TITRE : BASCULEMENT ONDULÉ DE PLATEFORMES AUX ENTREFERS ROTOR-STATOR DANS UN COMPRESSEUR DE TURBOMACHINE

Domaine technique

L’invention a trait au domaine des turbomachines, plus particulièrement des propulseurs à réaction pour aéronefs.

Technique antérieure

Dans une turbomachine, la veine fluide annulaire traversant la machine est délimitée, dans le compresseur et la turbine, par une surface de guidage extérieure, généralement formée par le carter de la machine, et une surface intérieure de guidage formée par les plateformes annulaires de rangées d’aubes rotoriques et statoriques se succédant en alternance.

Un des paramètres clés dans la performance et l’opérabilité des compresseurs et des turbines de turbomachines est le bon alignement des plateformes annulaires intérieures des parties fixes et mobiles en vue d’assurer un guidage aérodynamique optimal de la veine fluide.

Or le passage pour la veine fluide est parsemé d’irrégularités formées essentiellement par les aubes et les entrefers entre les plateformes annulaires de rangées d’aubes rotoriques et statoriques, perturbant l’écoulement.

Aussi les tolérances de fabrication et d’assemblage de ces différentes pièces reconstituant cette surface intérieure de guidage de la veine fluide font que des ressauts, défavorables d’un point de vue aérodynamique, peuvent apparaître. Les ressauts formant une marche montante, dans le sens d’écoulement de fluide, sont sensiblement plus défavorables, d’un point de vue aérodynamique, que les ressauts formant une marche descendante.

Les règles usuelles de l’état de l’art de la conception sont basées sur ces considérations géométriques pour effectuer ce bon alignement de surface interne de guidage, essentiellement en inclinant les plateformes et/ou en prévoyant un arrondi aux bords amonts des plateformes, de manière à former des marches descendantes dans les configurations les plus défavorables dans les tolérances de fabrication et d’assemblage. Cette approche présente cependant des limitations, essentiellement en ce qu’elle se limite à des considérations géométriques, et est par conséquent sujette à amélioration en vue d’optimiser l’écoulement de la veine fluide.

Exposé de l'invention

L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de la technique antérieure susmentionnée. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif d’améliorer l’écoulement de la veine fluide au sein d’un compresseur, en particulier le long de la surface de guidage intérieure.

L’invention a pour objet un ensemble d’étage(s) de compression d’une turbomachine, formant un passage annulaire de veine fluide et comprenant au moins une alternance de rangées d’aubes statoriques et rotoriques, avec des plateformes annulaires intérieures à la veine fluide et délimitant ladite veine ; au moins une plateforme annulaire statorique et/ou au moins une plateforme annulaire rotorique présentant un profil longitudinal extérieur incliné vers l’intérieur et vers l’amont par rapport à un profil nominal de la veine fluide ; remarquable en ce que l’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires, par rapport au profil nominal de la veine fluide, oscille le long de la circonférence de ladite ou desdites plateformes annulaires, entre une valeur maximale en face des aubes de la dite plateforme annulaire et une valeur minimale entre chaque paire d’aubes adjacentes de la dite plateforme annulaire.

Par profil nominal de la veine fluide, on entend un profil parallèle à un profil théorique et parfait de la veine fluide, aligné avec les plateformes directement en amont et en aval, assurant un raccordement parfait. Plus spécifiquement, le profil nominal passe par le bord aval de la plateforme annulaire dont le profil longitudinal est incliné. En fonction des tolérances de fabrication, ce profil nominal peut être aligné avec la plateforme annulaire amont tout en restant parallèle à un profil théorique et parfait de la veine fluide, en particulier aligné avec le bord aval lorsque ladite plateforme annulaire amont présente également un profil longitudinal incliné.

La ou des plateformes annulaires peuvent être segmentées. Leur circonférence correspond à leur enveloppe autour de l’axe principal. Selon un mode avantageux de l’invention, l’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires, par rapport au profil nominal de la veine fluide est d’une distance radiale l _Ri et/ou \ _S , respectivement, au niveau d’un bord amont dudit profil longitudinal extérieur, par rapport audit profil nominal de la veine fluide.

