FR3037617B1 - Conduit de veine de decharge d'une turbomachine comprenant une grille vbv a section variable et actionnement passif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un moyeu (2) de carter intermédiaire (1) pour une turbomachine à double flux comprenant : - un conduit de veine de décharge (18), - une vanne de décharge, comprenant une porte mobile au niveau de l'orifice d'entrée du conduit de veine de décharge (18), - un ensemble d'ailettes de décharge (22), montées à rotation autour d'un pivot (26) dans le conduit de veine de décharge (18) entre une configuration ouverte dans laquelle un flux d'air en provenance de l'orifice d'entrée (4) passe entre les ailettes de décharge (22) et une configuration fermée, le pivot (26) de chaque ailette de décharge (22) étant plus proche de son bord d'attaque (BA) que de son bord de fuite (BF).

Description

DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne le domaine général des turbomachines à double flux, et plus particulièrement des vannes de décharge permettant la régulation de l’air en sortie d’un compresseur d’une telle turbomachine, lesdites vannes étant parfois désignées par leur acronyme anglais VBV (pour Variable Bleed Valves). ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Une turbomachine à double flux comprend généralement, d’amont en aval dans le sens de l’écoulement des gaz, une soufflante carénée, un espace annulaire d’écoulement primaire et un espace annulaire d’écoulement secondaire. La masse d’air aspirée par la soufflante est donc divisée en un flux primaire F1, qui circule dans l’espace d’écoulement primaire, et en un flux secondaire F2, qui est concentrique avec le flux primaire F1 et circule dans l’espace d’écoulement secondaire. L’espace d’écoulement primaire traverse un corps primaire comprenant un ou plusieurs étages de compresseurs, par exemple un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, une chambre de combustion, un ou plusieurs étages de turbines, par exemple une turbine haute pression et une turbine basse pression, et une tuyère d’échappement des gaz.

De façon connue en soi, la turbomachine comprend par ailleurs un carter intermédiaire dont le moyeu est agencé entre le carter du compresseur basse pression et le carter du compresseur haute pression. Le carter intermédiaire comprend des vannes de décharge ou VBV, dont le rôle est de réguler le débit en entrée du compresseur haute pression afin notamment de limiter des risques de pompage du compresseur basse pression en évacuant une partie de l'air en dehors de l'espace d'écoulement primaire.

Comme l'illustre la figure 1, qui est une vue partielle en coupe axiale d'un turboréacteur d'avion à double corps et double flux d'un type connu, les moyeux 2 des carters intermédiaires comprennent habituellement deux viroles annulaires coaxiales, respectivement interne 3 et externe 5, reliées mutuellement par un flasque transversal amont 7 et par un flasque transversal aval 9.

Le flasque amont 7 est agencé en aval du compresseur basse pression tandis que le flasque aval 9 est agencé en amont du compresseur haute pression.

La virole interne 3 délimite l’espace annulaire d'écoulement primaire 10 du flux primaire F1 de la turbomachine et comporte des orifices 4 d’entrée d'air répartis circonférentiellement autour d’un axe X de la virole interne 3 (qui est coaxiale avec le moyeu 2), qui sont obturés par une vanne de décharge 12 correspondante destinée à la régulation du débit du compresseur haute pression.

Une telle vanne de décharge 12 peut prendre la forme d'une porte qui est montée pivotante sur la virole interne 3 entre une position de fermeture, dans laquelle la porte 12 ferme l’orifice d’entrée 4 correspondant et affleure la virole interne 3 du carter intermédiaire 1 en formant une surface sensiblement continue pour réduire au mieux les risques de perturbations aérodynamiques du flux primaire F1, et une position d'ouverture (voir figure 1), dans laquelle la porte 12 fait saillie radialement vers l’intérieur par rapport à la virole interne 3 et permet ainsi le prélèvement d'une partie du flux primaire F1 dans l’espace d’écoulement primaire 10.

La virole externe 5 délimite quant à elle l’espace d'écoulement secondaire 14 du flux secondaire F2 de la turbomachine, et comporte des orifices 6 de sortie d'air agencés en aval du flasque transversal aval 9 et répartis circonférentiellement autour de l’axe X.

