Brevet FR2019709A1 — publié le 19700703

i 2019709 La présente invention concerne une machine à curculation de fluide, telle par exemple qu'un moteur à turbine à gaz. Il er. souvent nécessaire de prévoir dans une machine à circulation de fluide une ou plusieurs entretoîses qui s'étendent dans un canal annulaire de la 5 machine. Touiefois, une telle entretoise peut créer un champ de pression statique qui peut provoquer, par exemple, des contrainres notables s'exerçant sur les aubes de rotor montées dans le canal. On propose donc, selon l'invention, une machine à circulation de fluide présentant un canal annulaire à travers lequel s'étend au moins une entretoise 10 à surfaces portantes, l'entretoise, ou chacune des entretoises, étant décalée axialement par rapport à des aubes de stator, écartées angulairemenf et étagées axialemenf qui se trouvent sur les côtés angulairement opposés de l'entretoise, ces aubes de stator réduisant le champ de pression statique créé par l'entretoise ou chacune des entretoîses. 15 De préférence, l'entretoise, ou chacune des entretoises,et les aubes de stator réparties sur les côtés angulairement opposés de celle-là sont montées en hélice. De préférence également les aubes de stator constituent avec la ou les entretoîses un tour complet d'hélice. L'entretoise, ou au moins l'une des entretoî-20 ses, peut être placé entre la plus en amont et la plus en aval des aubes directrices du tour d'hélice. L'entretoise mentionnée en dernier a, de préférence, des bords d'attaque et de fuite qui sont disposés respectivement en amont et en aval des bords d'attaque desdites aubes directrices les plus en amont et en aval. 25 La surface d'aspiration de l'entretoise, ou de chaque entretoise, est de préférence pratiquement plane et à peu près parallèle à la direction d'écoulement du fluide. Le canal annulaire peut être un canal ventilé d'un moteur à turbine à gaz, les aubes directrices étant les aubes directrices de sortie d'un ventilateur 30 monté dans le canal, et l'entrfetoise, ou chaque entretoise, s'étendant entre l'enveloppe du moteur et celle du ventilateur. Ainsi le ventilateur peut être un ventilateur frontal. En variante, le canal annulaire peut être le canal d'écoulement principal d'un moteur à turbine à gaz, l'entretoise, ou chaque entretoise, constituant 35 une partie de la structure de support qui soutient un arbre principal du moteur à partir de l'enveloppe de moteur, cet arbre principal étant disposé radialement 69 33653 2 2019709 à i 'intérieur du canal annulaire. On décrira maintenant, à simple titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'invention en référence aux dessins annexes qui représentent ; - la figure 1, un rrtcteur à turbine à gaz avec ventilateur frontal selon 5 la présente invention ; - la figure 2 une vue arrachée à plus grande échelle d'une partie du moteur de la figure 1 ; - la figure 3, une vue en coupe avec arrachement d'un autre moteur à turbine à gaz selon la présente invention, et 10 - la figure 4, une vue d'un détail développé regardé dans le sens de la flèche 4 de la figure 3. La figure 1 représente un moteur 10 à turbine à gaz avec ventilateur frontal présentant une enveloppe 11 de moteur dans laquelle sont montés le compresseur, l'équipement de combustion et la turbine (non représentés ) du moteur. 15 Le compresseur et la turbine sont montés en entraînement sur un arbre 12 de rotor qui est muni, à son extrémité avant, de pales 13 d'un rotor de ventilateur frontal. Les paies 13 du rotor de ventilateur sont placées à l'extrémité amont d'un canal annulaire 14 qui est circonscrit entre l'enveloppe 11 de moteur et une enveloppe 15 de ventilateur qui est disposée concéntriquement à l'exté-20 rieur de l'enveloppe 11. L'enveloppe 11 de moteur est soutenue par l'enveloppe 15 de ventilateur . par l'intermédiaire d'une entretoise 16 ( ou "mât" ) de forme aérodynamique qui s'étend à travers le canal 14 et par conséquent entre les enveloppes 11 du moteur et 15 du ventilateur. 25 Une rangée en hélice d'aubes directrices de sortie 17, de forme aérody namique, étagées axialement et écartées angulairement les unes des autres, est montée dans le canal 14 immédiatement en aval des pales 13 du rotor de ventilateur. L'entretoise 16 est montée entre l'aube directrice 20 la plus en amont et l'aube directrice 21 la plus en aval de ladite rangée d'aubes en hélice, afin de 30 constituer un tour complet d'hélice, l'entretoise 16 présentant des bords d'attaque 22 et de fuite 23 qui se trouvent respectivement en amont et en aval des bords d'attaque 24, 25 des aubes directrices 20, 21. L'entretoise 16 présente, en outre, une surface d'aspiration 26 qui est pratiquement plane et à peu près parallèle à la direction d'écoulement du fluide BAD ORSGINAt 69 33653 3 2019709 sur celle-ci. Ainsi on comprendra que l'entretoise 16 est axialement étagée par rapport aux aubes directrices 20 et 21 qui sont réparties sur ses côtés angulairement opposés. En raison de sa disposition dans