WO2026013350A1

WO2026013350A1 - Casing with twisted slots with plenum

Info

Publication number: WO2026013350A1
Application number: PCT/FR2025/050616
Authority: WO
Inventors: Simon Pierre Michel MARTIN; Benoit RODRIGUEZ; Frederic Tong-Yette
Original assignee: Safran SA
Current assignee: Safran SA
Priority date: 2024-07-12
Filing date: 2025-07-02
Publication date: 2026-01-15
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: FR3164508A1

Abstract

One aspect of the invention relates to an aircraft turbine engine, comprising a casing (2) of a turbine engine rotor of axis X comprising an inner wall with axial slots (20); each slot (20) comprises two flanks (20d, 20g) which are inclined with respect to a radius R to axis X, each slot (20) opening onto a peripheral cavity (5), further comprising a rotor (3) which comprises blades (30) arranged facing the slots (20), characterized in that each slot (20) has an upstream portion (200) of its axial length with a flank (200d, 200g) inclined by an angle αam with respect to the radius R and a downstream portion (201) of its axial length with a flank (201d, 201g) inclined by an angle αav, different from αam. In this way, the air bleed angle αav and the air injection angle αam can be adapted to optimise the air-bleed and air-reinjection functions of the slot.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION

TITRE : CARTER A FENTES VRILLEES AVEC PLENUMTITLE: SLOTTED CRANKCASE WITH PLENUM

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

[0001] Le domaine technique de l’invention est celui des turbomachines carénées et plus particulièrement les compresseurs de turbomachines carénés. [0001] The technical field of the invention is that of enclosed turbomachines and more particularly enclosed turbomachine compressors.

[0002] La présente invention concerne la paroi externe de ces turbomachines ou carters, située au-dessus des rotors des compresseurs axiaux de type booster (Compresseur basse pression : CoBP) ou compresseur haute pression (CoHP) ou soufflantes. [0002] The present invention relates to the external wall of these turbomachines or casings, located above the rotors of axial compressors of booster type (Low pressure compressor: CoBP) or high pressure compressor (CoHP) or blowers.

[0003] Elle concerne le contrôle passif des écoulements via la technologie des traitements de carter avec plénum, qui sont des modifications locales dans la forme de l’enveloppe externe de la veine aérodynamique, au-dessus radialement des roues de rotor, avec une cavité périphérique ou plénum. [0003] It relates to the passive control of flows via the technology of casing treatments with plenum, which are local modifications in the shape of the external envelope of the aerodynamic duct, radially above the rotor wheels, with a peripheral cavity or plenum.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION TECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

[0004] Pour influencer l’apparition des mécanismes responsables du départ en pompage du compresseur carénées, il est connu de modifier le profil intérieur du carter en créant des fentes axiales. Ces fentes sont disposées le long de la circonférence du carter dans la direction azimutale. Elles sont situées à la verticale, soit « radialement au-dessus » des pales de compresseur et inclinées. [0004] To influence the activation of the mechanisms responsible for the compressor's pumping action, it is known to modify the internal profile of the casing by creating axial slots. These slots are arranged along the circumference of the casing in the azimuthal direction. They are located vertically, i.e., "radially above" the compressor blades, and are inclined.

[0005] La présence de ces fentes va modifier localement l’écoulement. Un traitement de carter efficace va augmenter la plage d’opérabilité du compresseur en retardant l’apparition de ces mécanismes, en particulier en diminuant le blocage aérodynamique en tête du rotor. La forme globale de la fente est idéalement optimisée pour minimiser les pertes de pression dans la fente et faciliter la circulation du fluide. Les fentes sont positionnées « à cheval » sur le bord d’attaque du profil de tête du rotor : la partie amont des fentes est en amont du bord d’attaque et la partie aval des fentes en en aval du bord d’attaque généralement sur les trente premiers pourcents (30%) du profil de tête du rotor. [0005] The presence of these slots will locally modify the flow. Effective casing treatment will increase the compressor's operating range by delaying the onset of these mechanisms, particularly by reducing aerodynamic blockage at the rotor head. The overall slot shape is ideally optimized to minimize pressure losses within the slot and facilitate fluid circulation. The slots are positioned straddling the leading edge of the rotor head profile: the upstream portion of the slots is upstream of the leading edge and the downstream portion of the slots is downstream of the leading edge, generally within the first thirty percent (30%) of the rotor head profile.

