CH337299A - Aubage de turbo-machine - Google Patents

Description

      Aubage    de     turbomachine       La présente invention a pour objet un     aubage     de turbomachine dans lequel les aubes sont radiales  et présentent chacune une face concave et une face  convexe s'étendant de son bord d'attaque à son bord  de fuite, et dans lequel, dans la section au sommet  de l'aube, le rayon de courbure d'une ligne paral  lèle à la face concave de l'aube et passant par les  points d'attaque et de fuite de cette section, est au  moins égal au rayon de courbure de la ligne corres  pondante dans la section au pied de l'aube.  



  La présente invention a pour but d'améliorer le  rendement d'un tel     aubage,    notamment lorsqu'il cons  titue     l'aubage    mobile -de soufflantes à     aubage    de  petit diamètre, 15 cm et moins.  



  A cet effet,     l'aubage    selon l'invention est carac  térisé en ce que tout rayon issu de l'axe de     l'aubage     et passant par un point de ladite ligne dans la sec  tion au sommet de l'aube, passe par un point de  ladite ligne dans la section au pied de l'aube.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple, une  forme d'exécution de     l'aubage    faisant l'objet de la  présente invention.  



  La     fig.    1 est une vue en élévation latérale de  cette forme d'exécution, constituant le rotor d'une       soufflante.     



  La     fig.    2 est une vue en bout par la ligne     II-II     de la     fig.    1.  



  Les     fig.    3 et 4 sont respectivement des coupes  du sommet et du pied d'une aube du rotor représenté  aux     fig.    1 et 2.  



       L'aubage    représenté comprend un moyeu 10  portant douze aubes 12 radiales présentant chacune  une face concave 10c et une face convexe 10d s'éten-         dant    de son bord d'attaque 10a à son bord de     fuite,     la courbure des sections de ces surfaces variant du  pied de l'aube au sommet.  



  Le bord d'attaque 10a et le bord de fuite de  chaque aube s'étendent sur des lignes droites     A-A    et       B-B    (voir     fig.    2) passant par l'axe de rotation     C-C     du moyeu de rotor 10.

   Les lignes     A-A    et     B-B    sont  radiales par rapport à l'axe     C-C    de sorte que lorsque  les aubes sont vues suivant cet axe (comme à la     fig.     2) les bords d'attaque et de     fuite    de chaque aube  divergent l'un de l'autre, tandis que les bords d'atta  que et de fuite sont parallèles les uns aux autres lors  que les aubes sont vues     radialement    par rapport à  l'axe     C-C    (comme à la     fig.    1).  



  Dans la section au sommet de l'aube, le rayon de  courbure d'une ligne 14     (fig.    3) parallèle à la face  concave 10c de l'aube et passant par les points d'at  taque et de fuite de cette section, est au moins égal  au rayon de courbure de la ligne correspondante dans  la section au pied de l'aube.  



  Les     fig.    3 et 4 montrent la relation existant entre  la ligne 14 parallèle à la face concave d'une aube 12  et les faces concave et convexe de cette aube. La  section transversale représentée à la     fig.    3 est     celle     au sommet de l'aube, l'épaisseur maximum de l'aube  étant mesurée le long de la ligne     Z-Z.    A cet endroit,  la distance x entre la ligne parallèle à la     face    concave  et cette face est égale au quart de l'épaisseur maxi  mum de l'aube. La ligne 14 est un arc d'un cercle  de rayon R au sommet de l'aube.  



  La section     transversale    représentée à la     fig.    4 est  celle au pied de l'aube. La ligne 16 parallèle à la  face concave a un rayon r qui est plus petit que le  rayon R de la section au sommet de l'aube représen  tée à la     fig.    3. De plus, la corde de l'aube est plus      petite à son pied qu'à son sommet. Tout rayon issu  de l'axe     C-C    de     l'aubage    et passant par un point de  ladite ligne 14 dans la section au sommet de l'aube,  passe par un point de la ligne 16 dans la section au  pied de l'aube.  



  La courbure des lignes parallèles à la     face    concave  dans les sections successives diminue de façon uni  forme du sommet au pied de l'aube.  



  L'angle d'attaque a est défini par la tangente H  à une ligne 14' s'étendant du bord d'attaque au bord  de fuite à mi-distance entre les faces concave et con  vexe de l'aube, avec la direction d'écoulement d'air  G sous     l'influence    de l'aube se déplaçant (voir     fig.    3).  