ladite rangée d'aubes en hélice, I'entre-5 toise 16 ne produit pas, au moins jusqu'à un certain point, de champ de pression statique indésirable, et par conséquent, aucune contrainte indésirable n'est imposée sur les pales de rotor 13 par ce champ de pression statique. A la figure 3 on a représenté un moteur 30 à turbine à gaz présentant un canal principal annulaire 31 d'écoulement de fluide qui est ménagé à l'inté-10 rieur d'une enveloppe 32 de moteur. L'arbre principal 33 du moteur 30 est monté radialement à l'intérieur du canal 31 et est supporté par l'enveloppe 32 de moteur par l'intermédiaire d'une structure 34 de support à paliers. Montés dans le canal 31, en série dans le sens de l'écoulement du fluide, se trouvent un compresseur 35 de pression intermédiaire, des aubes directrices de 15 sortie 36, des aubes directrices d'entrée 37, et un compresseur 38 haute pression, la partie du canal 31 compris entre les aubes directrices 36 - 37 formant une portion de canal 40 "en col de cygne". Dans cette partie de canal 40 s'étendent des éléments porteurs 41 radiaux écartés angulairement les uns des autres qui constituent une partie de la structure 34 de support à paliers. 20 Chacun des éléments 41 s'étend dans une entretoise 42 à surfaces portan tes (voir figure 4) qui s'étend transversalement au canal 31 et qui est axialement étagée par rapport à des aubes de stator, écartées angulairement et étagées axialement qui se trouvent sur les côtés angulairement opposés de l'entretoise, ces aubes de stator pouvant être les aubes 36, 37 ou d'autres aubes que celles-ci ; 25 ces aubes de stator réduisent le champ de pression statique créé par les entretoises 42 et elles sont disposées en hélice avec celles-ci. Ainsi sont diminués dans la partie de canal 40 l'engorgement et la turbulence qui se produiraient sans cela. Comme on le voit sur la figure 4, les aubes de stator sont disposées du 30 côté des bords d'attaque et de fuite des entretoises 42, les surfaces d'aspiration 43 étant pratiquement planes et à peu près parallèles à la direction d'écoulement du fluide sur elles qui est indiquée par la flèche 44. L'écoulement du fluide provenant des aubes 36 sur les bords d'attaque des entretoises 42 est parallèle aux bords d'attaque de ces dernières. 69 33653 4 2019709 REVENDICATIONS 1 . Machine à circulation de fluide munie d'un canal annulaire et compor tant au moins une entretoise à surfaces portantes qui s'étend à travers le canal, cette machine étant caractérisée en ce que l'entretoise 16, ou chaque entretoise, coopère, sur des côtés angulairement opposés, avec des aubes 17 de stator, 5 étagées axialement et écartées angulairement les unes des autres, par rapport auxquelles l'entretoise, ou chaque entretoise, est axialement décalée, ces aubes de stator réduisant le champ de pression statique créé par l'entretoise ou chaque entretoise. 2. Machine à circulation de fluide selon la revendication 1 caractérisée 1 q en ce que l'entretoise, ou chaque entretoise, et les aubes de stator réparties sur les côtés angulairement opposés de celle-ci, sont disposées en hélice. 3. Machine à circulation de fluide selon la revendication 2 caractérisée en ce que les aubes de stator constituent avec l'entretoise, ou les entretoises, un tour complet d'hélice. 15 4. Machine à circulation de fluide selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'entretoise, ou au moins une des entretoises, est disposée entre la plus en amont 20 et la plus en aval 21 des aubes directrices du tour d'hélice. 5. Machine à circulation de fluide selon la revendication 4 caractérisée en ce que la dernière entretoise mentionnée présente des bords d'attaque et de fui- 20 te qui sont respectivement disposés en amont et en aval des bords de fuite desdites aubes directrices les plus en amont et en aval. 6. Machine à circulation de fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la surface d'aspiration 26 de l'entretoise, ou de chaque entretoise, est pratiquement plane et à peu près parallèle à la direc-25 tion de circulation du fluide. 7. Machine à circulation de fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que le canal annulaire est un canal 14 de ventilateur d'un moteur 10 à turbine à gazr les aubes directrices étant des aubes directrices de sortie d'un ventilateur monté dans ledit canal 14 et l'entretoise, ou 30 chaque entretoise, s'étendant entre les enveloppes du moteur et du ventilateur. 8. Machine à circulation de fluide selon la revendication 7 caractérisée en ce que le ventilateur est un ventilateur frontal. 9. Machine à circulation de fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que le canal annulaire est un canal d'écoule 69 33653 5 2019709 ment principal 31 d'un moteur à turbine à gaz, l'entretoise ou chaque entretoise constituant une partie de la structure de support qui soutient un arbre 33 principal du moteur à partir de l'enveloppe 32 de moteur, ledit arbre principal étant monté radialement à l'intérieur du canal annulaire.