Brevet FR3134415A1 — publié le 20231013

Pièce statorique (20) comprenant une plateforme (22), une première pale (24), une deuxième pale (26), et une ailette (28) comprenant un bord d’attaque (30) et un bord de fuite (32), l’ailette (28) s’étendant en regard d’un extrados (124) de la première pale et d’un intrados (126) de la deuxième pale (26), le bord d’attaque (30) comprenant un point d’attaque (34) situé sur la plateforme (22), une tangente au bord d’attaque (30) au point d’attaque (34) s’étendant entre la première pale (24) et un plan radial d’attaque (Pa) et le point d’attaque (34), le bord de fuite (32) comprenant un point de fuite (36) situé sur la plateforme (22), une tangente au bord de fuite (32) au point de fuite (36) s’étendant entre la deuxième pale (26) et un plan radial de fuite (Pf) et le point de fuite (36). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Pièce statorique à ailette dans une turbomachine DOMAINE DE L'INVENTION L’invention concerne les pièces statoriques d’une turbomachine comprenant une pale comme les redresseurs de flux situés en aval d’un compresseur et en particulier les redresseurs à calage fixe. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans une turbomachine d’aéronef, et en particulier les aéronefs destinés au transport de passagers, c’est l'air propulsé par une soufflante et des gaz de combustion sortant de la turbomachine à travers une tuyère d’échappement qui exerce une poussée de réaction sur la turbomachine et, à travers elle, sur l’aéronef. La circulation des gaz à travers la turbomachine est influencée par des aubages en rotation et des aubages fixes. Les aubages fixes ou statoriques comptent notamment des aubes directrices de sortie (connu également sous le terme de « Outlet Guide Vane» ou « OGV » en anglais), les aubes directrices d'entrée (connu également sous le terme de « Inlet Guide Vane» ou « IGV » en anglais), et les aubes à calage variable (connu également sous le terme de « Variable Stator Vane» ou « VSV » en anglais). Les aubes de redresseur d'un moteur aéronautique à turbine à gaz peuvent présenter chacune deux plateformes (intérieure et extérieure) qui sont rapportées sur l'aubage. Il existe également des architectures non carénées comprenant des aubes de redresseur qui ne présentent qu’une seule plateforme intérieure. Dans tous les cas, ces aubes de redresseur forment des rangées d'aubes fixes qui permettent de guider le flux gazeux traversant le moteur selon une vitesse et un angle appropriés. Au sein d’un redresseur de flux comprenant une pluralité de pales fixes, l’écoulement des gaz s’effectue globalement entre les pales selon un sens amont-aval. Il est connu cependant que la zone du pied de pale peut être le siège d'écoulements aérodynamiques secondaires. Pour chaque couple de pales en regard l’une de l’autre, un gradient de pression entre la face en pression (intrados) de la première pale et la face en dépression (extrados) de la deuxième pale génère un écoulement de passage (connu également sous le terme de « crossflow » en anglais) qui transporte les gaz vers l’extrados. En extrémité de pale, c’est-à-dire à la jonction entre l’aubage et le moyeu ou entre l’aubage et le carter, un décollement de coin (connu également sous le terme de « corner separation » en anglais) et un tourbillon (connu également sous le terme de « corner vortex » en anglais) peuvent se produire. Ce décollement génère des pertes de pression ainsi qu’un blocage aérodynamique. Ce dernier est problématique en termes d’opérabilité. Pour des incidences élevées du flux arrivant sur le redresseur, c’est-à-dire lorsque la direction d’écoulement des gaz en amont du redresseur fait un angle important avec une direction du bord d’attaque de la pale, ce décollement de coin s’amplifie jusqu’à provoquer un décrochage de la couche limite sur la pale qui ne peut plus assurer la déviation de l’écoulement. Il y a donc un besoin pour une nouvelle géométrie permettant de corriger ces problèmes et d'améliorer les performances en termes de rendement des équipements notamment à forte incidence du flux entrant dans le redresseur. Un but de l’invention est de proposer une pièce statorique d’une turbomachine dont la