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WO2025056841A1 - Aubage de turbomachine - Google Patents

Aubage de turbomachine Download PDF

Info

Publication number
WO2025056841A1
WO2025056841A1 PCT/FR2024/051123 FR2024051123W WO2025056841A1 WO 2025056841 A1 WO2025056841 A1 WO 2025056841A1 FR 2024051123 W FR2024051123 W FR 2024051123W WO 2025056841 A1 WO2025056841 A1 WO 2025056841A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blade
leading edge
platform
suction opening
blading
Prior art date
Application number
PCT/FR2024/051123
Other languages
English (en)
Inventor
Marie SCHOSSELER
Simon PARINET
Ludovic Pintat
Irfaan BENGAH
Original Assignee
Safran Aircraft Engines
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 Safran Aircraft Engines filed Critical Safran Aircraft Engines
Publication of WO2025056841A1 publication Critical patent/WO2025056841A1/fr

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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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
    • 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
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
    • 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
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components
    • 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
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades

Definitions

  • the present invention relates to the field of turbomachines such as turboprops or turbojets.
  • the invention relates to the field of turbines for aircraft turbomachines, and more specifically still to a blade for a distributor or for a moving wheel of such a turbine.
  • a conventional aircraft turbomachine turbine comprises one or more stages each consisting of a distributor and a movable wheel.
  • the distributor comprises fixed blades connected by their radially outer end to a casing and which are distributed circumferentially around a longitudinal central axis of the turbine so as to form a stator ring.
  • the movable wheel comprises a disk and blades connected to the disk by their radially inner end while being circumferentially distributed around the disk.
  • the distributor of a stage is configured so that a flow of fluid entering this stage, typically comprising gases from a combustion chamber, is accelerated and deflected by the stator blades towards the blades of the movable wheel of this stage so as to drive the latter in rotation around the longitudinal central axis.
  • each nozzle and wheel blade of the turbine comprises a blade and two platforms which radially delimit between them a circumferential portion of an annular primary duct in which the blade extends.
  • the fluid passing through the turbine flows mainly in this primary duct.
  • Figure 1 shows a portion of two blades IA and IB of a turbine nozzle 1, these blades IA and IB being circumferentially adjacent to each other.
  • Figure 1 shows more particularly a radially internal portion of a blade 2 and a platform 3 of each of the blades IA and IB.
  • the blade 2 of each blade IA and IB comprises a leading edge 4, a trailing edge 5, a lower surface 6 and an upper surface 7.
  • the platform 3 of each blade IA and IB delimits radially inwards a circumferential portion of a annular primary duct in which a fluid flows in a direction SI going from the leading edge 4 to the trailing edge 5 of the blades 2.
  • the fluid flowing in the primary duct of a turbine Given the typical viscosity of the fluid flowing in the primary duct of a turbine, its flow along the surface of the platforms 3 has a velocity gradient GV1 such that, in the vicinity of this surface, the velocity of a layer of fluid is lower the closer this layer is to this surface.
  • the fluid flowing in the primary duct is also subjected to a pressure gradient GP1 oriented in this example from the intrados 6 of the blade 2 of the blading 1B towards the extrados 7 of the blade 2 of the blading 1A.
  • the pressure gradient GP1 is generally sufficient to deflect the layers of fluid flowing near the surface of the platforms 3.
  • a first type of vortices T1 takes the form of two counter-rotating branches distributed on either side of the blades 2.
  • a second type of vortices T2, called “passage vortices” develop between two adjacent blades 2.
  • a third type of vortices T3, called “corner vortices” run along the connection lines between the blade 2 and the platform 3 of each blade.
  • the invention aims to remedy at least in part the drawbacks mentioned above relating to the techniques of the prior art.
  • the invention relates to a turbomachine blade intended to be mounted around a longitudinal axis X and comprising: a first and a second blade circumferentially adjacent around the longitudinal axis X extending radially with respect to the longitudinal axis X and each having an aerodynamic profile delimited axially upstream by a leading edge and downstream by a trailing edge, said leading edge and said trailing edge being separated by a chord distance, each blade comprising a pressure side wall and an extrados wall opposite said pressure side wall, said pressure side wall and said extrados wall each connecting said leading edge of the blade to said trailing edge of the blade; a platform comprising a vein surface from which each blade extends, said platform being intended to delimit a flow vein of a flow flowing in a direction SI going from said leading edge to said trailing edge of each blade; the platform having a suction opening and an ejection opening arranged downstream of said suction opening.
  • said suction opening opens, between the first and second circumferentially adjacent blades, onto said vein surface closer to the intrados wall side of the first blade than to the extrados wall side of the second blade and has an opening inlet arranged between said leading edge and said trailing edge of the first blade at a distance from said leading edge of the first blade less than or equal to half of said chord distance of the first blade.
  • said suction opening has an oval shape oriented obliquely to the longitudinal axis while extending in a main direction a.
  • such a shape of the suction opening makes it possible to limit the formation of additional vortices by implementing a suction opening with a minimal number of corners.
  • the invention thus makes it possible to reduce losses at the blading level by reducing secondary flows, in particular by sucking in the passing vortex. This also makes it possible to minimize pressure losses due to the geometry of the suction opening. This also makes it possible to reduce losses at the downstream blading level by reducing the angle and Mach distortion caused by the secondary flows close to the blading wall and by significantly reducing the intensity of the vortices at the blading outlet.
  • said suction opening is positioned in an area tangentially close to the intrados of the first blade.
  • said suction opening has an oblong shape, a circular shape, an ovoid shape, or a “drop” shape.
  • Such a shape of the suction opening thus makes it possible to limit the formation of additional vortices by implementing a suction opening with a minimal number of corners.
  • the blade comprises an internal channel formed between said suction opening and said ejection opening.
  • said internal channel has a sloping suction portion arranged in the vicinity of said suction opening, the inclination of said slope of said suction portion relative to said vein surface being progressive and decreasing towards the suction opening.
  • said internal channel has an internal tubular wall.
  • said internal channel has a smooth internal tubular wall.
  • said internal channel has an internal tubular wall which does not have any roughness or asperity.
  • Such a shape thus makes it possible to limit the formation of additional vortices because no irregularities come to disturb the flow.
  • said platform is an internal platform, said vein surface of said internal platform being adapted to delimit radially inwards said primary flow vein.
  • said platform comprises a second surface, radially opposite said vein surface, and from which extends radially inwards a foot connected at its radially internal end to a sealing element, said sealing element forming an abradable or lips of a dynamic seal and being intended to delimit an inter-lip cavity.
  • said internal channel extends into said foot, and said ejection opening opens at the level of said inter-lip cavity.
  • said ejection opening opens onto said vein surface downstream of said trailing edge of each blade.
