FR2986832A1 - Procede pour definir la forme d'une tuyere convergente-divergente d'une turbomachine et tuyere convergente-divergente correspondante. - Google Patents

Abstract

Selon l'invention, le procédé pour définir la forme d'une tuyère convergente-divergente (1.i) d'axe longitudinal L-L comprenant une partie convergente (3C) reliée, au niveau d'un col (8), à une partie divergente (3D) dont l'extrémité libre aval (5) comporte des échancrures (9) délimitant des chevrons antibruit (10) répartis dans le sens circonférentiel, comprend la définition préalable de la partie divergente (3D) de la tuyère (1.i) à l'aide d'une première portion divergente (3Da), d'une seconde portion divergente (3Db) et d'une portion convergente (3Dc), l'attribution d'une valeur initiale à des paramètres dimensionnels (L1, L2, L3, R2, R3, Rmax, beta, alpha) définissant les chevrons (10) et les trois portions (3Da, 3Db, 3Dc), le calcul de critères de performances et la vérification que les critères de performances calculés satisfont à des conditions de performances prédéfinies.

Description

Procédé pour définir la forme d'une tuyère convergente-divergente d'une turbomachine et tuyère convergente-divergente correspondante. La présente invention se rapporte au domaine général de la réduction du bruit de jet en sortie d'une tuyère de turbomachine. En particulier, la présente invention s'attache à la définition de la forme d'une tuyère convergente-divergente d'une turbomachine qui comporte à son extrémité aval des chevrons pour réduire le bruit de jet. On sait que le jet en sortie d'une tuyère de turbomachine rencontre au moins un autre flux gazeux. Ainsi : - lorsque la turbomachine est à simple flux, ce dernier entre en contact avec l'air externe contournant la tuyère ; et - lorsque la turbomachine est à double flux, le flux primaire (ou flux chaud) et le flux secondaire (ou flux froid) entrent en contact l'un avec l'autre, mais également avec l'air externe. La différence de vitesse entre le jet en sortie de tuyère et le ou les autres flux gazeux qu'il rencontre engendre des cisaillements fluides de pénétra- tion entre ces flux gazeux, ce qui provoque du bruit, communément désigné par « bruit de jet ». Le bruit de jet - qui est le bruit prédominant lors de la phase de décollage d'un avion - est un bruit à large bande de fréquences engendré par deux types de source acoustique. Il se décompose notamment en : - un bruit à haute fréquence provenant de petites structures turbulentes du mélange entre les flux chaud et froid et perçu essentiellement près de la tuyère ; et - un bruit à basse fréquence provenant des grosses structures tourbillonnaires apparaissant loin du jet.

Aussi, pour réduire le bruit de jet, une solution connue consiste à opti- miser le mélange des flux en sortie de la tuyère. A cet effet, le document de brevet EP1873389A1 (propriété de la Demanderesse) décrit une tuyère convergente simple dont le capot latéral est pourvu d'une pluralité de chevrons (encore désignés dents) répartis sur toute la circonférence du bord de fuite de celui-ci. Grâce à la mise en place de ces chevrons, le mélange entre les flux en sortie de tuyère est amélioré et la création de tourbillons (ou vortex) près de la tuyère permet de mieux dissiper l'énergie cinétique et, par conséquent, de réduire l'intensité turbulente des gros tourbillons constituant les sources de bruit majeures. Le bruit à basse fréquence est alors sensiblement diminué.