[0006] Les termes « amont » et « aval » sont utilisés relativement au sens de l’écoulement principal dans le compresseur. [0007] Le principal défaut de cette solution est sa tendance à impacter négativement le rendement du compresseur en générant des pertes supplémentaires. [0006] The terms "upstream" and "downstream" are used in relation to the direction of the main flow in the compressor. [0007] The main drawback of this solution is its tendency to negatively impact compressor efficiency by generating additional losses.

[0008] Il existe aussi des solutions dans lesquelles on ajoute un « plénum », ce qui revient à ajouter une cavité périphérique au-dessus des fentes. Cette cavité périphérique s’étend sur la totalité de la circonférence du carter. Son extension axiale est identique à la longueur axiale des fentes. Elle relie les parties « hautes » des fentes entre elles. Cette cavité périphérique n’est pas directement ouverte sur la veine et n’est pas reliée à un circuit d’air secondaire : le fluide doit passer par les fentes pour entrer et sortir de la cavité périphérique. [0008] There are also solutions in which a "plenum" is added, which amounts to adding a peripheral cavity above the slots. This peripheral cavity extends around the entire circumference of the housing. Its axial length is identical to the axial length of the slots. It connects the "upper" portions of the slots to each other. This peripheral cavity is not directly open to the vein and is not connected to a secondary air circuit: the fluid must pass through the slots to enter and exit the peripheral cavity.

[0009] L’ajout du plénum permet de modifier le comportement du carter. Il modifie notamment l’équilibre entre gain d’opérabilité et influence sur le rendement. Cette solution offre un bon équilibre entre opérabilité et rendement. [0009] Adding the plenum modifies the behavior of the housing. In particular, it alters the balance between improved operability and its impact on efficiency. This solution offers a good balance between operability and efficiency.

[0010] On a proposé de jouer sur l’orientation des fentes, avec des parois qui n’ont pas la même inclinaison circonférentielle. [0010] It has been proposed to play on the orientation of the slits, with walls that do not have the same circumferential inclination.

[0011] Ces solutions présentent un inconvénient majeur : comme l’inclinaison circonférentielle des fentes est toujours dans le sens de rotation du rotor pour permettre le bon fonctionnement du traitement du carter, car cette inclinaison facilite la pénétration du fluide dans les fentes et elle est indispensable sur la partie aval des fentes, elle est problématique sur la partie amont des fentes. En effet, alors que la partie aval fonctionne principalement en prélèvement, la partie amont fonctionne principalement en injection et l’angle de réinjection optimal n’est pas en accord avec cette inclinaison. Ainsi des tourbillons peuvent apparaitre de manière intermittente dans la partie amont de la fente (le tourbillon se forme quand le gradient de pression entre le plénum et la veine est faible). Quand il est présent ce tourbillon bloque la réinjection. Cette réduction intermittente du débit de réinjection a une influence négative sur l’efficacité du traitement du carter. [0011] These solutions present a major drawback: since the circumferential inclination of the slots is always in the direction of rotor rotation to ensure proper crankcase treatment, as this inclination facilitates fluid penetration into the slots and is essential on the downstream side of the slots, it is problematic on the upstream side. Indeed, while the downstream side operates primarily in extraction mode, the upstream side operates primarily in injection mode, and the optimal reinjection angle is not compatible with this inclination. Thus, vortices can appear intermittently in the upstream side of the slot (the vortex forms when the pressure gradient between the plenum and the vein is low). When present, this vortex blocks reinjection. This intermittent reduction in the reinjection flow rate negatively impacts the effectiveness of the crankcase treatment.

[0012] On a aussi proposé de réorienter l’air entre une première position sur le profil de tête du rotor et une seconde position en amont du bord d’attaque à l’aide d’une série de petites conduites individuelles qui sont insérées dans le carter du rotor. Cependant, l’inconvénient est que la technologie n’est pas capable de s’adapter à la modification de l’écoulement dans le rotor : en fonction du régime de fonctionnement, les positions et les orientations optimales de prélèvement/réinjection ne sont pas forcément les mêmes. En plus, ce type de traitement de carter est compliqué à réaliser : l’usinage et le montage des conduites est complexe. [0012] It has also been proposed to redirect the air between a first position on the rotor head profile and a second position upstream of the leading edge using a series of small individual ducts inserted into the rotor housing. However, the drawback is that the technology is not capable of adapting to changes in the flow within the rotor: depending on the operating conditions, the optimal intake/reinjection positions and orientations are not necessarily the same. In addition, this type of crankcase treatment is complicated to carry out: the machining and assembly of the pipes is complex.

