COMPRESSEUR DE TURBOMACHINE AXIALE AVEC RECIRCULATION CONTRÔLÉE ENTRE VIROLE INTERNE ET ROTOR

Domaine

L’invention a trait au domaine des turbomachines et plus particulièrement des compresseurs de turbomachines axiales.

Art antérieur

Une turbomachine axiale comprend généralement deux compresseurs disposés en amont d’une chambre à combustion, à savoir un compresseur basse pression et un compresseur haute pression configurés pour aspirer et comprimer l’air afin de l’amener à des vitesses, pressions et températures adaptées.

À cet égard, chaque compresseur comprend une succession d’étages de compression chacun étant formé par une rangée annulaire d’aubes rotoriques appelée « rotor », et par une rangée annulaire d’aubes statoriques appelée « stator ».

Des jeux entre le rotor et le stator sont nécessaires au bon fonctionnement du compresseur, une solution connue de l’état de la technique consiste à positionner le stator en porte à faux avec un jeu radial entre chaque pied des aubes du stator et le rotor.

Ce montage a l’avantage d’être simple et léger. Néanmoins, la différence de pression entre l’intrados et l’extrados de chaque aube statorique entraine la création d’un tourbillon marginal au niveau de ce jeu qui affecte le rendement et l’opérabilité du compresseur.

Pour pallier l’apparition du tourbillon marginal, il est connu parmi les montages actuels de disposer d’une virole intérieure agencée aux pieds des aubes d’un stator et induisant un écoulement de fuite de l’air de l’aval du stator vers son amont en passant par une cavité sous la virole intérieure. Cet écoulement de fuite, ou de recirculation, est généralement injecté dans une veine de flux primaire suivant une direction essentiellement radiale, rejoignant ainsi l’écoulement principal de l’air afin de se mélanger avec ce dernier. Ce mélange n’est pas optimal car l’écoulement de fuite ralentit considérablement l’écoulement principal de l’air dans la veine de flux primaire et génère des perturbations aérodynamiques considérables dans ce dernier, engendrant alors des pertes de charge et des décollements de l’air des aubes statoriques qui impactent fortement l’opérabilité du compresseur et donc le rendement de la turbomachine.

Une solution à ce problème consiste à positionner un système d’étanchéité sous forme de plusieurs léchettes au niveau de la cavité en dessous de la virole intérieure, ce système d’étanchéité est configuré pour réduire le débit de l’écoulement de fuite injecté dans la veine de flux primaire.

Cependant un tel système d’étanchéité complexifie et alourdit la turbomachine axiale et ne parvient pas à supprimer efficacement les perturbations aérodynamiques générées par la réinjection de l’écoulement de fuite. De plus, les léchettes peuvent causer un risque d’usure considérable à la virole intérieure dû à leurs frottements avec cette dernière, notamment lors de changements d'attitude de l'avion en raison des forces d'inertie.

Le document de brevet publié FR 3 084 395 A1 divulgue une solution qui consiste à rajouter un guidage de la réintroduction de l’écoulement de fuite, comprenant une plateforme de rotor configurée pour recouvrir axialement la partie amont de la virole intérieure pourvue d’ailettes de redressement du débit de l’écoulement de fuite.

Cependant l’amélioration proposée par le document FR 3 084 395 A1 implique que le jeu entre les ailettes de redressement et la plateforme du rotor en amont soit très inférieur au jeu mécanique nécessaire au bon fonctionnement de la turbomachine, rendant la solution difficilement réalisable.

