Palier hybride : contribution des alvéoles au champ de pression et au couple de frottement

par Saad-Eddin Attar

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Dominique Nicolas.

Soutenue en 1995

à Poitiers .


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  • Résumé

    Actuellement les paliers hybrides sont largement utilises dans les turbopompes. Pour guider en rotation des arbres animes de grandes vitesses et lubrifies par des fluides tres peu visqueux. La modelisation habituellement utilisee qui consiste a supposer une pression constante dans les alveoles et a ignorer leur contribution au couple de frottement est mise en defaut. Nous avons realise des etudes experimentales sur le comportement du fluide dans et a la frontiere des alveoles. Les mesures ont ete faites sur une machine d'essai de paliers hybrides et sur un dispositif annexe simulant l'ecoulement au voisinage d'un changement de section en regime hydrostatique. Des modeles simples deduits des approches theoriques et des resultats experimentaux sont proposes. Les mesures de pression au moyen d'un capteur tournant fixe a la surface de l'arbre ne permettent pas de mettre nettement en evidence l'evolution de la pression dans, et a la sortie, des alveoles. Par contre les mesures de couple montrent que pour des nombres de reynolds moyennement eleves, la contribution des alveoles au couple peut atteindre 50%. Le modele developpe montre que cette augmentation de couple est due a la recirculation du fluide qui engendre une tres faible generation de pression dans l'alveole. L'augmentation de pression est souvent de meme ordre de grandeur que les fluctuations du signal delivre par le capteur dues a la turbulence dans l'ecoulement. Dans le cas de l'ecoulement au voisinage d'un changement de section, les resultats experimentaux montrent que l'on peut schematiser la variation de pression par un coefficient de perte de charge essentiellement en fonction du nombre de reynolds. Ce coefficient decroit tres rapidement si le nombre de reynolds est inferieur a 100, puis decroit tres lentement et tend vers 1,45 lorsque le nombre de reynolds est superieur a 10000. Ceci est confirme par les resultats theoriques obtenus a partir d'un modele bidimensionnel

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Informations

  • Détails : 1 vol. (182 p.)
  • Annexes : 28 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 95/POIT/2329
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