Thèse soutenue

Analyse et contrôle de l'écoulement de jeu d'une aube fixe isolée
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Benjamin Deveaux
Direction : Antoine DazinVincent BrionJulien Marty
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique-matériaux (AM)
Date : Soutenance le 11/03/2020
Etablissement(s) : Paris, HESAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides de Lille - Kampé de Fériet - Office national d'études et de recherches aérospatiales (France). Centre de Meudon
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)
Jury : Président / Présidente : Georges Gerolymos
Examinateurs / Examinatrices : Antoine Dazin, Vincent Brion, Julien Marty, Jacques Borée, Xavier Ottavy, Paola Cinnella, Nicolas Gourdain
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Borée, Xavier Ottavy

Mots clés

FR  |  
EN

Mots clés contrôlés

Résumé

FR  |  
EN

L’objectif de cette ´étude est de d´écrire en détail l´écoulement de jeu afin d’en ´évaluer la sensibilité´e auxparamètres de conception ainsi que la r´réceptivité´e `a des dispositifs de contrôle par injection d’air au carter. Pourcela, on considère une géométrie simplifiée qui est constituée d’une aube fixe isolée, placée perpendiculairement `aune plaque plane représentant le carter. L’analyse de cette configuration simplifiée s’appuie sur la complémentarité´edes mesures en soufflerie et simulations numériques. La taille du jeu est le paramètre principal qui affectel’écoulement de jeu. L’épaisseur de la couche limite incidente au carter et le chargement de l’aube ont ´égalementun effet visible sur la position latérale du tourbillon de jeu. Le calcul du taux de création d’entropie local a permisd’identifier plusieurs zones de pertes dans l’écoulement. Ensuite, les pertes de pression totale ont été décomposéesen la somme d’un terme li´e au tourbillon et d’un autre li´e au déficit de vitesse longitudinale. Ce terme li´e autourbillon est responsable de l’augmentation des pertes de pression totale avec la taille du jeu. Enfin, un modèleempirique a été développé pour estimer la circulation du tourbillon de jeu ainsi que les pertes de pression totaleen fonction de la taille du jeu. Un système d’injection continue d’air dans le jeu a été évalué, les jets étant orientésperpendiculairement au carter. D’une part, cette stratégie de contrôle permet de rapprocher le tourbillon de jeude l’aube, ce qui pourrait permettre d’augmenter le domaine de fonctionnement stable d’un compresseur. D’autrepart, le champ de vorticité axiale dans le tourbillon de jeu devient plus homogène, ce qui serait intéressant pourlimiter les interactions rotor-stator. Cependant cette approche tend `a augmenter les pertes de pression totale etperd en efficacité avec un élargissement du jeu.