Résumé de l’invention

Problème technique

L’invention vise à résoudre les inconvénients de la conception/fabrication des compresseurs de turbomachines de l’état de la technique. En particulier, l’invention vise à proposer une solution qui permette de limiter les perturbations aérodynamiques au niveau des étages de compression des compresseurs tout en respectant les jeux de fonctionnement et cela sans complexification et/ou ajout de poids supplémentaire au compresseur de la turbomachine. Solution technique

L’invention a trait à un étage de compression pour compresseur de turbomachine, comprenant : une rangée annulaire d’aubes rotoriques s’étendant radialement vers l’extérieur depuis un rotor ; et une rangée annulaire d’aubes statoriques s’étendant radialement vers l’intérieur depuis une virole extérieure jusqu’à une virole intérieure logée dans une cavité du rotor, ladite rangée annulaire d’aubes statoriques étant disposée directement en aval de la rangée annulaire d’aubes rotoriques ; et un passage de recirculation d’air dans la cavité, avec une entrée d’air à une partie aval de la virole intérieure et une sortie d’injection d’air entre une face de guidage à l’amont de ladite virole intérieure et une contre-face de guidage à l’amont de la cavité, ladite face de guidage et contre-face de guidage ayant des profils axiaux inclinés vers l’aval et radialement vers l’extérieur, par rapport à une direction perpendiculaire à une direction axiale ; remarquable en ce que la sortie d’injection d’air présente une distance (C) correspondant à un écart entre les face et contre- face de guidage, et une longueur correspondant à une longueur commune (E) desdites face et contre-face de guidage, ladite distance (C) étant supérieure ou égale à un cinquième de la longueur commune (E), et le passage de recirculation d’air dans la cavité est dépourvu de dispositif d’étanchéité en amont de l’entrée d’air.

L'amont et l'aval sont en référence au sens d'écoulement d’un flux d’air axial dans une veine principale de la turbomachine. À cet effet, le passage de recirculation d’air dans la cavité est dépourvu de dispositif d’étanchéité en aval de la sortie d’injection d’air et en amont de l’entrée d’air. En effet, le passage de recirculation d’air ne comprend pas de dispositif d’étanchéité entre l’entrée d’air et la sortie d’injection d’air. La longueur commune (E) est la longueur du recouvrement ou du chevauchement radial de la face de contre-guidage par la face de guidage, la longueur commune (E) s’étendant suivant la direction des profils axiaux.

Par ‘dispositif d’étanchéité’, on entend notamment ou exclusivement une ou plusieurs léchettes dans la cavité, en vis-à-vis de la face radialement intérieure de la virole intérieure.

Par ‘en amont de l’entrée d’air’, pour l’absence de dispositif d’étanchéité, il est fait référence, par convention, à un écoulement principal dans l’étage de compression et non pas à la recirculation d’air dans la cavité. Selon un mode avantageux de l’invention, les face et contre-face de guidage sont généralement parallèles et la distance (C) entre les face et contre-face de guidage est constante dans une tolérance de ±10% le long de la longueur commune (E) desdites face et contre-face de guidage.

Selon un mode avantageux de l’invention, la face de guidage et/ou la contre-face de guidage est/sont circulaire(s) et lisse(s) sur une étendue annulaire totale de ladite face de guidage et/ou de ladite contre-face de guidage, respectivement. Par lisse, on entend une absence de structure aérodynamique, comme notamment des ailettes de redressement.

Selon un mode avantageux de l’invention, la sortie d’injection d’air présente une direction principale formant un angle avec la direction axiale qui est supérieur ou égal à 5° et/ou inférieur ou égal à 65°, plus précisément, ledit angle étant compris entre 25° et 65°.

Selon un mode avantageux de l’invention, le profil axial de la face de guidage est généralement rectiligne dans une tolérance de ±10% et s’étend vers l’aval au moins jusqu’à un bord d’attaque des aubes statoriques.