  • said platform comprises a second surface, radially opposite said vein surface, and from which a root extends radially inwards so as to delimit a purge cavity downstream of said root, said ejection opening opening at said second surface into said purge cavity.
  • said suction opening has an oval shape oriented in a main direction a extending angularly between a direction passing through said leading edge and said trailing edge of the first blade, and a direction which passes through said leading edge of the first blade and the leading edge of the second blade.
  • a bisector of the angle formed between said direction passing through said leading edge and said trailing edge of the first blade, and said direction passing through said leading edge of the first blade and the leading edge of the second blade passes through said suction opening, said main direction a preferably being merged with said bisector.
  • the invention also relates to a turbine for a turbomachine comprising: a distributor comprising at least one blading according to any one of the aforementioned embodiments, and/or a moving wheel comprising at least one blading according to any one of the aforementioned embodiments.
  • the invention also relates to a turbomachine comprising a turbine according to the aforementioned embodiment.
  • FIG. 1 is a partial schematic perspective view of a nozzle of a conventional aircraft turbomachine turbine, illustrating secondary flows which occur during operation of the turbomachine;
  • FIG. 2 is a schematic axial sectional view of a propulsion assembly for an aircraft;
  • FIG. 3 is a partial schematic view in axial section of a low pressure turbine of a turbomachine
  • FIG. 4 is a schematic side sectional view of a blade according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view from above of the blading according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a partial schematic perspective view of the blading according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a partial schematic perspective view of the blading according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a schematic side sectional view of a blade according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a schematic side sectional view of a blade according to a third embodiment of the invention.
  • the figures presented include a reference frame L, R and C defining respectively longitudinal (or axial), radial and circumferential directions orthogonal to each other.
  • FIG. 2 shows an aircraft propulsion unit 10 comprising a turbomachine 11 shrouded by a nacelle 12.
  • the turbomachine 11 is a twin-spool, twin-flow turbojet.
  • upstream and downstream are defined with respect to a direction SI of flow of gases through the propulsion unit 10 when the latter is propelled.
  • the turbojet 11 has a longitudinal central axis X around which its various components extend, in this case, from upstream to downstream, a fan 13, a low-pressure compressor 14, a high-pressure compressor 15, a combustion chamber 16, a high-pressure turbine 17 and a low-pressure turbine 18.
  • the compressors 14 and 15, the combustion chamber 16 and the turbines 17 and 18 form a gas generator.
  • an air flow enters the propulsion unit 10 through an air inlet upstream of the nacelle 12, passes through the fan 13 and then divides into a central primary flow and a secondary flow.
  • the primary flow flows in a primary gas circulation duct 21A passing through the gas generator.
  • the secondary flow flows in a secondary duct 21B surrounding the gas generator and delimited radially outwards by the nacelle 12.
  • the low pressure turbine 18 is as described below with reference to FIG. 3 which shows the turbine 18 along a radial plane which includes the longitudinal central axis X.
  • the longitudinal central axis X is also the axis of rotation of the rotor of this turbine 18.
  • the turbine 18 comprises four stages, each comprising a distributor 25 and a moving wheel 26.
  • the moving wheels 26 are assembled axially to each other by annular flanges T1 and form the rotor of the turbine 18.
  • the distributors 25 are connected to a casing 28 to form the stator of the turbine 18.
  • Each distributor 25 comprises a plurality of blades 30 circumferentially distributed around the axis X.
  • the blades 30 each comprise a first blade and a second blade, an internal platform 32 and an external platform 33.
  • the blades 30 are each connected to the casing 28 by a hooking element secured to their external platform 33.
  • Each moving wheel 26 comprises, for its part, a disk and a plurality of blades circumferentially distributed around the axis X.
  • the blades each comprise a first blade and a second blade, an internal platform and an external platform.
  • the blades are each connected to the disk by a foot secured to their internal platform.
  • the platforms 32 and 33 each comprise a first surface from which each of the blades 31, 31' extends and which delimits a circumferential portion of the primary duct 21A in which the primary flow circulates.
  • the first surface of the internal platform 32 of each vane 30 delimits the primary duct 21A radially inwards while the first surface of the external platform 33 of each vane 30 delimits the primary duct 21A radially outwards.
  • the primary duct 21A is consequently generally annular.
  • this first embodiment applies to a nozzle vane or to a vane for a moving turbine wheel of a turbomachine.
  • each blade 30 comprises: a first blade 31 and a second blade 31' circumferentially adjacent around the longitudinal axis X and extending radially with respect to the longitudinal axis X; a platform 32 comprising a vein surface 321 from which each of the first blade 31 and the second blade 31' extends, the platform being intended to delimit a primary flow vein 21A of a flow flowing in a direction SI going from the leading edge 51 to the trailing edge 52 of each of the blades.
  • an internal channel 34
  • the platform 32 is an internal platform, the vein surface 321 of the internal platform 32 delimiting radially inwards the primary flow vein 21A.
  • This internal platform 32 has a suction opening 35 and an ejection opening 36 arranged downstream of the suction opening 35.
  • the blade comprises an internal channel 34 formed between said suction opening and said ejection opening.
  • This internal channel 34 has a smooth internal tubular wall so as not to generate additional vortex flows.
  • the inner tubular wall of this internal channel does not have any asperities or roughness that could disturb the fluid flow.
  • the first blade 31 has an aerodynamic profile delimited axially upstream by a leading edge 51 and downstream by a trailing edge 52, the leading edge 51 and the trailing edge 52 being separated by a chord distance Cx.
  • the first blade 31 further comprises a lower surface wall 54 and an upper surface wall 53 opposite the lower surface wall 54, such that the lower surface wall 54 and the upper surface wall 53 each connect the leading edge 51 to the trailing edge 52.
  • the second blade 31' has an aerodynamic profile delimited axially upstream by a leading edge 51' and downstream by a trailing edge 52', the leading edge 51' and the trailing edge 52' being separated by a chord distance Cx'.
  • the second blade 31' further comprises a lower surface wall 54' and an upper surface wall 53' opposite the lower surface wall 54', such that the lower surface wall 54' and the upper surface wall 53' each connect the leading edge 51' to the trailing edge 52'.
  • the suction opening 35 opens, between the circumferentially adjacent first blade 31 and second blade 31', onto the vein surface 321 closer to the side of the intrados wall 54 of the first blade 31 than to the side of the extrados wall 53' of the second blade 31' and has an opening inlet 350 arranged between the leading edge 51 and the trailing edge 52 of the first blade 31 at a distance from the leading edge 51 of the first blade 31 less than or equal to half the chord distance Cx of the first blade 31.
  • the most downstream point of the suction opening 35 is arranged between the leading edge 51 and the trailing edge 52 of the first blade 31 at a distance from the leading edge 51 less than or equal to half the chord distance Cx.