Cependant, dans le cas d'une tuyère convergente-divergente d'une turbomachine, l'incorporation de chevrons antibruit au niveau du bord de fuite de la tuyère n'est pas satisfaisante. En effet, une inclinaison prononcée des chevrons vers le jet de sortie est généralement nécessaire pour obtenir une réduction du bruit de jet acceptable, ce qui conduit à une dégradation des per- formances de la turbomachine ainsi qu'à la perte du caractère divergent de la tuyère - ou tout au moins à son atténuation - et donc à une dégradation de l'opérabilité de la turbomachine. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et, notamment, de définir la forme d'une tuyère convergente-divergente d'une turbomachine équipée de chevrons antibruit permettant de conserver le carac- tère convergent-divergent de la tuyère, tout en obtenant une réduction du bruit de jet satisfaisante et en limitant la dégradation des performances propulsives et de fonctionnement de la turbomachine. Ainsi, selon l'invention, le procédé pour définir la forme d'un capot an- nulaire ayant une paroi externe et une paroi interne définissant d'une tuyère convergente-divergente d'axe longitudinal L-L d'une turbomachine, soit autour dudit axe, soit autour d'un carter de révolution autour dudit axe L-L, ladite tuyère comprenant, dans le sens de l'écoulement des gaz, une partie convergente reliée, au niveau d'un col, à une partie divergente dont l'extrémité libre aval comporte des échancrures délimitant des chevrons antibruit répartis dans le sens circonférentiel, comprend les étapes suivantes : A/ on définit préalablement la partie divergente de la tuyère à l'aide des deux portions suivantes : - une première portion divergente s'étendant longitudinalement depuis le col de la tuyère jusqu'au sommet des échancrures; - une seconde portion s'étendant longitudinalement entre le sommet des échancrures jusqu'à la pointe desdits chevrons ; B/ on attribue une valeur initiale à des paramètres dimensionnels définissant les chevrons et le capot dans ladite partie divergente; C/ On applique un algorithme d'optimisation au jeu de paramètres ainsi initialisés pour définir la forme de tuyère convergente divergente équipée de chevrons satisfaisant des conditions prédéfinies sur au moins un critère de performance déterminé. Un tel procédé est remarquable par le fait que l'on impose à la seconde portion correspondant aux chevrons de comprendre : - une partie divergente s'étendant longitudinalement entre le sommet des échancrures et une section transversale interne de ladite partie di- vergente d'aire maximale ; - une partie convergente s'étendant longitudinalement depuis la section transversale interne d'aire maximale jusqu'à la pointe desdits chevrons. Ainsi, grâce à l'invention, on peut définir la forme d'une tuyère conver- gente-divergente équipée de chevrons antibruit pour qu'elle satisfasse à un ou plusieurs critères de performances imposés tout en préservant son aspect convergent-divergent malgré la présence des chevrons et d'une portion convergente dans la partie divergente de la tuyère. Autrement dit, la forme définitive de tuyère équipée de chevrons (notamment sa partie globalement divergente) est le résultat d'un compromis sur les performances de la turbo- machine (notamment les performances de fonctionnement, les performances propulsives et l'intensité du bruit de jet) et son opérabilité. En outre, la portion convergente d'extrémité permet d'orienter une partie du jet de gaz de la tuyère vers l'axe longitudinal L-L pour faciliter le mélange des flux en défor- mant, au moins partiellement, le jet de sortie. Cette déformation s'appuie sur une alternance de pénétration des flux chaud et froid l'un dans l'autre. On obtient alors une réduction du bruit de jet, notamment du bruit basse fréquence, tout en limitant les pénalités en termes de performances propulsives et de fonctionnement.