Selon un mode avantageux de l’invention, les valeurs maximale et minimale de distance radiale l _Ri et/ou \ _Sl d’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires, par rapport au profil nominal de la veine fluide, présente une différence A comprise entre 0.05 et 0.15mm.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires par rapport au profil nominal de la veine fluide est réalisée par un pivotement dudit profil longitudinal extérieur autour d’un bord aval dudit profil longitudinal extérieur et/ou par un arrondi du bord amont dudit profil longitudinal extérieur.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’arrondi du bord amont du profil longitudinal extérieur de la ou des plateformes annulaires présente un rayon de courbure R _Ri ou R _Sj , respectivement, supérieur à 5mm et/ou inférieur à 15mm.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’arrondi du bord amont du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires s’étend sur une distance supérieure à 20% et/ou inférieure à 30% de l’étendue totale dudit profil longitudinal extérieur.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires, par rapport au profil nominal de la veine fluide, oscille le long de la circonférence d’au moins une plateforme annulaire statorique et d’au moins une plateforme annulaire rotorique, l’inclinaison minimale du profil longitudinal extérieur de l’au moins une plateforme annulaire rotorique étant supérieure à l’inclinaison minimale du profil longitudinal extérieur de l’au moins une plateforme annulaire statorique, respectivement.

Avantageusement, l’inclinaison minimale du profil longitudinal extérieur de l’au moins une plateforme annulaire rotorique est supérieure à 150% de l’inclinaison minimale du profil longitudinal extérieur de l’au moins une plateforme annulaire statorique. Selon un mode avantageux de l’invention, la valeur maximale de l’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires est en face des aubes de la dite plateforme annulaire suivant une ligne de cordes desdits aubes.

L’invention a également pour objet un procédé de dimensionnement d’au moins une plateforme annulaire d’une rangée d’aubes statoriques et/ou d’une rangée d’aubes rotoriques d’un ensemble d’étage(s) de compression d’une turbomachine, lesdites rangées d’aubes étant en alternance et formant des entrefers, le procédé comprenant, pour la ou chacune des plateformes annulaires, de déterminer, en fonction de l’entrefer directement en amont, une inclinaison d’un profil longitudinal extérieur de ladite plateforme annulaire vers l’intérieur et vers l’amont par rapport à un profil nominal de la veine fluide ; remarquable en ce que l’inclinaison de la ou chacune des plateformes annulaires oscille le long de la circonférence de ladite plateforme annulaire, entre une valeur maximale en face des aubes de la dite plateforme annulaire et une valeur minimale entre chaque paire d’aubes adjacentes de la dite plateforme annulaire.

Selon un mode avantageux de l’invention, la valeur maximale de l’inclinaison du profil longitudinal extérieur de la ou de chacune des plateformes annulaires est alignée en face des aubes de la dite plateforme annulaire suivant une orientation de la veine fluide dans l’entrefer directement en amont de ladite plateforme annulaire, à un régime de fonctionnement nominal.

Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’optimiser l’écoulement aérodynamique de la veine fluide, en tenant compte de particularités de l’écoulement précisément dans les différents entrefers, ces particularités pouvant changer d’entrefer à entrefer. Elles permettent également permettent d’optimiser l’écoulement aérodynamique de la veine fluide aux conditions les plus défavorables des tolérances de fabrication et d’assemblage.

Brève description des dessins

[Fig 1] est une vue en coupe longitudinale d’une turbomachine ;

[Fig 2] est une vue de détail, en coupe longitudinale, d’un entrefer entre une rangée d’aubes statoriques et une rangée d’aubes rotoriques ; [Fig 3] est une représentation schématique de basculement de la surface intérieure de guidage de la veine fluide, tenant compte de tolérances de fabrication ;

[Fig 4] est une représentation schématique des vecteurs vitesses de la veine fluide dans les entrefers entre les rangées d’aubes statoriques et rotoriques ;

[Fig 5] est une représentation schématique en coupe longitudinale d’une rangée d’aubes statoriques, illustrant une recirculation d’air dans le joint tournant avec le rotor ;

[Fig 6] est une représentation schématique de basculements ou inclinaisons de la surface intérieure de guidage de la veine fluide ;

[Fig 7] est une représentation géométrique détaillée de l’inclinaison du profil longitudinal supérieur d’une plateforme annulaire d’un rangée d’aubes statoriques ou rotoriques ;

[Fig 8] est une représentation schématique de variations cycliques du basculement de la plateforme d’une rangée d’aubes statoriques ou rotoriques, conformément à l’invention.