  • the suction opening 35 has an oval shape oriented obliquely with respect to the longitudinal axis X while extending in a main direction a.
  • the suction opening 35 has an ovoidal oval shape oriented in a main direction forming an angle substantially equal to 30 degrees with a direction passing through the leading edge 51 and the trailing edge 52 of the first blade 31, and also an angle substantially equal to 30 degrees with a direction configured to pass through the leading edge 51 and a leading edge of the second blade 31'.
  • said main direction a of the suction opening coincides with a bisector of the angle formed between the direction passing through the leading edge 51 and said trailing edge 52 of the first blade 31, and the direction passing through the leading edge 51 of the first blade 31 and the leading edge 51' of the second blade 31'.
  • the suction opening could have an oblong shape, a circular shape, or a "drop" shape.
  • the main direction could have an angle of between 15 and 60 degrees with a direction passing through the leading edge and the trailing edge of the blade.
  • the main direction could have an angle substantially equal to 30 degrees with a direction passing through the leading edge and the trailing edge of the blade.
  • the internal channel 34 has a sloping suction portion 340 arranged in the vicinity of the suction opening 35. This inclination of the slope of the suction portion 340 relative to the vein surface 321 is progressive and decreases towards the suction opening 35.
  • the platform 32 further comprises a second surface 322, radially opposite the vein surface 321, and from which extends radially inwards a foot 32A connected at its radially internal end to a sealing element 59 arranged opposite the first blade 31 and the second blade 31'.
  • This sealing element 59 forms an abradable or lips of a dynamic seal and is intended to delimit an inter-lip cavity 590.
  • the internal channel 34 extends into the foot 32A, so that the ejection opening 36 opens at the level of the inter-lip cavity 590.
  • this second embodiment applies to a nozzle vane or to a vane for a moving turbine wheel of a turbomachine.
  • the blade 30' of this second embodiment comprises: a first blade 31 and a second blade 31', similar to the blades implemented in the first embodiment, extending radially with respect to the longitudinal axis X and each having an aerodynamic profile delimited axially upstream by a leading edge and downstream by a trailing edge; a platform 32' comprising a vein surface 321' from which the blade 31 extends and having a suction opening 35' and an ejection opening 36' arranged downstream of the suction opening 35'.
  • the blading also comprises an internal channel 34' formed between the suction opening 35' and the ejection opening 36' provided downstream of the suction opening 35'.
  • the suction opening 35' opens, between the circumferentially adjacent first blade 31 and second blade 31', onto the flow path surface 321' closer to the intrados wall 54 side of the first blade 31 than to the extrados wall 53' side of the second blade 31' and has an opening inlet 350' arranged between the leading edge 51 and the trailing edge 52 of the first blade 31 at a distance from the leading edge 51 of the first blade 31 less than or equal to half the chord distance Cx of the first blade 31.
  • the suction opening 35' here has a drop shape oriented so that the opening inlet 350' is arranged on the narrowest part of the drop shape.
  • the platform 32' comprises a second surface 322', radially opposite the vein surface 321', and from which a foot 32A' extends radially inwards so as to delimit a purge cavity 50 downstream of the foot 32A'.
  • This purge cavity 50 is fluidically connected to the primary duct by an annular opening.
  • This annular opening may for example extend axially and/or radially between a downstream end of the internal platform of the blades of a distributor and an upstream end of the internal platform of blades of a moving wheel belonging to the same stage as the distributor.
  • the foot 32A' is connected at its radially internal end to a sealing element arranged opposite the first blade 31 and second blade 31'. This sealing element forms an abradable or lips of a dynamic seal and is intended to delimit an inter-lip cavity.
  • the ejection opening 36' opens at the level of the second surface 322' into the purge cavity 50.
  • a third embodiment of the invention is now presented in relation to Figure 9. As with the second embodiment, this third embodiment applies to a nozzle vane or to a vane for a moving turbine wheel of a turbomachine.
  • the 30" blade of this third embodiment comprises: a first blade 31 and a second blade 31', similar to the blades implemented in the first embodiment, extending radially with respect to the longitudinal axis X and each having an aerodynamic profile delimited axially upstream by a leading edge and downstream by a trailing edge; a platform 32" comprising a vein surface 321" from which each of the first blade 31 and second blade 31' extends, and having a suction opening 35" and an ejection opening 36" arranged downstream of the suction opening 35".
  • the blading comprises an internal channel 34" formed between the suction opening 35" and the ejection opening 36" arranged downstream of the suction opening 35".
  • the ejection opening 36" opens onto the flow path surface 321" of the platform 32" downstream of the trailing edge 52 of each of the first blade 31 and second blade 31'.
  • the ejection opening 36" opens at the level of the primary flow vein 21A defined by the first blade 31 and second blade 31'.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne un aubage (30, 30', 30") de turbomachine (10) destiné à être monté autour d'un axe longitudinal (X) et comprenant : une première et une deuxième pales (31, 31') circonférentiellement adjacentes autour de l'axe longitudinal (X) s'étendant radialement vis-à-vis de l'axe longitudinal (X) et présentant chacune un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque (51, 51') et en aval par un bord de fuite (52, 52'); une plateforme (32, 32', 32") comprenant une surface de veine (321, 321', 321") à partir de laquelle s'étend chaque pale (31, 31'), ladite plateforme (32, 32', 32") étant destinée à délimiter une veine d'écoulement primaire (21A) d'un flux s'écoulant dans un sens (SI) allant dudit bord d'attaque (51, 51') vers ledit bord de fuite (52, 52') de chaque pale (31, 31'); ladite plateforme présentant une ouverture d'aspiration (35, 35', 35") et une ouverture d'éjection (36, 36', 36") ménagée en aval de ladite ouverture d'aspiration (35, 35').

Description

DESCRIPTION
TITRE : AUBAGE DE TURBOMACHINE
Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines tels que les turbopropulseurs ou les turboréacteurs.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte au domaine des turbines pour turbomachine d'aéronef, et plus spécifiquement encore à un aubage pour un distributeur ou pour une roue mobile d'une telle turbine.
Etat de la technique antérieure
Une turbine de turbomachine d'aéronef conventionnelle comprend un ou plusieurs étages constitués chacun d'un distributeur et d'une roue mobile. Le distributeur comprend des aubages fixes reliés par leur extrémité radialement externe à un carter et qui sont répartis circonférentiellement autour d'un axe central longitudinal de la turbine de manière à former une couronne statorique. La roue mobile comprend un disque et des aubages reliés au disque par leur extrémité radialement interne en étant circonférentiellement répartis autour du disque. Le distributeur d'un étage est configuré de sorte qu'un écoulement de fluide pénétrant dans cet étage, comprenant typiquement des gaz en provenance d'une chambre de combustion, soit accéléré et dévié par les aubages statoriques en direction des aubages de la roue mobile de cet étage de manière à entraîner celle-ci en rotation autour de l'axe central longitudinal.