De façon avantageuse, au moins certaines des étapes du procédé de l'invention peuvent être mises en oeuvre automatiquement. De manière préférée, dans le procédé on impose à l'aire de la section de sortie de la tuyère, au niveau de la pointe (10A) des chevrons, d'être au plus égale à celle de la section de la tuyère au niveau des sommets (9A) des échancrures (9). Cette disposition permet d'obtenir des chevrons dont la forme reste dans l'enveloppe du capot de la tuyère initiale. Dans une variante de mise en oeuvre du procédé, on impose à l'aire de la section de sortie de la tuyère, au niveau de la pointe des chevrons, d'être au plus égale à celle de la section de la tuyère au niveau du col de la tuyère. Dans un mode de réalisation conforme à la présente invention, lors de l'étape C/, on calcule au moins trois critères de performances associés à la tuyère convergente-divergente équipée de chevrons. En particulier, le ou les critères de performances peuvent appartenir au groupe suivant de critères de performances : - la différence entre le coefficient de débit en régime de décollage (pour lequel l'écoulement des gaz dans la partie divergente est subsonique) et celui en régime de croisière (pour lequel l'écoulement des gaz dans la partie divergente de la tuyère est supersonique) de la tuyère équipée de che- vrons. Par ce critère, on impose une contrainte portant sur l'aspect conver- gent-divergent de la tuyère à définir, pour assurer un fonctionnement satisfaisant de la turbomachine au décollage et en croisière ; - la différence entre le coefficient de poussée en régime de croisière d'une tuyère convergente-divergente de référence dépourvue de chevrons et ce- lui de ladite tuyère convergente-divergente équipée de chevrons. Par ce critère, on peut contrôler les pertes de poussée dues à la présence des chevrons ; - la différence entre l'intensité du bruit de jet de la tuyère convergente-divergente de référence et celle de ladite tuyère convergente-divergente équipée de chevrons. Ainsi, on impose une contrainte sur la réduction du bruit obtenue grâce aux chevrons. De préférence, la condition de performances associée : - à la différence des coefficients de débit est satisfaite lorsque cette différence est au moins égale à un premier seuil prédéfini, de préférence égal à 0,015 ; - à la différence des coefficients de poussée est satisfaite lorsque cette différence est inférieure à un deuxième seuil prédéfini, de préférence égal à 0,001 ; - à la différence des intensités du bruit de jet est satisfaite lorsque cette diffé- rence est positive et, de préférence, au moins égale à un troisième seuil prédéfini. En outre, au moins certains des paramètres dimensionnels associés aux chevrons et aux trois portions de la partie divergente peuvent appartenir au groupe suivant de paramètres : - la longueur, définie selon une direction parallèle à l'axe longitudinal L-L, de la première portion divergente ; - la longueur de la seconde portion divergente ; - la longueur de la portion convergente ; - le rayon interne au sommet des échancrures ; - le rayon interne maximal de la partie divergente de la tuyère ; - le rayon interne à la pointe des chevrons ; - l'angle formé entre l'axe longitudinal L-L et la tangente au point d'extrémité aval d'une ligne de la surface interne des chevrons, ladite ligne appartenant à un plan axial passant par la pointe des chevrons et interceptant l'axe Ion- gitudinal L-L ; - l'angle formé entre l'axe longitudinal L-L et la tangente au point d'extrémité aval d'une ligne de surface externe de la tuyère, passant par le sommet d'une échancrure et appartenant à un plan axial interceptant l'axe longitudinal L-L.

Par ailleurs, la présente invention concerne également une tuyère convergente-divergente pour turbomachine, comprenant, dans le sens de l'écoulement des gaz, une partie convergente reliée, au niveau d'un col, à une partie divergente dont l'extrémité libre aval comporte des échancrures délimitant des chevrons antibruit répartis dans le sens circonférentiel, qui est définie selon le procédé décrit précédemment. De préférence, la surface interne de chacun des chevrons est concave. En outre, la concavité des surfaces internes des chevrons est avantageusement définie de telle façon qu'au moins une section transversale interne de la tuyère, définie dans un plan transversal orthogonal à l'axe L-L et inter- ceptant lesdits chevrons, est de forme circulaire. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente, en coupe axiale schématique, une tuyère con- vergente-divergente connue d'une turbomachine, dépourvue de chevrons an- tibruit. La figure 2 est une vue schématique de profil de l'arrière d'un exemple de tuyère convergente-divergente, définie conformément à la présente invention, qui comporte des chevrons antibruit.