Lorsque le débit d’air pouvant entrer dans le compresseur haute pression est réduit, un surplus d’air dans l’espace d’écoulement secondaire 14 peut alors être évacué par ces orifices de sortie 6, évitant ainsi des phénomènes de pompage pouvant conduire à une détérioration voire une destruction complète du compresseur basse pression.

La turbomachine comprend en outre des veines de décharge, formées entre les orifices d’entrée 4 et les orifices de sortie 6. Chaque veine de décharge est délimitée, d’amont en aval entre un orifice d’entrée 4 et un orifice de sortie 6 associés, par un espace intermédiaire annulaire 16, délimité par les viroles 3, 5 et les flasques transversaux 7, 9, puis par un conduit de veine de décharge 18 (connu également sous l’acronyme anglais de kit engine), configuré pour guider le flux d’air jusqu’à l’espace d’écoulement secondaire 14. Le conduit de veine de décharge 18 comprend ainsi un orifice intermédiaire 19, qui débouche dans l’espace intermédiaire 16 au niveau de la surface amont du flasque transversal aval 9.

Les portes 12, les espaces intermédiaires 16 et les conduits 18 de veine de décharge associés forment ainsi ensemble un système d’évacuation d’air vers l’espace d’écoulement secondaire 14 de la turbomachine.

Le moyeu 2 du carter intermédiaire 1 comporte donc une pluralité de tels systèmes répartis autour de l’axe X.

Par ailleurs, lorsqu’une porte 12 d’une vanne de décharge est en position ouverte, un flux d’air écopé par celle-ci traverse l’espace intermédiaire 16, le conduit de veine de décharge 18 correspondant puis atteint l’espace d’écoulement secondaire 14 par l’intermédiaire d’une grille d’évacuation 20 comprenant des ailettes, ou grille VBV. Les veines de décharge et les ailettes des grilles VBV 20 sont inclinées par rapport à la direction d’écoulement du flux secondaire F2, afin de rediriger le flux d’air en provenance de l’espace d’écoulement primaire et de l’aligner autant que possible avec celui du flux secondaire F2.

Les turbomachines modernes opèrent à des taux de dilution (plus connus sous leur terminologie anglaise de bypass ratio) de plus en plus importants. Afin de limiter les pertes par chocs dans les écoulements supersoniques en tête de soufflante, la vitesse angulaire de rotation de la soufflante est réduite. Cela a pour effet de réduire le taux de compression de la soufflante. A des taux de compression plus faible, les pertes de charge et de décollement du flux secondaire F2 ont donc un impact plus important et doivent être limitées au maximum. Ces pertes de charges sont présentes dans les zones présentant notamment des irrégularités de surface.

La Demanderesse s’est cependant aperçue du fait que la présence de la grille VBV 20 créait une irrégularité de veine susceptible de créer des pertes de charge lorsque la veine de décharge est non débitante (c’est-à-dire lorsque la porte 12 de la vanne de décharge est en position fermée), typiquement en régime de croisière. La grille VBV 20 forme en effet une surface poreuse dans laquelle l’air peut s’engouffrer et susceptibles de créer des pertes de charge et/ou décollements de couche limite dans le flux secondaire F2.

Il a donc été proposé dans le document FR 15 52811 déposé le 1er avril 2015 au nom de la Demanderesse un moyeu de carter intermédiaire pour une turbomachine à double flux comprenant : - un ensemble d’ailettes de décharge, fixées dans le conduit de veine de décharge, au niveau de l’orifice de sortie de la virole externe, et - des moyens d’obturation, configurés pour ajuster une section de passage de l’orifice de sortie en fonction de la position de la porte mobile.

Les moyens d’obturation sont mobiles entre une configuration ouverte, dans laquelle un flux d’air en provenance de l’orifice d’entrée est susceptible de passer à travers les ailettes de décharge, et une configuration fermée, dans laquelle les moyens d'obturation obturent une section de passage de l’orifice de sortie. Ces moyens d’obturation peuvent notamment être formés par les ailettes de décharge qui sont alors montées à pivotement dans le conduit de veine de décharge entre la configuration ouverte et la configuration fermée.