En général, chaque aubage de distributeur et de roue mobile de la turbine comprend une pale et deux plateformes qui délimitent radialement entre elles une portion circonférentielle d'un conduit primaire annulaire dans lequel s'étend la pale. Le fluide traversant la turbine s'écoule principalement dans ce conduit primaire.
Lors du fonctionnement d'une turbine conventionnelle, l'interaction du fluide avec les distributeurs et les roues mobiles produit des tourbillons au niveau des plateformes des aubages, formant des écoulements dits « secondaires ».
Pour illustrer ce phénomène, il est représenté sur la figure 1 une partie de deux aubages IA et IB d'un distributeur 1 de turbine, ces aubages IA et IB étant circonférentiellement adjacents l'un par rapport à l'autre. La figure 1 montre plus particulièrement une partie radialement interne d'une pale 2 et une plateforme 3 de chacun des aubages IA et IB. La pale 2 de chaque aubage IA et IB comprend un bord d'attaque 4, un bord de fuite 5, un intrados 6 et un extrados 7. La plateforme 3 de chaque aubage IA et IB délimite radialement vers l'intérieur une portion circonférentielle d'un conduit primaire annulaire dans lequel s'écoule un fluide dans un sens SI allant du bord d'attaque 4 vers le bord de fuite 5 des pales 2.
Compte tenu de la viscosité typique du fluide circulant dans le conduit primaire d'une turbine, son écoulement le long de la surface des plateformes 3 présente un gradient de vitesse GV1 tel que, dans le voisinage de cette surface, la vitesse d'une couche de fluide est d'autant plus faible que cette couche est proche de cette surface. Le fluide s'écoulant dans le conduit primaire est par ailleurs soumis à un gradient de pression GP1 orienté dans cet exemple de l'intrados 6 de la pale 2 de l'aubage IB vers l'extrados 7 de la pale 2 de l'aubage IA. Le gradient de pression GP1 est généralement suffisant pour dévier les couches de fluide s'écoulant à proximité de la surface des plateformes 3.
Il en résulte l'apparition de différents types de tourbillons. Un premier type de tourbillons Tl, dits « en fer à cheval », prend la forme de deux branches contrarotatives réparties de part et d'autre des pales 2. Un deuxième type de tourbillons T2, appelés « tourbillons de passage », se développent entre deux pales 2 adjacentes. Un troisième type de tourbillons T3, appelés « tourbillons de coins », longent les lignes de raccordement entre la pale 2 et la plateforme 3 de chaque aubage.
De tels écoulements secondaires Tl, T2 et T3, qui se produisent typiquement en pied et en sommet des pales 2, ne sont pas orientés dans le sens SI d'écoulement principal du fluide traversant le conduit primaire et entraînent par conséquent une réduction du rendement et une augmentation de la consommation en kérosène de la turbomachine. Des écoulements secondaires semblables se produisent aussi dans les roues mobiles de turbine.
Il existe donc un besoin de fournir un aubage permettant de réduire les écoulements secondaires en amont de l'aubage de sorte à diminuer les effets non désirés.
Exposé de l'invention
L'invention a pour but de remédier au moins en partie aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux techniques de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention concerne un aubage de turbomachine destiné à être monté autour d'un axe longitudinal X et comprenant : une première et une deuxième pales circonférentiellement adjacentes autour de l'axe longitudinal X s'étendant radialement vis-à-vis de l'axe longitudinal X et présentant chacune un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque et en aval par un bord de fuite, ledit bord d'attaque et ledit bord de fuite étant séparés par une distance de corde, chaque pale comprenant une paroi intrados et une paroi extrados opposée à ladite paroi intrados, ladite paroi intrados et ladite paroi extrados reliant chacune ledit bord d'attaque de la pale audit bord de fuite de la pale ; une plateforme comprenant une surface de veine à partir de laquelle s'étend chaque pale, ladite plateforme étant destinée à délimiter une veine d'écoulement d'un flux s'écoulant dans un sens SI allant dudit bord d'attaque vers ledit bord de fuite de chaque pale ; la plateforme présentant une ouverture d'aspiration et une ouverture d'éjection ménagée en aval de ladite ouverture d'aspiration.
Selon l'invention, ladite ouverture d'aspiration débouche, entre la première et la deuxième pales circonférentiellement adjacentes, sur ladite surface de veine plus proche du côté de la paroi intrados de la première pale que du côté de la paroi d'extrados de la deuxième pale et présente une entrée d'ouverture ménagée entre ledit bord d'attaque et ledit bord de fuite de la première pale à une distance dudit bord d'attaque de la première pale inférieure ou égale à la moitié de ladite distance de corde de la première pale. En outre, ladite ouverture d'aspiration présente une forme ovale orientée obliquement vis-à-vis de l'axe longitudinal en s'étendant selon une direction principale a. Ainsi, l'invention propose une approche permettant de résoudre au moins en partie certain des inconvénients de l'art antérieur.
En effet, le positionnement d'une telle ouverture d'aspiration permet de venir aspirer en grande partie voire complètement le tourbillon Tl dit « en fer à cheval » illustré en figure 1. En venant l'aspirer dès sa formation, l'intensité de celui-ci sera réduite, ce qui diminue les pertes. De plus, il ne viendra plus interagir avec le tourbillon de fer à cheval extrados le long du profil extrados dans la zone aval de l'aubage ce qui a aussi pour conséquence de réduire les pertes.
Il est à noter qu'à la différence d'une bouche d'aspiration assez large et répartie uniformément sur la largeur de la plateforme proche du bord d'attaque, une telle ouverture d'aspiration permet de se concentrer uniquement sur l'aspiration du tourbillon de fer à cheval intrados.
En d'autres termes, une telle forme de l'ouverture d'aspiration permet de limiter la formation de tourbillons supplémentaires par la mise en œuvre d'une ouverture d'aspiration avec un nombre minimal de coins. L'invention permet ainsi de réduire les pertes au niveau de l'aubage en diminuant les écoulements secondaires, notamment en aspirant le tourbillon de passage. Cela permet en outre de minimiser les pertes de charge en raison de la géométrie de l'ouverture d'aspiration. Cela permet également de réduire les pertes au niveau de l'aubage en aval en diminuant la distorsion d'angle et de Mach engendrée par les écoulements secondaires proches de la paroi de l'aubage et en diminuant fortement l'intensité des tourbillons en sortie de l'aubage.
