Brevet FR3134416A1 — publié le 20231013

Pièce statorique (20) d’une turbomachine comprenant une plateforme (22), une pale (24, 26) s’étendant radialement par rapport à un axe central (∆), et une ailette (28) s’étendant radialement depuis un pied d’ailette (44) jusqu’à une tête d’ailette (46), l’ailette comprenant un intrados (48) et un extrados (50), chaque point (100) de l’intrados (48) ou respectivement de l’extrados (46) définissant un axe radial (Ar) passant par le point (100), chaque plan (Pr) comprenant l’axe radial (Ar) définissant une section (S) de l’intrados (48) ou respectivement de l’extrados (46), un angle défini dans le plan (Pr) entre le profil de pied (44) et une tangente à la section (S) à une intersection (104) de la section (S) et du profil de pied (44) étant inférieur ou égal à 45 degrés, la section (S) étant située entre le profil de pied (44) et la tangente. 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 pale s’étendant radialement par rapport à un axe central de la turbomachine depuis la plateforme, et - une ailette s’étendant dans la veine radialement depuis un pied d’ailette situé sur la plateforme jusqu’à une tête d’ailette, l’ailette comprenant un intrados et un extrados situés radialement entre le pied d’ailette et la tête d’ailette, chaque point de l’intrados ou respectivement de l’extrados définissant un axe radial passant par le point, chaque plan comprenant l’axe radial définissant une section de l’intrados ou respectivement de l’extrados, un angle défini dans le plan entre le profil de pied et une tangente à la section à une intersection de la section et du profil de pied étant inférieur ou égal à 45 degrés, la section étant située entre le profil de pied et la tangente. 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 0,25 ; - la 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 radialement entre le pied d’ailette et la tête d’ailette, chaque profil définissant une corde entre le bord d’attaque de l’ailette et le bord de fuite de l’ailette, la corde du profil de tête étant inférieure à la corde du profil de pied ; un rapport de la corde du profil de tête sur la corde de pale étant supérieur ou égal à 0,1 et inférieur ou égal à 0,6 ; un rapport de la corde du profil de pied sur la corde de pale étant supérieur ou égal à 0,3 et inférieur ou égal à 1,1 ; - chaque profil d’ailette définit une épaisseur maximale du profil entre l’intrados et l’extrados dans une direction perpendiculaire à une ligne de corde, un rapport de l’épaisseur maximale du profil de pied sur la corde du profil de pied étant supérieur ou égal à 0,05 et inférieur ou égal à 0,25 ; et un rapport de l’épaisseur maximale du profil de tête sur la corde du profil de tête étant supérieur ou égal à 0,05 et inférieur ou égal à 0,25 ; - la pale comprend un intrados en regard de l’extrados de l’ailette, l’ailette comprenant un bord de fuite, 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 depuis la plateforme en s’éloignant de l’axe entre la pale et un plan radial de fuite passant par l’axe et le point de fuite ; - le bord de fuite comprend un point d’asymétrie de sorte que pour tout point courant du bord de fuite situé entre le point d’asymétrie et le point de fuite, une tangente au bord de fuite au point courant s’étend depuis le bord de fuite en s’éloignant de l’axe entre la pale et un plan radial de fuite passant par l’axe et le point courant ; 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 ; la est une vue schématique en section dans un plan perpendiculaire à un axe radial de la turbomachine d’une pièce statorique selon le premier mode de réalisation ; la est une vue schématique en section dans un plan perpendiculaire à l’axe 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 pale (24, 26) s’étendant radialement par rapport à un axe central (∆) de la turbomachine depuis la plateforme (22), et - une ailette (28) s’étendant dans la veine radialement depuis un pied d’ailette (44) situé sur la plateforme (22) jusqu’à une tête d’ailette (46), l’ailette comprenant un intrados (48) et un extrados (50) situés radialement entre le pied d’ailette (44) et la tête d’ailette (46), chaque point (100) de l’intrados (48) ou respectivement de l’extrados (46) définissant un axe radial (Ar) passant par le point (100), chaque plan (Pr) comprenant l’axe radial (Ar) définissant une section (S) de l’intrados (48) ou respectivement de l’extrados (46), un angle (106) défini dans le plan (Pr) entre le profil de pied (44) et une tangente (T) à la section (S) à une intersection (104) de la section (S) et du profil de pied (44) étant inférieur ou égal à 45 degrés, la section (S) étant située entre le profil de pied (44) et la tangente (T). 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 (Hv), l’ailette (28) s’étendant radialement sur une hauteur d’ailette (Ha), un rapport de la hauteur d’ailette (Ha) sur la hauteur de veine (Hv) étant supérieur ou égal à 0,01 et inférieur ou égal à 0,25. Pièce statorique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pale (24,26) comprend un bord d’attaque (224, 226) et un bord de fuite (324, 326) séparés d’une corde de pale (424, 426), l'ailette (28) comprenant une pluralité de profils empilés radialement entre le pied d’ailette (44) et la 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), la corde du profil de tête étant inférieure à la corde du profil de pied ; un rapport de la corde du profil de tête sur la corde de pale étant supérieur ou égal à 0,1 et inférieur ou égal à 0,6 ; un rapport de la corde du profil de pied sur la corde de pale étant supérieur ou égal à 0,3 et inférieur ou égal à 1,1. Pièce statorique selon la revendication 3, dans laquelle chaque profil d’ailette définit une épaisseur maximale (52) du profil entre l’intrados (48) et l’extrados (50) dans une direction perpendiculaire à une ligne de corde, un rapport de l’épaisseur maximale du profil de pied sur la corde du profil de pied étant supérieur ou égal à 0,05 et inférieur ou égal à 0,25 ; et un rapport de l’épaisseur maximale du profil de tête sur la corde du profil de tête étant supérieur ou égal à 0,05 et inférieur ou égal à 0,25. Pièce statorique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pale comprend un intrados (126) en regard de l’extrados (50) de l’ailette (28), l’ailette comprenant un bord de fuite (32), le bord de fuite 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 depuis la plateforme (22) en s’éloignant de l’axe (∆) entre la pale (26) et un plan radial de fuite (Pf) passant par l’axe (∆) et le point de fuite (36). Pièce statorique selon la revendication 5, dans laquelle le bord de fuite (32) comprend un point d’asymétrie de sorte que pour tout point courant du bord de fuite (32) situé entre le point d’asymétrie et le point de fuite (36), une tangente au bord de fuite (32) au point courant s’étend depuis le bord de fuite (32) en s’éloignant de l’axe (∆) entre la pale (26) et un plan radial de fuite passant par l’axe (∆) et le point courant. Turbomachine comprenant une pièce statorique (20) selon l’une des revendications 1 à 6. Aéronef comprenant une turbomachine selon la revendication 7.