RESUME DE L’INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION

[0013] L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant d’améliorer l’aérodynamique et de garder les avantages du traitement du carter à fentes axiales avec plénum tout en améliorant sa capacité à réinjecter de l’air en amont du rotor sans dégrader sa capacité à aspirer au-dessus du rotor. [0013] The invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible to improve the aerodynamics and to keep the advantages of the treatment of the axial slotted housing with plenum while improving its ability to reinject air upstream of the rotor without degrading its ability to draw air above the rotor.

[0014] Un aspect de l’invention concerne une turbomachine d’aéronef comprenant un carter d’un rotor de turbomachine d’axe X comprenant une paroi intérieure avec des fentes axiales, chaque fente comprend deux flancs inclinés par rapport à un rayon R d’axe X, chaque fente débouchant sur une cavité périphérique située au-dessus des fentes, appelé aussi plénum, comprenant en outre un rotor qui comprend des pales disposées en vis-à-vis des fentes, la turbomachine est caractérisée en ce que chaque fente présente une partie amont de sa longueur axiale avec un flanc incliné circonférentiellement d’un angle aam par rapport au rayon R et une partie aval de sa longueur axiale avec un flanc incliné d’un angle a_av, différent de aam. De cette façon l’angle a_av de prélèvement de l’air et l’angle aam d’injection de l’air peuvent être adaptés pour optimiser les fonctions de prélèvement et de réinjection de la fente. [0014] One aspect of the invention relates to an aircraft turbomachine comprising a turbomachine rotor housing of axis X having an inner wall with axial slots, each slot comprising two flanks inclined with respect to a radius R of axis X, each slot opening into a peripheral cavity located above the slots, also called a plenum, further comprising a rotor having blades arranged opposite the slots. The turbomachine is characterized in that each slot has an upstream portion of its axial length with a flank inclined circumferentially at an angle aam with respect to the radius R and a downstream portion of its axial length with a flank inclined at an angle _aav , different from aam. In this way, the angle _aav for air intake and the angle aam for air injection can be adapted to optimize the intake and reinjection functions of the slot.

[0015] L’invention permet ainsi de diminuer les pertes dans la partie consacrée à l’injection dans la veine tout en conservant une bonne qualité de prélèvement sur la partie aval. [0015] The invention thus makes it possible to reduce losses in the part devoted to injection into the vein while maintaining good sampling quality on the downstream part.

[0016] L’inclinaison de la partie aval de la fente favorise le prélèvement en s’adaptant à la giration de l’écoulement induite par la rotation des aubes. La partie amont de la fente inclinée différemment, va permettre d’améliorer la capacité de l’écoulement à passer du plénum à la fente, puis de la fente vers l’écoulement amont rotor dans la veine. Le tourbillon qui se forme quand le gradient de pression entre le plénum et la veine est faible et réduit, voire supprimé, et les pertes induites réduites. [0016] The inclination of the downstream portion of the slot facilitates sampling by adapting to the flow gyration induced by the rotation of the blades. The differently inclined upstream portion of the slot improves the flow's ability to pass from the plenum to the slot, and then from the slot to the upstream rotor flow in the stream. The vortex that forms when the pressure gradient between the plenum and the stream is low is reduced, or even eliminated, and the induced losses are reduced.

[0017] En découplant l’inclinaison aval de l’inclinaison amont, le concepteur peut choisir un angle d’injection adapté à l’aérodynamique amont rotor sans pénaliser le prélèvement. [0017] By decoupling the downstream inclination from the upstream inclination, the designer can choose an injection angle adapted to the upstream rotor aerodynamics without penalizing the sampling.