Par ailleurs, par la mise en œuvre d'une telle ouverture d'aspiration, on prélève une grande partie des écoulements secondaires proche du bord d'attaque pour les réinjecter en aval de l'aubage radialement proche du bord de fuite de manière à avoir un système passif basé sur la différence de pression amont et aval. En effet, le mouvement d'aspiration du bord d'attaque de l'aubage vers le bord de fuite de l'aubage provient du gradient de pression entre la zone d'aspiration, en amont de l'aubage, et la zone d'éjection, en aval de l'aubage, du fait que la pression est sensiblement plus forte dans la zone amont de l'aubage que dans la zone d'éjection. Il en résulte ainsi un mouvement naturel du flux ce qui constitue un avantage significatif de l'invention par rapport aux solutions dites actives, nécessitant un système externe.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite ouverture d'aspiration est positionnée dans une zone tangentiellement proche de l'intrados de la première pale. Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite ouverture d'aspiration présente une forme oblongue, une forme circulaire, une forme ovoïdale, ou une forme en « goutte ».
Une telle forme de l'ouverture d'aspiration permet ainsi de limiter la formation de tourbillons supplémentaires par la mise en œuvre d'une ouverture d'aspiration avec un nombre minimal de coins.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, l'aubage comprend un canal interne formé entre ladite ouverture d'aspiration et ladite ouverture d'éjection.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit canal interne présente une portion d'aspiration en pente ménagée au voisinage de ladite ouverture d'aspiration, l'inclinaison de ladite pente de ladite portion d'aspiration par rapport à ladite surface de veine étant progressive et diminuant vers l'ouverture d'aspiration.
Cela permet d'éviter des décollements en entrée d'aspiration qui engendreraient des pertes de charges.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit canal interne présente une paroi tubulaire interne.
En d'autres termes, ledit canal interne présente une paroi tubulaire interne lisse.
En d'autres termes encore, ledit canal interne présente une paroi tubulaire interne qui ne présente pas de rugosité ou d'aspérité.
Une telle forme permet ainsi de limiter la formation de tourbillons supplémentaires du fait qu'aucune irrégularité ne vient perturber le flux.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite plateforme est une plateforme interne, ladite surface de veine de ladite plateforme interne étant adaptée pour délimiter radialement vers l'intérieur ladite veine d'écoulement primaire.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite plateforme comprend une deuxième surface, radialement opposée à ladite surface de veine, et à partir de laquelle s'étend radialement vers l'intérieur un pied relié à son extrémité radialement interne à un élément d'étanchéité, ledit élément d'étanchéité formant un abradable ou des léchettes d'un joint d'étanchéité dynamique et étant destinées à délimiter une cavité inter-léchettes. Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit canal interne se prolonge dans ledit pied, et ladite ouverture d'éjection débouche au niveau de ladite cavité inter- léchettes.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite ouverture d'éjection débouche sur ladite surface de veine en aval dudit bord de fuite de chaque pale. Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite plateforme comprend une deuxième surface, radialement opposée à ladite surface de veine, et à partir de laquelle s'étend radialement vers l'intérieur un pied de sorte à délimiter une cavité de purge en aval dudit pied, ladite ouverture d'éjection débouchant au niveau de ladite deuxième surface dans ladite cavité de purge.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ladite ouverture d'aspiration présente une forme ovale orientée selon une direction principale a s'étendant angulairement entre une direction passant par ledit bord d'attaque et ledit bord de fuite de la première pale, et une direction qui passe par ledit bord d'attaque de la première pale et le bord d'attaque de la deuxième pale.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation de l'invention, une bissectrice de l'angle formé entre ladite direction passant par ledit bord d'attaque et ledit bord de fuite de la première pale, et ladite direction passant par ledit bord d'attaque de la première pale et le bord d'attaque de la deuxième pale passe par ladite ouverture d'aspiration, ladite direction principale a étant préférentiellement confondue avec ladite bissectrice.
L'invention concerne également une turbine pour turbomachine comprenant : un distributeur comprenant au moins un aubage selon l'un quelconque des modes de réalisation précités, et/ou une roue mobile comprenant au moins un aubage selon l'un quelconque des modes de réalisation précités.
L'invention concerne encore une turbomachine comprenant une turbine selon le mode de réalisation précité.
Présentation des figures
L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront plus facilement compris à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation illustratif et non limitatif de celle-ci, et des dessins annexés parmi lesquels :
[Fig. 1] est une vue schématique partielle en perspective d'un distributeur d'une turbine conventionnelle pour turbomachine d'aéronef, illustrant des écoulements secondaires qui se produisent lors du fonctionnement de la turbomachine ; [Fig. 2] est une vue schématique en coupe axiale d'un ensemble propulsif pour un aéronef ;
[Fig. 3] est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une turbine basse pression d'une turbomachine ;
[Fig. 4] est une vue schématique en coupe latérale d'un aubage selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 5] est une vue schématique en coupe de dessus de l'aubage selon le premier mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 6] est une vue schématique partielle en perspective de l'aubage selon le premier mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 7] est une vue schématique partielle en perspective de l'aubage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
[Fig. 8] est une vue schématique en coupe latérale d'un aubage selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, et
[Fig. 9] est une vue schématique en coupe latérale d'un aubage selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
Les figures présentées comprennent un référentiel L, R et C définissant respectivement des directions longitudinale (ou axiale), radiale et circonférentielle orthogonales entre elles.
Il est représenté en figure 2 un ensemble propulsif 10 d'aéronef comprenant une turbomachine 11 carénée par une nacelle 12. Dans cet exemple, la turbomachine 11 est un turboréacteur à double corps et à double flux.
Par la suite, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à un sens SI d'écoulement des gaz à travers l'ensemble propulsif 10 lorsque celui-ci est propulsé.
Le turboréacteur 11 présente un axe central longitudinal X autour duquel s'étendent ses différents composants, en l'occurrence, de l'amont vers l'aval, une soufflante 13, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 15, une chambre de combustion 16, une turbine haute pression 17 et une turbine basse pression 18. Les compresseurs 14 et 15, la chambre de combustion 16 et les turbines 17 et 18 forment un générateur de gaz.
Lors du fonctionnement du turboréacteur 11, un écoulement d'air pénètre dans l'ensemble propulsif 10 par une entrée d'air en amont de la nacelle 12, traverse la soufflante 13 puis se divise en un flux primaire central et un flux secondaire. Le flux primaire s'écoule dans un conduit primaire 21A de circulation des gaz traversant le générateur de gaz. Le flux secondaire s'écoule quant à lui dans un conduit secondaire 21B entourant le générateur de gaz et délimité radialement vers l'extérieur par la nacelle 12. Dans un exemple de réalisation, la turbine basse pression 18 est telle que décrite ci-après en référence à la figure 3 qui montre la turbine 18 selon un plan radial qui comprend l'axe central longitudinal X.
L'axe central longitudinal X est aussi l'axe de rotation du rotor de cette turbine 18.
Dans cet exemple, la turbine 18 comprend quatre étages comprenant chacun un distributeur 25 et une roue mobile 26.