géométrie améliore l’écoulement des fluides par rapport à l’art antérieur. Le but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à une pièce statorique d’une turbomachine comprenant : - une plateforme définissant une paroi d’une veine d’écoulement de gaz, - une première pale, - une deuxième pale, et - une ailette comprenant un bord d’attaque et un bord de fuite, l’ailette s’étendant dans la veine, radialement par rapport à un axe de la turbomachine, depuis la plateforme, en regard d’un extrados de la première pale et d’un intrados de la deuxième pale, le bord d’attaque comprenant un point d’attaque situé sur la plateforme, une tangente au bord d’attaque au point d’attaque s’étendant dans la veine depuis la plateforme entre la première pale et un plan radial d’attaque passant par l’axe et le point d’attaque, le bord de fuite comprenant un point de fuite situé sur la plateforme, une tangente au bord de fuite au point de fuite s’étendant dans la veine depuis la plateforme entre la deuxième pale et un plan radial de fuite passant par l’axe et le point de fuite. Une telle pièce statorique est avantageusement et optionnellement complétée par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : - la plateforme est une première plateforme, la pièce comprenant une deuxième plateforme de sorte à définir la veine d’écoulement entre la première plateforme et la deuxième plateforme, la veine s’étendant radialement sur une hauteur de veine, l’ailette s’étendant radialement sur une hauteur d’ailette, un rapport de la hauteur d’ailette sur la hauteur de veine étant supérieur ou égal à 0,01 et inférieur ou égal à 0,4 ; - la première pale et la deuxième pale sont séparées angulairement dans une direction circonférentielle d’un pas angulaire, une séparation angulaire de la première pale et de l’ailette dans la direction circonférentielle étant inférieure ou égale à six dixièmes du pas angulaire ; - la première pale comprend un bord d’attaque et un bord de fuite séparés d’une corde de pale, l'ailette comprenant une pluralité de profils empilés selon une direction radiale entre un pied d’ailette situé sur la plateforme et une tête d’ailette, chaque profil définissant une corde entre le bord d’attaque de l’ailette et le bord de fuite de l’ailette et une épaisseur maximale du profil entre un intrados de l’ailette et un extrados de l’ailette dans une direction perpendiculaire à une ligne de corde, un rapport d’une différence entre la corde du profil de tête et la corde du profil de pied sur la corde de pale étant inférieur ou égal en valeur absolue à 0,05 ; un rapport de l’épaisseur maximale du profil de pied sur la corde du profil de pied est inférieur ou égal à 0,05 ; et un rapport de l’épaisseur maximale du profil de tête sur la corde du profil de pied est inférieur ou égal à 0,05 ; - la première pale comprend un bord d’attaque et un bord de fuite séparés d’une corde de pale, l'ailette comprenant une pluralité de profils empilés selon une direction radiale entre un pied d’ailette et une tête d’ailette, chaque profil définissant une corde d’ailette entre le bord d’attaque et le bord de fuite, un rapport de la corde du profil de pied d’ailette sur la corde de pale étant supérieur ou égale à 0,2 et inférieur ou égal à 1,1 ; un premier angle orienté étant défini depuis l’axe à une première tangente à la ligne de cambrure du profil de pied d’ailette au point d’attaque, un deuxième angle orienté étant défini depuis l’axe à une deuxième tangente à la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale à un point référence de la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale, le point référence présentant une position axiale du point d’attaque, une différence entre le premier angle orienté et le deuxième angle orienté étant supérieure ou égale – 50 degrés et inférieure ou égale à + 10 degrés, l'ailette définissant une coordonnée axiale d’un point à mi-corde d’un profil d’ailette, le point à mi-corde étant situé à égale distance du bord d’attaque de l’ailette et du bord de fuite de l’ailette, la coordonnée axiale étant supérieure ou égale à une position axiale du bord d’attaque de la première pale et inférieure ou égale à une somme de la position axiale du bord