Description détaillée

Dans la description qui va suivre, les notions d’« intérieur(e) » et d’« extérieur(e) » se réfèrent à la direction radiale par rapport à l’axe principal de la turbomachine. La notion d’« intérieur(e) » exprime une position plus rapprochée de l’axe en question par rapport à la notion d’« extérieur(e) » et vice versa.

La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’une turbomachine axiale formant un propulseur à réaction pour avion. La turbomachine 2 est logée à l’intérieur d’une nacelle extérieure 4 via des aubes de guidage 6 et des bras de maintien (non représentés). Ces derniers assurent une fixation rigide entre la nacelle 4 et le carter 8 de la turbomachine 2. Cette dernière comprend, essentiellement, d’amont en aval le long de l’axe principal X de la machine, une soufflante 10, plus couramment désignée par l’expression anglo-saxonne « turbofan », un compresseur basse- pression 12, un compresseur haute-pression 14, une chambre de combustion 16, une turbine haute-pression 18 et une turbine basse-pression 20. Le flux d’air F entrant dans la nacelle 4, en amont de la turbomachine 2, est divisé en deux flux d’air F.1 et F.2 après la soufflante 10, à savoir en un flux primaire F.1 formant une veine fluide annulaire circulant à l’intérieur de la turbomachine 2, et un flux secondaire F.2 formant également une veine fluide annulaire concentrique au flux primaire F.1 , délimitée par le carter 8 de la turbomachine 2 et la paroi interne de la nacelle 4. Les flux primaire F.1 et secondaire F.2 se rejoignent à la sortie de la turbomachine 2. Cette architecture de turbomachine est en soi bien connue de l’homme de métier et ne requiert pas davantage d’explications.

Les compresseurs basse-pression 12 et haute-pression 14 sont constitués d’une alternance de parties mobiles et parties fixes, plus particulièrement d’une alternance de rangées d’aubes rotoriques et de rangées d’aubes statoriques. Les aubes rotoriques, ou mobiles, sont montées sur un rotor de la turbomachine alors que les aubes statoriques, ou fixes, sont montées sur le carter 8 de la turbomachine. A cet effet, la surface intérieure de guidage de veine fluidique du flux primaire F.1 est formée par une alternance de plateformes annulaires mobiles et fixes formant des entrefers.

La figure 2 illustre de manière schématique un entrefer E entre une rangée 22 d’aubes statoriques 22.1 , couramment désignée rangée statorique 22, et une rangée 26 d’aubes rotoriques 26.1 , couramment désignée rangée ou roue rotorique 26. La rangée statorique 22 comprend une virole interne 22.2 formant une plateforme annulaire avec un profil longitudinal extérieur 22.3. La virole interne 22.2 supporte sur une face intérieure des moyens d’étanchéité tournants 22.4 avec des léchettes

24.1 formées sur le rotor 24. La rangée rotorique 26 comprend les aubes rotoriques

26.1 supportées par le rotor 24. Ce dernier comprend en l’occurrence une excroissance annulaire 24.2 formant ou supportant la plateforme interne 26.2 présentant un profil longitudinal extérieur 26.3 généralement aligné avec le profil longitudinal extérieur 22.3 de la plateforme 22.2 de la rangée statorique 22.

L’entrefer E est formé par le jeu axial mécanique entre les bords adjacents des plateformes 22.3 et 26.3, en l’occurrence entre le bord aval de plateforme 22.2 et le bord amont de la plateforme 26.2.