De manière connue en soi, les roues mobiles 26 sont assemblées axialement les unes aux autres par des brides annulaires Tl et forment le rotor de la turbine 18. Les distributeurs 25 sont quant à eux reliés à un carter 28 pour former le stator de la turbine 18.
Chaque distributeur 25 comprend une pluralité d'aubages 30 circonférentiellement répartis autour de l'axe X. En référence au distributeur 25 du dernier étage de la turbine 18 dont un seul aubage 30 est représenté sur la figure 3, les aubages 30 comprennent chacun une première pale et une deuxième pale, une plateforme interne 32 et une plateforme externe 33. Les aubages 30 sont chacun reliés au carter 28 par un élément d'accroche solidaire de leur plateforme externe 33.
Chaque roue mobile 26 comprend de son côté un disque et une pluralité d'aubages circonférentiellement répartis autour de l'axe X. En référence à la roue mobile 26 du dernier étage de la turbine 18 dont un seul aubage est représenté sur la figure 3, les aubages comprennent chacun une première pale et une deuxième pale, une plateforme interne et une plateforme externe. Les aubages sont chacun reliés au disque par un pied solidaire de leur plateforme interne.
Pour chaque aubage 30 de distributeur 25, les plateformes 32 et 33 comprennent chacune une première surface à partir de laquelle s'étend chacune des pales 31, 31' et qui délimite une portion circonférentielle du conduit primaire 21A dans lequel circule le flux primaire. Ainsi, la première surface de la plateforme interne 32 de chaque aubage 30 délimite le conduit primaire 21A radialement vers l'intérieur tandis que la première surface de la plateforme externe 33 de chaque aubage 30 délimite le conduit primaire 21A radialement vers l'extérieur.
De même, pour chaque aubage de roue mobile, les plateformes comprennent chacune une première surface à partir de laquelle s'étend la pale et qui délimite une portion circonférentielle du conduit primaire 21A. Ainsi, la première surface de la plateforme interne de chaque aubage délimite le conduit primaire 21A radialement vers l'intérieur tandis que la première surface de la plateforme externe de chaque aubage délimite le conduit primaire 21A radialement vers l'extérieur.
Dans la turbine 18 de la figure 3, le conduit primaire 21A est par conséquent globalement annulaire.
On présente maintenant, en relation avec les figures 4 à 6, un premier mode de réalisation de l'invention. Il est à noter que ce premier mode de réalisation s'applique à un aubage pour distributeur ou à un aubage pour roue mobile de turbine de turbomachine.
Comme illustré sur ces différentes figures, chaque aubage 30 comprend : une première pale 31 et une deuxième pale 31' circonférientiellement adjacentes autour de l'axe longitudinal X et s'étendant radialement vis-à-vis de l'axe longitudinal X ; une plateforme 32 comprenant une surface de veine 321 à partir de laquelle s'étend chacune de la première pale 31 et de la deuxième pale 31', la plateforme étant destinée à délimiter une veine d'écoulement primaire 21A d'un flux s'écoulant dans un sens SI allant du bord d'attaque 51 vers le bord de fuite 52 de chacune des pales. un canal interne 34
Ici, la plateforme 32 est une plateforme interne, la surface de veine 321 de la plateforme interne 32 délimitant radialement vers l'intérieur la veine d'écoulement primaire 21A. Cette plateforme interne 32 présente une ouverture d'aspiration 35 et une ouverture d'éjection 36 ménagée en aval de l'ouverture d'aspiration 35.
Dans ce mode de réalisation, l'aubage comprend un canal interne 34 formé entre ladite ouverture d'aspiration et ladite ouverture d'éjection.
Ce canal interne 34 présente une paroi tubulaire interne lisse de sorte à ne pas générer d'écoulements tourbillonnaires supplémentaires.
En d'autres, termes, la paroi tubulaire interne de ce canal interne ne présente aucune aspérité ou rugosité qui pourrait perturber l'écoulement fluidique.
La première pale 31 présente un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque 51 et en aval par un bord de fuite 52, le bord d'attaque 51 et le bord de fuite 52 étant séparés par une distance de corde Cx. La première pale 31 comprend en outre une paroi intrados 54 et une paroi extrados 53 opposée à la paroi intrados 54, de sorte que la paroi intrados 54 et la paroi extrados 53 relient chacune le bord d'attaque 51 au bord de fuite 52.
De son côté, la deuxième pale 31' présente un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque 51' et en aval par un bord de fuite 52', le bord d'attaque 51' et le bord de fuite 52' étant séparés par une distance de corde Cx'. La deuxième pale 31' comprend en outre une paroi intrados 54' et une paroi extrados 53' opposée à la paroi intrados 54', de sorte que la paroi intrados 54' et la paroi extrados 53' relient chacune le bord d'attaque 51' au bord de fuite 52'.
Selon l'invention, l'ouverture d'aspiration 35 débouche, entre la première pale 31 et la deuxième pale 31' circonférentiellement adjacentes, sur la surface de veine 321 plus proche du côté de la paroi intrados 54 de la première pale 31 que du côté de la paroi d'extrados 53' de la deuxième pale 31' et présente une entrée d'ouverture 350 ménagée entre le bord d'attaque 51 et le bord de fuite 52 de la première pale 31 à une distance du bord d'attaque 51 de la première pale 31 inférieure ou égale à la moitié de la distance de corde Cx de la première pale 31.
En d'autres termes, le point le plus en aval de l'ouverture d'aspiration 35 est ménagé entre le bord d'attaque 51 et le bord de fuite 52 de la première pale 31 à une distance du bord d'attaque 51 inférieure ou égale à la moitié de la distance de corde Cx.
En outre, selon l'invention, l'ouverture d'aspiration 35 présente une forme ovale orientée obliquement vis-à-vis de l'axe longitudinal X en s'étendant selon une direction principale a. Ici, l'ouverture d'aspiration 35 présente une forme ovale ovoïdale orientée selon une direction principale formant un angle sensiblement égal à 30 degrés avec une direction passant par le bord d'attaque 51 et le bord de fuite 52 de la première pale 31, et également un angle sensiblement égal à 30 degrés avec une direction configurée pour passer par le bord d'attaque 51 et un bord d'attaque de la deuxième pale 31'.
Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, ladite direction principale a de l'ouverture d'aspiration est confondue avec une bissectrice de l'angle formé entre la direction passant par le bord d'attaque 51 et ledit bord de fuite 52 de la première pale 31, et la direction passant par le bord d'attaque 51 de la première pale 31 et le bord d'attaque 51' de la deuxième pale 31'.
Selon d'autres modes de réalisation non illustrés, l'ouverture d'aspiration pourrait présenter une forme oblongue, une forme circulaire, ou une forme en « goutte ».