Toutefois, ces moyens d’obturation nécessitent la mise en œuvre de moyens d’asservissement et donc l’ajout de composants dans le moteur et donc l’augmentation de sa masse. Typiquement, dans la demande FR 15 52811, le couplage est réalisé à l’aide d’un système de régulation numérique ou d’un système d’asservissement connectant mécaniquement ou hydrauliquement la porte aux moyens d'obturation et assurant ainsi leur ouverture et leur fermeture simultanée.

RESUME DE L’INVENTION

Un objectif de l’invention est donc de proposer une turbomachine à double flux comprenant des vannes de décharge permettant de réduire les irrégularités de surface susceptibles de créer des pertes de charge ou de décoller le flux secondaire dans la veine secondaire, qui soit simple et facile à mettre en œuvre, sans pour autant augmenter la masse de la turbomachine.

Pour cela, l’invention propose un moyeu de carter intermédiaire pour une turbomachine à double flux, ledit moyeu comprenant : - une virole interne configurée pour délimiter un espace d’écoulement primaire du flux de gaz primaire de la turbomachine, une virole externe configurée pour délimiter un espace d’écoulement secondaire du flux de gaz secondaire de ladite turbomachine, - un conduit de veine de décharge, s’étendant entre la virole interne et la virole externe, ledit conduit de veine de décharge débouchant d’une part dans l’espace d’écoulement primaire à travers un orifice d’entrée formé dans la virole interne, et d’autre part dans l’espace d’écoulement secondaire à travers un orifice de sortie formé dans la virole externe, - une porte mobile entre une position de fermeture, dans laquelle la porte ferme une section de passage de l’orifice d’entrée, et une position d’ouverture, dans laquelle la porte libère une section de passage de l’orifice d’entrée, et - des ailettes de décharge comprenant un bord d’attaque et un bord de fuite, opposé au bord d’attaque.

Les ailettes de décharge sont montées à rotation autour d’un pivot dans le conduit de veine de décharge au niveau de l’orifice de sortie entre une configuration ouverte, dans laquelle un flux d’air en provenance de l’orifice d’entrée est susceptible de passer entre les ailettes de décharge, et une configuration fermée, dans laquelle les ailettes de décharge obturent une section de passage de l’orifice de sortie. Le pivot de chaque ailette de décharge est plus proche de son bord d’attaque que de son bord de fuite.

Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du moyeu de carter décrit ci-dessus sont les suivantes, prises seules ou en combinaison : - en configuration fermée, les ailettes de décharge créent une surface sensiblement continue, - chaque ailette de décharge est en contact avec une ailette de décharge adjacente afin de former la surface sensiblement continue, - les ailettes de décharge comprennent une partie aval, s’étendant entre le pivot et le bord de fuite, et une partie amont, s’étendant entre le pivot et le bord d’attaque, la partie aval et la partie amont des ailettes de décharge présentant une densité différente, - la partie aval est creuse, - la virole interne présente un axe de révolution et le moyeu comprend une pluralité d’ailettes de décharge réparties circonférentiellement autour dudit axe, au moins une partie desdites ailettes de décharge présentant une répartition de densité différente selon leur position angulaire autour de l’axe, - chaque ailette de décharge est équipée d’un système à ressort fixé d’une part sur le pivot et d’autre part sur le conduit de veine de décharge de manière à appliquer un moment sur l’ailette de décharge tendant à amener ladite ailette dans sa configuration ouverte, et - le moyeu comprend en outre un système d’amortissement des ailettes de décharge.

Selon un deuxième aspect, l’invention propose également un carter intermédiaire pour une turbomachine à double flux comprenant un moyeu comme décrit ci-dessus, ainsi qu’une turbomachine comprenant un tel carter intermédiaire.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :

La figure 1, qui a été décrite ci-dessus, est une vue en coupe axiale d’un moyeu pour carter intermédiaire connu de l’art antérieur, et

Les figures 2a et 2b sont des vue schématiques en coupe d’un exemple de réalisation des ailettes de décharge en configuration ouverte et en configuration fermée, respectivement.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION

Dans ce qui suit, un moyeu 2 de carter intermédiaire pour une turbomachine à double flux et un carter intermédiaire associé vont à présent être décrits en référence aux figures annexées.