[0018] L’angle de réinjection sera choisi pour agir sur le comportement aérodynamique amont de l’écoulement. [0019] Avantageusement, la différence d’inclinaison entre aam et a_av est telle que Oam = aav - 5 avec 5 compris entre 10° et 70°. En dessous de 10° l’écart entre la partie amont et la partie aval n’est pas suffisante pour constater un écart significatif d’injection par rapport à une fente droite de l’état de la technique. Au-dessus de 70°, l’écart est trop important et n’est pas réalisable industriellement. On appelle 5 l’angle de vrillage. [0018] The reinjection angle will be chosen to act on the upstream aerodynamic behavior of the flow. [0019] Advantageously, the difference in inclination between aam and _aav is such that Oam = aav - 5, with 5 ranging from 10° to 70°. Below 10°, the difference between the upstream and downstream parts is insufficient to observe a significant deviation in injection compared to a straight slot in the prior art. Above 70°, the difference is too large and not industrially feasible. 5 is denoted as the twist angle.

[0020] Avantageusement, la largeur des fentes est différente entre la partie amont et la partie aval. De cette façon, on a la possibilité de faire varier la porosité de l’interface fentes/veine entre la partie amont et la partie aval du traitement de carter. Cette transition de porosité se fait au même endroit que le changement d’inclinaison. L’évolution de la porosité entre la partie amont et la partie aval pourra être comprise entre -30% et +30%. On entend par porosité = (largeur fente x nb de fentes) / périmètre carter, cette porosité est comprise entre 40 et 60%, de préférence supérieure à 40%. [0020] Advantageously, the width of the slots differs between the upstream and downstream sections. This allows the porosity of the slot/vein interface to be varied between the upstream and downstream sections of the casing treatment. This porosity transition occurs at the same point as the change in inclination. The porosity change between the upstream and downstream sections can be between -30% and +30%. Porosity is defined as (slot width x number of slots) / casing perimeter, and this porosity is between 40% and 60%, preferably greater than 40%.

[0021] Selon une première variante, les deux flancs d’une partie amont et/ou aval d’une fente sont parallèles. Dans ce cas, la porosité est radialement constante, l’interface veine/fentes et l’interface fentes/plénum ont des largeurs identiques. [0021] According to a first embodiment, the two sides of an upstream and/or downstream part of a slot are parallel. In this case, the porosity is radially constant, the vein/slit interface and the slot/plenum interface have identical widths.

[0022] Selon une deuxième variante, les deux flancs d’une partie amont et/ou aval d’une fente ont des inclinaisons différentes. Ainsi la porosité est différente entre l’interface fentes/veine et l’interface fentes/plénum. Cette variation radiale de porosité est obtenue par l’inclinaison différente entre les surfaces latérales gauche et droite des fentes. [0022] According to a second embodiment, the two flanks of an upstream and/or downstream portion of a slot have different inclinations. Thus, the porosity differs between the slot/vein interface and the slot/plenum interface. This radial variation in porosity is obtained by the different inclination between the left and right lateral surfaces of the slots.

[0023] Selon cette deuxième variante, les deux flancs de la partie amont sont divergents vers la cavité périphérique. De cette façon on peut accélérer le flux d’air sortant du plénum. [0023] According to this second variant, the two sides of the upstream part diverge towards the peripheral cavity. In this way, the airflow exiting the plenum can be accelerated.

[0024] Dans ce cas, la porosité est radialement variable. La porosité de l’interface veine/fentes est définie en considérant la largeur fente et le périmètre carter au niveau de l’ouverture des fentes sur la veine et la porosité de l’interface plénum/fentes est définie en considérant la largeur fente et le périmètre carter au niveau de l’ouverture des fentes sur le plénum. [0024] In this case, the porosity is radially variable. The porosity of the vein/slits interface is defined by considering the slit width and the casing perimeter at the level of the slit opening on the vein and the porosity of the plenum/slits interface is defined by considering the slit width and the casing perimeter at the level of the slit opening on the plenum.

[0025] Avantageusement, les parties amont et aval des fentes sont séparée par une paroi. Les parties amont et aval des fentes sont séparées. Les parties amont et aval peuvent ainsi être fabriquées sur des pièces séparées. [0026] Avantageusement, l’angle a_av est compris entre 20° et 70°, de préférence entre 35° et 55°. De façon optimale, l’angle a_av sera de 45°. [0025] Advantageously, the upstream and downstream portions of the slots are separated by a wall. The upstream and downstream portions of the slots are separated. The upstream and downstream portions can thus be manufactured on separate parts. [0026] Advantageously, the angle a _av is between 20° and 70°, preferably between 35° and 55°. Optimally, the angle a _av will be 45°.