La figure 3 est une superposition des coupes schématiques de l'arrière de la tuyère convergente-divergente de la figure 2, selon respectivement les lignes 111.1 -111.1 et 111.2-111.2. La figure 4 montre, dans une vue schématique agrandie en perspec- tive, deux chevrons de la tuyère de la figure 2. La figure 5 représente une ligne de surface des parois interne et externe au niveau d'un chevron de la figure 4. Par convention dans le présent document, une portion divergente de la tuyère correspond à une partie où l'aire de la section du conduit interne de l'air croît de l'amont vers l'aval, et une partie convergente lorsque cette aire diminue de l'amont vers l'aval. On considère dans ce document des tuyères de révolution autour d'un axe L-L, avec une configuration d'écoulement telle que l'on peut effectivement caractériser géométriquement la tuyère par ses sections successives traversées par l'écoulement. Lorsqu'il n'y à pas de corps central, la section de la tuyère est définie par une coupe transversale à l'axe L-L, et son aire est définie uniquement par le rayon de la paroi interne du capot dans ce plan. Lorsque la tuyère correspond au conduit d'air défini entre un capot et un corps central, par exemple le carter du moteur, la section de la tuyère en un endroit donné est définie par une coupe du conduit d'air selon un tronc de cône. Dans une coupe axiale, ce tronc de cône correspond à une droite qui n'est pas tout à fait orthogonale à l'axe L-L et qui minimise la distance entre les parois à un endroit donné. On ne considère ici que des géométries de tuyères où l'on peut définir ainsi de manière continue des sections sur sa lon- gueur, jusqu'à l'extrémité des chevrons. Dans cette configuration, la section est de forme annulaire, son aire ne dépend plus uniquement de la valeur du rayon au point de contact avec la paroi interne du capot, mais également de la géométrie du corps central.

Pour la simplicité de l'exposé, l'invention est présentée premièrement pour une mise en oeuvre dans le cas d'une tuyère à section circulaire, sans corps central. Sur la figure 1, on a représenté une tuyère convergente-divergente de référence 1 connue d'une turbomachine à flux simple. La tuyère de référence 1 comporte un capot latéral 2 de forme annulaire et d'axe longitudinal L-L. Le capot 2 est formé par une paroi interne 3, définissant une face interne 3A, et par une paroi externe 4, définissant une face externe 4A. Les parois interne 3 et externe 4 sont reliées l'une à l'autre à leur ex- trémité aval 5, par rapport au sens d'écoulement des flux, pour définir le bord de fuite 6 de la tuyère de référence 1, qui délimite son orifice de sortie 7. La face interne annulaire 3A de la tuyère de référence 1 présente une partie convergente 3C reliée à une partie divergente 3D au niveau d'un col 8. La face externe annulaire 4 est, quant à elle, simplement convergente vers l'axe L-L. La tuyère de référence 1 est dépourvue de chevrons antibruit. Sur la figure 2, on a représenté la partie arrière d'un exemple de tuyère convergente-divergente 1.i définie conformément à la présente invention. Les éléments de la tuyère 1.i de l'invention semblables à ceux de la tuyère de ré- férence 1 connue sont définis par des références identiques. Selon l'invention, le capot 2 de la tuyère 1.i comporte des échancrures 9 de forme triangulaire arrondie découpées dans un voisinage de son extrémité aval 5. Les échancrures 9 définissent ainsi des chevrons antibruit 10 de forme également triangulaire arrondie, dans le prolongement du capot 2. Bien entendu, les échancrures et les chevrons pourraient présenter toute autre forme appropriée (par exemple trapézoïdale). Les échancrures 9, régulièrement espacées les unes des autres dans le sens circonférentiel (bien qu'il pourrait en être autrement), sont définies par un somment 9A et une base 9B. De la même façon, les chevrons 10, définis par une pointe 10A et une base 10B, sont régulièrement espacés les uns des autres. En outre, bien qu'il puisse en être autrement, dans l'exemple de la figure 2, les échancrures 9 sont identiques entre elles. Il en est donc de même en ce qui concerne les chevrons 10. Comme le montrent les figures 2 et 3, la partie divergente 3D de la tuyère 1.i est définie, selon l'invention, par l'intermédiaire des trois portions suivantes : - une première portion divergente 3Da s'étendant longitudinalement depuis le col 8 de la tuyère 1.i jusqu'au sommet 9A des échancrures 9. Elle est dé- finie par une longueur L1, suivant une direction parallèle à l'axe longitudinal L-L, un rayon interne R1 au col 8 et un rayon interne R2 au sommet 9A des échancrures 9 ; - une seconde portion divergente 3Db s'étendant longitudinalement depuis le sommet 9A des échancrures 9 jusqu'à une section transversale interne de la partie divergente 3D présentant un rayon interne maximal Rmax (figure 2). Elle est définie par une longueur L2, le rayon interne R2 et le rayon Rmax ; et - une portion convergente 3Dc s'étendant longitudinalement depuis la sec- tion transversale interne de rayon maximal Rmax jusqu'à la pointe 10A des chevrons 10. Elle est définie par une longueur L3, le rayon Rmax et un rayon interne R3 à la pointe 10A des chevrons 10. Les trois portions 3Da, 3Db et 3Dc, à section transversale circulaire, sont deux à deux adjacentes.