Les pièces de moyeu 2 pour carter intermédiaire de l’art antérieur déjà décrites sont également présentes dans les modes de réalisations qui suivent.

En particulier, un moyeu 2 de carter intermédiaire conforme à l’invention comprend : une virole interne 3 configurée pour délimiter un espace d’écoulement primaire 10 du flux de gaz primaire de la turbomachine, - une virole externe 5 configurée pour délimiter un espace d’écoulement secondaire 14 du flux de gaz secondaire de ladite turbomachine, et - un conduit de veine de décharge 18, s’étendant entre la virole interne 3 et la virole externe 5.

Le conduit de veine de décharge 18 débouche dans l’espace d’écoulement primaire 10 à travers un orifice d’entrée 4 formé dans la virole » interne 3 et dans l’espace d’écoulement secondaire 14 à travers un orifice de sortie 6 formé dans la virole externe 5. Comme décrit précédemment, le moyeu 2 peut en outre comprendre un espace intermédiaire 16, délimité par les viroles interne 3 et externe 5 d’une part et par les flasques amont 7 et aval 9 d’autre part, interposé entre une extrémité amont (définissant l’orifice intermédiaire) du conduit de veine de décharge 18 et l’orifice d’entrée 4. L’orifice d’entrée 4, qui est formé dans la virole interne 3 du moyeu 2, peut être sélectivement ouvert ou fermé par une porte 12 en fonction des phases de vol de la turbomachine. De préférence, la porte 12 est mobile entre une position de fermeture, dans laquelle la porte 12 ferme l’orifice d’entrée 4, et une position d’ouverture, dans laquelle la porte 12 libère l’orifice d’entrée 4. Par exemple, la porte 12 peut être montée articulée sur la virole interne 3 ou comprendre une trappe à glissière.

Le moyeu 2 comprend en outre une grille VBV 20 comprenant un ensemble d’ailettes de décharge 22, fixées dans le conduit de veine de décharge 18 au niveau de l’orifice de sortie 6 de la virole externe 5 et configurées pour orienter un flux d’air de décharge F3 en provenance de l’espace d’écoulement primaire 10 et l’injecter dans l’espace d’écoulement secondaire 14 suivant une direction sensiblement parallèle à celle du flux secondaire F2, afin de réduire les pertes de charge dans l’espace d’écoulement secondaire 14.

Le conduit de veine de décharge 18 comprend en outre des moyens d'obturation 22, configurés pour ajuster une section de passage de l’orifice de sortie 6 en fonction de la position de la porte 12. A cet effet, les moyens d'obturation 22 sont mobiles entre une configuration ouverte, dans laquelle un flux d’air en provenance de l’orifice d’entrée 4 est susceptible de passer entre les ailettes de décharge 22, et une configuration fermée, dans laquelle de moyens d’obturation 22 obturent une section de passage de l’orifice de sortie 6

Dans une forme de réalisation, dans la configuration fermée, les moyens d'obturation 22 affleurent la virole externe 5 et forment une surface sensiblement continue afin de limiter les irrégularités de surface susceptibles de créer des pertes de charge ou de décoller le flux secondaire F2.

Ainsi, lorsque la porte 12 est en position de fermeture et qu’aucun flux d’air n’est prélevé par la vanne de décharge dans l’espace d’écoulement primaire 10, les moyens d'obturation 22 ferment la section de passage de l’orifice de sortie 6, ce qui permet de réduire les irrégularités de surface dans l’espace d’écoulement secondaire 14 et donc de limiter les pertes de charge qui peuvent en résulter. Dans cette configuration, l’espace d’écoulement secondaire est sensiblement analogue aux espaces d’écoulement conventionnels des turbomachines dépourvues de vannes de décharge 12. Cette configuration, dans laquelle les portes 12 et les moyens d’obturation 22 sont fermés, correspond à environ 70% du cycle de fonctionnement de la turbomachine (régime de croisière).