[0027] Avantageusement, le rotor est apte à tourner dans un sens et l’angle a_av est incliné dans le sens de rotation du rotor. Conventionnellement la définition de l’inclinaison est qu’un angle positif correspond à une inclinaison dans le sens de rotation du rotor, l’angle a_av d’inclinaison de la partie aval des fentes est positif. [0027] Advantageously, the rotor is capable of rotating in one direction and the angle a<sub>_av</sub> is inclined in the direction of rotation of the rotor. Conventionally, the definition of inclination is that a positive angle corresponds to an inclination in the direction of rotation of the rotor; the angle a _<sub>av </sub> of inclination of the downstream part of the slots is positive.

[0028] Avantageusement, le rotor comprend des pales avec un bord d’attaque et un bord de fuite définissant un profil incliné par rapport à l’axe X, le profil ayant une longueur Lx selon l’axe X, les parties amont et aval d’une fente sont reliées par une zone de transition de longueur lx située dans un intervalle d compris entre 10% Lx de l’amont du bord d’attaque et 5% Lx à l’aval du bord d’attaque. [0028] Advantageously, the rotor comprises blades with a leading edge and a trailing edge defining a profile inclined with respect to the X axis, the profile having a length Lx along the X axis, the upstream and downstream parts of a slot are connected by a transition zone of length lx located in an interval d between 10% Lx upstream of the leading edge and 5% Lx downstream of the leading edge.

[0029] Comme d’un point de vue aérodynamique, la zone de transition se situe idéalement juste avant le bord d’attaque (entre 5% Lx en amont du bord d’attaque et le bord d’attaque. Suivant la taille rotor, la longueur des fentes peut varier significativement (entre 10 cm pour une grande soufflante et 1 cm pour un rotor de compresseur HP). Pour les petites fentes les contraintes d’usinage et d’intégration font que l’on risque d’avoir une transition que se fini un peu après le bord d’attaque, mais en doit pas dépasser 10% Lx. [0029] From an aerodynamic point of view, the transition zone is ideally located just before the leading edge (between 5% Lx upstream of the leading edge and the leading edge). Depending on the rotor size, the length of the slots can vary significantly (between 10 cm for a large fan and 1 cm for a high-pressure compressor rotor). For small slots, machining and integration constraints mean that the transition may end slightly after the leading edge, but should not exceed 10% Lx.

[0030] L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. [0030] The invention and its various applications will be better understood by reading the following description and examining the accompanying figures.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0031] Les figures sont présentées à titre d’exemple et nullement limitatif de l’invention. [0031] The figures are presented by way of example and in no way limit the invention.

[0032] [Fig. 1 ] est une vue en perspective d’ensemble d’un rotor et d’un carter selon l’invention, [0032] [Fig. 1] is an overall perspective view of a rotor and a housing according to the invention,

[0033] [Fig. 2] est une vue radiale du carter avec une pale, [0033] [Fig. 2] is a radial view of the housing with a blade,

[0034] [Fig. 3] est une vue en perspective rapprochée d’un premier exemple de réalisation de l’invention, [0034] [Fig. 3] is a close-up perspective view of a first embodiment of the invention,

[0035] [Fig. 4] est une vue en coupe des fentes de la figure 3, [0036] [Fig. 5] est une vue en perspective rapprochée d’un deuxième exemple de réalisation de l’invention, [0035] [Fig. 4] is a cross-sectional view of the slots in Figure 3, [0036] [Fig. 5] is a close-up perspective view of a second embodiment of the invention,

[0037] [Fig. 6] est une vue en coupe des fentes de la figure 5, [0037] [Fig. 6] is a cross-sectional view of the slots in Figure 5,

[0038] [Fig. 7] est une vue en perspective rapprochée d’un troisième exemple de réalisation de l’invention, [0038] [Fig. 7] is a close-up perspective view of a third embodiment of the invention,

[0039] [Fig. 8] est une vue en coupe des fentes de la figure 7, [0039] [Fig. 8] is a cross-sectional view of the slots in Figure 7,

[0040] [Fig. 9] est une vue en perspective rapprochée d’un quatrième exemple de réalisation de l’invention. [0040] [Fig. 9] is a close-up perspective view of a fourth embodiment of the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DETAILED DESCRIPTION

[0041] Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. [0041] The figures are presented for illustrative purposes only and are in no way limiting of the invention.

[0042] Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. [0042] Unless otherwise specified, the same element appearing on different figures has a unique reference.