La figure 3 illustre de manière schématique l’influence des tolérances de fabrication et d’assemblage sur l’alignement entre ces plateformes adjacences. La plateforme

22.2 de la rangée statorique 22 de la figure 2, avec son profil longitudinal supérieur 22.3, est illustrée de manière schématique. Le profil nominal N de la plateforme de la rangée rotorique 26 est représenté en trait interrompu (trait d’axe). Ce profil est parfaitement aligné avec celui de la rangée statorique en amont. Les positions extrêmes de ce profil théorique sont représentées en trait pointillé, correspondant aux tolérances +T et -T. On constate alors que dans le cas de la tolérance supérieure +T, le profil forme une marche montante, particulièrement défavorable d’un point de vue aérodynamique. En effet, les pertes aérodynamiques d’une marche montante saillante sont deux fois plus importantes que les pertes aérodynamiques d’une marche descendante d’une même amplitude. Aussi, les pertes aérodynamiques d’une marche montante avec un arrondi ou un chanfrein sont grandement réduites par rapport aux pertes aérodynamiques d’une marche montante et saillante (c’est-à-dire sans arrondi ou chanfrein). Conformément à l’invention, il peut alors être prévu d’incliner le profil 26.3 vers l’intérieur et vers l’amont par rapport au profil nominal N et optionnellement de prévoir un arrondi ou un chanfrein, 26.3.2, à son bord amont 26.3.1 , de manière à ce qu’au maximum des tolérances de fabrication et d’assemblage, en l’occurrence +T, le profil 26.3 ne forme pas de marche montante. L’inclinaison du profil vers l’intérieur et vers l’amont consiste, à partir d’un profil nominal, à faire descendre le bord amont par rapport au bord aval. Il est toutefois entendu que le profil n’est pas nécessairement rectiligne et également que l’inclinaison en question n’est pas nécessairement une rotation du profil nominal. En effet, la forme du profil, en l’occurrence sa courbure, peut être modifiée pour effectivement abaisser le bord amont.

Ce qui vient d’être décrit en relation avec la figure 2 et plus particulièrement la figure 3 s’applique également au profil longitudinal supérieur de la plateforme d’une rangée statorique disposée directement en aval d’une rangée rotorique.

La figure 4 est une représentation schématique des vecteurs de vitesse de la veine fluide dans les entrefers entre des rangées d’aubes statoriques et rotoriques, illustrant les vitesses absolues et relatives (c’est-à-dire dans un référentiel tournant avec le rotor). A la figure 4 sont représentées deux alternances de rangée d’aubes statoriques et de rangée d’aubes rotoriques, en l’occurrence une rangée statorique 22, suivie d’une rangée rotorique 26, suivie d’une rangée statorique 22, suivie par une rangée rotorique 26. Pour des raisons de clarté d’exposé de l’invention, les rangées statoriques ont toutes le même signe de référence 22, étant toutefois entendu que ces rangées ne sont pas identiques mais peuvent présenter des caractéristiques communes relatives à la présente invention. La même chose s’applique aux rangées rotoriques présentant le signe de référence 26.

A la figure 4, on peut observer le vecteur de vitesse absolue V-i du flux d’air à la sortie de la première rangée statorique 22. Ce vecteur est orienté essentiellement suivant la corde du profil de l’aube en amont ; il présente une inclinaison a-i par rapport à la direction axiale, plus précisément la direction située dans un plan axial et tangente au profil longitudinal supérieur de la plateforme annulaire 22. Cette direction correspond à la direction axiale si la veine fluide est parfaitement cylindrique, ce qui n’est pas nécessairement le cas. Si on se met du point de vue de la rangée rotorique 26 directement en aval, où la plateforme tourne à une vitesse U, l’écoulement fluide est suivant le vecteur de vitesse W-i. Ce vecteur de vitesse relative W-i du flux d’air entrant dans la rangée rotorique 26 correspond au vecteur V-i auquel on a soustrait le vecteur U-i et présente une inclinaison b-i par rapport à la direction axiale, qui est opposé à l’angle a-i et est sensiblement supérieur. Le déplacement physique du flux d’air dans l’entrefer E (exagéré de manière substantielle à la figure 4) de la rangée statorique 22 vers la rangée rotorique 26 correspond au vecteur V-i, c’est-à-dire dans un repère fixe, alors que ce même flux présente un vecteur de vitesse W-i par rapport aux aubes de la rangée rotorique 26, sensiblement différent de V-i.