En revanche, lorsque de l’air doit être prélevé dans l’espace d’écoulement primaire 10, par exemple lors d’une phase de décollage ou d’atterrissage, la porte 12 est en position ouverte et les moyens d'obturation 22 sont amenés en configuration ouverte afin de libérer le passage pour l’air de décharge et de permettre son introduction dans le flux secondaire F2.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 2 à 4, les moyens d'obturation sont formés par les ailettes de décharge 22. A cet effet, les ailettes de décharge 22 sont montées à pivotement dans le conduit 18 de la veine de décharge, entre la configuration ouverte et la configuration fermée.

De la sorte, dans la configuration ouverte (figure 2a), les ailettes de décharge 22 s’étendent de manière usuelle afin de dévier le flux d’air de décharge F3 et l’introduire dans le flux secondaire F2 en réduisant les pertes de charge, tandis que dans la configuration fermée (2b), elles affleurent la virole externe 5 en s’étendant dans le prolongement de celle-ci et obturent ainsi la section de passage de l’orifice de sortie 6.

Dans une forme de réalisation, chaque ailette de décharge 22 est en contact avec une ailette de décharge 22 adjacente afin de former la surface sensiblement continue. A cet effet, les liaisons pivot 26 de deux ailettes de décharge 22 adjacentes sont séparées d’une distance sensiblement égale ou légèrement inférieure à une longueur des ailettes 22. De la sorte, la surface formée par les ailettes de décharge 22 en configuration fermée est sensiblement continue, et en tout état de cause génère des irrégularités de surface négligeables en comparaison avec les grilles d’ailettes de décharge 22 conventionnelles qui sont fixes par rapport au conduit 18. A cet effet, les ailettes de décharge 22 sont montées à rotation dans le conduit de veine de décharge 18 autour d’un pivot 26 entre la configuration ouverte et la configuration fermée. De préférence, les pivots 26 des ailettes de décharge 22 sont montés au niveau de l’orifice de sortie 6.

Les pivots 26 peuvent être formés intégralement avec les ailettes de décharge 22, ou rapportés et fixés sur les ailettes de décharge 22.

Cette forme de réalisation présente l’avantage de ne pas alourdir le moyeu 2 en utilisant les pièces déjà présentes dans celui-ci (les ailettes 22), et de réduire par conséquent la consommation spécifique de la turbomachine en diminuant les pertes de charge et les décollements du flux secondaire F2 en régime de croisière.

Chaque ailette de décharge 22 comprend un bord d’attaque BA et un bord de fuite BF, opposé au bord d’attaque BA. Le bord d’attaque BA d’une ailette 22 correspond à la partie antérieure de son profil aérodynamique. Il fait face au flux d’air de décharge F3 et le divise en un écoulement d'air d'intrados et en un écoulement d'air extrados. Le bord de fuite BF quant à lui correspond à la partie postérieure du profil aérodynamique, où se rejoignent les écoulements intrados et extrados.

Afin de permettre le déplacement des ailettes de décharge 22 d’une configuration à une autre sans nécessiter d’asservissement actif, le pivot 26 de chaque ailette de décharge 22 est plus proche de son bord d’attaque BA que de son bord de fuite BF. Par ailleurs, l’axe de rotation 27 de chaque pivot 26 est de préférence aligné ou à faible écart de la virole externe 5 (au niveau de la section de passage de l’orifice de sortie 6). De la sorte, en configuration ouverte, les ailettes de décharge 22 s’étendent partiellement dans l’espace d’écoulement secondaire, tandis qu’elles forment une surface sensiblement continue dans le prolongement de la virole externe 5 en configuration fermée.

Ainsi, lorsqu’il n’y a pas de flux d’air dans le conduit de veine de décharge 18, la partie 23 (dite partie aval 23) des ailettes de décharge 22 qui s’étend entre le pivot 26 et le bord de fuite BF s’étend dans l’espace d’écoulement secondaire. Le flux secondaire F2 exerce donc un effort aérodynamique sur cette partie 23 des ailettes de décharge 22 qui tend à la rabattre vers le conduit de veine de décharge 18 de manière à aligner lesdites ailettes 22 avec la virole externe 5. Ainsi, lorsqu’il n’y a pas de flux d’air de décharge F3 dans le conduit de veine de décharge 18, les ailettes 22 se positionnent de manière passive (c’est-à-dire sans asservissement) dans leur configuration fermée.

