Étude du couplage aérothermique fluide/solide en conditions instationnaires dans une cavité nacelle de turboréacteur

par Éric Divouron

Thèse de doctorat en Énergétique et transferts

Sous la direction de Pierre Millan.

Soutenue en 2009

à Toulouse, ISAE .

mots clés

• Enceinte confinée
• Conditions instationnaires
• Validation de code
• Couplage de codes
• Aérothermodynamique -- Thèses et écrits académiques
• Avions -- Turboréacteurs -- Thèses et écrits académiques
• Vélocimétrie laser Doppler -- Thèses et écrits académiques
• Vélocimétrie par images de particules -- Thèses et écrits académiques
• Thermographie -- Thèses et écrits académiques
• Simulation par ordinateur -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement d'une méthodologie performante pour la réalisation de simulations aérothermiques couplées instationnaires, ceci dans le cas de la géométrie complexe d'une cavité nacelle d'un turboréacteur. La première étape a consisté en la définition, la réalisation et la validation d'un banc d'essais représentatif d'une cavité nacelle, fortement modulable et permettant la réalisation de mesures dynamiques et thermiques dans toute la cavité en conditions aérothermiques variables. La campagne de mesures a alors été réalisée sur deux configurations géométriques afin de mettre en évidence l'effet de l'encombrement sur les champs aérothermiques, tant en conditions stabilisées qu'en conditions transitoires. Ces mesures permettent une meilleure compréhension des écoulements en milieu confiné et fournissent une base de données de référence pour la validation du couplage numérique instationnaire avec des incertitudes quantifiées pour chaque mesure. La troisième étape porte sur la réalisation de simulations numériques du fluide seul et du couplage fluide/solide sur la chaîne de calcul CEDRE, développée par l’ONERA. Ces simulations sont confrontées aux mesures et la qualité des résultats est évaluée par l'introduction d'une norme de validation qui prenne en compte les différentes sources d'erreur.

Titre traduit

Study of the aerothermal fluid/solid coupling with unsteady conditions in a turbofan core compartment

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