Etude expérimentale des films pariétaux de refroidissement produits par une paroi multiperforée - cas des conditions de fonctionnement des chambres de combustion de moteurs aéronautiques

par Jean-Louis Champion

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Bruno Deshaies.

Soutenue en 1997

à Poitiers .


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  • Résumé

    Nous presentons une etude experimentale sur la caracterisation aerodynamique et thermique des films parietaux generes par injection d'air de refroidissement (600 k) dans un ecoulement de gaz brules a haute temperature (1400 k), sur une paroi multiperforee. L'etude comprend la description du banc d'essai thalie, que nous avons concu a cette fin, suivie d'une analyse dimensionnelle, precisant la dependance fonctionnelle des parametres de similitude retenus, en fonction des parametres de controle de thalie. Reproduisant des conditions aerodynamiques tres proches de celles rencontrees dans une chambre de combustion de turbine a gaz, thalie permet la determination des coefficients globaux (coefficients de debit, efficacites de refroidissement effective et adiabatique) et l'etude de leur dependance fonctionnelle vis-a-vis des parametres de similitude des ecoulements. Concernant le coefficient de debit, notre etude tend a montrer l'influence, jusqu'ici non prise en compte, de l'ecoulement dans lequel debouchent les jets. Concernant l'efficacite de refroidissement, il a ete propose une expression en fonction des coefficients de transfert convectif mis en jeu. Ce modele simplifie, verifie experimentalement, autorise la determination experimentale de la dependance fonctionnelle des coefficients de convection en fonction des nombres de reynolds caracteristiques de chaque ecoulement. L'analyse de la structure moyenne et instantanee du film, au moyen de visualisations par tomographie laser, mesure de vitesses, de temperature et de concentration montre qu'il s'etablit sur 8 rangees d'orifices environ. De plus, il est compose de 3 couches : une couche parietale, dont la composition evolue longitudinalement sous l'effet de l'ecoulement de contournement des jets, une couche centrale, essentiellement composee de fluide issu des jets, et qui est surmontee d'une couche aux proprietes instationnaires fortes, siege d'intermittences.

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Informations

  • Détails : 321, 46 p
  • Annexes : 112 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 97/POIT/2297
  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
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