d’attaque de la première pale et de la corde de pale; - la première pale comprend un bord d’attaque et un bord de fuite séparés d’une corde de pale, l'ailette comprenant une pluralité de profils empilés selon une direction radiale entre un pied d’ailette et une tête d’ailette, chaque profil définissant une ligne de cambrure et une corde entre le bord d’attaque de l’ailette et le bord de fuite de l’ailette, un rapport de la corde du profil de pied d’ailette sur la corde de pale étant supérieur ou égale à 0,1 et inférieur ou égal à 0,4 ; un angle entre une première tangente à la ligne de cambrure du profil de pied d’ailette au point d’attaque et une deuxième tangente à la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale à un point référence de la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale, le point référence présentant une position axiale du point d’attaque, étant inférieur ou égale en valeur absolue à 10 degrés, l'ailette définissant une coordonnée axiale d’un point à mi-corde d’un profil d’ailette, le point à mi-corde étant situé à égale distance du bord d’attaque de l’ailette et du bord de fuite de l’ailette, la coordonnée axiale étant supérieure ou égale à une différence d’une position axiale du bord d’attaque de la première pale et d’un dixième de la corde de pale, et inférieure ou égale à une somme de la position axiale du bord d’attaque de la première pale et d’une moitié de la corde de pale ; L’invention porte également sur une turbomachine comprenant une pièce statorique telle qu’on vient de la présenter et sur un aéronef comprenant une telle turbomachine. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : la est une représentation schématique d’une turbomachine ; la est une représentation schématique d’une pièce statorique selon un premier mode de réalisation ; les figures 3 et 4 sont des vues schématiques en section dans un plan perpendiculaire à un axe radiale de la turbomachine d’une pièce statorique selon le premier mode de réalisation. Pièce statorique (20) d’une turbomachine comprenant : - une plateforme (22) définissant une paroi d’une veine d’écoulement de gaz, - une première pale (24), - une deuxième pale (26), et - une ailette (28) comprenant un bord d’attaque (30) et un bord de fuite (32), l’ailette (28) s’étendant dans la veine, radialement par rapport à un axe (∆) de la turbomachine, depuis la plateforme (22), en regard d’un extrados (124) de la première pale et d’un intrados (126) de la deuxième pale (26), le bord d’attaque (30) comprenant un point d’attaque (34) situé sur la plateforme (22), une tangente au bord d’attaque (30) au point d’attaque (34) s’étendant dans la veine depuis la plateforme (22) entre la première pale (24) et un plan radial d’attaque (Pa) passant par l’axe (∆) et le point d’attaque (34), le bord de fuite (32) comprenant un point de fuite (36) situé sur la plateforme (22), une tangente au bord de fuite (32) au point de fuite (36) s’étendant dans la veine depuis la plateforme (22) entre la deuxième pale (26) et un plan radial de fuite (Pf) passant par l’axe (∆) et le point de fuite (36). Pièce statorique selon la revendication 1 dans laquelle la plateforme (22) est une première plateforme, la pièce comprenant une deuxième plateforme de sorte à définir la veine d’écoulement entre la première plateforme (22) et la deuxième plateforme, la veine s’étendant radialement sur une hauteur de veine, l’ailette (28) s’étendant radialement sur une hauteur d’ailette, un rapport de la hauteur d’ailette sur la hauteur de veine étant supérieur ou égal à 0,01 et inférieur ou égal à 0,4. Pièce statorique selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle la première pale (24) et la deuxième pale (26) sont séparées angulairement dans une direction circonférentielle d’un pas angulaire (42), une séparation angulaire de la première pale (24) et de l’ailette (28) dans la direction circonférentielle étant inférieure ou égale à six dixièmes du pas angulaire (42). Pièce statorique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la première pale (24) comprend un bord d’attaque (224) et un bord de fuite (324) séparés d’une corde de pale (424), l'ailette (28) comprenant une pluralité de profils