Toujours en référence à la figure 4, le flux d’air sortant de la rangée rotorique 26 évoquée ci-avant (celle de gauche) présente un vecteur de vitesse relative par rapport à ladite rangée, W ₂ , essentiellement orienté suivant la corde du profil des aubes de la rangée en question, et formant un angle b ₂ par rapport à la direction axiale. Si on lui additionne le vecteur de vitesse U ₂ de la rangée rotorique 26 correspondant à U et U-i, on obtient le vecteur de vitesse absolue V ₂ du flux d’air, formant un angle a ₂ avec la direction axiale, en l’occurrence opposé à l’angle b ₂ . C’est cependant la rangée rotorique 26 qui distribue le fluide dans l’entrefer E et il convient par conséquent de considérer le vecteur de vitesse W ₂ du fluide dans un repère relatif, fixe avec la rangée rotorique en question, pour déterminer la distance parcourue par le fluide dans l’entrefer E. Encore en référence à la figure 4, le flux d’air sortant de la deuxième rangée statorique 22 (à droite) située directement en avant la rangée rotorique 26 évoquée ci-avant, présente un vecteur de vitesse absolue V ₃ formant un angle a ₃ avec l’axe de la turbomachine, similairement au vecteur V-i et l’angle a-i en sortie de la première rangée statorique 22. La vitesse relative du fluide par rapport à la rangée rotorique 26 située directement en aval est représentée par le vecteur W ₃ . Similairement à ce qui a été détaillé ci-avant en relation avec la première rangée statorique 22 (à gauche sur la figure), il convient de considérer le vecteur de vitesse absolue V ₃ pour déterminer la distance parcourue par le fluide dans l’entrefer E.

En résumé, l’écoulement du fluide dans un entrefer E entre une partie fixe 22 et une partie mobile 26 de la turbomachine n’est pas nécessairement axial mais bien incliné suivant les angles a-i, b ₂ et a ₃ évoqués ci-avant en relation avec la figure 4. Ces angles sont potentiellement importants et influent de manière notoire la distance parcourue par le fluide dans l’entrefer.

Or un écoulement de fluide non guidé par une paroi, ce qui est précisément le cas dans l’entrefer, va avoir tendance à ne pas suivre la direction de la tangente du bord aval de la plateforme amont. L’écoulement va avoir tendance à pénétrer dans l’entrefer, en direction radiale vers l’axe de la turbomachine. Par conséquent, plus le parcours de l’écoulement dans l’entrefer est grand, plus l’écoulement sera dévié radialement dans l’entrefer et donc grand sera le besoin d’inclinaison du profil longitudinal supérieur de la plateforme annulaire et/ou d’arrondi ou de chanfrein du bord amont.

En sortie de partie fixe 22, il convient de considérer le vecteur de vitesse absolue et en sortie de partie mobile 26, il convient de considérer le vecteur de vitesse relative, c’est-à-dire dans un référentiel tournant avec la partie mobile. Pour les entrefers avec des inclinaisons plus grandes et donc des parcours plus long, il convient d’incliner davantage le profil longitudinal supérieur de la plateforme aval de l’entrefer afin de minimiser le risque de marche montante.

Il est entendu que les angles d’inclinaison du flux de fluide dans les entrefers ne sont pas constants sur toute la plage de régime et de charge de la turbomachine. Il convient par conséquent de considérer un ou plusieurs points spécifiques de fonctionnement de la turbomachine comme par exemple un ou plusieurs points de fonctionnement critique pour la consommation spécifique de la turbomachine et/ou l’opérabilité du compresseur de la turbomachine.

La figure 5 illustre un autre phénomène influençant l’écoulement de fluide dans l’entrefer en sortie de partie fixe, à savoir l’écoulement de fuite circulant sous la plateforme de la rangée statorique 22. En effet, l’étanchéité entre une rangée d’aubes statoriques 22 et le rotor 24 n’est pas parfaite en ce qu’un certain débit de fuite a lieu entre la ou les léchettes 24.1 du rotor 24 et les moyens d’étanchéité tournants 22.4 sur une face intérieure de la plateforme 22.2. Ce débit dépend essentiellement de la différence de pression entre l’amont et l’aval de la rangée d’aubes statoriques 22 et le jeu d au niveau des moyens d’étanchéité tournants. Ce débit rentre dans l’entrefer aval, traverse la cavité du rotor 24 et débouche dans l’entrefer amont essentiellement perpendiculairement à la veine fluide et modifie ainsi l’orientation du flux dans un plan longitudinal passant par l’axe de la turbomachine, et ce de manière opposée en amont et en aval.

