Pyrométrie photothermique impulsionnelle à fibres optiques : application à la mesure de la température des aubages mobiles des turbines à vapeur d'EDF

par Alain Lothon

Thèse de doctorat en Optique, énergétique

Sous la direction de Magdeleine Huetz-Aubert.


  • Résumé

    L'optimisation du fonctionnement à charge partielle des turbines à vapeur a conduit EDF à réaliser une sonde optique capable de mesurer la température des aubages fixes et mobiles situés au niveau du corps basse pression. Pour ce faire, nous mettons en œuvre une méthode pyrométrique récente qui permet d'affranchir totalement la mesure de température de l'influence des flux infrarouges parasites issus du milieu environnant et réfléchis par la surface des aubages. Le principe de cette méthode repose sur l'effet photothermique que l'on obtient, dans notre cas, a l'aide d'un laser impulsionnel. L'étude théorique de la variation de température et du signal photothermique qui en résulte nous permet de déterminer les conditions optimales de mise en œuvre de la méthode. Nous décrivons en détail les différents montages expérimentaux utilisés pour étudier la faisabilité de la méthode dans le cas de notre application. Nous exposons les différentes possibilités de mesure qu'autorise la méthode pyrométrique utilisée et montrons que seule une mesure effectuée dans deux bandes spectrales de détection est compatible avec les conditions expérimentales de notre application. Nous établissons expérimentalement les performances de la pyrométrie photothermique impulsionnelle a fibres optiques. La réalisation de la sonde optique fait l'objet d'une étude détaillée dans laquelle nous explicitons les solutions technologiques retenues. La mise en œuvre in situ de la sonde optique montre que la méthode est utilisable dans le cadre de notre application mais qu'il est impératif de mesurer simultanément, à chaque tir laser, le signal photothermique dans deux bandes spectrales de détection afin de s'affranchir des variations potentielles des paramètres géométriques tels que la distance de visée par exemple.

  • Titre traduit

    Pulsed photothermal pyrometry using fiber optics : measurement of the temperature of the EDF steam turbines moving blades


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Informations

  • Détails : 1 vol. (262 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 243-250

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