[0043] L’ensemble 1 comprend un carter 2 et un rotor 3. Le rotor 3 est équipé de pales 30 et tourne autour d’un axe X dans le sens de la flèche S. Comme visible figure 1 , le carter 2 comprend sur une paroi interne 21 , des fentes 20 uniformément réparties sur la totalité de sa périphérie intérieure. Ces fentes 20 représentent une somme d’ouvertures comprise entre 40% et 60% de préférence supérieure ou égale à 40% de la paroi interne du carter couverte par lesdites fentes 20. [0043] Assembly 1 comprises a housing 2 and a rotor 3. The rotor 3 is equipped with blades 30 and rotates about an axis X in the direction of arrow S. As shown in Figure 1, the housing 2 has slots 20 uniformly distributed around its entire inner periphery on an inner wall 21. These slots 20 represent a sum of openings between 40% and 60%, preferably greater than or equal to 40% of the inner wall of the housing covered by said slots 20.

[0044] L’air circule selon la flèche A, le sens de circulation de l’air définissant les parties amont et aval. Cet air circule dans une veine 4 située entre le carter 2 et le moyeu 31 . [0044] The air flows along arrow A, the direction of airflow defining the upstream and downstream parts. This air flows in a channel 4 located between the housing 2 and the hub 31.

[0045] Les pales 30 comprennent un bord d’attaque 300 et un bord de fuite 301 , et a une longueur Lx selon l’axe X, comme illustré figure 2. Le bord d’attaque 300 des pales est en vis-à-vis des fentes 20 et ne couvre qu’une partie de celles-ci. De cette façon, le décrochage uniformément réparti entre les deux entrées de la fente coté veine te coté plénum, cela permet d’avoir une bonne solidité de la pièce. [0045] The blades 30 comprise a leading edge 300 and a trailing edge 301, and have a length Lx along the X-axis, as illustrated in Figure 2. The leading edge 300 of the blades is opposite the slots 20 and covers only a portion of them. In this way, the step-off is evenly distributed between the two slot inlets on the vein side and the plenum side, thus ensuring good strength of the part.

[0046] Il est possible de prévoir sans sortir du cadre de la présente invention que la zone de transition peut être usinée de manière à ce que l’entrée de la fente côté veine ou coté plénum soit rectangulaire, l’entrée de la fente de l’autre côté a alors un décrochage plus important . [0046] It is possible to foresee, without departing from the scope of the present invention, that the transition zone can be machined so that the slot inlet side vein or plenum side is rectangular, the entrance of the cleft on the other side then has a more significant step-off.

[0047] Chaque fente 20 se décompose en une partie amont 200 (en amont du bord d’attaque par rapport au sens de l’écoulement principal A) et une partie aval 201 (en aval du bord d’attaque par rapport au sens de l’écoulement principal A) reliées par une zone de transition 202. Elles comprennent chacune deux flancs 20d et 20g se décomposant en deux flancs amont 200d et 200g et deux flancs aval 201 d et 201g. Elles débouchent sur une cavité périphérique 5 aussi appelée plénum. [0047] Each slot 20 is divided into an upstream part 200 (upstream of the leading edge with respect to the direction of the main flow A) and a downstream part 201 (downstream of the leading edge with respect to the direction of the main flow A) connected by a transition zone 202. They each comprise two flanks 20d and 20g which are divided into two upstream flanks 200d and 200g and two downstream flanks 201d and 201g. They open onto a peripheral cavity 5 also called a plenum.

[0048] Dans le premier exemple illustré figures 3 et 4, les deux flancs amont 200d et 200g sont inclinés d’un angle aam par rapport au rayon R d’axe X, et les deux flancs aval 201 d et 201g sont inclinés d’un angle a_av par rapport au rayon R d’axe X. Les deux angles aam et a_av sont différents et, ici, de signes opposés. La partie aval 201 est orienté dans le même sens (positif dans le sens trigonométrique) par rapport au rayon R que le sens de rotation S des pales 30, tandis que la partie aval est orienté en sens inverse (négatif dans le sens trigonométrique) du sens de rotation S des pales 30. L’air circule dans le plénum 5 dans le même sens S que les pales, il entre par la partie aval 201 et sort par la partie amont 200. [0048] In the first example illustrated in Figures 3 and 4, the two upstream sides 200d and 200g are inclined at an angle aam with respect to the radius R of axis X, and the two downstream sides 201d and 201g are inclined at an angle _aav with respect to the radius R of axis X. The two angles aam and _aav are different and, in this case, of opposite signs. The downstream part 201 is oriented in the same direction (positive in the trigonometric direction) with respect to the radius R as the direction of rotation S of the blades 30, while the downstream part is oriented in the opposite direction (negative in the trigonometric direction) to the direction of rotation S of the blades 30. Air flows in the plenum 5 in the same direction S as the blades, entering through the downstream part 201 and exiting through the upstream part 200.