En outre, comme le montre la figure 3, la surface interne des chevrons 10 - définie par la face interne 3A du capot 2 - est arrondie concave. En particulier, dans la direction longitudinale, la surface interne des chevrons 10 est divergente depuis leur base 10B jusqu'à la section interne de rayon maximal Rmax (seconde portion divergente 3Db), puis converge vers l'axe L-L depuis la section maximale jusqu'à la pointe 10A (portion convergente 3Dc). 2 986 832 10 La concavité des surfaces internes des chevrons 10 est telle qu'au moins une section transversale interne de la tuyère 1.i - définie dans un plan transversal orthogonal à l'axe L-L et interceptant les chevrons 10 - est de forme circulaire. 5 Comme le montrent les figures 3 et 5, la concavité des chevrons est ca- ractérisée par l'angle 13 formé entre l'axe longitudinal L-L et la tangente TO au point d'extrémité aval d'une ligne 11 de la surface interne des chevrons 10. La ligne de surface 11 appartient à un plan axial passant par la pointe 10A des chevrons 10 et interceptant l'axe longitudinal L-L. 10 Il est à noter que, pour améliorer le mélange des flux, la tangente au point d'extrémité aval 5 d'une ligne 11A de la surface externe des chevrons 10 - la ligne 11A appartient à un plan axial passant par la pointe 10A des chevrons 10 et interceptant l'axe longitudinal L-L - est parallèle à la tangente TO, de sorte que les flux de gaz F1 et F2 s'écoulant respectivement le long de la 15 surface interne et de la surface externe des chevrons 10 sont orientés sensi- blement dans une même direction, qui converge vers l'axe L-L. En outre, selon une autre caractéristiques avantageuse de la présente invention, la partie de la face externe 4A du capot 2 est conformée pour faire apparaître, au voisinage du contour de chaque échancrure 9, une surface de 20 raccordement tridimensionnelle 12 présentant des lignes de surface 13 curvi- lignes convexes (figure 3). Par ligne de surface 13, on entend une ligne qui appartient à la face externe 4A et qui est définie dans un plan axial passant par l'axe longitudinal L-L. 25 Une telle conformation de la face externe 4A peut être obtenue par l'intermédiaire d'une opération d'usinage, de moulage, d'emboutissage, etc. Par ailleurs, tel qu'indiqué sur les figures 5 et 6, dans l'exemple de réalisation, l'épaisseur radiale du contour de chaque échancrure 9 - définie entre des lignes de contour 14 et 14A - est maintenue constante le long de ce- 2 9 86 832 11 lui-ci. Elle est de préférence égale à l'épaisseur du bord de fuite du capot 2 de la tuyère de référence 1, soit par exemple 3,5 mm. Le rayon de courbure, associé à chacun des points formant les lignes de surface convexes 13 d'une surface de raccordement 12, est maximisé tout 5 en prévenant l'apparition de point d'inflexion. On adoucit ainsi la convexité des surfaces de raccordement 12 pour limiter les perturbations sur le flux de gaz F1 longeant la face externe 4A. En outre, pour chaque échancrure 9, on définit un angle a entre l'axe longitudinal L-L et la tangente T1 au point d'extrémité aval 5 de la ligne de 10 surface externe 13 passant par le sommet 9A de l'échancrure 9 et apparte- nant à un plan axial interceptant l'axe longitudinal L-L. L'angle a est, selon l'invention, réduit le plus possible sans pour autant, de nouveau, faire apparaître de point d'inflexion. En variante, l'angle a pourrait ne pas être minimisé lors de la définition de la forme définitive de la 15 partie divergente 3D de la tuyère 1.i. Ainsi, les surfaces de raccordement 12 guident le flux gazeux F1 vers l'axe longitudinal L-L de la tuyère 1.i, tout en prévenant le décollement de celui-ci. Cela améliore la pénétration du flux dans le jet de sortie F2 de la tuyère 1.i et, par voie de conséquence, le mélange des flux et augmente ainsi l'effet 20 antibruit des chevrons 10. Par ailleurs, les tangentes T2 de chacune des surfaces de raccordement 12 et les tangentes correspondantes de la surface 15 de la face externe 4A conformée, attenant aux surfaces de raccordement 12, sont confondues aux points J formant la jonction des surfaces de raccordement 12 et de ladite 25 surface attenante 15. On assure ainsi une absence d'arête saillante à la jonction de ces surfaces 12 et 15, ce qui permet d'éviter de perturber le flux de gaz F1. Dans ce qui suit, on décrit les différentes étapes permettant la définition de la tuyère 1.i équipée de chevrons 10, illustrée sur les figures 2 et 3.