  L'angle d'attaque a au sommet de l'aube peut  atteindre     25o    à partir de la direction G et diminuer  progressivement vers le pied de l'aube du fait de la  variation de courbure de l'aube. L'avantage d'avoir  un grand angle d'attaque est que cela permet aux  aubes de     l'aubage    décrit d'avoir une courbure pro  noncée. Cette courbure prononcée des aubes fait ap  paraître un angle de déviation d'air moyen élevé dont  il résulte     urge    valeur importante de la caractéristique  d'accroissement de pression sans pertes de charges  anormales. Un autre avantage est que le tourbillon  d'air aux bords d'attaque des aubes est réduit et peut  être éliminé.

   Ceci permet dans le cas de     l'aubage     décrit de supprimer des aubes de guidage d'entrée  ou aubes     antitourbillon.     



  Dans     l'aubage    décrit, la hauteur d'aube n'excède  pas la longueur de la corde moyenne, mais en même  temps n'est pas     inférieure    à     E/    de la longueur de la  corde moyenne. Les bords d'attaque et de fuite recti  lignes des aubes de     l'aubage    décrit ont chacun une  longueur ne dépassant pas la moitié du diamètre du  moyeu 10.  



  Dans une variante de     l'aubage    représenté, cha  que aube pourrait présenter des faces convexe et  concave dont les sections sont en forme d'arcs de  cercle, à tous les niveaux de l'aube entre son pied  et son sommet. Un     aubage    de ce type convient en  particulier pour des soufflantes ayant un nombre de  Mach de vitesse d'air plus grand que 0,3.  



       L'aubage    représenté est destiné à des nombres  de Mach supérieurs à 0,3 et pour cette raison les  bords d'attaque et de fuite des aubes adjacentes sont  disposés pratiquement en alignement, c'est-à-dire que  le bord d'attaque de chaque aube paraît coïncider  avec le bord de fuite de l'aube suivante lorsque le  rotor est vu suivant l'axe     C-C    (comme à la     fig.    2).  Dans une variante destinée à être utilisée dans des       soufflantes    fonctionnant à des nombres de Mach  supérieurs à 0,3, les aubes pourraient se recouvrir.  



       L'aubage    décrit peut être     coulé    en une pièce en       utilisant    de l'alliage léger, ce qui diminue le coût de  Y     abrication.     



  Les pertes de charge fréquemment rencontrées  dans les turbomachines rotatives peuvent être con  sidérablement     réduites        grâce    à     l'aubage    décrit. En  outre, la vitesse     axiale    et la pression du     fluide    à  l'extrémité de     sortie    d'un     aubage        analogue    à     l'aubage       décrit mais fixe peuvent être pratiquement constantes  du pied au sommet de chaque aube de stator.

Claims (1)

1. REVENDICATION Aubage de turbomachine dans lequel les aubes sont radiales et présentent chacune une face concave et une face convexe s'étendant de son bord d'attaque à son bord de fuite, et dans lequel, dans la section au sommet de l'aube, le rayon de courbure d'une ligne parallèle à la face concave de l'aube et passant par les points d'attaque et de fuite de cette section est au moins égal au rayon de courbure de la ligne cor respondante dans la section au pied de l'aube, carac térisé en ce que tout rayon issu de l'axe de l'aubage et passant par un point de ladite ligne dans la sec tion au sommet de l'aube passe par un point de ladite ligne dans la section au pied de l'aube.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que les aubes sont venues de fabrication avec un support commun. 2. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que les aubes sont rapportées sur un support commun. 3. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que les bords d'attaque et de fuite de chaque aube sont rectilignes. 4. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que le rayon de courbure de ladite ligne parallèle à la face concave de chaque aube varie de façon uni forme du pied au sommet de cette aube. 5. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que la hauteur de chaque aube n'excède pas la longueur de sa corde moyenne.

   6. Aubage selon la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé en ce que la hauteur de chaque aube n'est pas inférieure à 2/ de la corde moyenne. 7. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que les sections des faces concave et convexe de chaque aube sont des arcs de cercle à tous les niveaux de l'aube.

   8. Aubage selon la revendication et la sous- revendication 3, caractérisé en ce que le bord d'at taque d'une aube quelconque et le bord de fuite d'une des deux aubes adjacentes sont situés dans un même plan passant par l'axe de l'aubage. 9. Aubage selon la revendication, caractérisé en ce que les aubes se chevauchent les unes les autres lorsqu'elles sont vues en direction axiale. 10. Aubage selon la revendication, comprenant un moyeu rotatif portant les aubes, caractérisé en ce que les bords d'attaque et de fuite des aubes ont chacun une longueur qui ne dépasse pas la moitié du diamètre maximum de ce moyeu.