Modélisation des écoulements instationnaires dans les turbomachines par une méthode éléments finis

par Paul-Frédéric Bert

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Jean-Louis Kueny.

Soutenue en 1996

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    Les ecoulements en turbomachiens sont intrinsequement instationnaires. Parmi les differentes sources d'instationnarite, il apparait que les effets de l'interaction d'aubage sont dominants. D'une part, ils sont presents a tous les regimes de fonctionnement de la machine et d'autre part, la frequence reduite qui leur est associee est generalement importante. Outre la description des phenomenes physiques non-constants dans le temps, il devient indispensable de fournir a l'ingenieur un outil de simulation detaillee des ecoulements dans l'ensemble de la turbomachine. L'objectif de l'etude est de developper cet outil a partir d'un code de calcul qui resout les equations de navier-stokes en moyenne de reynolds. Une methode de decomposition de domaines a ete etendue a la discretisation elements finis non-conforme. L'analyse du schema numerique en deux dimensions a permis de proposer une technique de couplage pour les problemes tridimensionnels ou, la compatibilite est assuree avec les conditions aux limites de paroi et de periodicite. Les differentes configurations topologiques rencontrees dans les machiens tournantes ont ete testees sur des geometries simples pour valider largement les nouveaux algorithmes. L'etude des phenomenes d'interaction a ete realisee dans un ventilateur tangentiel et une pompe centrifuge. Dans chacun des cas, un modele stationnaire vient completer l'analyse et les comparaisons avec les donnees experimentales. Les resultats corrects obtenus permettent d'envisager des perspectives larges pour l'outil numerique. L'objectif final demeure l'amelioration des performances des machines

  • Titre traduit

    Unsteady flow simulations in turbomachinery using a finite element method


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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXV-237 p.)
  • Annexes : 208 REF.

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  • Cote : 1996INPG0218
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  • PEB soumis à condition
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