Ainsi, dans une phase préliminaire, on attribue une valeur initiale aux paramètres dimensionnels définissant les chevrons 10 et les trois portions de ladite partie divergente 3D, à savoir les paramètres L1, L2, L3, R1, R2, R3, Rmax, 13 et a . Par définition, on a R1, R2 et R3 inférieurs à Rmax.

Ensuite, on calcule, à l'aide des paramètres dimensionnels précités, trois critères de performances associés à la tuyère convergente-divergente 1.i équipée des chevrons 10, à savoir : - la différence CV DV entre le coefficient de débit en régime de décollage CpcTo et celui en régime de croisière CD cr, de la tuyère 1.i équipée de chevrons 1.i, soit CV DV = CD cTo - CD cr, - la différence ACT entre le coefficient de poussée en régime de croisière CTRC de la tuyère de référence 1 dépourvue de chevrons et celui CTOE, de la tuyère 1.i équipée de chevrons, soit ACT = CT Rc, - CTOE, ; et - la différence AEPNdB entre l'intensité du bruit de jet de la tuyère de réfé- rence 1 et celle de la tuyère 1.i équipée de chevrons 1.i de l'invention. Le bruit de jet peut par exemple être mesuré et/ou estimé à une distance pré-définie de la sortie 7 de la tuyère considérée 1 ou 1.i. Ensuite, on vérifie que les trois critères de performances précités CV DV , ACT et AEPNdB ainsi calculés satisfont chacun à des conditions de performances prédéfinies, qui leur sont respectivement associées. En particulier : - la condition de performances associée à la différence des coefficients de débit CV DV est satisfaite lorsque cette différence CV DV est au moins égale à un premier seuil prédéfini. Ce dernier est, par exemple, égal à 0,015 (soit CV DV 0,015 ) ; - la condition de performances associée à la différence des coefficients de poussée ACT est satisfaite lorsque cette différence ACT est inférieure à un deuxième seuil prédéfini. Ce dernier est, par exemple, égal à 0,001 (soit ACT < 0,001) ; et - la condition de performances associée à la différence des intensités du bruit de jet AEPNdB est satisfaite lorsque cette différence AEPNdB est positive (soit AEPNdB > 0) et, de préférence, au moins égale à un troisième seuil prédéfini.

