Analyse expérimentale des pressions moyennes et fluctuantes dans un canal inter-aubes d'une roue de turbomachine centrifuge

par Olivio Godinho-Patricio

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Guy Caignaert.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .


  • Résumé

    Cette étude présente l'analyse expérimentale des pressions pariétales moyennes et fluctuantes dans un canal inter-aubes instrumente de 114 prises de la roue de pompe centrifuge SHF. Celle-ci, essayée en air, est installée dans le banc d'essais RESEDA et équipée uniquement d'un diffuseur lisse court en sortie. L'ensemble des travaux a été réalisé au sein du laboratoire de mécanique de Lille (URA CNRS 1441). La première étape a consisté à installer un scanner de 32 voies et à caractériser les 114 lignes de transmission entre les prises et le scanner par la mesure des fonctions de transfert roue à l'arrêt. Une modélisation unidimensionnelle qui a permis d'établir la matrice de transfert d'une ligne en rotation, et des expériences, ont validé l'utilisation des fonctions de transfert dans les conditions réelles de fonctionnement en rotation. La deuxième étape s'est traduite par l'acquisition de la base de données des pressions pariétales moyennes et fluctuantes au niveau des 114 prises, pour 16 débits relatifs variant de 0,30 à 1,63 et pour 5 vitesses de rotation. Les pressions moyennes, corrigées des effets centrifuges, sont analysées et interprétées vis-à-vis respectivement : des conditions d'apparition de la cavitation aux divers régimes de fonctionnement, des conditions d'apparition de la recirculation en entrée de roue et du développement de ces écoulements de retour avec prérotation, du comportement des couches limites pariétales et en particulier de leur décollement les autospectres des fluctuations de pression, reconstitués par application des fonctions de transfert obtenus par la procédure d'étalonnage, sont ensuite analysés. Trois signatures fréquentielles différentes apparaissent selon le régime de fonctionnement de la machine : à grands débits, les spectres sont dominés par quelques raies à des fréquences multiples de la fréquence de rotation, à débits partiels, les spectres sont dominés par les interactions avec les modes propres hydroacoustiques de l'installation, enfin à débits très faibles, un régime de décollement tournant vient se superposer aux recirculations observées par ailleurs avec une fréquence adimensionnelle caractéristique égale à 1/3.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (185 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 178-185

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1999-129
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