En outre, selon d'autres modes de réalisation non illustrés, la direction principale pourrait présenter un angle compris entre 15 et 60 degrés avec une direction passant par le bord d'attaque et le bord de fuite de l'aubage.
Par exemple, la direction principale pourrait présenter un angle sensiblement égal à 30 degrés avec une direction passant par le bord d'attaque et le bord de fuite de l'aubage.
Comme notamment visible sur la figure 6, le canal interne 34 présente une portion d'aspiration 340 en pente ménagée au voisinage de l'ouverture d'aspiration 35. Cette inclinaison de la pente de la portion d'aspiration 340 par rapport à la surface de veine 321 est progressive et diminue vers l'ouverture d'aspiration 35.
En d'autre termes, en s'éloignant de l'ouverture d'aspiration, à partir de cette ouverture d'aspiration, la pente de la portion d'aspiration s'accroît en allant vers l'aval du canal interne 34 jusqu'à la fin de cette portion d'aspiration.
Dans ce premier mode de réalisation, la plateforme 32 comprend en outre une deuxième surface 322, radialement opposée à la surface de veine 321, et à partir de laquelle s'étend radialement vers l'intérieur un pied 32A relié à son extrémité radialement interne à un élément d'étanchéité 59 ménagé à l'opposé de la première pale 31 et de la deuxième pale 31'. Cet élément d'étanchéité 59 forme un abradable ou des léchettes d'un joint d'étanchéité dynamique et est destiné à délimiter une cavité inter-léchettes 590.
Dans ce mode de réalisation, le canal interne 34 se prolonge dans le pied 32A, de sorte que l'ouverture d'éjection 36 débouche au niveau de la cavité inter-léchettes 590.
On présente maintenant, en relation avec les figures 7 et 8, un deuxième mode de réalisation de l'invention.
De même que pour le premier mode de réalisation, ce deuxième mode de réalisation s'applique à un aubage pour distributeur ou à un aubage pour roue mobile de turbine de turbomachine.
L'aubage 30' de ce deuxième mode de réalisation comprend : une première pale 31 et une deuxième pale 31', similaires aux pales mise en œuvre dans le premier mode de réalisation, s'étendant radialement vis-à-vis de l'axe longitudinal X et présentant chacune un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque et en aval par un bord de fuite; une plateforme 32' comprenant une surface de veine 321' à partir de laquelle s'étend la pale 31 et présentant une ouverture d'aspiration 35' et une ouverture d'éjection 36' ménagée en aval de l'ouverture d'aspiration 35'..
Dans ce mode de réalisation, l'aubage comprend également un canal interne 34' formé entre l'ouverture d'aspiration 35' et l'ouverture d'éjection 36' ménagée en aval de l'ouverture d'aspiration 35'.
L'ouverture d'aspiration 35' débouche, entre la première pale 31 et la deuxième pale 31' circonférentiellement adjacentes, sur la surface de veine 321' plus proche du côté de la paroi intrados 54 de la première pale 31 que du côté de la paroi d'extrados 53' de la deuxième pale 31' et présente une entrée d'ouverture 350' ménagée entre le bord d'attaque 51 et le bord de fuite 52 de la première pale 31 à une distance du bord d'attaque 51 de la première pale 31 inférieure ou égale à la moitié de la distance de corde Cx de la première pale 31.
Comme illustré notamment en figure 7, l'ouverture d'aspiration 35' présente ici une forme en goutte orientée de sorte que l'entrée d'ouverture 350' soit ménagée sur la partie la moins large de la forme en goutte.
Comme visible en figure 8, la plateforme 32' comprend une deuxième surface 322', radialement opposée à la surface de veine 321', et à partir de laquelle s'étend radialement vers l'intérieur un pied 32A' de sorte à délimiter une cavité de purge 50 en aval du pied 32A'.
Cette cavité de purge 50 est fluidiquement reliée au conduit primaire par une ouverture annulaire. Cette ouverture annulaire peut par exemple s'étendre axialement et/ou radialement entre une extrémité aval de la plateforme interne des aubages d'un distributeur et une extrémité amont de la plateforme interne d'aubages d'une roue mobile appartenant au même étage que le distributeur. Dans ce mode de réalisation, le pied 32A' est relié à son extrémité radialement interne à un élément d'étanchéité ménagé à l'opposé des première pale 31 et deuxième pale 31'. Cet élément d'étanchéité forme un abradable ou des léchettes d'un joint d'étanchéité dynamique et est destiné à délimiter une cavité inter-léchettes.
Dans ce mode de réalisation, l'ouverture d'éjection 36' débouche au niveau de la deuxième surface 322' dans la cavité de purge 50.
Ainsi, cela permet que le flux qui est réinjecté par le biais du canal interne 34' au niveau de l'ouverture d'éjection 36' contribue à l'entrainement du rotor de la turbine.
Il est à noter que, selon un autre mode de réalisation, on pourrait avoir une ouverture d'aspiration présentant une forme similaire à la forme de l'ouverture d'aspiration du premier mode de réalisation, et une ouverture d'éjection positionnée de manière similaire à l'ouverture d'éjection du deuxième mode de réalisation de l'invention.
Selon un autre mode de réalisation, on pourrait avoir une ouverture d'aspiration présentant une forme similaire à la forme de l'ouverture d'aspiration du deuxième mode de réalisation, et une ouverture d'éjection positionnée de manière similaire à l'ouverture d'éjection du premier mode de réalisation de l'invention.
Selon encore un autre mode de réalisation, on pourrait avoir une ouverture d'aspiration présentant une forme similaire à la forme de l'ouverture d'aspiration du premier mode de réalisation, ou une ouverture d'éjection positionnée de manière similaire à l'ouverture d'éjection du deuxième mode de réalisation de l'invention.
Selon encore un autre mode de réalisation, on pourrait avoir une ouverture d'aspiration présentant une forme similaire à la forme de l'ouverture d'aspiration du deuxième mode de réalisation, ou une ouverture d'éjection positionnée de manière similaire à l'ouverture d'éjection du premier mode de réalisation de l'invention.
On présente maintenant, en relation avec la figure 9, un troisième mode de réalisation de l'invention. De même que pour le deuxième mode de réalisation, ce troisième mode de réalisation s'applique à un aubage pour distributeur ou à un aubage pour roue mobile de turbine de turbomachine.