Selon un mode avantageux de l’invention, le profil axial de la face de guidage, généralement rectiligne, s’étend vers l’aval au-delà du bord d’attaque des aubes statoriques, sur une distance axiale (X) inférieure ou égale à 50% d’une longueur axiale de corde des aubes statoriques.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’entrée d’air du passage de recirculation d’air dans la cavité est exclusivement située directement en aval d’un bord aval de la virole intérieure.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’entrée d’air du passage de recirculation d’air dans la cavité comprend au moins un orifice traversant radialement la virole intérieure entre deux aubes statoriques voisines.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un orifice est à une distance d’une face extrados d’une des deux aubes statoriques voisines qui est inférieure à 50%, préférentiellement 30%, d’une distance moyenne entre lesdites deux aubes statoriques voisines et situé adjacent d’une moitié aval desdites deux aubes statoriques voisines. Selon un mode avantageux de l’invention, l’entrée d’air du passage de recirculation d’air dans la cavité comprend plusieurs orifices de l’au moins un orifice, répartis avec une densité croissante vers l’aval.

De préférence, la croissance de la densité des orifices correspond à une augmentation du nombre d’orifices par unité de surface au niveau d’une surface extérieure de la virole intérieure, et cela d’amont en aval. Préférentiellement, les orifices présentent une section transversale ayant la forme d’un triangle dont la base se trouve vers l’aval.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un orifice forme une fente s’étendant suivant une direction de corde des aubes statoriques, à une distance de chacune des deux aubes statoriques voisines qui est comprise entre 40 et 60% d’une distance moyenne entre lesdites deux aubes statoriques voisines.

Selon un mode avantageux de l’invention, le passage de recirculation d’air dans la cavité comprend au moins un dispositif d’étanchéité en aval de l’au moins un orifice. Dans cette configuration, l’au moins un dispositif d’étanchéité est agencé au droit du passage de recirculation d’air entre l’orifice et l’entrée d’air, et le passage de recirculation d’air étant dépourvu de dispositif d’étanchéité entre ledit orifice et la sortie d’injection d’air.

L’invention a également trait à un compresseur de turbomachine comprenant plusieurs étages de compression.

Selon un mode avantageux de l’invention, ledit compresseur comprend une veine de flux axial délimitée radialement extérieurement par une paroi statorique, et délimitée radialement intérieurement par le rotor, ladite veine de flux axial présentant une hauteur radiale (H), la distance (C) étant supérieure ou égale à un dixième de ladite hauteur radiale (H).

Selon un mode avantageux de l’invention, le flux axial présente un débit nominal et le passage recirculation d’air dans la cavité présente un débit de recirculation, ledit débit de recirculation réinjecté dans la veine présente avec le débit nominal un rapport correspondant à au moins la moitié du rapport entre une section de la sortie d’injection d’air et une section de la veine.

L’invention a également trait à une turbomachine comprenant le compresseur. Avantages de l’invention

L’invention est particulièrement avantageuse en ce qu’elle permet de transformer l’écoulement de fuite, autrefois négatif, en un flux d’air injecté suivant un angle prédéfini favorable au fonctionnement de la turbomachine. La combinaison du ratio entre la distance entre les face et contre-face de guidage et la longueur commune (E) desdites face et contre-face de guidage, qui est supérieur à 0,2, et l’angle d’inclinaison de la sortie d’injection d’air, avec l’absence de dispositif d’étanchéité dans le passage de recirculation d’air, dans la cavité, en amont de l’entrée d’air, permet de tirer parti de la recirculation d’air en lui donnant un débit suffisant avec des tolérances mécaniques réalistes, permettant ainsi, d’énergiser l’air se trouvant au niveau du pied des aubes statoriques afin d'accélérer et stabiliser le flux d’air localement.

De plus, les orifices traversant radialement la virole intérieure et formant l’entrée d’air du passage de recirculation d’air dans la cavité, permettent d’aspirer l’air et de stabiliser les zones instables du stator. Dans cette configuration, les pertes de charge sont limitées et l’opérabilité du compresseur est accrue, cela permet avantageusement d’améliorer le comportement du compresseur.

