Modélisation du comportement d'un dispositif d'étanchéité dynamique

Modelization of the behavior of a dynamical sealing mechanism

• Auteur / Autrice : Pascal Hernandez
• Direction : René Boudet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Étanchéité

Grilles (analyse numérique)

Paliers et coussinets

Résumé

L'objectif de cette these est de presenter une modelisation du comportement de dispositifs d'etancheite dynamique et les resultats numeriques correspondant. Ces dispositifs sont utilises dans les mecanismes pour realiser une etancheite partielle quand les vitesses de rotation relative sont trop importantes pour les solutions habituelles. Les dispositifs etudies comportent principalement deux disques: un est relie a l'arbre et l'autre au bati ; ce dernier etant plaque sur le premier par des ressorts. Pendant le fonctionnement, un film gazeux se cree entre les disques, inhibant tout contact. Le controle de l'epaisseur du film permet celle du debit de fuite. Pour etudier le comportement de tels mecanismes, une formulation analytique du probleme est presentee en premier lieu. Alors, un modele geometrique et cinematique a trois degres de liberte est propose pour modeliser le mecanisme par deux disques en rotation relative, dont l'un comporte des rainures spiralees. Un modele dynamique associe au mouvement a trois degres de liberte du disque lie au bati a ete developpe et la mecanique des films minces visqueux est utilisee pour etudier le comportement du film gazeux a l'interface. L'utilisation de la methode des elements finis dans la mecanique des films minces visqueux est introduite a travers un exemple monodimensionnel. Une description des elements utilises dans les etudes stationnaires comme instationnaires est aussi presentee. On montre d'abord la performance des elements finis utilises et la validation des calculs d'apres les resultats obtenus. L'efficacite des rainures, en fonction de leur forme et de leur disposition est alors etudiee. Pour finir, on presente une etude parametrique generale, concernant: le debit massique a travers le dispositif, la portance du film fluide, les moments crees et les coefficients des matrices de raideur et d'amortissement associees au modele dynamique