Paliers axiaux aérodynamiques à structure à feuilles : analyse et optimisation

par Ivan Iordanoff

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de R. BOUDET.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    Les paliers axiaux (ou butees) aerodynamiques permettent l'arret axial des arbres de turbomachines fonctionnant a des vitesses de rotation de dix mille a cent mille tours par minute. Ils sont formes de secteurs deformables creant un convergent avec le plan du disque rotor. Ce travail etudie le fonctionnement des butees lorsque le film d'air est forme. L'etude des parametres externes a souligne l'influence nefaste et preponderante du non-parallelisme des plans butee rotor sur les performances. Il a ete montre que la souplesse des secteurs attenue ce phenomene. L'etude de secteurs indeformables a permis de demontrer que la geometrie optimale du convergent est definie par une partie inclinee suivie par une partie parallele au plan du rotor. La hauteur d'entree et l'angle de transition sont les deux parametres qui definissent ce profil. Dans le cas d'un comportement structural des secteurs modelise par une matrice de souplesse locale, liant les pressions aux deplacements, l'auteur presente une resolution directe qui donne une meilleure convergence des algorithmes par rapport aux methodes iteratives. Le cas d'une matrice de souplesse diagonale permet de modeliser des secteurs formes par une feuille superieure appuyee sur une feuille ondulee decoupee de facon a obtenir de petits ressorts elementaires independants. Pour ces butees, une methodologie de conception, basee sur l'obtention de capacites de charge maximales, a ete developpee. Des modeles simplifies, bases sur les resultats des secteurs indeformables, definissent les parametres du secteur optimal. Le calcul complet affine ces resultats. A partir de ceux-ci, l'application de la methodologie de la recherche experimentale determine precisement la butee qui aura un comportement optimal. Cette demarche a permis, pour des conditions d'utilisation identiques, de doubler les capacites de charge des paliers axiaux

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Informations

  • Détails : 303 p

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30002
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