De plus, l’invention propose une suppression de dispositif d’étanchéité, du type léchette(s), notamment entre l’entrée d’air et la sortie d’injection d’air, ce qui permet de simplifier l’architecture du compresseur et donc de réduire considérablement sa masse tout en assurant une performance de compression nettement améliorée, cela permet de favoriser le rendement du moteur ce qui se traduit par une efficacité énergétique et une poussée optimisée qui avantageusement permettent de réduire les émissions des gaz carboniques.

Description des dessins

La figure 1 représente de manière schématique une turbomachine ;

La figure 2 est une illustration schématique d’un étage de compression selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

La figure 3 représente schématiquement l’étage de compression selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; La figure 4 est une vue en coupe A-A de la figure 3 suivant une première alternative ;

La figure 5 représente la vue en coupe A-A de la figure 3 suivant une deuxième alternative ;

La figure 6 représente la en coupe A-A de la figure 3 suivant une troisième alternative.

Description d’un mode de réalisation

Dans la description qui va suivre, les termes « interne », « inténeur(e) », « externe » et « extérieur(e) » renvoient à un positionnement par rapport à l'axe longitudinal de rotation d'une turbomachine. La direction axiale correspond à la direction le long de l'axe longitudinal de rotation de la turbomachine. La direction radiale est perpendiculaire à l'axe longitudinal. La direction annulaire est essentiellement une direction circulaire autour de l’axe longitudinal. L'amont et l'aval sont en référence au sens d'écoulement d’un flux d’air axial dans une veine principale de la turbomachine.

Les figures montrent les éléments de manière schématique et ne sont pas représentées à l’échelle. En particulier, certaines dimensions sont agrandies pour faciliter la lecture des figures.

La figure 1 représente de manière simplifiée une turbomachine axiale 2. Il s’agit dans ce cas précis d’un turboréacteur double-flux, mais peut également être un turbojet, turbofan, turbopropulseur ou turbomoteur.

La turbomachine 2 comprend un premier niveau de compression, dit compresseur basse-pression 4, un deuxième niveau de compression, dit compresseur haute- pression 6, une chambre de combustion 8 et un ou plusieurs niveaux de turbines 10.

En fonctionnement, la puissance mécanique de la turbine 10 transmise via l’arbre central jusqu’au rotor 12 met en mouvement les deux compresseurs 4 et 6. La rotation du rotor 12 autour de son axe de rotation 14 permet ainsi de générer un débit d’air et de comprimer progressivement ce dernier jusqu’à l’entrée de la chambre de combustion 8.

Une soufflante ou fan 16 est couplée au rotor 12 et génère un flux d’air qui se divise en un flux d’air axial 18 dit flux primaire 18 traversant les différents niveaux susmentionnés de la turbomachine 2, et en un flux secondaire 20 traversant un conduit annulaire (partiellement représenté) le long de la machine pour ensuite rejoindre le flux primaire en sortie de turbine. Le flux secondaire peut être accéléré de sorte à générer une réaction de poussée nécessaire au vol d’un avion.

Chacun des compresseurs 4 et 6 comprend plusieurs étages de compression. En effet, chaque étage de compression comporte une rangée annulaire d’aubes rotoriques 22 s’étendant essentiellement radialement vers l’extérieur depuis le rotor 12. À cet égard, le rotor 12 comprend plusieurs rangées d’aubes rotoriques 22. Il peut par exemple être un tambour monobloc aubagé, ou comprendre des aubes à fixation par queue d’aronde.

L’étage de compression comporte également une rangée annulaire d’aubes statoriques 24 s’étendant essentiellement radialement vers l’intérieur depuis une virole extérieure appartenant au carter 26 de la turbomachine 2 assurant la séparation du flux primaire 18 et du flux secondaire 20.

Dans l’étage de compression, la rangée annulaire d’aubes statoriques 24 est disposée directement en aval de la rangée annulaire d’aubes rotoriques 22.

L’étage de compression peut être réalisé selon deux modes de réalisation qui seront amplement détaillés plus loin dans la présente description.

La figure 2 est une illustration schématique de l’étage de compression selon un premier mode de réalisation de l’invention.