Lorsqu’un flux d’air de décharge F3 traverse le conduit de veine de décharge 18, ce flux d’air de décharge F3 applique des efforts aérodynamiques plus importants sur la partie aval 23 des ailettes de décharge 22 (c’est-à-dire la partie des ailettes 22 qui s’étend entre le pivot 26 et le bord de fuite BF) puisque cette partie est plus grande que la partie amont 24 (c’est-à-dire la partie des ailettes 22 qui s’étend entre le pivot 26 et le bord d’attaque BA). Si le flux d’air de décharge F3 applique un effort plus important sur la partie aval 23 de l’ailette de décharge 22 que le flux secondaire F2 et la gravité, l’ailette 22 pivote autour du pivot 26 et s’aligne avec le flux d’air de décharge F3, permettant ainsi au flux d’air de décharge F3 de sortir du conduit de veine de décharge 18.

Afin de renforcer le moment appliqué par le flux d’air de décharge F3 sur les ailettes de décharge 22 et de garantir que les ailettes 22 s’ouvrent quel que soit le débit de décharge du flux secondaire F2, la configuration des ailettes de décharge 22 peut être modifiée afin d’augmenter l’effet des efforts aérodynamiques appliqués sur la partie aval 23 des ailettes 2, ou à l’inverse réduire les effets des efforts appliqués par le flux secondaire F2 et par la gravité.

Par exemple, la position du pivot 26 de chaque ailette de décharge 22 peut être ajustée par rapport au bord d’attaque BA et au bord de fuite BF de manière à augmenter le bras de levier entre le pivot 26 et le bord de fuite BF et donc le moment appliqué par le flux d’air de décharge F3 sur la partie aval 23 des ailettes 22.

En variante, la densité locale des ailettes de décharge 22 (et donc la position de leur centre de gravité) peut être ajustée en augmentant la masse de tout ou partie de la partie amont 24 des ailettes 22 et/ou en réduisant la masse de tout ou partie de la partie aval 23 des ailettes 22. Par exemple, la partie aval 23 de chaque ailette de décharge 22 peut être partiellement creuse tandis que la partie amont 24 est pleine. Cette modification de la position du centre de gravité des ailettes de décharge 22 à l’aide de la répartition de leur densité permet ainsi de modifier le moment résultant des efforts aérodynamiques et de la gravité sur les ailettes 22. En particulier, en comparaison avec une ailette de décharge dont la densité est homogène : - le moment résultant des efforts aérodynamiques appliqués par le flux d’air de décharge F3 sur la partie aval 23 de l’ailette de décharge 22 sera plus important, et - le moment résultant des efforts aérodynamiques appliqués par le flux secondaire F2 et par la gravité sera plus faible.

Selon une autre variante, le comportement des ailettes de décharge 22 peut également être modifié en élargissant ou en réduisant l’ailette de décharge 22 dans la zone adjacente à son bord d’attaque BA.

Par exemple, l’épaisseur du bord d’attaque BA de l’ailette de décharge 22, ou le cas échéant de tout le profil de l’ailette 22 dans une zone adjacente au bord d’attaque BA, peut être augmentée. On pourra notamment réaliser un biaisage circulaire afin d’augmenter le volume interne de l’ailette de décharge 22. Cet élargissement local permet ici encore de déplacer le centre de gravité de l’ailette de décharge 22 pour augmenter le moment résultant appliqué sur sa partie aval 23 et contrebalancer le moment résultant appliqué sur sa partie amont 24.

En variante, l’épaisseur du bord d’attaque BA peut être réduite, par exemple en effectuant un biaisage pointu dudit bord d’attaque BA.

De manière analogue, l’épaisseur du bord de fuite BF peut être augmentée ou réduite afin de modifier la position du centre de gravité de l’ailette de décharge 22.

