Analyse aube a aube de l'ecoulement instationnaire multigrilles par la methode des singularites application aux turbo machines a fluide incompressible

par THABET BELAMRI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de ROBERT REY.

Soutenue en 1998

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Nous avons developpe un code aube a aube pour l'analyse de l'ecoulement instationnaire dans les turbomachines a fluide incompressible. Ce code est base sur la methode des singularites a distribution discrete de tourbillons. Les intensites de ces dernieres sont determinees par la condition de glissement a la surface du profil ainsi qu'une condition de kutta au bord de fuite. La validation du code a porte aussi bien sur les profils isoles que sur les grilles d'aubes. La comparaison singularites-analytique ou singularites-experience s'est averee tres satisfaisante. Cette precision dependant a la fois de la forme du profil, de la qualite de son lissage, du nombre de tourbillons distribues et du mode d'ecriture de la condition de kutta, a ete rendue possible par la mise en place d'une methode rigoureuse de lissage des profils ainsi que de la circulation dans les regions anguleuses du bord de fuite. Durant ce programme de recherche, nous avons montre la faible contribution du detachement tourbillonnaire et nous nous sommes contentes du regime quasi-stationnaire. De meme, un modele simulant les perturbations amont, a ete elabore. Ce modele etant periodique, est caracterise par une frequence et une amplitude ajustables. L'application du code en turbomachines a concerne deux etudes : - la caracterisation theorique et experimentale de l'ecoulement interaube dans une pompe centrifuge. Dans cette etude, nous avons mis en evidence le phenomene de glissement ainsi que les zones de recirculation, en debit partiel, liees essentiellement a la presence du tourbillon relatif. La comparaison theorie-experience des pressions interaubes est globalement satisfaisante. - la seconde application a ete menee sur la prediction du bruit des ventilateurs axiaux. Partant des efforts quantifies par notre code, les niveaux sonores sont accessibles et comparables avec les performances experimentales. Les resultats experimentaux obtenus sur trois ventilateurs prototypes, confirment la validite de notre demarche.


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Informations

  • Détails : 154 P.
  • Annexes : 150 REF.

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