En référence à la figure 2, la rangée annulaire d’aubes statoriques 24 s’étend radialement vers l’intérieur jusqu’à une virole intérieure 28 logée dans une cavité 30 du rotor. De préférence, la virole intérieure 28 est entièrement formée avec la rangée d’aubes statoriques 24, et plus préférentiellement, la virole intérieure 28 est monobloc avec les aubes statoriques 24.

Le flux primaire 18 avance dans une veine 32 de flux axial présentant un débit nominal et une hauteur radiale H délimitée radialement extérieurement par une paroi statorique 33 appartenant au carter de la turbomachine. La veine 32 est délimitée radialement intérieurement par le rotor 12 et une face supérieure 29 appartenant à la virole intérieure 28, ladite face supérieure 29 présente un profil sensiblement horizontal. Au niveau de la cavité 30, un passage de recirculation d’air 35 est présent, ce dernier comprend une entrée d’air 34 à une partie aval de la virole intérieure 28, et comprend une sortie d’injection d’air 36 disposée au niveau d’une partie amont de la virole intérieure 28.

Dans cette configuration, un flux d’air de recirculation 31 étant une partie de l’air du flux primaire 18, particulièrement la partie disposée radialement au pied des aubes statoriques 24, rentre dans le passage de recirculation d’air 35 de la cavité 30 au moyen de l’entrée d’air 34, l’air ressort ensuite à travers la sortie d’injection d’air 36 pour être réinjecté dans la veine 32 et ainsi rejoindre le flux primaire 18.

Selon le premier mode de réalisation, l’entrée d’air 34 du passage de recirculation d’air 35 dans la cavité 30 est exclusivement située directement en aval d’un bord de fuite 44 appartenant aux aubes statoriques 24, et particulièrement exclusivement située directement en aval d’un bord aval de la virole intérieure 28.

La sortie d’injection d’air 36 est en outre définie, d’une part, par une face de guidage 38 appartenant à la virole intérieure 28 et disposée dans sa partie amont, et d’autre part, par une contre-face de guidage 40 disposée en amont de la cavité 30, et appartenant à une partie aval de la rangée annulaire d’aubes rotoriques 22.

La face de guidage 38 et la contre-face de guidage 40 ont des profils axiaux inclinés vers l’aval et radialement vers l’extérieur, par rapport à la direction radiale. De préférence, la sortie d’injection d’air 36 présente une direction principale étant sensiblement parallèle aux profils axiaux inclinés et formant un angle a avec la direction axiale qui est supérieur ou égal à 5° et/ou inférieur ou égal à 65°. Encore plus préférablement, l’angle a d’inclinaison est d’au moins 25° et/ou inférieur ou égal à 65°.

Préférentiellement, le profil axial de la face de guidage 38 est généralement rectiligne dans une tolérance de ±15% et de préférence ±10%.

L’inclinaison de la sortie d’injection d’air 36 permet d’éviter de réinjecter dans la veine 32 un écoulement perpendiculaire par rapport à la direction du flux primaire, comme cela est le cas dans l’art antérieur. En effet, l’écoulement perpendiculaire parasite cause des pertes de mélanges entre l’air réinjecté et l’écoulement principal dans la veine de flux primaire, ce qui crée un phénomène de blocage causé par la diminution d’une composante axiale du vecteur de vitesse incident sur les aubes du stator et qui se traduit par un décollement de l’écoulement au niveau des aubes statoriques induisant des perturbations aérodynamiques.

Avantageusement, l’inclinaison de la partie amont de la virole intérieure 28 permet d’éviter de ralentir le flux primaire et d’énergiser ce dernier, et de particulièrement énergiser l’air se trouvant au niveau du pied des aubes statoriques 24, communément appelée couche limite, et dans laquelle l’air est adjacent à la face supérieure 29.

