Etude theorique et experimentale des ecoulements instationnaires a l'interieur d'une turbomachine centrifuge

par FABRICE LEZE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de J.-P. BARRAND.

Soutenue en 1995

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Dans la perspective d'une optimisation energetique et vibro-acoustique d'une turbomachine centrifuge, nous avons tout d'abord developpe une procedure de mesure et de visualisation du champ de pression instationnaire exerce sur ses parois fixes par le fluide qu'elle vehicule, y compris sur le flasque fixe de sa roue. La turbomachine a ete concue de telle sorte que la pression mesuree puisse etre consideree, en premiere approximation, comme celle de la pression du fluide au sein de l'ecoulement. Cette procedure, grace a l'emploi d'une antenne de capteurs fixe pendant les acquisitions des mesures de pression, allie une simplicite de mise en uvre a une capacite de visualiser finement ce champ. Apres en avoir donne une description, nous exposons les calculs qui permettent de deduire, de ces mesures, les autres grandeurs instationnaires necessaires a l'optimisation envisagee (torseurs des efforts sur la roue et sur la volute, vitesse du fluide, flux d'energie acoustique et convectee, variation d'enthalpie totale). La bonne concordance entre les valeurs moyennes des torseurs calculees a partir des valeurs du champ de pression et ces memes valeurs calculees par application des equations de quantite de mouvement, prouve que la mesure est fiable. En outre, les resultats montrent que le champ dans la roue aurait pu etre reconstitue avec moins de mesures, pour une meme discretisation, au point que l'on peut envisager des mesures avec des capteurs embarques, pour, par exemple, mesurer la pression dans une roue fermee. L'application de cette procedure de mesure et les traitements qu'elle autorise, pourrait etre etendue a d'autres types de turbomachine


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Informations

  • Détails : 185 P.
  • Annexes : 42 REF.

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