En amont, le débit de fuite sortant de la cavité s’ajoute au débit de la veine fluide et le dévie vers le haut. Cet angle de déviation y peut être calculé en additionnant la quantité de mouvement du fluide P avant ce débit de fuite et la quantité de mouvement du débit de fuite P _f. La quantité de mouvement est une grandeur vectorielle égale, pour un écoulement de fluide, au vecteur de vitesse multiplié par le débit massique. La quantité de mouvement corrigée du fluide après le débit de fuite, P _c ,est alors égal à P+P _f. De cette relation, on peut en déduire l’angle g.

Similairement, en aval, le débit de fuite rentrant dans la cavité s’ajoute au débit de la veine fluide et la dévier vers le bas d’un angle g’, qui en première approximation est égal à l’angle g. L’angle g’ peut aussi être obtenu en additionnant les quantités de mouvement respectives P’ et P/ pour obtenir la quantité de mouvement corrigée du fluide après le débit de fuite P _c ’. Cette méthode de calcul est un exemple, étant entendu que d’autres méthodes notamment de simulation informatique peuvent être utilisées.

L’écoulement fluidique à la sortie d’une rangée statorique 22 présente par conséquent une inclinaison azimutale dirigée vers l’intérieur, nécessitant de prévoir une inclinaison de la plateforme rotorique directement en aval plus importante, en comparaison avec une plateforme statorique. La figure 6 illustre les profils longitudinaux extérieurs 22.3 et 26.3 des plateformes

22.2 et 26.2 de rangées statoriques et rotoriques se succédant, ces profils étant corrigés de manière à optimiser l’écoulement de fluide, tenant compte, d’une part, des tolérances de fabrication et d’assemblage et, d’autre part, des phénomènes décrits ci-avant en relation avec les figures 4 et 5. Ces profils 22.3 et 26.3 sont les profils théoriques et présentent une inclinaison \ _S\ et l _Ri (i étant un nombre entier positif correspondant au numéro d’une rangée statorique ou rotorique) vers l’amont et l’intérieur par rapport aux profils nominaux N. Ces inclinaisons \ _Sl et l _Ri expriment une distance d’abaissement radial du bord amont 22.3.1 et 26.3.1 par rapport au profil nominal N. Ces inclinaisons peuvent être obtenues par une rotation des profils longitudinaux extérieurs 22.3 et 26.3 d’un angle a _Si et a _Ri autour du bord aval 22.3.3 et 26.3.3. Elles peuvent également être obtenues par la formation d’arrondis 22.3.2 et 26.3.2, en l’occurrence des arcs de cercle de rayon de courbure R _Si et R _Ri (i étant un nombre entier positif correspondant au numéro d’une rangée statorique ou rotorique) aux bords amonts 22.3.1 et 26.3.1 des profils longitudinaux extérieurs

22.3 et 26.3. A la lumière de ce qui a été détaillé en relation avec la figure 2, les tolérances de fabrication et d’assemblage ont pour effet, en pratique, que les profils réels, c’est-à-dire sur les turbomachines produites et assemblées sur base de ces profils théoriques, vont dévier des profils théoriques dans les tolérances en question, le cas plus défavorable étant lorsque le profil réel est au maximum des tolérances vers l’extérieur de manière à former une marche montante. Les inclinaisons illustrées à la figure 6 sont par conséquent dimensionnés pour minimiser les pertes aérodynamiques dans ces conditions défavorables dans les limites de tolérances de fabrication et d’assemblage ainsi que des particularités du flux dans la veine fluide telles qu’illustrées en relation avec la figure 5.