Le profil de la face de guidage 38 s’étend vers l’aval au moins jusqu’à un bord d’attaque 42 des aubes statoriques 24. De préférence, le profil de la face de guidage 38 s’étend vers l’aval au-delà du bord d’attaque 42 et sur une distance axiale X inférieure ou égale à 50% d’une longueur axiale de corde D des aubes statoriques 24.

Dans cette configuration, le profil axial de la face de guidage 38 se raccorde au profil de la face supérieure 29 au moyen d’un raccord 27 assurant la continuité de la face de guidage 38 vers la face supérieure 29.

De préférence, le raccord 27 est courbé avec un rayon suffisamment grand pour permettre d’avantageusement accélérer le flux d’air localement et pour stabiliser l’écoulement au niveau de la couche limite.

La sortie d’injection d’air 36 présente une distance C qui correspond à un écart entre la face de guidage 38 et la contre-face de guidage 40, et une longueur commune E qui représente la longueur de chevauchement dans laquelle la face de guidage 38 est en regard de la face de contre-guidage 40, et radialement recouverte par cette dernière. Préférentiellement, lesdites faces 38 et 40 sont parallèles.

La distance C est constante dans une tolérance de ±10% le long de la longueur commune E. À cet effet, la distance C varie au maximum jusqu’à une distance C +10%, et varie au minimum jusqu’à une distance C -10%. La tolérance peut dépendre de la précision d’usinage et/ou du montage des différents étages du compresseur.

De préférence, la face de guidage 38 et/ou la contre-face de guidage 40 est/sont respectivement circulaire(s) et lisse(s) sur une étendue annulaire totale desdites faces 38, 40. Dans cette configuration, chacune des faces 38 ou 40, est préférentiellement libre de matière, i.e. dépourvue de toute protubérance. Avantageusement, cela permet de garantir une homogénéité du flux d’air réinjecté dans la veine 32.

La distance C est supérieure ou égale à un cinquième de la longueur commune E, cela revient à dire que la longueur commune E est au maximum cinq fois plus grande que la distance C. À cet effet, un rapport de recouvrement E/C peut être défini comme étant compris dans l’intervalle de 1 à 5. Similairement, un ratio C/E peut être défini comme étant au moins égal à 0,2.

Avantageusement, le rapport de recouvrement E/C compris entre 1 et 5 permet d’obtenir un espacement entre la rangée d’aubes rotoriques 22 et la rangée d’aubes statoriques 24 qui soit suffisamment grand, cet espacement correspond à un jeu de fonctionnement garantissant une exploitation et une efficacité optimales du compresseur, permettant ainsi, d’obtenir une compacité axiale de la turbomachine.

Préférentiellement, la distance C est supérieure ou égale à un dixième de ladite hauteur radiale H. À cet égard, la longueur commune E est d’au maximum une moitié de la hauteur radiale H.

Le flux d’air de recirculation 31 dans la cavité 30, et particulièrement dans le passage de recirculation d’air 35 présente un débit d’air dit débit de recirculation, ce dernier dépend en partie de la distance C. À cet effet, le débit de recirculation est proportionnel à la distance C, et donc plus la distance C est grande, et plus le débit de recirculation sera élevé.

Dans cette configuration, le débit de recirculation réinjecté dans la veine 32 présente avec le débit nominal un rapport correspondant à au moins la moitié du rapport entre une section de la sortie d’injection d’air 36 et une section de la veine 32.

Selon le premier mode de réalisation, le passage de recirculation d’air 35 dans la cavité 30 est dépourvu de dispositif d’étanchéité, dits léchettes, en amont de l’entrée d’air 34, cela permet avantageusement d’augmenter le débit de recirculation. Le terme amont fait ici référence, par convention, à l’écoulement principal dans l’étage de compression, alors qu’il s’agit du passage de recirculation d’air qui est opposé à l’écoulement principal. Si on se réfère au sens de l’écoulement de recirculation d’air, l’absence de dispositif d’étanchéité est en aval de l’entrée d’air 34.