[0049] Dans le deuxième exemple des figures 5 et 6, les deux flancs amont 200d et 200g sont éloignés d’une distance Eam plus faibles que les deux flancs aval 201 d et 201g éloignés d’une distance Eav. L’air sortant de la cavité périphérique 5 par la partie amont 200 plus étroite est ainsi accélérée. [0049] In the second example of Figures 5 and 6, the two upstream sides 200d and 200g are separated by a shorter distance Eam than the two downstream sides 201d and 201g, which are separated by a distance Eav. The air exiting the peripheral cavity 5 through the narrower upstream part 200 is thus accelerated.

[0050] Le troisième exemple illustré aux figures 7 et 8, les flancs amont 200d droit et 200g gauche ont des inclinaisons aamd du flanc droit 200d et aamg du flanc gauche 200g différentes pour créer une forme convergente de la cavité périphérique 5 vers la veine 4, ce qui permet d’accélérer l’air sortant de la cavité périphérique 5. Cette différence d’inclinaison aamd du flanc droit 200d et aamg du flanc gauche 200g n’est réalisée que sur la partie amont 200, car il n’est pas nécessaire d’accélérer l’air entrant dans la cavité périphérique 5 car il est poussé par les pales 30. [0050] In the third example illustrated in Figures 7 and 8, the upstream flanks 200d right and 200g left have different inclinations aamd of the right flank 200d and aamg of the left flank 200g to create a convergent shape of the peripheral cavity 5 towards the vein 4, which allows the air exiting the peripheral cavity 5 to be accelerated. This difference in inclination aamd of the right flank 200d and aamg of the left flank 200g is only achieved on the upstream part 200, because it is not necessary to accelerate the air entering the peripheral cavity 5 as it is pushed by the blades 30.

[0051] La figure 9 montre un quatrième exemple où la partie amont 200 et la partie avant 201 de la fente 20 sont séparées non pas par une zone de transition 202 comme dans les exemples précédents mais par une paroi circulaire 203. On a donc deux rangées de fentes amont 200 et aval 201 disposées axialement et inclinées différemment. [0051] Figure 9 shows a fourth example where the upstream part 200 and the forward part 201 of the slot 20 are separated not by a transition zone 202 as in the previous examples but by a circular wall 203. We therefore have two rows of upstream slots 200 and downstream slots 201 arranged axially and inclined differently.

[0052] Les différents exemples peuvent être combinés, ainsi il est possible de prévoir des largeurs des parties amont 200 et aval 201 différentes combinées avec des inclinaisons aamd du flanc droit 200d et aamg du flanc gauche 200g de la partie amont différentes, avec ou sans paroi circulaire 203. Il est possible de prévoir plusieurs pièces : une pour les parties aval des fentes 200, une pour les parties amont des fentes 201 , une pour la paroi 202. [0052] The different examples can be combined, so it is possible to provide different widths of the upstream parts 200 and downstream parts 201 combined with different inclinations aamd of the right side 200d and aamg of the left side 200g of the upstream part, with or without circular wall 203. It is possible to provide several parts: one for the downstream parts of the slots 200, one for the upstream parts of the slots 201, one for the wall 202.