On observe à la figure 6 que les profils longitudinaux extérieurs 26.3 des plateformes 26.2 de rangées rotoriques présentent une inclinaison I _R1 et l _R2 plus importante que l’inclinaison l _Si et l _S 2 des profils longitudinaux extérieurs 22.3 des plateformes 22.2 de rangées statoriques, essentiellement en raison du fait que le flux dans les entrefers directement en amont des rangées rotoriques sont déviés vers l’intérieur (angle azimutal y’ à la figure 5) et, similairement, le flux dans les entrefers directement en amont des rangées statoriques sont déviés vers l’extérieur (angle azimutal g à la figure 5). Les inclinaisons du flux dues aux orientations des aubes, telles qu’évoquées en relation avec la figure 4 (à savoir les angles a-i, b ₂ et a ₃ ) peuvent influencer cette tendance en l’intensifiant ou en la diminuant. En effet, en référence à la figure 4 décrite précédemment, on peut observer que l’angle b ₂ est supérieur aux angles a-i et a ₃ (en valeur absolue, c’est-à-dire sans considération du signe positif ou négatif de l’angle par rapport à l’axe principal), ce qui veut dire que, pour des entrefers de même taille, le parcours du flux en sortie de la rangée rotorique 26 est supérieur au parcours du flux en sortie des rangées statoriques 22. Dans ce cas, l’inclinaison au bord amont du profil extérieur de la plateforme de la rangée statorique 22 directement en aval de cette rangée rotorique 26 en question sera augmentée. Les angles d’inclinaison a-i, b ₂ et a ₃ illustrés à la figure 4 sont cependant illustratifs en ce qu’ils peuvent prendre d’autres valeurs, notamment les angles d’inclinaison du flux en sortie de certaines rangées rotoriques peuvent être supérieurs aux angles d’inclinaison du flux en sortie de certaines rangées rotoriques.

La figure 7 est une représentation détaillée et de profil de l’inclinaison d’une surface longitudinale supérieure d’une plateforme annulaire statorique ou rotorique. La figure représente, à gauche, le bord aval d’une plateforme annulaire rotorique 26.2 ou statorique 22.2 ; et, à droite, la surface longitudinale supérieure 22.3 ou 26.3 d’une plateforme statorique 22.2 ou rotorique 26.2 adjacente. Le profil nominal N, déjà évoqué aux figures 3 et 6, y est représenté en pointillé en tenant compte d’une tolérance de fabrication et/ou d’assemblage +T ayant pour effet de monter la surface longitudinale supérieure 22.3 ou 26.3 par rapport à la surface longitudinale supérieure de la rangée rotorique 26.2 ou statorique 22.2 située directement en amont. On peut observer que la surface longitudinale supérieure 22.3 ou 26.3 comprend une première portion, en l’occurrence principale, correspondant à une rotation du profil nominal N autour du bord aval 22.3.3 ou 26.3.3 d’un angle a _Si ou a _Ri , et une deuxième portion correspondant à l’arrondi 22.3.2 ou 26.3.2, en l’occurrence un arc de cercle d’un rayon R _Si ou R _Ri. La première portion est avantageusement tangente à la deuxième portion. L’arrondi 22.3.2 ou 26.3.2 s’étend, suivant la direction principale de la veine fluide sur une distance L-i correspondant à une fraction de la longueur totale L de la surface longitudinale supérieure 22.3 ou 26.3, ladite fraction pouvant être comprise entre 20 et 30%. La portion principale de la surface longitudinale supérieure 22.3 ou 26.3, quant à elle s’étend sur une longueur L ₂ correspondant au reste de la longueur totale L de la surface longitudinale supérieure 22.3 ou 26.3. On peut observer que l’inclinaison \ _Sl ou l _Ri est la somme de deux inclinaisons partielles, à savoir une inclinaison partielle résultant de la rotation du profil nominal N et une inclinaison partielle l ₂ résultant de l’arrondi 22.3.2 ou 26.3.2. Chacune de ces inclinaisons partielles et l ₂ correspond à une fraction de l’inclinaison \ _Sl ou l _Ri , avantageusement comprise entre 40 et 60%, où h+l ₂ = Isi ou l _Ri.