Dans le cas où, au moins un desdits critères de performances calculés ne satisfait pas à la condition de performances qui lui est associée, on attribue une nouvelle valeur initiale à au moins un des paramètres dimensionnels précités, puis on calcule de nouveau les trois critères de performances. Par exemple, la nouvelle valeur initiale peut correspondre à la valeur initiale antérieure incrémentée d'une unité. Tant que les conditions associées aux trois critères de performances ne sont pas simultanément satisfaites, on réitère les deux étapes précitées du paragraphe précédent. Lorsque que les trois critères de performances calculés satisfont aux conditions de performances associées, on valide les dernières valeurs attri- buées aux paramètres dimensionnels pour définir la forme définitive de la partie divergente 3D de la tuyère 1.i. Par ailleurs, il va de soit que l'invention n'est limitée ni aux trois critères de performances décrits dans l'exemple, ni aux seuls paramètres dimension- nefs précités. En effet, on pourrait par exemple introduire, pour la définition d'une tuyère convergente-divergente avec chevrons, un critère de performances associé au taux de détente des gaz dans la première portion divergente 3Da. De plus, le fait que les échancrures (9) des chevrons remontent assez loin en amont dans la partie divergente (3D) permet de leur imposer de converger de telle sorte que leur design reste à l'intérieur de la nacelle initiale. Par exemple, pour obtenir ce résultat, dans l'étape B/ du procédé, on initialise le rayon interne R3 à la pointe 10A des chevrons 10 à une valeur inférieure à celle du rayon interne R2 au sommet 9A des échancrures 9 et on lui impose dans l'étape C/ de rester inférieur audit rayon interne R2. Le résultat d'optimisation fournit un profil de tuyère répondant au mieux aux performances prédéfinies et respectant cette condition. De manière similaire, le procédé a été appliqué en imposant au rayon R3 à la pointe 10A des chevrons de rester inférieur au rayon R1 au col de la tuyère. Enfin, ce procédé est transposable directement à une tuyère adaptée à une turbomachine, lorsque cette tuyère est définie entre un capot extérieur, dont on adapte la géométrie en sortie par le procédé et un corps central de géomé- trie donnée. Dans ce cas, à chaque point du capot dans la direction transver- sale correspond une section de tuyère, ainsi que cela a été défini au début de la description, et les notions de divergences ou de convergences se rapportent aux aires de sections. De même, si la valeur du rayon permet toujours de définir la forme des la paroi du capot, les conditions imposées aux rayons dans le procédé décrit pour la tuyère à section circulaire sont à transposer aux aires des sections correspondantes. Enfin, les moyens numériques actuels permettent de calculer les niveaux de performance sur les différents critères dans une telle géométrie et de les utiliser dans l'algorithme d'optimisation.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Procédé pour définir la forme d'un capot annulaire ayant une paroi externe (4) et une paroi interne (3) définissant une tuyère convergente-divergente (1.i) d'axe longitudinal L-L d'une turbomachine, soit autour dudit axe, soit autour d'un carter de révolution autour dudit axe L-L, ladite tuyère (1.i) comprenant, dans le sens de l'écoulement des gaz, une partie convergente (3C) reliée, au niveau d'un col (8), à une partie divergente (3D) dont l'extrémité libre aval (5) comporte des échancrures (9) délimitant des chevrons antibruit (10) répartis dans le sens circonférentiel, procédé selon lequel on effectue les étapes suivantes : A/ on définit préalablement la partie divergente (3D) de la tuyère (1.i) à l'aide des deux portions suivantes : - une première portion divergente (3Da) s'étendant longitudinalement 15 depuis le col (8) de la tuyère jusqu'au sommet (9A) des échancrures (9) une seconde portion s'étendant longitudinalement entre le sommet (9A) des échancrures (9) jusqu'à la pointe (10A) desdits chevrons (10) ; B/ on attribue une valeur initiale à des paramètres dimensionnels (L1, L2, L3, 20 R2, R3, Rmax, p , a) définissant les chevrons (10) et le capot (4,3) dans la- dite partie divergente (3D) ; C/ On applique un algorithme d'optimisation au jeu de paramètres ainsi initiali- sés pour définir la forme de tuyère convergente divergente équipée de chevrons satisfaisant des conditions prédéfinies sur au moins un critère de per- 25 formance déterminé ; ledit procédé étant caractérisé par le fait que l'on impose à la seconde portion correspondant aux chevrons de comprendre : une partie divergente (3Db) s'étendant longitudinalement entre le sommet (9A) des échancrures (9) et une section transversale interne 30 de ladite partie divergente (3D) d'aire maximale ;une partie convergente (3Dc) s'étendant longitudinalement depuis la section transversale interne d'aire maximale jusqu'à la pointe (10A) desdits chevrons (10).