En effet, le débit de recirculation est de l’ordre de 5% du débit nominal, et préférentiellement supérieur à 1 % et/ou inférieur à 5% du débit nominal. Ce résultat est principalement obtenu par l’augmentation de la distance C ainsi que par la suppression des léchettes sous la virole intérieure 28 en amont de l’entrée d’air 34.

Cependant, le même résultat, i.e. augmentation du débit de recirculation, peut aussi être obtenu en limitant la hauteur des léchettes.

Avantageusement, la suppression ou la réduction de la hauteur permet un gain de masse au niveau de la turbomachine et une diminution des coûts de fabrication.

La figure 3 représente schématiquement l’étage de compression selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

Selon le deuxième mode de réalisation, une partie de l’air circulant dans la veine de flux primaire est prélevée en amont de l’entrée d’air se trouvant en aval du bord aval de la virole.

En référence à la figure 3, l’entrée d’air 34 du passage de recirculation d’air 35 dans la cavité 30 comprend au moins un orifice 46 traversant radialement la virole intérieure 28, et l’au moins un orifice 46 est disposé annulairement entre deux aubes statoriques 24 voisines. De plus, l’au moins un orifice 46 peut être disposé axialement tout au long de la longueur de la corde D des aubes statoriques 24.

Dans cette configuration, l’au moins un orifice 46 est configuré pour réaliser un prélèvement d’air se trouvant au pied des aubes statoriques 24, ledit orifice 46 devient l’entrée d’air du passage de recirculation d’air 35 dans la cavité 30, et l’entrée d’air 34 devient une deuxième entrée d’air dans ladite cavité 30. En effet, toute entrée pour l’air dans la cavité 30 se trouvant juste en aval de la sortie d’injection d’air 36, i.e. premier prélèvement de l’air, sera désignée comme l’entrée d’air.

À cet effet, le passage de recirculation d’air 35 comprend au moins un dispositif d’étanchéité à léchettes en aval dudit au moins un orifice 46, et de préférence comprend une léchette 48. Dans cette configuration, le passage de recirculation d’air 35 est dépourvu de léchettes en amont de l’entrée d’air, i.e. en amont de l’au moins un orifice 46. En effet, le passage de recirculation d’air est dépourvu de léchettes entre l’au moins un orifice 46 et la sortie d’injection d’air 36.

Préférentiellement, la léchette est une seule léchette de calibration des débits d’air dans la cavité 30 configurée pour favoriser la stabilité de l’air dans le passage de recirculation d’air 35, cette stabilité peut être obtenue en dimensionnant la léchette 48 de manière à contrôler le débit d’air issu de la deuxième entrée d’air 34 et de minimiser le risque de perturbations aérodynamiques dans le passage de recirculation d’air 35.

Cependant, une autre léchette peut être ajoutée en amont de l’au moins un orifice 46 dans le cas où la quantité de débit de recirculation est supérieure au rapport entre la section de la sortie d’injection d’air 36 et la section de la veine 32.

De préférence, l’étage de compression selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention est similaire à l’étage selon le premier mode de réalisation précédemment décrit, et comprend en outre, l’au moins un orifice 46 et le dispositif d’étanchéité en aval dudit orifice 46.

Avantageusement, le prélèvement d’air selon le deuxième mode permet d’augmenter et de maîtriser davantage le débit de recirculation dans la cavité.

La disposition de l’au moins un orifice 46 est réalisée suivant trois alternatives qui seront décrites plus loin dans cette description. À cet effet, les figures 4 à 6 sont des vues d’au-dessus de la figure 3 et particulièrement suivant la coupe A-A détaillant les trois alternatives.

La figure 4 est une vue en coupe A-A de la figure 3 suivant une première alternative.

La distance annulaire moyenne entre deux aubes statoriques 24 voisines sera désignée par « largeur du canal » qui est annulairement délimitée par une face extrados 52 d’une aube statorique 24 et par une face intrados 54 d’une autre aube statorique 24 voisine.