La figure 8 est une représentation d’un segment de rangée statorique 22 ou rotorique 26 de la turbomachine, conformément à l’invention. En référence à ce qui a été décrit en relation avec la figure 6, le profil longitudinal supérieur 22.3 ou 26.3 de la plateforme 22.2 ou 26.2 de la rangée statorique 22 ou rotorique 26 est inclinée vers l’amont et l’intérieur. A la figure 8, l’inclinaison vers l’amont et vers l’intérieur \ _Sl ou l _Ri du profil longitudinal supérieur 22.3 ou 26.3 de la plateforme 22.2 ou 26.2 oscille de manière cyclique le long de la circonférence de la plateforme, entre une valeur maximale d’inclinaison au niveau des aubes 22.1 ou 26.1 et une valeur minimale d’inclinaison entre les aubes en question. Cette variation cyclique de l’inclinaison, d’amplitude A et de période S, permet de tenir compte de l’hétérogénéité azimutale d’injection et de prélèvement de l’écoulement de fuite dans les entrefers devant les rangées statoriques et rotoriques, due à la présence des aubes. En effet, l’obstruction générée par les aubes directement en aval d’un entrefer génère un effet de blocage de l’écoulement favorisant un écoulement rentrant dans l’entrefer, précisément en face des aubes. En dehors de ces zones, l’écoulement a davantage tendance à remonter dans la veine par rapport à l’écoulement moyen. Il est ainsi avantageux d’incliner davantage le profil longitudinal supérieur des plateformes dans les zones soumises à cet effet de blocage, à savoir en face des aubes. Il en résulte alors une inclinaison oscillant, préférentiellement de manière cyclique, le long de la plateforme suivant sa direction circonférentielle. Cela vaut aussi bien pour les rangées rotoriques que statoriques, les phénomènes de blocage pouvant cependant être différents d’une rangée à l’autre, en fonction notamment de l’orientation et la taille des aubes. Il est à noter que l’inclinaison oscillante et cyclique détaillée ci-avant peut être mise en œuvre indépendamment des tolérances de fabrication et l’influence de recirculation de fuite sous les plateformes annulaires statoriques, telle que détaillée en relation avec la figure 5, car le phénomène d’hétérogénéité azimutale d’injection et de prélèvement de l’écoulement de fuite devant les plateformes annulaires statoriques et rotoriques est un phénomène qui n’est pas lié directement au problème de marche montante entre deux plateformes annulaires adjacentes résultant de tolérances de fabrication et d’assemblage, ni encore à l’influence de la recirculation de fuite. Cela signifie que la valeur minimale d’inclinaison, entre les aubes, peut être nulle. A contrario, cette valeur minimale d’inclinaison l _Ri , entre les aubes d’une plateforme annulaire rotorique 26.2 peut être non nulle et supérieure à la valeur minimale d’inclinaison nulle ou non nulle, entre les aubes d’une plateforme annulaire statorique 22.2, de manière à, en outre, d’une part, éviter une marche montante due au tolérance de fabrication et d’assemblage et, d’autre part, compenser l’effet de la recirculation de fuite au niveau statorique.

L’alignement du profil oscillant de l’inclinaison avec les aubes peut être ajusté en fonction de la direction effective du flux dans la veine fluide dans l’entrefer directement en amont des aubes concernées. En effet, en référence à la discussion en relation avec la figure 4, la vitesse du flux dans l’entrefer n’est en principe par axiale (plus précisément la direction située dans un plan axial et tangente au profil longitudinal supérieur de la plateforme annulaire) mais bien inclinée essentiellement suivant le profil des aubes qui reçoivent le flux. Les points ou zones d’inclinaison maximale du profil d’inclinaison oscillant peuvent alors être alignées avec les bords d’attaque des aubes suivant le profil desdits aubes, par exemple les lignes de cordes desdites aubes. Il en va de même pour les points ou zones d’inclinaison minimales qui sont alignées avec les espaces entre chaque paire d’aubes adjacentes.

L’amplitude d’oscillation A de l’inclinaison du profil longitudinal supérieur 22.3 ou 26.3 de la plateforme 22.2 ou 26.2 de la rangée statorique 22 ou rotorique 26, telle qu’illustrée à la figure 8 peut être supérieure à 0.05mm et/ou inférieure à 0.15mm. Le pas S de l’oscillation est avantageusement égal à un pas d’aubes, c’est-à-dire le nombre d’aubes/2-pt, où r est le rayon intérieur de la veine fluidique. Il est cependant entendu que ces valeurs peuvent varier et potentiellement dévier des plages susmentionnées. Elles dépendent d’un certain nombre de paramètres comme notamment la taille de turbomachine, les tolérances de fabrication et d’assemblage, la distance des entrefers et les conditions d’écoulement dans la veine fluide (en particulier la vitesse).