L'aubage 30" de ce troisième mode de réalisation comprend : une première pale 31 et une deuxième pale 31', similaires aux pales mises en œuvre dans le premier mode de réalisation, s'étendant radialement vis-à-vis de l'axe longitudinal X et présentant chacune un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque et en aval par un bord de fuite ; une plateforme 32" comprenant une surface de veine 321" à partir de laquelle s'étend chacune des première pale 31 et deuxième pale 31', et présentant une ouverture d'aspiration 35" et une ouverture d'éjection 36" ménagée en aval de l'ouverture d'aspiration 35". Dans ce mode de réalisation, l'aubage comprend un canal interne 34" formé entre l'ouverture d'aspiration 35" et l'ouverture d'éjection 36" ménagée en aval de l'ouverture d'aspiration 35". Ici, contrairement aux deux premiers modes de réalisation de l'invention, l'ouverture d'éjection 36" débouche sur la surface de veine 321" de la plateforme 32" en aval du bord de fuite 52 de chacune des première pale 31 et deuxième pale 31'.
En outre, l'ouverture d'éjection 36" débouche au niveau de la veine d'écoulement primaire 21A définie par les première pale 31 et deuxième pale 31'.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Aubage (30, 30', 30") de turbomachine (10) destiné à être monté autour d'un axe longitudinal (X) et comprenant : une première et une deuxième pale (31, 31') circonférentiellement adjacentes autour de l'axe longitudinal (X) s'étendant radialement vis-à-vis de l'axe longitudinal (X) et présentant chacune un profil aérodynamique délimité axialement en amont par un bord d'attaque (51, 51') et en aval par un bord de fuite (52, 52'), ledit bord d'attaque (51, 51') et ledit bord de fuite (52, 52') étant séparés par une distance de corde (Cx, Cx'), chaque pale (31, 31') comprenant une paroi intrados (54, 54') et une paroi extrados (53, 53') opposée à ladite paroi intrados (54, 54'), ladite paroi intrados (54, 54') et ladite paroi extrados (53, 53') reliant chacune ledit bord d'attaque (51, 51') de la pale (31, 31') audit bord de fuite (52, 52') de la pale (51, 51'); une plateforme (32, 32', 32") comprenant une surface de veine (321, 321', 321") à partir de laquelle s'étend chaque pale (31, 31'), ladite plateforme (32, 32', 32") étant destinée à délimiter une veine d'écoulement (21A) d'un flux s'écoulant dans un sens (SI) allant dudit bord d'attaque (51, 51') vers ledit bord de fuite (52, 52') de chaque pale (31, 31') ;lad ite plateforme (32, 32', 32") présentant une ouverture d'aspiration (35, 35', 35") et une ouverture d'éjection (36, 36', 36") ménagée en aval de ladite ouverture d'aspiration (35, 35'), caractérisé en ce que ladite ouverture d'aspiration (35, 35', 35") débouche, entre la première et la deuxième pale (31, 31') circonférentiellement adjacentes, sur ladite surface de veine (321, 321', 321") plus proche du côté de la paroi intrados (54) de la première pale (31) que du côté de la paroi d'extrados (53') de la deuxième pale (31') et présente une entrée d'ouverture (350, 350') ménagée entre ledit bord d'attaque (51) et ledit bord de fuite (52) de la première pale (31) à une distance dudit bord d'attaque (51) de la première pale (31) inférieure ou égale à la moitié de ladite distance de corde (Cx) de la première pale (31), et en ce que ladite ouverture d'aspiration (35, 35', 35") présente une forme ovale orientée obliquement vis-à-vis de l'axe longitudinal (X) en s'étendant selon une direction principale (a).
[Revendication 2] Aubage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite ouverture d'aspiration (35, 35', 35") présente une forme oblongue, une forme circulaire, une forme ovoïdale, ou une forme en « goutte ».
[Revendication 3] Aubage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un canal interne (34, 34', 34") formé entre ladite ouverture d'aspiration (35, 35', 35") et ladite ouverture d'éjection (36, 36', 36").
[Revendication 4] Aubage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit canal interne (34, 34', 34") présente une portion d'aspiration (340) en pente ménagée au voisinage de ladite ouverture d'aspiration (35, 35', 35"), l'inclinaison de ladite pente de ladite portion d'aspiration (340) par rapport à ladite surface de veine (321) étant progressive et diminuant vers l'ouverture d'aspiration (35, 35', 35").
[Revendication 5] Aubage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit canal interne (34, 34', 34") présente une paroi tubulaire interne.
[Revendication 6] Aubage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plateforme (32, 32', 32") est une plateforme interne, ladite surface de veine (321, 321', 321") de ladite plateforme interne (32, 32', 32") étant adaptée pour délimiter radialement vers l'intérieur ladite veine d'écoulement primaire (21A).
[Revendication 7] Aubage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plateforme (32, 32', 32") comprend une deuxième surface (322, 322'), radialement opposée à ladite surface de veine (321, 321', 321"), et à partir de laquelle s'étend radialement vers l'intérieur un pied (32A) relié à son extrémité radialement interne à un élément d'étanchéité (59), ledit élément d'étanchéité (59) formant un abradable ou des léchettes d'un joint d'étanchéité dynamique et étant destinées à délimiter une cavité inter-léchettes (590).
[Revendication 8] Aubage selon la revendication précédente dépendante de l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit canal interne (34) se prolonge dans ledit pied (32A), et en ce que ladite ouverture d'éjection (36) débouche au niveau de ladite cavité inter-léchettes (590).
[Revendication 9] Aubage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite ouverture d'éjection (36") débouche sur ladite surface de veine (321) en aval dudit bord de fuite (52, 52') de chaque pale (31, 31').
[Revendication 10] Aubage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite plateforme (32') comprend une deuxième surface (322'), radialement opposée à ladite surface de veine (321'), et à partir de laquelle s'étend radialement vers l'intérieur un pied (32A') de sorte à délimiter une cavité de purge (50) en aval dudit pied (32A'), ladite ouverture d'éjection (36') débouchant au niveau de ladite deuxième surface (322') dans ladite cavité de purge (50).
[Revendication 11] Aubage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite ouverture d'aspiration (35, 35', 35") présente une forme ovale orientée selon une direction principale (a) s'étendant angulairement entre une direction passant par ledit bord d'attaque (51) et ledit bord de fuite (52) de la première pale (31), et une direction qui passe par ledit bord d'attaque (51) de la première pale (31) et le bord d'attaque (51') de la deuxième pale (31')
[Revendication 12] Aubage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une bissectrice de l'angle formé entre ladite direction passant par ledit bord d'attaque (51) et ledit bord de fuite (52) de la première pale (31), et ladite direction passant par ledit bord d'attaque (51) de la première pale (31) et le bord d'attaque (51') de la deuxième pale (31') passe par ladite ouverture d'aspiration (35), ladite direction principale (a) étant préférentiellement confondue avec ladite bissectrice.
[Revendication 13] Turbine pour turbomachine comprenant : un distributeur comprenant au moins un aubage (30, 30', 30") selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 , et/ou une roue mobile comprenant au moins un aubage (30, 30', 30") selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
[Revendication 14] Turbomachine comprenant une turbine selon la revendication 13.
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