2. 2. Procédé pour définir la forme du capot annulaire définissant une tuyère convergente-divergente selon la revendication 1 dans lequel on impose à l'aire de la section de sortie de la tuyère, au niveau de la pointe (10A) des chevrons, d'être au plus égale à celle de la section de la tuyère au niveau des sommets (9A) des échancrures (9).
3. 3. Procédé pour définir la forme du capot annulaire définissant une tuyère convergente-divergente selon la revendication 1 dans lequel on impose à l'aire de la section de sortie de la tuyère, au niveau de la pointe (10A) des chevrons, d'être au plus égale à celle de la section de la tuyère au niveau du col (8) de la tuyère.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, lors de l'étape C/, on calcule au moins trois critères de performances associés à la tuyère convergente-divergente équipée de chevrons.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le ou les critères de performances appartiennent au groupe suivant de critères de performances : - la différence entre le coefficient de débit en régime de décollage et celui en régime de croisière de la tuyère équipée de chevrons (1.i) ; - la différence entre le coefficient de poussée en régime de croisière d'une tuyère convergente-divergente de référence (1) dépourvue de chevrons et celui de ladite tuyère convergente-divergente équipée de chevrons (1.i) ;- la différence entre l'intensité du bruit de jet de la tuyère convergente-divergente de référence (1) et celle de ladite tuyère convergente-divergente équipée de chevrons (1.i). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la condition de performances associée à la différence des coefficients de débit est satisfaite lorsque cette différence est au moins égale à un premier seuil prédéfini, de préférence égal à 0,015. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel la condition de performances associée à la différence des coefficients de poussée est satisfaite lorsque cette différence est inférieure à un deuxième seuil prédéfini, de préférence égal à 0,001. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel la condition de performances associée à la différence des intensités du bruit de jet est satisfaite lorsque cette différence est positive et, de préférence, au moins égale à un troisième seuil prédéfini. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins certains des paramètres dimensionnels associés aux chevrons (10) et aux trois portions (3Da, 3Db, 3Dc) de ladite partie divergente (3D) appartiennent au groupe suivant de paramètres : la longueur (L1), définie selon une direction parallèle à l'axe longitudinal L- 25 L, de la première portion divergente (3Da) ; - la longueur (L2) de la seconde portion divergente (3Db) ; - la longueur (L3) de la portion convergente (3Dc) ; - le rayon interne (R2) au sommet (9A) des échancrures (9) ; - le rayon interne maximal (Rmax) de la partie divergente (3D) de la tuyè- 30 re (1.i) ;6. 7. 8. 9.le rayon interne (R3) à la pointe (10A) des chevrons (10) ; l'angle (f3) formé entre l'axe longitudinal L-L et la tangente (TO) au point d'extrémité aval (5) d'une ligne (11) de la surface interne des chevrons (10), ladite ligne (11) appartenant à un plan axial passant par la pointe (10A) des chevrons (10) et interceptant l'axe longitudinal L-L ; l'angle (a) formé entre l'axe longitudinal L-L et la tangente (T1) au point d'extrémité aval d'une ligne de surface externe (13) de la tuyère (1.i), passant par le sommet (9A) d'une échancrure (9) et appartenant à un plan axial interceptant l'axe longitudinal L-L. 10. Tuyère convergente-divergente pour turbomachine, comprenant, dans le sens de l'écoulement des gaz, une partie convergente (3C) reliée, au niveau d'un col (8), à une partie divergente (3D) dont l'extrémité libre aval (5) comporte des échancrures (9) délimitant des chevrons antibruit (10) répartis dans le sens circonférentiel, caractérisée en ce qu'elle est définie selon le procédé spécifié sous l'une des revendications 1 à 7. 11. Tuyère selon la revendication précédente, dans laquelle la surface interne de chacun des chevrons (10) est concave. 12. Tuyère selon la revendication précédente, dans laquelle la concavité des surfaces internes des chevrons (10) est définie de telle façon qu'au moins une section transversale interne de la tuyère (1.i), définie dans un plan transversal localement orthogonal à l'axe L-L et interceptant lesdits che- vrons (10), est de forme circulaire.