970A1 (fr) Dispositif d’etancheite a labyrinthe pour une turbomachine d’aeronef
FR3147834A1 (fr) Ensemble rotorique de turbine pour turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060221

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 602006004235

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20090129

Kind code of ref document: P

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20090918

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: CD

Owner name: SAFRAN AIRCRAFT ENGINES

Effective date: 20170719

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 602006004235

Country of ref document: DE

Representative=s name: CBDL PATENTANWAELTE GBR, DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 19

Ref country code: GB

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 19