Comportement statique et dynamique des joints annulaires rugueux

par Victor Lucas

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Jean Frêne et de Olivier Bonneau.

Soutenue en 1994

à Poitiers .


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  • Résumé

    Que ce soit dans l'aerospatial, le nucleaire, l'automobile, les turbomachines sont des mecanismes tres repandus auxquels on demande de fonctionner dans des conditions extremes. Il s'avere que les rugosites de paroi modifient les caracteristiques statiques et dynamiques du joint labyrinthe qui joue un role important sur le comportement dynamique de la ligne d'arbre. Nous avons choisi le modele de turbulence de prandtl dans lequel la longueur de melange est donnee par la relation de van driest. L'expression de la longueur de melange est reliee a la rugosite de maniere a verifier les lois de paroi donnees pour des surfaces rugueuses. L'effet des forces d'inertie dans le film est neglige. Il est alors possible d'ecrire une equation de reynolds pour une premiere configuration constituee d'un rotor et d'un stator identiquement rugueux, et pour une deuxieme configuration constituee d'un alesage rugueux et d'un rotor lisse. La resolution par differences finies de l'equation de pression non lineaire permet de calculer les caracteristiques statiques du joint. Une perturbation numerique au voisinage de la position d'equilibre statique permet de determiner les coefficients dynamiques. Les termes d'inertie convective sont pris en compte de facon integree suivant l'epaisseur du film et sont relies aux vitesses moyennes de l'ecoulement. Les equations de l'ecoulement moyen en incompressible sont developpees dans le cas d'un joint rugueux uniquement sur le stator. La solution statique est obtenue en resolvant le systeme non lineaire du regime permanent a l'ordre 0. Les equations instationnaires a l'ordre 1 sont obtenues par une perturbation analytique des equations du regime permanent. Nous effectuons une comparaison avec les resultats de nelson et nguyen, sur l'evolution des coefficients dynamiques en fonction de la rugosite. Nous comparons ensuite nos resultats statiques et dynamiques avec ceux de childs pour les deux configurations rugueux-lisse et rugueux-rugueux. Ces calculs sont effectues pour un joint centre

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Informations

  • Détails : 1 vol. (158 p.)
  • Annexes : 59 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 94/POIT/2347
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