Selon une autre variante encore, l’ailette de décharge 22 peut être équipée d’un système à ressort, fixé d’une part sur le pivot 26 et d’autre part sur le conduit de veine de décharge 18 (de préférence sur une paroi qui ne s’étend pas dans le flux d’air de décharge F3) de manière à appliquer un moment sur l’ailette de décharge 22 tendant à amener ladite ailette 22 dans sa configuration ouverte. La raideur du système à ressort est alors choisie de manière à assurer que l’ailette 22 revient en configuration ouverte lorsque la porte 12 est en position d’ouverture.

Bien entendu, ces quatre variantes de réalisation pour renforcer le moment appliqué par le flux d’air de décharge F3 sur les ailettes de décharge 22 peuvent être combinées.

Ainsi, grâce à l’ajustement de la position du pivot 26 par rapport au bord d’attaque BA et au bord de fuite BF, à la modification éventuelle des ailettes 22 en vue de déplacer leur centre de gravité et au système à ressort optionnel, on obtient des moyens d’obturation susceptibles de passer de la configuration ouverte à la configuration fermée de manière automatique en fonction du flux secondaire F2 et du flux d’air de décharge F3.

On notera que, selon la position angulaire des ailettes de décharge 22 autour de l’axe X de la virole interne 3 (par exemple à 12h ou à 6h), les effets de la gravité sur la configuration des ailettes de décharge 2 sont différents. Typiquement, pour des ailettes de décharge positionnées à 12h (soit à l’opposé du sol par rapport à l’axe X), le moment appliqué sur les ailettes 22 et résultant de la gravité a tendance à amener les ailettes 22 dans leur configuration fermée, tandis pour les ailettes décharge positionnées à 6h (soit à l’opposé de la position à 12h par rapport à l’axe X), le moment appliqué sur les ailettes 22 et résultant de la gravité a tendance à amener les ailettes 22 dans leur configuration ouverte.

Par conséquent, la position du pivot 26 par rapport au bord d’attaque BA et au bord de fuite BF, et éventuellement la position du centre de gravité des ailettes 22, peut être différente en fonction de leur position angulaire autour de l’axe X afin de tenir compte des effets de la gravité sur la configuration des ailettes de décharge 22.

De même, l’angle entre une ailette de décharge 22 donnée et la paroi amont 18a (dans le sens d’écoulement des gaz dans le moyeu 2) du conduit de veine de décharge peut varier en fonction de la position axiale de l’ailette 22 (le long de l’axe X), afin de tenir compte de la direction locale de l’écoulement du flux de décharge. Par exemple, l’ailette de décharge 22 la plus proche de la paroi amont 18a du conduit 18 peut être plus inclinée par rapport à la section de l’orifice de sortie 6 que l’ailette de décharge 22 la plus éloignée de cette paroi 18a. On pourra notamment se référer à la demande FR 15 52808 déposée le 1er avril 2015 au nom de la Demanderesse pour plus d’information sur l’inclinaison respective des différentes ailettes de décharge 22 dans le conduit de veine de décharge 18.

En tout état de cause, la configuration ouverte de chaque ailette de décharge 22 peut être ajustée en fonction de l’angle optimal à atteindre afin de limiter les pertes de charge lors de l’introduction du flux d’air de décharge F3 dans la veine secondaire en ajustant la position du pivot 26 par rapport au bord d’attaque BA et au bord de fuite BF de chaque ailette 22 et/ou la position de leur centre de gravité, comme indiqué plus haut.

Que le conduit de veine de décharge 18 soit débitant (c’est-à-dire traversé par un flux d’air de décharge F3) ou non, les ailettes de décharge 22 sont susceptibles de vibrer, dans la mesure où elles sont libres en rotation autour de leur pivot 26. Afin d’assurer que les ailettes 22 ne changent de configuration que lorsque le conduit de veine de décharge 18 devient débitant ou cesse d’être débitant, le pivot 26 des ailettes 22 peut être équipé d’un système d’amortissement des vibrations, fixé d’une part sur le pivot 26 et d’autre part sur le conduit de veine de décharge 18 (de préférence sur une paroi qui ne s’étend pas dans le flux d’air de décharge F3). Un tel système d’amortissement peut notamment comprendre un système à ressort, un amortissement hydraulique, etc. Le cas échéant, le système d’amortissement peut également participer au renfort du moment appliqué par le flux d’air de décharge F3 sur les ailettes de décharge 22 pour permettre aux ailettes de décharge 22 de venir en configuration ouverte.