empilés selon une direction radiale entre un pied d’ailette (44) situé sur la plateforme (22) et une tête d’ailette (46), chaque profil définissant une corde (54) entre le bord d’attaque (30) de l’ailette (28) et le bord de fuite (32) de l’ailette (28) et une épaisseur maximale (52) du profil entre un intrados (48) de l’ailette et un extrados (50) de l’ailette dans une direction perpendiculaire à une ligne de corde, un rapport d’une différence entre la corde du profil de tête et la corde du profil de pied sur la corde de pale étant inférieur ou égal en valeur absolue à 0,05 ; un rapport de l’épaisseur maximale du profil de pied sur la corde du profil de pied est inférieur ou égal à 0,05 ; et un rapport de l’épaisseur maximale du profil de tête sur la corde du profil de pied est inférieur ou égal à 0,05. Pièce statorique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la première pale (24) comprend un bord d’attaque (224) et un bord de fuite (324) séparés d’une corde de pale (424), l'ailette (28) comprenant une pluralité de profils empilés selon une direction radiale entre un pied d’ailette (44) et une tête d’ailette (46), chaque profil définissant une corde d’ailette (54) entre le bord d’attaque (30) et le bord de fuite (32), un rapport de la corde du profil de pied d’ailette sur la corde de pale (424) étant supérieur ou égale à 0,2 et inférieur ou égal à 1,1 ; un premier angle orienté étant défini depuis l’axe (∆) à une première tangente à la ligne de cambrure du profil de pied d’ailette au point d’attaque (34), un deuxième angle orienté étant défini depuis l’axe (∆) à une deuxième tangente à la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale à un point référence de la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale, le point référence présentant une position axiale du point d’attaque (34), une différence entre le premier angle orienté et le deuxième angle orienté étant supérieure ou égale – 50 degrés et inférieure ou égale à + 10 degrés, l'ailette (28) définissant une coordonnée axiale (78) d’un point à mi-corde (76) d’un profil d’ailette, le point à mi-corde (76) étant situé à égale distance du bord d’attaque (30) de l’ailette et du bord de fuite (32) de l’ailette, la coordonnée axiale (78) étant supérieure ou égale à une position axiale (80) du bord d’attaque (224) de la première pale et inférieure ou égale à une somme de la position axiale du bord d’attaque de la première pale et de la corde de pale (424). Pièce statorique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la première pale (24) comprend un bord d’attaque (224) et un bord de fuite (324) séparés d’une corde de pale (424), l'ailette (28) comprenant une pluralité de profils empilés selon une direction radiale entre un pied d’ailette (44) et une tête d’ailette (46), chaque profil définissant une ligne de cambrure (64) et une corde (54) entre le bord d’attaque (30) de l’ailette (28) et le bord de fuite (32) de l’ailette (28), un rapport de la corde du profil de pied d’ailette sur la corde de pale (424) étant supérieur ou égale à 0,1 et inférieur ou égal à 0,4, un angle entre une première tangente à la ligne de cambrure du profil de pied d’ailette au point d’attaque (34) et une deuxième tangente à la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale à un point référence de la ligne de cambrure du profil de pied de la première pale, le point référence présentant une position axiale du point d’attaque (34), étant inférieur ou égale en valeur absolue à 10 degrés, l'ailette (28) définissant une coordonnée axiale (78) d’un point à mi-corde (76) d’un profil d’ailette, le point à mi-corde (76) étant situé à égale distance du bord d’attaque (30) de l’ailette et du bord de fuite (32) de l’ailette, la coordonnée axiale (78) étant supérieure ou égale à une différence d’une position axiale (80) du bord d’attaque (224) de la première pale et d’un dixième de la corde de pale (424), et inférieure ou égale à une somme de la position axiale du bord d’attaque (80) de la première pale et d’une moitié de la corde de pale (424). Turbomachine comprenant une pièce statorique (20) selon l’une des revendications 1 à 6. Aéronef comprenant une turbomachine selon la revendication 7.