[0053] La circulation de l’air se fait de la façon suivante : l’air entre dans la turbomachine, les pales 30 du rotor 3 entraine l’air en rotation dans la veine 4 et une partie entre dans les parties aval 201 des fentes 20 pour atteindre la cavité périphérique 5, l’air circule dans la cavité périphérique 5 dans le même sens que le rotor 3 et dans le sens opposé de l’air de la flèche A (la vitesse de l’air à une composante axiale négative). Dans la cavité périphérique 5, l’écoulement circule à « contre-courant » de l’air qui se situe dans la veine, cela est dû au fait que, dans le plenum, l’air peut aller dans le « bon » sens par rapport au gradient de pression alors que dans la veine il est « poussé » par le rotor, ressort par la partie amont 200 des fentes 20, grâce au retournement axial de l’écoulement dans le plenum qui permet un prélèvement par l’aval des fentes et une réinjection par l’amont des fentes. [0053] The air circulation takes place as follows: the air enters the turbomachine, the blades 30 of the rotor 3 drive the rotating air into the duct 4 and a part enters the downstream parts 201 of the slots 20 to reach the peripheral cavity 5, the air circulates in the peripheral cavity 5 in the same direction as the rotor 3 and in the opposite direction to the air of arrow A (the air velocity has a negative axial component). In the peripheral cavity 5, the flow circulates in "counter-current" to the air which is located in the vein, this is due to the fact that, in the plenum, the air can go in the "right" direction with respect to the pressure gradient whereas in the vein it is "pushed" by the rotor, exits through the upstream part 200 of the slots 20, thanks to the axial reversal of the flow in the plenum which allows a sampling downstream of the slots and a reinjection upstream of the slots.

[0054] L’inclinaison a_av de la partie aval 201 est de préférence orientée dans le sens de rotation du rotor 3 afin de faciliter l’entrée de l’air Ae de la veine 4 vers la cavité périphérique 5. L’inclinaison aam de la partie amont 200 est de préférence orientée dans le sens opposé à la rotation du rotor 3 afin de faciliter la sortie de l’air As de la cavité périphérique 5 vers la veine 4. L’inclinaison aval a_av et l’inclinaison amont a_am sont orientées en fonction des besoins. [0054] The inclination a _av of the downstream part 201 is preferably oriented in the direction of rotation of the rotor 3 in order to facilitate the entry of air Ae from the vein 4 towards the peripheral cavity 5. The inclination aam of the upstream part 200 is preferably oriented in the opposite direction to the rotation of the rotor 3 in order to facilitate the exit of air As from the peripheral cavity 5 towards the vein 4. The downstream inclination a _av and the upstream inclination a _am are oriented according to the requirements.

Claims

DEMANDS

[Claim 1] Aircraft turbomachine, comprising a housing (2) of an aircraft turbomachine rotor of axis X comprising an inner wall with axial slots (20), each slot (20) comprising two flanks (20d, 20g) inclined with respect to a radius R of axis X, each slot (20) opening onto a peripheral cavity (5) located above the slots (20), further comprising a rotor (3) which comprises blades (30) arranged opposite the slots (20), characterized in that each slot (20) has an upstream portion (200) of its axial length with a flank (200d, 200g) inclined circumferentially at an angle aam with respect to the radius R and a downstream portion (201) of its axial length with a flank (201d, 201g) inclined at an angle _aav , different from Gam.

[Claim 2] Turbomachine according to claim 1, characterized in that the difference in inclination between aam and a _av is such that aam = a _av - 5 with 5 between 10° and 70°.

[Claim 3] Turbomachine according to any one of the preceding claims, characterized in that the width of the slots (20) is different between the upstream part (200) and the downstream part (201).

[Claim 4] Turbomachine according to any one of the preceding claims, characterized in that the two flanks (200d, 200g, 201d, 201g) of an upstream part

(200) and/or downstream (201) of a slot (20) are parallel.

[Claim 5] Turbomachine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the two flanks (200d, 200g, 201d, 201g) of an upstream (200) and/or downstream part

(201) of a slit (20) have different inclinations.

[Claim 6] Turbomachine according to the preceding claim, characterized in that the two flanks (200d, 200g) of the upstream part (200) are divergent towards the peripheral cavity (5).

[Claim 7] Turbomachine according to any one of the preceding claims characterized in that the upstream (200) and downstream (201) parts of the slots (20) are separated by a wall (203). [Claim 8] Turbomachine according to any one of the preceding claims, characterized in that the angle a _av is between 20° and 70°, preferably between 35° and 55°.

[Claim 9] Turbomachine according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor (3) is able to rotate in one direction and that the angle a _av is inclined in the direction of rotation of the rotor (3).

[Claim 10] A turbomachine according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotor (3) comprises blades (30) with a leading edge (300) and a trailing edge (301) defining an airfoil inclined with respect to the X-axis, the airfoil having a length Lx along the X-axis, and that the upstream (200) and downstream (201) portions of a slot (20) are connected by a transition zone (202) of length lx located within an interval d between 10% Lx upstream of the leading edge (300) and 5% Lx downstream of the leading edge (300).