Comportement dynamique des joints annulaires à fuite : modélisation des forces d'inertie convective en régime turbulent stationnaire et instationnaire

par Frédéric Simon

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean Frêne.

Soutenue en 1989

à Poitiers .

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  • Résumé

    Au cours des deux dernieres decennies, les developpements industriels ont considerablement accru l'importance technologique des turbomachines. La stabilite vibratoire de ces mecanismes est directement liee au comportement dynamique des paliers et des systemes d'etancheite constitues de joints annulaires a fuite. Pour determiner les caracteristiques statiques de ces joints, nous avons ecrit une equation de reynolds en regime turbulent. Les variations de masse volumique et de viscosite dynamique du fluide avec la pression, les hypotheses d'adherence du fluide aux parois et la conicite de la bague sont prises en compte. Une modelisation dynamique lineaire permet de calculer les coefficients de raideur et d'amortissement du joint. Une application specifique a montre l'influence des parametres de definition sur les caracteristiques de fonctionnement des joints cryotechniques. La deuxieme partie de la these concerne la modelisation des forces d'inertie convective dans le film qui apparaissent pour de tres grandes valeurs du nombre de reynolds ou pour des jeux de fonctionnement importants. Les equations non lineaires descriptives de l'ecoulement moyen d'un fluide barotrope en regime turbulent sont alors etablies pour un rotor mesaligne et excentre a l'interieur d'une bague conique de longueur finie. L'instationnarite de l'ecoulement est definie comme une perturbation - introduite analytiquement dans les equations - de l'etat stable correspondant au regime permanent, ce qui permet de determiner les coefficients de raideur, d'amortissement et de masse ajoutee caracterisant la reponse dynamique du joint pour une excitation en termes de deplacements, vitesses et accelerations. Nous avons enfin decrit, dans le cas d'un joint centre sous l'action d'un mesalignement dynamique, les evolutions des coefficients dynamiques directs et croises en fonction de la longueur de la bague ou de la prerotation initiale du fluide


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  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Annexes : 99 REF

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