Les ailettes de décharge 22 peuvent notamment être du type ailettes papillon, ou toute autre forme adaptée pour dévier le flux d’air en provenance de l’espace d’écoulement primaire 10 afin de l’aligner avec le flux secondaire F2.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Moyeu (2) de carter intermédiaire (1) pour une turbomachine à double flux, ledit moyeu (2) comprenant : - une virole interne (3) configurée pour délimiter un espace d’écoulement primaire (10) du flux de gaz primaire (F1) de la turbomachine, - une virole externe (5) configurée pour délimiter un espace d’écoulement secondaire (14) du flux de gaz secondaire (F2) de ladite turbomachine, - un conduit de veine de décharge (18), s’étendant entre la virole interne (3) la virole externe (5), ledit conduit de veine de décharge (18) débouchant d’une part dans l’espace d’écoulement primaire (10) à travers un orifice d’entrée (4) formé dans la virole interne (3), et d’autre part dans l’espace d’écoulement secondaire (14) à travers un orifice de sortie (6) formé dans la virole externe (5), - une porte (12) mobile entre une position de fermeture, dans laquelle la porte (12) ferme une section de passage de l’orifice d’entrée (4), et une position d’ouverture, dans laquelle la porte (12) libère une section de passage de l’orifice d’entrée (4), et - des ailettes de décharge (22) comprenant un bord d’attaque (BA) et un bord de fuite (BF), opposé au bord d’attaque (BA), lesdites ailettes de décharge (22) étant montées à rotation autour d’un pivot (26) dans le conduit de veine de décharge (18) au niveau de l’orifice de sortie (6) entre une configuration ouverte, dans laquelle un flux d’air (F3) en provenance de l’orifice d’entrée (4) est susceptible de passer entre les ailettes de décharge (22), et une configuration fermée, dans laquelle les ailettes de décharge (22) obturent une section de passage de l’orifice de sortie (6), le moyeu (2) de carter intermédiaire étant caractérisé en ce que le pivot (26) de chaque ailette de décharge (22) est plus proche de son bord d’attaque (BA) que de son bord de fuite (BF) et en ce que les ailettes de décharge (22) comprennent une partie aval (23), s’étendant entre le pivot (26) et le bord de fuite (BF) et une partie amont (24), s’étendant entre le pivot (26) et le bord d’attaque (BA), la partie aval (23) et la partie amont (24) des ailettes de décharge (22) présentant une densité différente.
2. 2. Moyeu (2) de carter intermédiaire (1) selon la revendication 1, dans lequel, en configuration fermée, les ailettes de décharge (22) créent une surface sensiblement continue.
3. 3. Moyeu (2) de carter intermédiaire (1) selon la revendication 2, dans lequel chaque ailette de décharge (22) est en contact avec une ailette de décharge (22) adjacente afin de former la surface sensiblement continue.
4. 4. Moyeu (2) de carter intermédiaire (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la partie aval (23) est creuse.
5. 5. Moyeu (2) de carter intermédiaire (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la virole interne (3) présente un axe (X) de révolution et le moyeu (2) comprend une pluralité d’ailettes de décharge (22) réparties circonférentiellement autour dudit axe (X), au moins une partie desdites ailettes de décharge (22) présentant une répartition de densité différente selon leur position angulaire autour de l’axe (X).
6. 6. Moyeu de carter intermédiaire (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel chaque ailette de décharge (22) est équipée d’un système à ressort fixé d’une part sur le pivot (26) et d’autre part sur le conduit de veine de décharge (18) de manière à appliquer un moment sur l’ailette de décharge (22) tendant à amener ladite ailette (22) dans sa configuration ouverte.
7. 7. Moyeu de carter intermédiaire (1 ) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant en outre un système d’amortissement des ailettes de décharge (22).
8. 8. Carter intermédiaire (1) pour une turbomachine à double flux comprenant un moyeu (2) de càrter intermédiaire (1) selon l’une des revendications 1 à 7.
9. 9. Turbomachine à double flux comprenant un carter intermédiaire (1) selon la revendication 8.