La longueur axiale entre le bord d’attaque 42 et le bord de fuite 44 sera désignée par « longueur du canal », et la moitié de ladite longueur sera désignée par mi-canal dans la présente description.

En référence à la figure 4, l’au moins un orifice 46 est représenté par plusieurs orifices 50 répartis avec une densité croissante vers l’aval, i.e. le nombre des orifices 50 par unité de surface augmente vers l’aval.

L’au moins un orifice 46 est situé adjacent d’une moitié aval des deux aubes statoriques 24 voisines, i.e. dans la moitié aval du canal. De préférence, les orifices 50 ayant une forme triangulaire se trouvant adjacente aux bords de fuite 44 des aubes statoriques 24 et à une distance de la face d’extrados 52 inférieure à 20% de la largueur du canal.

Avantageusement, l’agencement des orifices 50 selon la première alternative permet d’atténuer un tourbillon généré par les aubes statoriques 24, dit tourbillon du coin. À cet égard, les orifices 50 aspirent l’air du tourbillon du coin pour le réinjecter dans la cavité.

La figure 5 représente la vue en coupe A-A de la figure 3 suivant une deuxième alternative.

Selon la deuxième alternative, l’au moins un orifice 46 est représenté par plusieurs orifices 50 alignés suivant la direction de la corde des aubes statoriques 24. Dans cette configuration, les orifices 50 étant agencés entre le mi-canal et la partie aval du canal, i.e. du mi-canal jusqu’au bord de fuite 44.

Les orifices 50 sont à une distance de la face extrados 52 inférieure à 80% de la largeur du canal et/ou supérieure à 20% de ladite largeur de canal. De préférence, les orifices 50 étant disposés au niveau d’une moitié de la largeur du canal, et préférentiellement, à une distance inférieure à 50% de la largeur du canal.

Avantageusement, l’agencement des orifices 50 selon la deuxième alternative permet d’atténuer les perturbations aérodynamiques qui peuvent avoir lieu au pied des aubes statoriques 24 dont notamment une partie du tourbillon du coin. À cet effet, les orifices 50 aspirent l’air pour le réinjecter dans la cavité.

La figure 6 représente la en coupe A-A de la figure 3 suivant une troisième alternative.

Selon la troisième alternative, l’au moins un orifice 46 forme une fente 46 s’étendant suivant la direction du calage ou suivant la direction de corde des aubes statoriques 24, à une distance de chacune des deux aubes statoriques 24 voisines qui est comprise entre 20 et 80% de la largeur du canal, et préférentiellement comprise entre 40 et 60% de la largeur du canal, et encore plus préférablement, la fente 46 est disposée à environ 50% de la largeur du canal.

De préférence, la fente 46 présente une direction parallèle à la direction de la corde des aubes statoriques 24. Dans cette configuration, la fente 46 étant agencée entre le mi-canal et jusqu’au bord de fuite 44 au niveau de la partie aval du canal. Cependant, la fente 46 peut présenter une direction rectiligne.

Avantageusement, la fente 46 permet d’aspirer l’écoulement perpendiculaire parasite sortant de la sortie d’injection d’air 36, partant de la face intrados 54 en amont vers la face extrados 52 en aval. L’agencement de l’au moins un orifice 46 selon chacune des trois alternatives précédemment décrite peut être combiné avec l’agencement selon une autre alternative dans la même rangée annulaire d’aubes statoriques, ou dans le même canal. Par exemple, les orifices répartis avec une densité croissante vers l’aval du la première alternative peuvent être dans le même canal avec les orifices alignés selon la deuxième alternative ou avec la fente selon la troisième alternative.

Il est à noter que l’invention ne se limite pas aux seuls exemples décrits sur les figures. Les enseignements de la présente invention peuvent notamment être applicables à un autre type de turbomachine, et chaque caractéristique technique de chaque exemple illustré est applicable aux autres exemples.